形成这些缺陷的原因分析如下:
(1)未焊透
接头根部未完全焊透的现象。其主要原因是焊接电流小,焊速过高或坡口尺寸不合适以及焊丝未对准焊缝中心等。细焊丝短路过渡CO2焊时,由于被焊工件热输人低,也容易产生这种缺陷。
(2)未熔合
焊接过程中熔池液态金属在电弧力作用下被排向尾部而形成沟槽,当电弧高速向前移动时,如果槽壁处的液态金属层已经凝固,新排进来的熔池金属的热量又不足以使之再度熔化,则会形成焊道与母材之间或焊道与焊道之间
未能完全熔化结合的现象。
(3)烧穿
焊接时,由于所选择的焊接电流过大或焊速过低,或者间隙坡口尺过大,造成熔化金属自焊缝背面流出形成穿孔。
(4)咬边
由于焊接参数选择不正确(如电流过大)或操作不当(如超高速焊接),导致沿焊趾的母材部位被烧熔形成凹陷或沟槽。
(5)焊瘤
焊接时熔化金属流淌到焊缝以外未熔合的母材上形成金属瘤。焊瘤是由填充金属过多引起的,与间隙和坡口尺寸不合适、焊速低、电压小或者焊丝伸出长度大等因素有关。2100433B
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理想的焊缝是完美的,但是完美的事物往往是不存在的。
焊缝缺欠不可避免,气孔、裂纹、夹杂、形状偏差等。如果缺欠在标准规定的接受范围之内,那么焊缝就是合格的,这时存在的气孔等缺欠,是可以接受的,不能称为焊接缺陷。
缺欠和缺陷,两个概念,不能混淆。
ISO6520的词语定义中有两个非常重要的定义,一个是焊接缺欠,一个是焊接缺陷。
焊接缺欠的英文翻译是:weld imperfection,解释为:any deviation from the ideal weld,理解为与理想焊缝的偏差;
焊接缺陷的英文翻译是:weld defect,解释为:unacceptable weld imperfection,理解为不可接受的焊接缺欠。
焊缝是分等级的。
ISO5817或ISO10042等标准,定义了不同等级的焊缝的缺欠接受水平。
根据ISO 5817:2003依据焊缝缺陷的将焊缝分为三级B级、C级、D级
下表为各种等级缺陷值的标准和范围:
.编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
|||||||
D |
C |
B |
||||||||||
1表面缺欠 |
||||||||||||
1.1 |
100 |
裂纹 |
—― |
≥0,5 |
不允许 |
不允许 |
不允许 |
|||||
1.2 |
104 |
弧坑裂纹 |
—― |
≥0,5 |
不允许 |
不允许 |
不允许 |
|||||
1.3 |
2017 |
表面气孔 |
单个气孔最大尺寸 –对称焊缝 –角接焊缝 |
0,5至 3 |
d≤0,3 s d≤0,3 a |
不允许 |
不允许 |
|||||
单个气孔最大尺寸 –对称焊缝 –角接焊缝 |
>3 |
d≤0,3s, a最大3 mm d≤0,3 a, 最大. 3mm |
d≤0,2s,最大.2mm d≤0,2a,最大. 2mm |
不允许 |
||||||||
1.4 |
2025 |
开口弧坑 |
0,5至3 |
h≤ 0,2 t |
不允许 |
不允许 |
||||||
>3 |
h≤ 0,2 t, 最大. 2 mm |
h ≤ 0,1 t, 最大1 mm |
不允许 |
|||||||||
1.5 |
401 |
未熔合 未完全熔合 |
—― |
≥ 0,5 |
不允许 |
不允许 |
不允许 |
|||||
允许 |
允许 |
允许 |
||||||||||
微观未熔合 |
||||||||||||
1.6 |
4021 |
根部熔深不足 |
只针对单面焊对接焊缝 |
≥ 0,5 |
短缺欠: h≤ 0,2 t, 最大. 2 mm |
不允许 |
不允许 |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
1.7 |
5011 5012 |
盖面咬边 |
要圆滑过渡,不能是成簇缺欠 |
0,5至 3 |
短缺欠:h ≤ 0,2 t |
短缺欠:h ≤0,1t |
不允许 |
>3 |
h ≤ 0,2 t,最大 1mm |
h≤0,1t,最大 0.5mm |
h≤0,05 t,最大 0,5mm |
||||
1.8 |
5013 |
根部咬边 |
要圆滑过渡 |
0,5 至 3 |
h≤ 0,2 mm 0,1 t |
短缺欠:h≤ 0,1 t |
不允许 |
>3 |
短缺欠: h ≤ 0,2 t, 最大 2 mm |
短缺欠: h ≤ 0,1 t,最大 1 mm |
短缺欠: h ≤ 0,05 t,最大.0,5 mm |
||||
1.9 |
502 |
余高过大 (对接焊缝) |
要圆滑过渡 |
≥0,5 |
h ≤1 mm 0,25 b, 最大 10mm |
h≤ 1 mm 0,15 b, 最大 7mm |
h ≤1 mm 0,1 b, 最大 5mm |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
1.10 |
503 |
盖面余高过大 (角焊缝) |
≥0,5 |
h ≤ 1 mm 0,25 b, 最大5mm |
h≤ 1 mm 0,15b, 最大4mm |
h ≤1 mm 0,1 b, 最大3mm |
|
1.11 |
504 |
根部余高过大 |
0,5 至 3 |
h ≤ 1 mm 0,6 b, |
h ≤ 1 mm 0,3 b, |
h ≤ 1 mm 0,1 b, |
|
>3 |
h≤ 1 mm 1,0 b,最大5mm |
h≥ 1 mm 0,6 b,最大4mm |
h≤ 1 mm 0,2 b,最大3mm |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
1.12 |
505 |
焊缝过渡过陡 |
—对接焊缝 |
≥ 0,5 |
α ≥ 90° |
α ≥ 110° |
α ≥ 150° |
—角焊缝 |
≥ 0,5 |
α ≥ 90° |
α ≥ 100° |
α ≥ 110° |
|||
1.13 |
506 |
焊缝金属溢出 |
≥ 0,5 |
短缺欠:h ≤ 0,2 b |
不允许 |
不允许 |
|
1.14 |
509 511 |
盖面凹陷 根部填充不足 |
要圆滑过渡 |
0,5 至 3 |
短缺欠:h ≤ 0,25 t |
短缺欠:h ≤ 0,1t |
不允许 |
>3 |
短缺欠: h ≤ 0,25 t 最大 2mm |
短缺欠: h ≤ 0,1t 最大 1mm |
短缺欠: h ≤ 0,05t 最大 0,5mm |
||||
1.15 |
510 |
烧穿 |
—— |
≥ 0,5 |
不允许 |
不允许 |
不允许 |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
1.16 |
512 |
角焊缝过度 不对称 (焊角过度 不等长) |
在要求对称角焊缝时 |
≥ 0,5 |
h≤ 2 mm 0,2α |
h≤ 2 mm 0,15α |
h≤ 1,5 mm 0,15α, |
1.17 |
515 |
根部凹陷 |
要圆滑过渡 |
0,5 至 3 |
h≤ 0,2 mm 0,1t |
短缺欠:h ≤ 0,1t |
不允许 |
>3 |
短缺欠: h ≤ 0,2t 最大 2mm |
短缺欠: h ≤ 0,1t 最大 1mm |
短缺欠: h ≤ 0,05t 最大 0,5mm |
||||
1.18 |
516 |
根部弥散气孔 |
结晶时焊缝中的气泡在根部结成 的海绵状分布的气孔(如,根部 缺少气体保护时) |
≥ 0,5 |
局部允许 |
不允许 |
不允许 |
1.19 |
517 |
接头缺欠 |
—— |
≥ 0,5 |
欠缺 极限值取决于再引弧位置出现 的缺欠种类 |
不允许 |
不允许 |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
1.20 |
5213 |
角焊缝厚度 过小 |
不适用于要求较大熔深的工艺 |
0,5 至 3 |
短缺欠: h≤ 0,2 mm 0,1α |
短缺欠: h≤ 0,2 mm |
不允许 |
>3 |
短缺欠: h≤ 0,3 mm 0,1α,最大 2mm |
短缺欠: h≤ 0,3 mm 0,1α最大 1mm |
不允许 |
||||
1.21 |
5214 |
角焊缝厚度 过大 |
角焊缝的实际厚度过大 |
≥ 0,5 |
允许 |
h≤ 1 mm 0,2α最大 4mm |
h≤ 1 mm 0,15α 最大 3mm |
1.22 |
601 |
引弧点 |
—— |
≥ 0,5 |
允许,当不影响母材的性能时 |
不允许 |
不允许 |
1.23 |
602 |
焊接飞溅 |
—— |
≥ 0,5 |
允许与否取决于实际应用,如何种材料,是否有防腐保护要求等 |
||
2 内部缺欠 |
|||||||
2.1 |
100 |
裂纹 |
除微观裂纹和弧坑裂纹以外的 所有种类裂纹 |
≥ 0,5 |
不允许 |
不允许 |
不允许 |
2.2 |
1001 |
微观裂纹 |
一般在微观裂纹金相中才能发现 的裂纹(50χ) |
≥ 0,5 |
允许 |
允许与否取决于母材的种类,更主要是裂纹的聚集情况 |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
2.3 |
2011 2022 |
气孔 弥散气孔 (均布) |
下列条件和缺欠的极限必须满足: 见附录 B a1)缺欠的最大面积占投影面面积 的百分比(包括成簇缺欠) 注:投影面中的弥散气孔取决于 焊层的数量(焊缝的容积) |
≥ 0,5 |
单层:≤ 2,5 % 多层: ≤ 5 % |
单层:≤ 1,5 % 多层:≤ 3 % |
单层:≤ 1 % 多层:≤ 2 % |
a2)截面上缺欠的最大面积占 (包括成簇的缺欠)占断裂面面积 的百分比(只在生产领域涉及焊工 考试及工艺评定时应用) b)单个气孔的最大尺寸 —对接焊缝 —角接焊缝 |
≥ 0,5 |
≤ 2,5 |
≤ 1,5 % |
≤ 1 % |
|||
≥ 0,5 |
d ≤ 0,4 s, 最大 5 mm d ≤ 0,4 a, 最大5 mm |
d ≤ 0,3 s, 最大. 4 mm d ≤ 0,3 a, 最大. 4 mm |
d ≤ 0,2 s, 最大 3 mm d ≤ 0,2 a, 最大 3 mm |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解 释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
2.4 |
2013 |
密集气孔 |
情况1(D > dA2) 情况 2(D < dA2= 每个气孔群面积相加之和 (A1 A2 ...) 与 评定区面积lp × wp比较(情况1) 基准长度lp为100mm 当D小于dA1或dA2,即二者之间最小的 一个时,画一包络线将A1 A2包络进去 作为一个缺欠面积来看待(情况2) |
||||
a) 缺欠投影面中气孔总面积的最大 尺寸所占的百分比(包括成簇的缺欠) b) 单个气孔的最大尺寸 —对接焊缝 —角焊缝 |
≥ 0,5 ≥ 0,5 |
≤ 16 % d ≤ 0,4 s, 最大 4 mm d ≤ 0,4 a, 最大4 mm |
≤ 8 % d ≤ 0,3 s, 最大. 3 mm d ≤ 0,3 a, 最大. 3mm |
≤ 4 % d ≤ 0,2 s, 最大2 mm d ≤ 0,2 a, 最大2 mm |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
2.5 |
2014 |
链状气孔 |
情况1(D> d2) 情况2(D <d2) 每个孔的面积之和 占评定区面积lp × wp的百分比(情况1) 当D小于相邻气孔的最小直径时,两气孔 的包络面积作为缺欠的面积(情况2) |
单层:≤4 % 多层:≤ 8 % |
|||
下列将所示缺欠的极限值必须满足;见附录B a1)表面的缺欠的最大尺寸(包括成簇缺欠) 占投影面的百分比 注:投影面中弥散气孔取决于焊层的数量 (焊缝的容积) a2)缺欠截面上气孔的最大面积(包括成簇的 缺欠)占断裂面面积的百分比(只在生产领 域涉及焊工考试和工艺评定时应用 |
≥ 0,5 |
单层:≤ 8 % 多层:≤ 16 % |
单层:≤ 4 % 多层:≤ 8 % |
单层:≤ 2 % 多层:≤ 4% |
|||
≥ 0,5 |
≤ 8 % |
≤ 4 % |
≤ 2 % |
||||
b)单个气孔的最大尺寸 —对接焊缝 —角焊缝 |
≥ 0,5 |
d ≤ 0,4 s, 最大 4 mm d ≤ 0,4 a, 最大4 mm |
d ≤ 0,3 s, 最大. 3 mm d ≤ 0,3 a, 最大. 3mm |
d ≤ 0,2 s, 最大2 mm d ≤ 0,2 a, 最大2 mm |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
2.6 |
2015 2016 |
条状气孔 电状气孔 |
—对接焊缝 |
≥ 0,5 |
h≤ 0,4 s, 最大 4 mm l ≤ s, 最大 75mm |
h ≤ 0,3 s, 最大. 3 mm l ≤ s,最大 50mm |
h≤ 0,2 s, 最大2 mm l ≤ s, 最大 25mm |
—角焊缝 |
≥ 0,5 |
h ≤ 0,4 a, 最大4 mm l ≤ a, 最大 75mm |
h ≤ 0,3 a, 最大. 3mm l ≤ a, 但最大 50mm |
h ≤ 0,2 a, 最大2 mm l ≤ a, 最大 25mm |
|||
2.7 |
202 |
缩孔 |
—— |
≥ 0,5 |
允许短缺欠, 但不允许至表面 —对接焊缝 h δ 0,4 s, 最大4 mm —角焊缝 h δ 0,4 a, 最大4 mm |
不允许 |
不允许 |
2.8 |
2024 |
弧坑缩孔 |
测量h或l尺寸中较大的一个 |
0,5 至 3 >3 |
h/l δ 0,2 t h/l δ 0,2 t, 最大2mm |
不允许 |
不允许 |
2.9 |
300 301 302 303 |
固体夹杂、 夹渣、流动 介质夹杂、 氧化物夹杂 |
—对接焊缝 |
≥ 0,5 |
h ≤ 0,4 s, 最大 4 mm l ≤ s, 最大 75mm |
h≤ 0,3 s,最大.3 mm l ≤ s, 最大 50mm |
h ≤ 0,2 s, 最大2 mm l ≤ s, 最大 25mm |
—角焊缝 |
≥ 0,5 |
h≤ 0,4 s, 最大4 mm l ≤ a, 最大 75mm |
h≤ 0,3 s, 最大. 3mm l ≤ a, 最大 50mm |
h≤ 0,2 a, 最大2 mm l ≤ a, 最大 25mm |
|||
2.10 |
304 |
除铜以 外的 金属夹杂 |
—对接焊缝 |
≥ 0,5 |
h≤ 0,4 a, 最大4 mm |
h≤ 0,3 a, 最大. 3mm |
h≤ 0,2 a, 最大2 mm |
2.11 |
3042 |
夹铜 |
—角焊缝 |
≥ 0,5 |
不允许 |
不允许 |
不允许 |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
2.12 |
401 4011 4012 4013 |
未熔合 (未完全熔合) 坡口未熔合 层间未熔合 根部未熔合 |
≥ 0,5 |
允许短缺欠,但不允许至表面 —对接焊缝 h≤ 0,4 s, 最大4 mm —角焊缝 h≤ 0,4 a, 最大4 mm |
不允许 |
不允许 |
|
2.13 |
402 |
未焊透 |
T型接头(角焊缝) |
>0,5 |
短缺欠: h≤ 0,2 a, 最大 2 mm |
不允许 |
不允许 |
T型接头(未完全焊透) 对接接头(未完全焊透) |
≥ 0,5 |
短缺欠: —对接焊缝 h≤ 0,2 s, 最大2 mm —T型接头 h≤ 0,2a, 最大 2mm |
短缺欠: —对接焊缝 h≤ 0,1 s, 最大1,5 mm —角焊缝 h≤ 0,1a, 最大 1,5 mm |
不允许 |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
2.13 |
402 |
未焊透 |
对接接头(完全焊透) |
≥ 0,5 |
短缺欠: h≤ 0,2 t, 最大2 mm |
不允许 |
不允许 |
3.焊缝的几何形状缺欠 |
|||||||
3.1 |
507 |
错边 |
偏差的极限值基于无缺欠的位置。如果没有 规定其它值,中心线相吻合,只体现无缺欠 位置(见第1节)。 T是指较小的厚度。给出的极限值内的错边, 不作为成簇缺欠看待(见图A和图B) 图A:板纵缝 |
0,5 至 3 |
h δ 0,2 mm 0,25 t |
h δ 0,2 mm 0,15 t |
h δ 0,2 mm 0,1 t |
>3 |
h≤ 0,25 t, 最大 5 mm |
h≤ 0,15 t,最大 4 mm |
h≤ 0,1 t, 最大 3 mm |
||||
图B:环缝 |
≥ 0,5 |
h≤ 0,5 t, 最大 4 mm |
h≤ 0,5 t, 最大 3 mm |
h≤ 0,5 t, 最大 2 mm |
编号 |
根据 ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
3.2 |
508 |
角变形 |
≥ 0,5 |
β ≤ 4° |
β ≤ 2° |
β ≤ 1° |
|
3.3 |
617 |
角焊缝 |
第5节的限制条件中,关于成簇缺欠不适 合 |
0,5 至 3 |
h ≤ 0,5 mm 0,1 a |
h ≤ 0,3 mm 0,1 a |
h ≤ 0,2 mm 0,1 a |
>3 |
h ≤ 1 mm 0,3 a 最大 4mm |
h ≤ 0,5 mm 0,2 a 最大3mm |
h ≤ 0,5 mm 0,1 a 最大2mm |
||||
4多重缺欠 |
|||||||
4.1 |
无 |
在任意截面中的 多种缺欠在最不利 焊缝处的截面 (宏观金相) |
0,5 至 3 >3 |
不允许 缺欠总高度的最大值 Σh ≤ 0,4 t 或≤ 0,25 a |
不允许 缺欠总高度的最大值 Σh≤ 0,3t或≤0,2 a |
不允许 缺欠总高度的最大值 Σh≤0,2 t或≤0,15 a |
|
见附录A |
编号 |
根据ISO 6520-1编号 |
缺欠名称 |
解释 |
t mm |
不同评定组别所允许的缺欠的极限值 |
||
D |
C |
B |
|||||
4.2 |
无 |
投影面 或纵向的横截面 |
情况1 (D > l3) 情况2 (D < l3) 表面积之和 h l占评定区面积 lp× wp的百分比(情况1) 当D小相邻缺欠的最小长度时,将两个缺欠 连接成一个缺欠(情况2) 注:见附录B |
≥ 0,5 |
Σh ×l ≤ 16 % |
Σh ×l≤ 8 % |
Σh ×l≤ 4 % |