橢圓形封頭拼接焊縫的氣孔和夾渣產(chǎn)生分析
焊縫的氣孔和夾渣也是常見的橢圓形封頭拼接焊接缺陷。它們的存在會降低焊縫金屬的致密性,削弱焊縫金屬的強度,增加焊縫金屬的脆性,降低其耐蝕性。因此,它們也是評定焊縫質(zhì)量的重要指標(biāo)。
1、氣孔
氣孔的產(chǎn)生是多方面的,大致可以歸納為以下幾個方面:
a、冶金反應(yīng)方面
前面已經(jīng)講到,在橢圓形封頭焊接冶金反應(yīng)中,可能會產(chǎn)生多種氣體,在這些氣體中,除了外界帶來的氫、氮等氣體外,還有冶金反應(yīng)生成的一氧化碳,它們都是產(chǎn)生氣孔的主要氣體。
溶池中的氧和金屬中的碳在焊接高溫下結(jié)合生成一氧化碳,一氧化碳不溶于金屬,可以從焊縫金屬中逸出。結(jié)晶過程中生成的一氧化碳可能來不及逸出金屬外,而在晶界處形成氣孔。橢圓形封頭母材或焊接材料的含碳量越高,或焊接過程中脫氧不完全時,容易產(chǎn)生一氧化碳?xì)饪住?/p>
前文已講過,氫氣若在焊縫冷卻時聚集在材料的微觀孔隙內(nèi),可還原為氫氣。高壓的氫氣可擴(kuò)展原來的微觀孔隙而成為氣孔。氫氣形成的氣孔與一氧化碳等其它氣體形成的氣孔性質(zhì)不同,它可使氣孔進(jìn)一步擴(kuò)展而成為裂紋。
氮氣的影響與氫相似,但橢圓形封頭焊接過程中由于嚴(yán)格控制了焊縫金屬與空氣的接觸,故焊縫出現(xiàn)氮氣氣孔的現(xiàn)象較少。
b、藥皮和焊劑的物理性能影響
藥皮和焊劑在焊接過程中所形成的熔渣覆蓋在焊縫金屬表面上,以保護(hù)高溫的焊縫金屬不與空氣接觸而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果熔渣透氣性不好,不利于焊縫中的氣體逸出,則容易造成焊縫中氣孔的產(chǎn)生。但如果熔渣的透氣性太大,容易造成空氣的侵入,使熔渣起不到應(yīng)有的保護(hù)作用。
c、焊接工藝方面的影響
如果焊接速度較快,金屬的冷卻速度也較快,不利于氣體的逸出,容易產(chǎn)生氣孔。橢圓形封頭焊接電弧較長時,容易使空氣侵入,產(chǎn)生氣孔的可能性 越大。焊前對焊條嚴(yán)格烘干,焊件進(jìn)行預(yù)熱,清除干凈焊件表面的油物、油漆等,都可以減少氣孔的生成。
2、夾渣
夾渣是指焊接過程中因來不及浮出而夾在焊縫金屬內(nèi)的熔渣等非金屬化合物。一般情況下,它呈塊狀或條狀存在于焊縫金屬中。
橢圓形封頭焊接夾渣產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面:
a、焊接電流過小,或者焊接速度太快,使焊縫金屬冷卻速度太快,以致熔渣來不及浮出焊縫金屬;
b、手工焊接時由于運條不當(dāng),以致熔化金屬和熔渣混淆在一起;
c、多道焊接時,前道焊接時的熔渣清除不干凈。
工程上,橢圓形封頭焊縫的內(nèi)部夾渣是嚴(yán)格控制的缺陷,常通過無損探傷檢驗并進(jìn)行評級。對于高壓管道,一般不允許有條狀夾渣存在。
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