在世界范圍內(nèi)，所有重工業(yè)部門都采用焊接技術(shù)制造各種重要的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代的船體、壓力容器和各種鋼結(jié)構(gòu)都廣泛采用焊接結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)重要鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量控制，檢測(cè)焊縫內(nèi)部是否存在危害性缺陷，我們引入了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。而超聲檢測(cè)是檢測(cè)焊接件并為焊縫內(nèi)部質(zhì)量評(píng)價(jià)提供重要依據(jù)的主要無(wú)損檢測(cè)手段之一。

恰好目前我接觸的產(chǎn)品門類主要是鋼結(jié)構(gòu)焊接件的焊縫，因此我這類超聲檢測(cè)人員會(huì)非常關(guān)心焊縫的內(nèi)部缺陷種類及其形成的特點(diǎn)，我的責(zé)任一方面是檢測(cè)出缺陷超標(biāo)的產(chǎn)品，保障鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接質(zhì)量;另一方面是和電焊工一同分析缺陷形成的原因及特點(diǎn)，改進(jìn)焊接工藝，從根本上解決焊接質(zhì)量問(wèn)題。

焊接的原理：

在復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)工程中，由于生產(chǎn)自動(dòng)化程度較低，許多重要的焊接結(jié)構(gòu)還是采用手工電弧焊，利用氣體放電產(chǎn)生的電弧所產(chǎn)生的熱量熔化金屬，使分離的兩部分金屬，通過(guò)原子的擴(kuò)散與結(jié)合而形成永久性連接。

目前我們所看見(jiàn)的輸變線路鐵塔的手工焊接件大部分都是采用氣體保護(hù)電弧焊技術(shù)焊接而成。

焊接件焊縫中常見(jiàn)的內(nèi)部缺陷主要有不連續(xù)性、幾何偏析、冶金不均勻，超聲檢測(cè)一般只關(guān)心焊縫的宏觀缺陷，即各種不連續(xù)性的缺陷：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。

焊接缺陷的危害：

1、由于不連續(xù)性缺陷，減少了焊縫的承載面積，降低了拉伸強(qiáng)度。

2、由于缺陷形成不規(guī)則的缺口，缺口尖端會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中和脆化現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中容易產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展。

本應(yīng)不希望焊縫存在任何缺陷，今天我們來(lái)一個(gè)逆向思維：如何讓電焊工焊出有缺陷的焊縫。

a)氣孔缺陷：

氣孔是焊接過(guò)程中溶入焊縫金屬的氣體，在冷卻凝固之前來(lái)不及溢出而在焊縫金屬內(nèi)形成的空洞。生成氣孔的氣體主要來(lái)源于空氣、水分的分解。

如果電焊工要焊出帶有氣孔缺陷的焊縫，可以選擇空氣濕度大的環(huán)境，母材和焊材表面沾有油污、銹、水分的條件下進(jìn)行焊接作業(yè)。

b)夾渣缺陷：

夾渣是焊縫金屬中殘留有外來(lái)固體物質(zhì)所形成的缺陷。

如果電焊工要焊出帶有夾渣缺陷的焊縫，可以按以下幾種情況焊接：

1、焊接電流調(diào)得過(guò)低，焊接速度太快;

2、層間清渣不徹底，直接焊接第二層焊縫;

3、環(huán)境溫度過(guò)低，熔池金屬凝固過(guò)快;

4、故意混入其它外來(lái)金屬顆粒。

c)未焊透缺陷：

未焊透是指母材金屬之間沒(méi)有熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭的根部所造成的。

如果電焊工要焊出帶有未焊透缺陷的焊縫，可以按以下幾種情況焊接：

1、焊接電流調(diào)得過(guò)低，焊接速度過(guò)快;

2、焊接厚板時(shí)不打坡口或者坡口角度太小;

3、焊縫組裝間隙過(guò)小;

4、焊條角度不當(dāng)，電弧太長(zhǎng)。

d)未熔合缺陷：

未熔合是焊縫金屬與母材之間，或焊縫金屬之間未完全熔化結(jié)合在一起的缺陷。

如果電焊工要焊出帶有未熔合缺陷的焊縫，可以按以下幾種情況焊接：

1、焊接電流調(diào)得過(guò)低，焊接速度過(guò)快;

2、母材表面有嚴(yán)重的銹跡 ，影響焊接金屬與母材間的熔化;

3、拿電風(fēng)扇吹電弧，產(chǎn)生電弧偏移，影響焊縫金屬間熔合。

e)裂紋缺陷：

裂紋是焊縫中危險(xiǎn)性最大的缺陷，根據(jù)其形成機(jī)理的不同可以分為熱裂紋(700~1000℃凝固，相變過(guò)程中產(chǎn)生)和冷裂紋(300℃以下產(chǎn)生)。熱裂紋主要是由于焊接工藝不當(dāng)和熱脹冷縮引起的，冷裂紋主要是有組織應(yīng)力、殘余應(yīng)力和焊接殘留的氫的作用等原因單獨(dú)或共同誘發(fā)。

如果電焊工要焊出帶有裂紋缺陷的焊縫，可以在焊接完成后立刻給熾熱的焊縫極速冷卻，例如澆水。