一文搞懂“焊接缺欠”的分类

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焊接缺欠的分类

根据其性质、特征，焊接缺欠可分为不连续性缺欠（如裂纹、夹渣、气孔和未熔合等）和几何偏差缺欠两大类。国家标准GB/T 6417.1-2005《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》和GB/T 6417.2-2005《金属压力焊接头缺欠分类及说明》根据缺欠的性质和特征将焊接缺欠分为六大类，即

第一类  裂纹；

第二类  孔穴；

第三类  固体夹杂；

第四类  未熔合及未焊透；

第五类  形状及尺寸不良；

第六类  其他缺欠。

每一大类中又按缺欠存在的位置及状态分为若干小类。为了方便使用和管理，标准采用缺欠代号表示各种焊接缺欠。

1. 熔焊接头的缺欠分类

国标GB/T 6417.1-2005《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》对于熔焊接头焊接缺欠按其性质进行了分类，共有6类：

（1）裂纹

一种在固态下由局部断裂产生的缺欠，它可能源于冷却或应力效果。

在显微镜下才能观察到的裂纹称为微裂纹。裂纹缺欠有以下几种：

① 纵向裂纹——基本与焊缝轴线相平行的裂纹。它可能位于焊缝金属、熔合区、热影响区及母材等区域。

② 横向裂纹——基本与焊缝轴线相垂直的裂纹。

③ 放射状裂纹——具有某一公共点的放射状裂纹。这种类型的小裂纹称为星形裂纹。

④ 弧坑裂纹——在焊缝弧坑处的裂纹，它可能是纵向的、横向的或放射状的。

⑤ 间断裂纹群——一群在任意方向，间断分布的裂纹。

⑥ 枝状裂纹——源于同一裂纹并且连在一起的裂纹群。

横向裂纹、放射状裂纹、间断裂纹群及枝状裂纹都可能位于焊缝金属、热影响区及母材的区域。

（2）孔穴

孔穴缺欠包括：气体、缩孔、微型缩孔等。

1）气孔——残留气体形成的孔穴，有以下几种：

①球形气孔：球形的孔穴。

②均布气孔：均匀分布在整个焊缝金属中的一些气孔。

③局部密集气孔：呈任意几何分布的一群气孔。

④链状气孔：与焊缝轴线平行的一串气孔。

⑤条状气孔：长度方向与焊缝轴线平行的非球形气孔。

⑥虫形气孔：因气体逸出而在焊缝金属中产生的一种管状气孔穴。其形状和位置由凝固方式和气体的来源所决定。通常该气孔成串聚集，并呈鲱骨形状。有些虫形气孔可能暴露在焊缝表面上。

⑦表面气孔：暴露在焊缝表面的气孔。

2）缩孔——由于凝固时收缩造成的孔穴。可以分为以下几种：

①结晶缩孔：冷却过程中在树枝晶之间形成的长形缩孔，可能残留有气体。这种缺欠通常可在焊缝表面垂直处发现。

②弧坑缩孔：焊道末端的凹陷孔穴，未被后续焊道消除。

③末端弧坑缩孔：在焊道末端，减少焊缝横截面处的外露气孔。

3）微型缩孔——仅在显微镜下可以观察到的缩孔等。有以下两种：

①微型结晶缩孔：冷却过程中，沿晶界在树枝晶之间形成的长形缩孔。

②微型穿晶缩孔：凝固时，穿过晶界形成的长形气孔。

（3）固体夹杂

固体夹杂是在焊缝金属中残留的固体夹杂物。包含以下几种：

1）夹渣——残留在焊缝中的熔渣。

2）焊剂夹渣——残留在焊缝中的焊剂渣。

3）氧化物夹杂——凝固时残留在焊缝中的金属氧化物。在某些情况下，特别是铝合金焊接时，因焊接熔池保护不善和紊流的双重影响而产生大量的氧化膜，称为皱褶缺欠。

4）金属夹杂——残留在焊缝金属中的外来金属颗粒。这些颗粒可能是钨、铜或其它金属。

夹渣、焊剂夹渣、氧化物夹杂等可能是线状的、孤立的或成簇的。

（4）未熔合及未焊透

① 未熔合——焊缝金属和母材或焊缝金属各焊层之间未结合的部分称为未熔合。它可以分为：侧壁未熔合、焊道间未熔合及根部未熔合等几种形式。

② 未焊透——实际熔深与公称熔深之间的差异称为未焊透。在焊缝根部的一个或两个熔合面未熔化就是根部未焊透缺欠。

（5）形状和尺寸不良

焊缝的外表面形状或接头的几何形状不良，包括以下各项，以及焊缝超高、角度偏差、焊脚不对称、焊缝宽度不齐、根部收缩、根部气孔、变形过大等各种缺欠。

① 咬边——母材（或前一道熔敷金属）在焊趾处因焊接而产生的不规则缺口。可分为：连续咬边、间断咬边、缩沟、焊道间咬边、局部交错咬边的缺欠。

② 凸度过大——角焊缝表面上焊缝金属过高。

③ 下塌——过多的焊缝金属伸到了焊缝的根部。

④ 焊缝形面不良——母材金属表面与靠近焊趾处焊缝表面的切面之间的夹角过小。

⑤ 焊瘤——覆盖在母材金属表面，但未与其熔合的过多焊缝金属。它可分为焊趾焊瘤及根部焊瘤等。

⑥ 错边——两个焊件表面应当平行对齐时，未达到规定的平行对齐要求而产生的偏差，它包括板材的错边及管材的错边等。

⑦ 下垂——由于重力而导致焊缝金属塌落。

⑧ 烧穿——焊接熔池塌落导致焊缝内形成的孔洞。

⑨ 未焊满——因焊接填充金属堆敷不充分，在焊缝表面产生纵向连续或间断的沟槽。

⑩ 表面不规则——焊缝表面粗糙过度。

11）焊接接头不良——焊缝再引弧处局部表面不规则。它可能发生在盖面焊道及打底焊道。

12）焊缝尺寸不正确——是指与预先规定的焊缝尺寸产生的偏差。包括焊缝厚度过大、焊缝宽度过大、焊缝有效厚度不足或过大等缺欠。

（6）其他缺欠

其他缺欠是指以上第（1）~第（5）类未包含的所有其他缺欠。例如电弧擦伤、飞溅（包括钨飞溅）、表面撕裂、磨痕、凿痕、打磨过量、定位焊缺欠（例如焊道破裂或熔合，定位未达到要求就施焊等）、双面焊道错开、回火色（不锈钢焊接区产生的轻微氧化表面）、表面鳞片（焊接区严重的氧化表面）、焊剂残留物、残渣、角焊缝的根部间隙不良、以及由于凝固阶段保温时间加长使轻金属接头发热而造成的膨胀缺欠等。

2. 压焊接头的缺欠分类

国标GB/T 6417.2-2005《金属压焊接头缺欠的代号、分类及说明》对于压焊接头焊接缺欠按其性质进行了分类，共有6类：

（1）裂纹

裂纹是一种在固态下由局部断裂产生的缺欠，通常源于冷却或应力。裂纹缺欠包括：纵向裂纹、横向裂纹、星形裂纹、熔核边缘裂纹、结合面裂纹、热影响区裂纹、母材裂纹、焊缝区的表面裂纹以及钩状裂纹（例如对焊试件飞边区域内的裂纹，通常始于夹杂物）等。纵向裂纹及横向裂纹可能位于焊缝、热影响区、未受影响的母材区域中。

（2）孔穴

孔穴缺欠包括：气体、缩孔、锻孔等。

（3）固体夹杂

固体夹杂包括：夹渣、氧化物夹杂、金属夹杂及铸造金属夹杂等缺欠。夹渣、氧化物夹杂缺欠，可能是孤立的或成簇的分布。

（4）未熔合

接头未完全熔合包括未焊上、熔合不足、箔片未焊合等缺欠。

（5）形状和尺寸不良

形状缺欠是指与要求的接头形状有偏差。它包括咬边、飞边超限、组对不良、错边、角度偏差、变形、熔核或焊缝尺寸的缺欠，熔核熔深不足、单面烧穿、熔核或焊缝烧穿、热影响区过大、薄板间隙过大、表面缺欠、熔核不连续、焊逢错位、箔片错位及弯曲接头等缺欠。

（6）其他缺欠

其他缺欠是指以上5类未包含的缺欠。例如飞溅、回火色（电焊或缝焊区域的氧化表面）、材料挤出物（从焊接区域挤出的熔化金属，包括飞溅或焊接喷溅）等缺欠。

3. 钎焊接头的缺欠分类

我国目前还没有关于钎焊接头缺欠的代号、分类及说明的国家标准。参考ISO18279：2003（E）的规定，钎焊接头的缺欠有以下几类。

（1）裂纹

钎焊接头的裂纹是指材料的有限分离，主要是二维扩展。裂纹可以是纵向的或横向的。裂纹可能存在于：钎缝金属、界面和扩散区、热影响区、以及未受影响的母材区中。

（2）气孔

气孔包括：气穴、气孔、大气窝、表面气孔、表面气泡、填充缺欠及未焊透等。

（3）固体夹杂物

固体夹杂是钎焊金属中的外部金属或非金属颗粒，它可以分为：氧化物夹杂、金属夹杂、以及钎剂夹杂等。

（4）钎合缺欠

钎合缺欠是指钎缝金属与母材之间未钎合或未足够钎合。

（5）钎缝的形状及尺寸

这类缺欠包括：钎焊金属过多、形状缺欠、线性偏差、角偏差、变形、局部熔化、母材表面熔化、填充金属溶蚀、凹形钎焊金属、粗糙表面、钎角不足及钎角不规则等。

（6）其他缺欠

其他缺欠是指不属于以上5类的缺欠。它包括：钎剂渗漏、飞溅、变色或氧化、母材及填充材料的过合金化、钎剂残余物、过多钎焊金属流动及蚀刻等。