焊縫缺陷的案例
低合金埋弧焊焊縫缺陷防止就這么簡單
雖然埋弧焊接技術比較成熟，但大厚度、大直徑的接管與筒體對接焊，如果埋弧焊接工藝控制不好，也會出現氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。
2. 對接焊縫缺陷及原因分析
接管與筒體接頭焊后進行的MT、UT和RT檢測未發現缺陷，而熱處理MT檢測發現缺陷，在接管與筒體焊縫內壁熔合線區域有多處線性顯示，長度均在20~30mm。對其中某個MT顯示區域進行PT檢測，檢查發現線狀顯示，PT與MT顯示位置基本重合。對PT顯示區域進行現場金相觀察，在拋光腐蝕后可肉眼觀察到位于焊縫熔合線處有細長裂紋存在，長度約20mm。對裂紋進行金相觀察，通過顯微鏡發現裂紋位于焊縫熔合線上，裂紋細長，如圖1所示。
圖1 現場金相
對現場金相觀測區域進行維氏硬度測試：硬度測試結果顯示，在焊縫中心線區域，硬度為258~302HV；在焊縫中心線至熔合線之間，硬度為220~280HV；在缺陷位置處的硬度為359~456HV。 選取其中一處MT顯示進行拋磨，每拋磨1mm后立即進行MT檢測，拋磨深度為3mm時，MT合格，缺陷顯示消失，表明該缺陷位于接頭近表層。根據以上結果，可判斷該缺陷屬于焊腳裂紋。
焊腳裂紋屬于冷裂紋中延遲裂紋的一種，這類裂紋有可能在焊后立即出現，也有可能在焊后延遲出現。延遲裂紋的出現與焊縫金屬中的氫含量、焊接接頭所承受的拉應力、由鋼材淬硬傾向決定的金屬的塑性儲備等三個因素的交互作用有關。焊接應力是產生焊接裂紋的根本原因，由于接管與筒體焊縫結構的特殊性，接管內壁為典型的高拉應力集中區，更容易產生焊腳裂紋。
接管與筒體焊縫采用的預熱方式為火焰局部加熱，且加熱過程中火炬僅對接頭焊縫進行了整圈加熱，加熱面積不足，加熱區溫度高，非加熱區溫度低，溫度梯度大，易產生較大焊接拘束應力。
展開 起重機械金屬氣孔缺陷識別紅外熱波檢測仿真研究
焊接缺陷按特征主要劃分為:裂紋、氣孔、夾渣、未融合和未焊透、燒穿和變形等六類主要缺陷。焊接氣孔是較為常見的缺陷，紅外熱像檢測機理決定其對氣孔類缺陷檢測的優越性和有效性。鑒于紅外熱像法在焊縫缺陷檢測中的應用還很少見，故本文以氣孔缺陷為研究對象，利用workbench建立焊縫氣孔缺陷的紅外熱像檢測三維瞬態熱力學分析模型，從缺陷定性和定量分析的角度，研究激勵方式及激勵參數的選取對焊縫缺陷表面溫度的影響規律，為實際工程應用中焊縫缺陷的紅外熱像檢測提供可靠的檢測依據。
建模以及劃分網格
采用脈沖激勵方式，主要分為兩個過程，主動加熱和自然冷卻過程，持續時間為5s。
主動加熱過程：在0~0.02s內，對試件缺陷表面連續施加熱流密度為40000W/m2的脈沖熱流，脈沖寬度為20ms，由于脈沖時間較短，為了提高求解精度故應設置較小的載荷子步，此處設步長為0.0004s。自然冷卻過程：在0.02~5s 內，刪除脈沖熱流載荷，此時試件表面與環境空氣之間產生對流作用，由于對流時間相對較長，溫度變化較為緩慢，故載荷子步步長設為0.1s即可。結果如圖所示：
利用ANSYS Workbench瞬態熱力學模塊對整個熱波檢測過程進行了模擬，記錄了0~5s內試件表面的溫度場變化。不同時間區間獲取的脈沖紅外序列圖像如圖所示。圖中顯示了不同深度的缺陷表面溫度隨時間的變化，由于脈沖時間極短，能量較大，因此試件表面溫度上升比冷卻速率快。隨著時間的推移，熱波在試件內傳播并擴散到環境中，試件表面溫度在5秒時趨于平衡。
展開 鋁及鋁合金MIG焊接焊縫成形差的缺陷原因及防止措施
1. 產生原因：
⑴焊接規范選擇不當；
⑵焊槍角度不正確；
⑶焊工操作不熟練；
⑷導電嘴孔徑太大；
⑸焊接電弧沒有嚴格對準坡口中心；
⑹焊絲、焊件及保護氣體中含有水分；
2、防止措施：
⑴反復調試選擇合適的焊接規范；
⑵保持焊槍合適的傾角；
⑶加強焊工技能培訓；
⑷選擇合適的導電嘴徑；
⑸力求使焊接電弧與坡口嚴格對中；
⑹焊前仔細清理焊絲、焊件；保證保護氣體的純度。
焊接與無損檢測千絲萬縷的聯系
一般常見的焊接缺陷可分為四類：
（1）焊縫尺寸不符合要求：如焊縫超高、超寬、過窄、高低差過大、焊縫過渡到母材不圓滑等。
（2）焊接表面缺陷：如咬邊、焊瘤、內凹、滿溢、未焊透、表面氣孔、表面裂紋等。
（3）焊縫內部缺陷：如氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、夾鎢、雙面焊的未焊透等。
（4）焊接接頭性能不符合要求：因過熱、過燒等原因導致焊接接頭的機械性能、抗腐蝕性能降低等。
焊接缺陷對焊接構件的危害，主要有以下幾方面：
（1）引起應力集中。焊接接頭中應力的分布是十分復雜的。凡是結構截面有突然變化的部位，應力的分布就特別不均勻，在某些點的應力值可能比平均應力值大許多倍，這種現象稱為應力集中。造成應力集中的原因很多，而焊縫中存在工藝缺陷是其中一個很重要的因素。焊縫內存在的裂紋、未焊透及其他帶尖缺口的缺陷，使焊縫截面不連續，產生突變部位，在外力作用下將產生很大的應力集中。當應力超過缺陷前端部位金屬材料的斷裂強度時，材料就會開裂破壞。
（2）縮短使用壽命。對于承受低周疲勞載荷的構件，如果焊縫中的缺陷尺寸超過一定界限，循環一定周次后，缺陷會不斷擴展，長大，直至引起構件發生斷裂。
（3）造成脆裂，危及安全。脆性斷裂是一種低應力斷裂，是結構件在沒有塑性變形情況下，產生的快速突發性斷裂，其危害性很大。焊接質量對產品的脆斷有很大的影響。
一、焊接缺陷
（一）焊接變形
工件焊后一般都會產生變形，如果變形量超過允許值，就會影響使用。焊接變形的幾個例子如圖2-19所示。產生的主要原因是焊件不均勻地局部加熱和冷卻。因為焊接時，焊件僅在局部區域被加熱到高溫，離焊縫愈近，溫度愈高，膨脹也愈大。但是，加熱區域的金屬因受到周圍溫度較低的金屬阻止，卻不能自由膨脹；而冷卻時又由于周圍金屬的牽制不能自由地收縮。
展開 
K tig深熔氬弧焊
這些較貴的金屬要求高的焊縫質量和成形，高效深熔氬弧焊焊接能提供高的焊接質量和效率，其焊縫為100%的母質層，沒有多條融合線，完全消除了夾渣、氣孔以及常見的焊縫缺陷。高效深熔弧焊的無波紋焊接熔池保證了蓋面層與打底層的超高質量，完全不需要背面清根、表面拋光與打磨。
K tig深熔氬弧焊的一個優勢是工件的準備很簡單，在其能熔透的厚度下不需要開坡口（超過其熔透厚度部分才需要開V型坡口），碳素合金鋼的一次焊穿厚度為10毫米、不銹鋼及鎳基合金等為13毫米、鈦合金、鈷合金和鋯等為16毫米,只要將焊接邊緣切割整齊，裝配好，便可實現單面焊雙面成型的效果。切割方法可以是熱切割、剪切割或機械加工，也可同步填充焊絲蓋面，目的是減少咬邊，用來補償接口間隙、調節余高、或用來改變焊縫金屬的顯微組織。
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展開 技術 | 淺談壓力容器焊接缺陷
4）防止裂紋產生的方法
為了防止裂紋產生，可以限制鋼材和焊材S、P含量：調節鋼材化學成份；細化焊縫晶粒；提高焊材堿度；改善偏析；控制焊接規范；提高焊縫系數，多層多道焊，采用小線能量；鑄件斷弧，減少弧坑。還可以選用低氫堿性焊條，焊條嚴格烘干，隨用隨取；選用合理焊接規范；焊后立即消氫；提高鋼材質量，減少鋼材層狀夾雜物；財務降低焊接應力的各種工藝措施。減少殘余應力和應力集中；預熱機緩冷，焊后熱處理。這些辦法，只要運用得當都可以收到提高焊接質量，防止缺陷的作用。
至于未焊透，未熔合、夾渣、氣孔、焊縫表面缺陷如咬肉，焊縫尺寸等都可以通過無損探傷檢查，定出缺陷的位置，采取合理、有效返修工藝，認真操作，也可以達到消除焊縫缺陷，保證產品內在質量目的。
展開 技術 | 焊接領域新革命——高溶深焊接（k-TIG焊）
k-TIG技術是一種自動化的高速的單程全熔透焊縫焊接技術，它不需要焊絲、不需要開坡口，也不需要專業技術操作人員，卻能夠以比普通鎢極氬弧焊技術快10倍的速度對厚度3～16mm（如鈦合金）的材料進行完美焊接。（說明：僅需不到傳統焊接用量3%的焊接材料用于克服咬邊）。
其焊縫為100%的母質層，沒有多條融合線，完全消除了夾渣、氣孔以及常見的焊縫缺陷。k-TIG的無波紋焊接熔池保證了蓋面層與打底層的超高質量，完全不需要背面清根、表面拋光清洗與打磨。
k-TIG通過“基于鎖孔效應TIG深熔焊焊機控制系統”配以專用焊槍，通過計算機系統對焊接物的材料、厚度、工藝參數等進行精密計算，實現焊接過程的精確控制，從而實現焊接作業的自動化，可以通過電腦程序對焊接參數進行動態調整，以確保可重復的超高焊接質量。
k-TIG系統可為多種焊接應用節省大量的人力、材料、能源。非常適合焊接不銹鋼、鎳基合金、鈦合金、鋯合金、鈷合金、白銅等。
這些較貴的金屬的加工要求高的焊縫質量和成形，高效深熔弧焊焊接能提供高的焊接質量和效率；同時在普通低碳鋼中厚板焊接、厚板深坡口打底工藝上，其質量、效率及成本的優勢是目前其它技術無比擬的。因此比傳統的埋弧焊、GMAW更具有競爭優勢。
k-TIG焊接系統功能特點
焊接實現自動化。
操作簡單，操作工人經過兩天培訓可獨立操作。
焊接速度快，速度是普通TIG/GTAW的5-10倍以上。
在一定厚度下，焊接工件不用開坡口，能實現單面焊雙面成型，焊縫美觀，變形量小，背面不用清根。
背面焊縫寬度2-3毫米，正面焊縫寬度通常為板厚度的1.5倍左右。
單面焊雙面成型，不需開坡口和添加焊材便可實現凸焊縫，必要時可同步蓋面。
展開 正交異性鋼橋面板抗疲勞之策
圖3 橫隔板過焊孔及弧形切口處U肋母材裂紋
U肋焊縫裂紋
U肋焊縫裂紋萌生于U肋與橋面板焊縫焊趾或焊根處(圖4),對于部分焊縫裂紋甚至會延伸至U肋母材上(圖5）。
圖4 U肋焊縫裂紋
圖5 U肋焊縫裂紋延伸至U肋母材
原因分析
力學因素：當車輛沿 U 肋行走時，在縱肋與面板連接處承受相互平衡的3 個彎矩的共同作用，當縱肋內側的彎矩大于外側的彎矩時，會在焊趾處產生較大拉應力；當縱肋外側的彎矩大于內側的彎矩會在焊根處產生較大拉應力。
構造因素：實橋中常見焊趾處缺陷如咬邊等未進行錘擊處理，焊根處未采用坡口焊、熔透深度不足或熔透過深，這些構造缺陷造成的小間隙或根部熔穿會引起應力集中。
維修加固方法
1.U肋焊裂紋修復時，應先進行氣刨清除裂紋，再進行焊接修補。
2.U肋焊縫裂紋延伸至U肋母材時，采用上述第一種方法修復U肋焊縫裂紋，在裂紋尖端鉆制止裂孔，采用高強螺栓擰緊，并在裂紋拐向U肋母材拐點處切割U型孔，同時栓接鋼板的方式對 U 肋進行補強，并用高強螺栓沿裂紋位置進行夾緊。修復后效果圖見圖6。
展開 盾構機焊接裂紋如何防止？
焊接裂紋產生原因及防止措施
焊接裂紋是焊接件中最常見的一種嚴重缺陷。焊接裂紋根據其部位、尺寸、形成原因和機理的不同，可以有不同的分類方法。按裂紋形成的條件，可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。
1、盾構機焊接出現冷裂紋的原因
(1)、鋼種原淬硬傾向主要取決于化學成分、板厚、焊接工藝和冷卻條件等。鋼的淬硬傾向越大，盾構機刀盤越易產生冷裂紋。
(2)、氫的作用，氫是引起超高強鋼焊接冷裂紋的重要因素之一，并且有延遲的特征。高強鋼焊接接頭的含氫量越高，則裂紋的敏感性越強。
(3)、焊接接頭的應力狀態：高強度鋼焊接時產生延遲裂紋的傾向不僅取決于鋼的淬硬傾向和氫的作用，還決定于焊接接頭的應力狀態。盾構機刀盤焊接時主要存在的應力有：不均勻加熱及冷卻過程中所產生的熱應力、金屬相變時產生的組織應力、結構自身拘束條件等。
(4)、盾構機刀盤焊接工藝的影響：線能量過大會引起近縫區晶粒粗大，降低接頭的抗裂性能;線能量過小，還會使熱影響區淬硬，也不利于氫的逸出而增大冷裂傾向。焊前預熱和焊后熱處理的溫度不合適，多層焊的焊層熔深不合適等。
防止措施：
(1)、選擇合適的焊接材料：如優質的低氫焊接材料和低氫的焊接方法。對重要的焊接結構，應采用超低氫、高韌性的焊接材料。
(2)、焊前仔細清除坡口周圍基體金屬表面和焊絲上的水、油、銹等污物，減少氫的來源，以降低焊縫中擴散氫的含量。
(3)、采用低匹配的焊縫或“軟層焊接”的方法，對防止冷裂紋也是有效的。
(4)、避免強力組裝、防止錯邊、角變形等引起的附加應力，對稱布置焊縫，避免焊縫密集，盡量采用對稱的坡口形式并力求填充金屬減少量，防止焊縫缺陷的產生。
展開 最全的壓力容器焊接缺陷及熱處理知識
4）防止裂紋產生的方法
為了防止裂紋產生，可以限制鋼材和焊材S、P含量：調節鋼材化學成份；細化焊縫晶粒；提高焊材堿度；改善偏析；控制焊接規范；提高焊縫系數，多層多道焊，采用小線能量；鑄件斷弧，減少弧坑。
還可以選用低氫堿性焊條，焊條嚴格烘干，隨用隨取；選用合理焊接規范；焊后立即消氫；提高鋼材質量，減少鋼材層狀夾雜物；財務降低焊接應力的各種工藝措施。減少殘余應力和應力集中；預熱機緩冷，焊后熱處理。這些辦法，只要運用得當都可以收到提高焊接質量，防止缺陷的作用。
至于未焊透，未熔合、夾渣、氣孔、焊縫表面缺陷如咬肉，焊縫尺寸等都可以通過無損探傷檢查，定出缺陷的位置，采取合理、有效返修工藝，認真操作，也可以達到消除焊縫缺陷，保證產品內在質量目的。
三、焊后熱處理
焊后熱處理可以消除殘余應力防止變形也就是說可以松弛焊接殘余應力，穩定尺寸和形狀。焊后熱處理也可以改善母材，焊接區結構件的性能：具體說：可以軟化熱影響區，增加焊縫金屬延性，提高斷裂韌性，排出有害其如氫，提高抗腐蝕性能，改善蠕變性能和提高疲勞強度。
但是，焊后熱處理工藝選擇不當，反而會使焊接接頭性能降低。因此焊后熱處理成為眼里容器制造重要環節。焊接接頭焊后熱處理應用最廣的是高溫回火、正火及固熔化處理。高溫回火可以解決因焊接和變形給壓力容器質量帶來的不良影響。
1、焊后熱處理可以松弛焊接殘余應力
隨著熱處理溫度升高和保溫時間延長，焊接區殘余應力相應降低，當溫度升高到超過550℃，殘余應力可以認為完全消除。不過保溫時間影響不如溫度升高影響來的明顯。
展開 壓力容器焊接缺陷及熱處理知識你知道嗎？
4）防止裂紋產生的方法
為了防止裂紋產生，可以限制鋼材和焊材S、P含量：調節鋼材化學成份；細化焊縫晶粒；提高焊材堿度；改善偏析；控制焊接規范；提高焊縫系數，多層多道焊，采用小線能量；鑄件斷弧，減少弧坑。
還可以選用低氫堿性焊條，焊條嚴格烘干，隨用隨取；選用合理焊接規范；焊后立即消氫；提高鋼材質量，減少鋼材層狀夾雜物；財務降低焊接應力的各種工藝措施。減少殘余應力和應力集中；預熱機緩冷，焊后熱處理。這些辦法，只要運用得當都可以收到提高焊接質量，防止缺陷的作用。
至于未焊透，未熔合、夾渣、氣孔、焊縫表面缺陷如咬肉，焊縫尺寸等都可以通過無損探傷檢查，定出缺陷的位置，采取合理、有效返修工藝，認真操作，也可以達到消除焊縫缺陷，保證產品內在質量目的。
三、焊后熱處理
焊后熱處理可以消除殘余應力防止變形也就是說可以松弛焊接殘余應力，穩定尺寸和形狀。焊后熱處理也可以改善母材，焊接區結構件的性能：具體說：可以軟化熱影響區，增加焊縫金屬延性，提高斷裂韌性，排出有害其
如
氫，提高抗腐蝕性能，改善蠕變性能和提高疲勞強度。
但是，焊后熱處理工藝選擇不當，反而會使焊接接頭性能降低。因此焊后熱處理成為容器制造重要環節。焊接接頭焊后熱處理應用最廣的是高溫回火、正火及固熔化處理。高溫回火可以解決因焊接和變形給壓力容器質量帶來的不良影響。
展開 
通俗易懂的超聲波探傷知識圖示
不同缺陷的反射
3.串列式探傷
十、探傷原理
數字探傷儀
顯示方式
A-掃描圖
B-掃描圖
C-掃描圖
十一、探傷方法
1.不規則裂紋
2.入射方向選擇
3.動態波形
4.檢測頻率的影響
5.基線調整
6.AVG曲線
7.DAC曲線
8、缺陷大小
十二、影響波高因素
1.散射
2.吸收
3.重復回波
4.變型波
5.附加波
十三、探傷應用
1.測厚
2.焊縫探傷
焊縫縱向缺陷探傷
探頭移動范圍
焊縫橫向缺陷探傷
End
來源：探傷微學堂（ID：Lline5-tanshang）
展開 離心機轉鼓爆裂事故分析
該處焊縫有缺陷，在邊緣應力(4～5倍的許用應力)作用下，裂紋不斷擴展，長度及深度增加，在達到臨界裂紋狀態下，裂紋迅速擴展，該處突然破裂。
(2)點擴大：當轉鼓頂蓋與篩鼓連接處起裂后，由于轉鼓繼續在高速轉動，離心力將裂開部位迅速擴大，首先把頂蓋撕開。
(3)轉鼓撕裂：在頂蓋撕裂后，裂紋沿篩鼓縱向自上而下撕裂至篩鼓底部，再沿周向撕裂第而篩孔，造成轉鼓的嚴重破壞。
(4)保護殼飛脫：轉鼓局部撕裂后直徑擴大，撞擊轉鼓保護殼，使保護殼飛脫，造成人員傷亡。
起裂的綜合原因是材料硬化、壁厚減薄、焊縫有缺陷和加料操作失當造成過大的邊緣應力，引起疲勞斷裂。轉鼓的大面積撕裂原因是材料硬化和壁厚減薄。保護殼飛脫是由于轉鼓大面積撕裂，撞擊轉鼓保護殼。
4討論幾點建議
對現有在役的離心機安全運行提出幾點建議：
(1)對使用10年以上的離心機進行一次較全面的安全檢查。檢查內容包括轉鼓各部件材料測壁厚和硬度，轉鼓上的連接焊縫進行無損探傷，轉鼓的動平衡和轉速控制機構。檢查結果對照有關標準要求，以判別轉鼓是否可繼續安全運轉。
(2)在工廠每年休榨期間的設備檢修工作中，對轉鼓上的連接焊縫進行無損探傷，以及時發現新的裂紋，采取措施，防止事故發生。
(3)進一步完善離心機的操作規程，提高安全運行的可靠性：對于粘度大(BX92—94左右)的糖液料，必須做到均勻加料、穩步加速分離的要求，以避免裝料及布料不均、分離排液困難等引起振動過大、局部應力增加。
展開 機器主宰工廠這件事，遠比你想的近
除了焊qiang之外，解決方案中還引入了焊縫配置、焊接金屬類型、焊條健康狀況等數據，并利用AI最終找出下一步就是找出規律——如何才能確保焊接的質量。
從焊qiang中收集而來的數據，與焊接后的人工檢查數據被一同輸入計算機，通過機器學習訓練算法的預測能力，增加其準確度。
單就這個解決方案而言，所需要的能力不小且復雜：
首先是加工設備焊qiang的改造，需要在終端部署一定量計算力和網絡通信的能力；
其次是一條流水線上，數臺機器人共同作業時，各自數據采集、邊緣計算，最終再將結果匯總的能力；
最后是整體的運維統籌能力，所有機器人的數據在邊緣計算處理之余，還得匯總到一起，數據匯總的儀表板可幫助奧迪員工直觀查看數據，并且系統會在檢測到焊縫缺陷或潛在配置變化時提醒技術人員，以最大限度減少或消除缺陷。
協助奧迪完成這么大一個挑戰的伙伴不是別家，就是全球半導體業巨頭英特爾。在內卡蘇爾姆工廠進行的機器人升級，就是英特爾和奧迪在合作進行概念驗證（POC）試驗。
雖然只是一次試驗，但效果依舊十分明顯。奧迪的生產計劃、自動化和數字化負責人Michael H?ffner就專門表示，通過這次試驗，生產線上勞動力成本降低了30%到50%。
更為關鍵的是此次試驗的內容，完全可以作為一種基礎性技術，擴展到汽車生產的其他環節中去，如鉚接、涂膠和噴漆等等。
橫向拓展能力的基礎主要有兩點，一是英特爾打造工業互聯網時的硬件基礎，各種不同的工業解決方案都是運行在英特爾的X86處理器上，而英特爾X86處理器自身從邊緣到云計算的廣泛布局，讓其工業互聯網解決方案極具擴展能力。
展開 焊接常識一覽無遺
01 什么是焊接
02 焊接的類型
03 什么是熔焊
04 什么是釬焊
05 什么是壓焊
06 焊接現場
07 焊接需要的熱源
08 焊接的缺點
09 焊縫的缺陷
10 焊接的殘余應力
11焊縫的符號
12 焊接接頭的類型
13 坡口的設計
