一般的焊縫中常見(jiàn)的缺陷有：氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和裂紋等。到目前為止還沒(méi)有一個(gè)成熟的方法對缺陷的性質(zhì)進(jìn)行準確的評判，只是根據熒光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結合缺陷的位置和焊接工藝對缺陷進(jìn)行綜合估判。為此，本文針對無(wú)損探傷焊接缺陷產(chǎn)生的原因及解決對策進(jìn)行探討。

在鍋爐、壓力容器、壓力管道制造和安裝過(guò)程中，焊接質(zhì)量非常重要。焊接部位最容易產(chǎn)生焊裂、未熔合、未焊透、咬邊、夾雜物和晶界開(kāi)裂等缺陷，這些缺陷又可能是裂紋源。因此，正確地做好焊接缺陷等級評定工作不僅能保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且能保證產(chǎn)品的安全經(jīng)濟運行。但目前焊接缺陷等級評定情況去不盡人意，存在著(zhù)這樣那樣的問(wèn)題，焊接工藝中缺陷的名稱(chēng)與無(wú)損探傷中缺陷也沒(méi)有統一，觀(guān)念的陳舊，規范的嚴格，安全與經(jīng)濟的矛盾，不利于無(wú)損檢測工作的進(jìn)一步開(kāi)展。

1 缺陷等級評定中存在的問(wèn)題

1.1 規范標準不統一 焊接檢測標準實(shí)在太多，五花八門(mén)，不同的標準在缺陷定量及評定方法上都有差別，如焊縫超聲波探傷，有的標準采用長(cháng)橫孔進(jìn)行靈敏度調節，有的標準采用短橫孔或柱孔進(jìn)行靈敏度調節，不同的反射體反射當量均個(gè)有差異。在定量上，不同標準對同一級別規定的允許缺陷數量也不相同。造成這種現象，一方面是因為標準的制定沒(méi)有建立在一個(gè)統一的試驗和理論分析基礎上，另一方面則是因為檢測技術(shù)上認識不統一造成的檢測方法不統一。焊接檢測標準的不統一，使得驗收工作帶來(lái)不便，也不便于產(chǎn)品質(zhì)量的相互認可，這一矛盾在商檢，電站鍋爐驗收方面特別突出。

1.2 標準的認為因素 焊接上產(chǎn)生的缺陷對材料的性能會(huì )發(fā)生很大影響，其影響程度隨著(zhù)缺陷的性質(zhì)、大小、位置、厚度的不同而不同。有人作了研究，用相同材料制成大小不同的具有相似外形輪廓的一對焊縫試樣，每一試樣含有成比例尺寸的裂紋，進(jìn)行斷裂韌行計算，結果大尺寸試樣產(chǎn)生破壞的應力低于小尺寸試樣產(chǎn)生破壞所需要的應力。但現行標準對缺陷等級評定并不能實(shí)際地反映這些特點(diǎn)，卻帶著(zhù)明顯的人為因素。如射線(xiàn)探傷對點(diǎn)狀缺陷等級評定，規定不同級別允許缺陷點(diǎn)數隨工件壁厚成幾何級數變化，顯然這不是缺陷大小對產(chǎn)品危害程度的體現，而是工作中記憶方便的數字規律，是人為加上去的。

1.3 缺陷等級評定只注重大小、長(cháng)度，不注重自身高度和深度
現行缺陷評定標準只記錄缺陷平面大小、長(cháng)度，不注重自身高度和深度，缺陷的返修也只依據大小和長(cháng)度。常規射線(xiàn)探傷要記錄缺陷的三維空間尺寸困難，有的超聲波探傷對深度也不作要求。實(shí)際上缺陷自身高度和深度是影響工件性能的兩個(gè)重要指標，這兩個(gè)尺寸是缺陷安全評定的關(guān)鍵尺寸。根據斷裂力學(xué)理論，埋藏裂紋的等效缺陷尺寸，主要取決于埋藏裂紋的半高a和裂紋形貌系數Ω、Ψ。缺陷深藏不同對材料性能的影響也不同。研究表明，當兩種裂紋尺寸相同時(shí)，表面裂紋試樣的斷裂強度約為埋藏裂紋的60%。因此，忽視缺陷的高度和深度，不便于對產(chǎn)品的全面評價(jià)。另外，也容易放過(guò)自身高度尺寸大于規定長(cháng)度尺寸的缺陷，這實(shí)在是極不合理的現象。

1.4 缺陷等級評定與材料的關(guān)系 大家知道，在進(jìn)行焊縫檢測前我們需要掌握材質(zhì)、坡口形式、壁厚等原始數據，但目前掌握這些數據的主要目的是幫助我們制定正確的檢測工藝，協(xié)助我們對缺陷進(jìn)行分析（特別是定性），我們在了解材質(zhì)的同時(shí)，并考慮缺陷對不同材質(zhì)的不同影響，其實(shí)，各種材質(zhì)抵抗破壞的能力是不同的，在同樣應力狀態(tài)下，相同尺寸的裂紋在有些材質(zhì)中會(huì )開(kāi)裂、擴展、造成危害；而在另一些材質(zhì)中則不會(huì )開(kāi)裂，不會(huì )擴展，不會(huì )造成危害。但是，在焊接檢測標準中，對同一類(lèi)材料不同材質(zhì)的產(chǎn)品，對缺陷的定級我們采用的是同一種標準。

2 無(wú)損探傷焊接缺陷產(chǎn)生的原因及防治措施

對于內部缺陷的性質(zhì)的估判以及缺陷的產(chǎn)生的原因和防止措施大體總結了以下幾點(diǎn)：

2.1 氣孔：?jiǎn)蝹€(gè)氣孔回波高度低，波形為單縫，較穩定。從各個(gè)方向探測，反射波大體相同，但稍一動(dòng)探頭就消失，密集氣孔會(huì )出現一簇反射波，波高隨氣孔大小而不同，當探頭作定點(diǎn)轉動(dòng)時(shí)，會(huì )出現此起彼落的現象。

產(chǎn)生這類(lèi)缺陷的原因主要是焊材未按規定溫度烘干，焊條藥皮變質(zhì)脫落、焊芯銹蝕，焊絲清理不干凈，手工焊時(shí)電流過(guò)大，電弧過(guò)長(cháng)；埋弧焊時(shí)電壓過(guò)高或網(wǎng)絡(luò )電壓波動(dòng)太大；氣體保護焊時(shí)保護氣體純度低等。如果焊縫中存在著(zhù)氣孔，既破壞了焊縫金屬的致密性，又使得焊縫有效截面積減少，降低了機械性能，特別是存鏈狀氣孔時(shí)，對彎曲和沖擊韌性會(huì )有比較明顯降低。

防止這類(lèi)缺陷防止的措施有：不使用藥皮開(kāi)裂、剝落、變質(zhì)及焊芯銹蝕的焊條，生銹的焊絲必須除銹后才能使用。所用焊接材料應按規定溫度烘干，坡口及其兩側清理干凈，并要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。

2.2 夾渣：點(diǎn)狀夾渣回波信號與點(diǎn)狀氣孔相似，條狀夾渣回波信號多呈鋸齒狀波幅不高，波形多呈樹(shù)枝狀，主峰邊上有小峰，探頭平移波幅有變動(dòng)，從各個(gè)方向探測時(shí)反射波幅不相同。

這類(lèi)缺陷產(chǎn)生的原因有：焊接電流過(guò)小，速度過(guò)快，熔渣來(lái)不及浮起，被焊邊緣和各層焊縫清理不干凈，其本金屬和焊接材料化學(xué)成分不當，含硫、磷較多等。

防止措施有：正確選用焊接電流，焊接件的坡口角度不要太小，焊前必須把坡口清理干凈，多層焊時(shí)必須層層清除焊渣；并合理選擇運條角度焊接速度等。

2.3 未焊透：反射率高，波幅也較高，探頭平移時(shí)，波形較穩定，在焊縫兩側探傷時(shí)均能得到大致相同的反射波幅。這類(lèi)缺陷不僅降低了焊接接頭的機械性能，而且在未焊透處的缺口和端部形成應力集中點(diǎn)，承載后往往會(huì )引起裂紋，是一種危險性缺陷。

其產(chǎn)生原因一般是：坡口純邊間隙太小，焊接電流太小或運條速度過(guò)快，坡口角度小，運條角度不對以及電弧偏吹等。

防止措施有：合理選用坡口型式、裝配間隙和采用正確的焊接工藝等。

2.4 未熔合：探頭平移時(shí)，波形較穩定，兩側探測時(shí)，反射波幅不同，有時(shí)只能從一側探到。

其產(chǎn)生的原因：坡口不干凈，焊速太快，電流過(guò)小或過(guò)大，焊條角度不對，電弧偏吹等。

防止措施：正確選用坡口和電流，坡口清理干凈，正確操作防止焊偏等。

2.5 裂紋：回波高度較大，波幅寬，會(huì )出現多峰，探頭平移時(shí)反射波連續出現波幅有變動(dòng)，探頭轉時(shí)，波峰有上下錯動(dòng)現象。裂紋是一種危險性最大的缺陷，它除降低焊接接頭的強度外，還因裂紋的末端呈尖銷(xiāo)的缺口，焊件承載后，引起應力集中，成為結構斷裂的起源。裂紋分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋三種。

熱裂紋產(chǎn)生的原因是：焊接時(shí)熔池的冷卻速度很快，造成偏析；焊縫受熱不均勻產(chǎn)生拉應力。

防止措施：限制母材和焊接材料中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量，主要限制硫含量，提高錳含量；提高焊條或焊劑的堿度，以降低雜質(zhì)含量，改善偏析程度；改進(jìn)焊接結構形式，采用合理的焊接順序，提高焊縫收縮時(shí)的自由度。

冷裂紋產(chǎn)生的原因：被焊材料淬透性較大在冷卻過(guò)程中受到人的焊接拉力作用時(shí)易裂開(kāi)；焊接時(shí)冷卻速度很快氫來(lái)不及逸出而殘留在焊縫中，氫原子結合成氫分子，以氣體狀態(tài)進(jìn)到金屬的細微孔隙中，并造成很大的壓力，使局部金屬產(chǎn)生很大的壓力而形成冷裂紋；焊接應力拉應力并與氫的析集中和淬火脆化同時(shí)發(fā)生時(shí)易形成冷裂紋。

防止措施：焊前預熱，焊后緩慢冷卻，使熱影響區的奧氏體分解能在足夠的溫度區間內進(jìn)行，避免淬硬組織的產(chǎn)生，同時(shí)有減少焊接應力的作用；焊接后及時(shí)進(jìn)行低溫退火，去氫處理，消除焊接時(shí)產(chǎn)生的應力，并使氫及時(shí)擴散到外界去；選用低氫型焊條和堿性焊劑或奧氏體不銹鋼焊條焊絲等，焊材按規定烘干，并嚴格清理坡口；加強焊接時(shí)的保護和被焊處表面的清理，避免氫的侵入；選用合理的焊接規范，采用合理的裝焊順序，以改善焊件的應力狀態(tài)。