1.焊缝增强过高
如图2-20所示,当焊接坡口的角度开得太小或焊接电流过小时,均会出现这种现象。
焊件焊缝的危险平面已从M-M平面过渡到熔合区的N-N平面,由于应力集中易发生破坏,因此,为提高压力容器的疲劳寿命,要求将焊缝的增强高铲平。
2.焊缝过凹
如图2-21所示,因焊缝工作截面的减小而使接头处的强度降低。
3.焊缝咬边
在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷叫咬边,如图2-22所示。
它不仅减少了接头工作截面,而且在咬边处造成严重的应力集中。
4.焊瘤
熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上,堆积形成焊瘤,它与工件没有熔合,见图2-23。
焊瘤对静载强度无影响,但会引起应力集中,使动载强度降低。
5.烧穿
如图2-24所示。烧穿是指部分熔化金属从焊缝反面漏出,甚至烧穿成洞,它使接头强度下降。
以上五种缺陷存在于焊缝的外表,肉眼就能发现,并可及时补焊。
如果操作熟练,一般是可以避免的。
二. 焊接缺陷对焊接构件的危害,主要有以下几方面:
(1)引起应力集中
焊接接头中应力的分布是十分复杂的。凡是结构截面有突然变化的部位,应力的分布就特别不均匀,在某些点的应力值可能比平均应力值大许多倍,这种现象称为应力集中。
造成应力集中的原因很多,而焊缝中存在工艺缺陷是其中一个很重要的因素。
焊缝内存在的裂纹、未焊透及其他带尖缺口的缺陷,使焊缝截面不连续,产生突变部位,在外力作用下将产生很大的应力集中。
当应力超过缺陷前端部位金属材料的断裂强度时,材料就会开裂破坏。
(2)缩短使用寿命
对于承受低周疲劳载荷的构件,如果焊缝中的缺陷尺寸超过一定界限,循环一定周次后,缺陷会不断扩展,长大,直至引起构件发生断裂。
(3)造成脆裂,危及安全
脆性断裂是一种低应力断裂,是结构件在没有塑性变形情况下,产生的快速突发性断裂,其危害性很大。
焊接质量对产品的脆断有很大的影响。
三. 焊接缺陷
(一)焊接变形
工件焊后一般都会产生变形,如果变形量超过允许值,就会影响使用。
焊接变形的几个例子如图2-19所示。
产生的主要原因是焊件不均匀地局部加热和冷却。因为焊接时,焊件仅在局部区域被加热到高温,离焊缝愈近,温度愈高,膨胀也愈大。
但是,加热区域的金属因受到周围温度较低的金属阻止,却不能自由膨胀;而冷却时又由于周围金属的牵制不能自由地收缩。
结果这部分加热的金属存在拉应力,而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。
当这些应力超过金属的屈服极限时,将产生焊接变形;当超过金属的强度极限时,则会出现裂缝。