焊接缺陷缺欠——侧壁未熔合和层间未熔合

管道消磁

1.本文描述了侧壁未熔合和层间未熔合的特征并分析了其产生的原因。

2、特征

未熔合缺欠出现在以下情况

接头的侧壁未熔合 焊道层间未熔合

3、原因

主要的原因是坡口过窄、错误的焊接参数、焊工技能差和磁偏吹。对油污或粗糙表面清洁不足也不利于熔合。当连接接头焊接可达性差时，这些类型的缺欠更容易发生。

4、坡口准备

接头准备时。过窄的坡口常导致电弧偏向一侧，导致接头另一侧熔合不足或未充分熔合到先前熔敷的焊道中。电弧过长也可能增加熔敷偏向接头的风险，并导致熔合不足。此外，过窄的坡口会使可达性变差或可以防止充分进入接头或促使熔化的焊缝金属流淌进接头。例如，MMA焊时使用直径过大的焊条，或MIG、MAG和FCAW时使用，气体保护喷嘴直径的限值。还应考虑可能妨碍焊枪可达性的情况。

5、焊接参数

使用足够大的电流（电弧）是很重要的，它可以使接头侧壁和先前的焊道熔合进接头。因此，焊接电缆电流过高的焊接速度将增加这些缺陷的风险。因此，焊接电流条件下，过高的焊接速度将增加这些缺欠产生的风险。然而，过高的电流或过低的焊接速度都会使熔池在电弧前流淌，从而导致熔合不良或不均匀。

6、焊工技能

焊工操作技术不好，如不正确的角度或错误的焊条/焊枪的操纵，将使接头侧壁的不能充分熔合。摆动，尤其在连接侧壁处停留，将使焊缝熔池能够熔化到母材中，侧壁熔合情况。应该注意，摆动的频率可能受到焊接铜轮工艺规范中电弧热输入的限制，特别是在焊接合金钢或高韧性钢时。

7、电弧磁偏吹

但焊接铁素体钢时，滚焊轮熔合不良缺欠可能因电弧的不受控制的偏移引起，通常称为电弧刺偏吹吹。电弧偏移可能是由因电弧电流所产生的磁场发生的畸变而引起的。比如像：

材料磁化处理后有剩磁地球磁场，比如在管道焊接时地线夹钳位置错误焊接过电流回路电缆的影响，连接螺栓固定在场所中心。电弧周围的磁场以及工件中电流流动产生的磁场与回路电缆的相互作用足以使焊道偏移。通过调整地线夹，使得焊接总是朝向或远离地线夹，并且在MMA焊接中，通过使用交流而不是直流焊接，磁场的影响小。通常方法是在焊接前对钢退磁。

8、如何预防

下述方法可以防止侧壁未熔合和层间未熔合的产生：

焊接接头有足够的可达性选择合适的焊接参数（大电流、短电弧、焊接速度不要过快）以避免熔池流淌，确保接头侧面的任何和与前一焊道的熔合确保焊条/枪的正确角度和操作技术能使用侧壁除非熔合在没有热输入限制的情况下，使用摆动技术和通过在焊道两侧的停留来避免侧壁未熔合。如果是磁偏吹造成的，应重新调整地线夹的位置，使用交流（MMA焊接）或材料消磁处理

9、质量验收标准

对于钢的电弧焊接接头的未熔合缺欠的限制，在BS EN ISO 5817中针对三个质量等级进行了规定（见表）。这些缺欠在B级（严格）和C级（中等）中不允许出现。对于D级，只允许它们是断续的，不能到表面。

对于铝的电弧焊接接头，所有三个级别中，都不允许出现长缺欠。然而，对于C级和D级，短缺欠是允许的，但缺欠的总长度会基于对接焊缝或角焊缝的厚度收到限制。

部分应用标准的限制要求

10、发现和纠正（返修）

如果缺陷延伸到焊缝表面，可以使用渗透或磁粉检验发现。对于未延伸到焊缝表面的缺陷，可以使用射线或超声波检验发现。对于层间未熔合，超声波检验比射线检验更有作用。

返修措施通常需要通过局部刨削或磨削来去除，然后按照经过评定的焊接工艺规程进行重新焊接。

如果熔合不良是一个长期存在的问题，并且不是由磁偏吹引起的，则应修改焊接工艺规程或重新培训焊工。