冷裂纹
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2023年3月16日发(作者：书法作品专用纸)不锈钢焊管缺陷的产⽣原因及防⽌措施
不锈钢焊管在焊接过程会出现⼀些缺陷，不锈钢焊管的缺陷会导致应⼒集中，降低承载能⼒，缩短使⽤寿命，甚⾄造成
脆断。⼀般技术规程规定，裂纹、未焊透、未熔合和表⾯夹渣等是不允许有的；咬边、内部夹渣和⽓孔等缺陷不能超过
⼀定的允许值，对于超标缺陷必须进⾏彻底去除和焊补。常见不锈钢焊接管的焊接缺陷产⽣原因、危害及防⽌措施简述
如下。
⼀、焊缝尺⼨不符合要求
焊缝尺⼨不符合要求主要指焊缝余⾼及余⾼差、焊缝宽度及宽度差、错边量、焊后变形等不符合标准规定的尺⼨，焊缝
⾼低不平，宽窄不齐，变形较⼤等。焊缝宽度不⼀致，除了造成焊缝成形不美观外，还影响焊缝与母材的结合强度；焊
缝余⾼过⼤，造成应⼒集中，⽽焊缝低于母材，则得不到⾜够的接头强度；错边和变形过⼤，则会使传⼒扭曲及产⽣应
⼒集中，造成强度下降。
产⽣的原因：不锈钢焊接管坡⼝⾓度不当或钝边及装配间隙不均匀；焊接⼯艺参数选择不合理；焊⼯的操作技能⽔平较
低等。
预防措施：选择适当的坡⼝⾓度和装配间隙；提⾼装配质量；选择合适的焊接⼯艺参数；提⾼焊⼯的操作技术⽔平等。
⼆、咬边
由于焊接⼯艺参数选择不正确或操作⼯艺不正确，在沿着焊趾的母材部位烧熔形成的沟槽或凹陷称为咬边。咬边不仅减
弱了焊管焊接接头强度，⽽且因应⼒集中容易引发裂纹。
产⽣的原因：主要是电流过⼤、电弧过长、焊条⾓度不正确、运条⽅法不当等。
防⽌措施：焊条电弧焊焊接时要选择合适的焊接电流和焊接速度，电弧不能拉得太长，焊条⾓度要适当，运条⽅法要正
确。
三、未焊透
未焊透是指不锈钢焊接管焊接时焊接接头根部未完全熔透的现象。未焊透处会造成应⼒集中，并容易引起裂纹。重要的
焊接接头不允许有未焊透。
产⽣的原因：坡⼝⾓度或间隙过⼩，钝边过⼤，装配不良；焊接⼯艺参数选⽤不当，焊接电流太⼩，焊接速度太快；焊
⼯操作技术不良等。
预防措施：正确选⽤和加⼯坡⼝尺⼨，合理装配，保证间隙，选择合适的焊接电流和焊接速度，提⾼焊⼯的操作技术⽔
平等。
四、未熔合
未熔合是指熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分。未熔合直接降低了接头的⼒学性能，严
重的未熔合会使焊接结构根本⽆法承载。
产⽣原因：主要是焊接不锈钢焊接管时速度快⽽焊接电流⼩，焊接热输⼊太低；焊条偏⼼，焊条与焊件夹⾓不当，电弧
指向偏斜；坡⼝侧壁有锈垢及污物，层间清渣不彻底等。
防⽌措施：正确地选择焊接⼯艺参数，认真操作，加强层间清理，提⾼焊⼯操作技术⽔平等。
五、焊瘤
焊瘤是指焊接过程中熔化⾦属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的⾦属瘤。焊瘤不仅影响了不锈钢焊接管焊缝的成
形，⽽且在焊瘤的部位，往往还存在夹渣和未焊透。
形，⽽且在焊瘤的部位，往往还存在夹渣和未焊透。
产⽣的原因：钝边过⼩⽽根部间隙过⼤；焊接电流⼤⽽焊接速度快；焊⼯操作技能⽔平低等。
防⽌措施：根据不同的焊接位置要选择合适的焊接⼯艺参数，严格地控制熔孔的⼤⼩，提⾼焊⼯操作技术⽔平等。
六、弧坑
卫⽣级不锈钢焊管焊缝收尾处产⽣的下陷部分叫做弧坑。弧坑不仅使该处焊缝的强度严重削弱，⽽且由于杂质的集中，
会产⽣弧坑裂纹。
产⽣原因：主要是熄弧停留时间过短；薄板焊接时电流过⼤。
防⽌措施：焊条电弧焊收弧时，焊条应在熔池处稍作停留或作环形运条，待熔池⾦属填满后再引向⼀侧熄弧；钨极氩弧
焊时，要有⾜够的停留时间，填满焊缝后衰减熄弧。
七、⽓孔
焊接卫⽣级不锈钢焊接管时，熔池中的⽓体在凝固时未能逸出⽽残留下来所形成的空⽳称为⽓孔。⽓孔是⼀种常见的焊
接缺陷，分为焊缝内部⽓孔和外部⽓孔。⽓孔有圆形、椭圆形、⾍形、针状形和密集形等多种。⽓孔的存在不但会影响
焊缝的致密性，⽽且将减⼩焊缝的有效⾯积，降低焊缝的⼒学性能。
产⽣原因：卫⽣级不锈钢焊管表⾯和坡⼝处有油污、锈、⽔分等污物存在；焊条电弧焊时焊条药⽪受潮，使⽤前没有烘
⼲；电弧过长或偏吹，熔池保护效果不好，空⽓侵⼊熔池；焊接电流过⼤，焊条发红、药⽪提前脱落，失去保护作⽤；
操作⽅法不当，如收弧动作太快，易产⽣缩孔，接头引弧动作不正确，易产⽣密集⽓孔等。
防⽌措施：焊前将坡⼝两侧20~30mm范围内的油污、锈、⽔分清除⼲净；严格地按焊条说明书规定的温度和时间烘
焙；正确地选择焊接⼯艺参数，正确操作；尽量采⽤短弧焊接，野外施⼯要有防风设施；不允许使⽤失效的焊条，如焊
芯锈蚀、药⽪开裂、剥落、偏⼼度过⼤等。
⼋、夹杂和夹渣
夹杂是残留在焊缝⾦属中由冶⾦反应产⽣的⾮⾦属夹杂和氧化物。夹渣是残留在焊缝中的熔渣。不锈钢焊接管夹渣可分
为点状夹渣和条状夹渣两种。夹渣削弱了焊缝的有效断⾯，从⽽降低了焊缝的⼒学性能。夹渣还会引起应⼒集中，容易
使焊接结构在承载时遭受破坏。产⽣原因：焊接过程中的层间清渣不净；焊接电流太⼩；焊接速度太快；焊接过程中操
作不当；焊接材料与母材化学成分匹配不当；坡⼝设计、加⼯不合适等。
防⽌措施：选择脱渣性能好的焊条；认真地清除层间熔渣；合理地选择焊接⼯艺参数；调整焊条⾓度和运条⽅法。
九、烧穿
焊接过程中，熔化⾦属⾃坡⼝背⾯流出，不锈钢焊接管形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿是焊条电弧焊常见缺陷之⼀。
产⽣原因：焊接电流⼤，焊接速度慢，使焊接管过度加热；坡⼝间隙⼤，钝边过薄；焊⼯操作技能差等。
防⽌措施：选择合适的焊接⼯艺参数及合适的坡⼝尺⼨；提⾼焊⼯的操作技能等。
⼗、裂纹
卫⽣级不锈钢焊管裂纹按其产⽣的温度和时间的不同可分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹；按其产⽣的部位不同可分为纵
裂纹、横裂纹、焊根裂纹、弧坑裂纹、熔合线裂纹及热影响区裂纹等。裂纹是焊接结构中最危险的⼀种缺陷，不但会使
产品报废，甚⾄可能引起严重的事故。
（⼀）热裂纹
焊接过程中，焊缝和热影响区⾦属冷却到固相线附近的⾼温区间所产⽣的焊接裂纹称为热裂纹。它是⼀种不允许存在的
危险焊接缺陷。根据焊管热裂纹产⽣的机理、温度区间和形态，热裂纹⼜可分成结晶裂纹、⾼温液化裂纹和⾼温低塑性
裂纹。
产⽣原因：主要是熔池⾦属中的低熔点共晶物和杂质在结晶过程中，形成严重的晶内和晶间偏析，同时在焊接应⼒作⽤
下．沿着晶界被拉开，形成热裂纹。热裂纹⼀般多发⽣在奥⽒体不锈钢、镍合⾦和铝合⾦中。低碳钢焊接时⼀般不易产
⽣热裂纹，但随着钢的含碳量增⾼，热裂倾向也增⼤。防⽌措施：严格地控制不锈钢焊接管及焊接材料的硫、磷等有害
杂质的含量，降低热裂纹的敏感性；调节焊缝⾦属的化学成分，改善焊缝组织，细化晶粒，提⾼塑性，减少或分散偏析
程度；采⽤碱性焊接材料，降低焊缝中杂质的含量，改善偏析程度；选择合适的焊接⼯艺参数，适当地提⾼焊缝成形系
数，采⽤多层多道排焊法；断弧时采⽤与母材相同的引出板，或逐渐灭弧，并填满弧坑，避免在弧坑处产⽣热裂纹。
（⼆）冷裂纹
焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在M。温度以下）产⽣的裂纹称为冷裂纹。冷裂纹可在焊后⽴即出现，也有可
能经过⼀段时间（⼏⼩时、⼏天甚⾄更长时间）才出现，这种裂纹⼜称延迟裂纹，它是冷裂纹中⽐较普遍的⼀种形态，
具有更⼤的危险性。
产⽣原因：马⽒体转变⽽形成的淬硬组织、拘束度⼤⽽形成的焊接残余应⼒和残留在焊缝中的氢是产⽣冷裂纹的三⼤要
素。
防⽌措施：选⽤低氢型焊接材料，使⽤前严格按照说明书的规定进⾏烘焙；焊前清除焊件上的油污、⽔分，减少焊缝中
氢的含量；选择合理的焊接⼯艺参数和热输⼊，减少焊缝的淬硬倾向；焊后⽴即进⾏消氢处理，使氢从焊接接头中逸
出；对于淬硬倾向⾼的不锈钢焊接管，焊前预热、焊后及时进⾏热处理，改善接头的组织和性能；采⽤降低焊接应⼒的
各种⼯艺措施。
（三）再热裂纹
焊后，不锈钢焊接管在⼀定温度范围内再次加热（消除应⼒热处理或其他加热过程）⽽产⽣的裂纹叫做再热裂纹。
产⽣原因：再热裂纹⼀般发⽣在含钒、铬、钼、硼等合⾦元素的低合⾦⾼强度钢、珠光体耐热钢及不锈钢中，经受⼀次
焊接热循环后，再加热到敏感区域(550~650℃)⽽产⽣的。裂纹⼤多起源于焊接热影响区的粗晶区。再热裂纹⼤多数产
⽣于不锈钢焊接管和应⼒集中处，多层焊时有时也会产⽣再热裂纹。
防⽌措施：在满⾜设计要求的前提下，选择低强度的焊接材料，使焊缝强度低于母材，应⼒在焊缝中松弛，避免热影响
区产⽣裂纹；尽量减少焊接残余应⼒和应⼒集中；控制焊管焊接热输⼊，合理地选择预热和热处理温度，尽可能地避开
敏感区。
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