对点焊焊外部缺陷形貌及其影响
外部缺陷指直视或用放大镜可见的缺陷,因毛坯准备或焊件装夹不当,对焊过程中动态热场与形变场分布不合理而造成的,对焊件外部缺陷有,错位、外观未焊透,外观环向或纵向裂纹,表面局部烧伤和疏松等。
焊件错位与失稳定:
焊件上机被装夹及顶端时,因钳口挑战不良,焊件不同轴、焊机刚性不够或焊件伸出长度过大,均会引起左右件错位或失稳定。
错位使焊件对口处结合面减少,并在受力时必然有附加力矩,而使接头受力状态恶化,接头力学性能下降。
对无加工尺寸要求或加工后内外尺寸未超差则运允许使用,失稳严重,无加工余量件则作为不允许存在外观缺陷,以免因受力时发生力轴扭转,出现构件失效事故。
表面烧伤:
表面烧伤一般多发于焊件与电极接触面污物过多,接触不良,电流密度过大的地方,形成局部烧伤,或者夹紧力不足、顶锻力过大、挤压中滑移而发生条状烧伤或打弧,焊件局部烧伤的凹坑,条斑破坏了焊件外观整体形态及尺寸精度,另外,也因电流密度过大,使电极过热而加速磨损而消耗,并造成焊件其它内部或外部缺陷,减低了接头性能,因此,除焊件对表面与尺寸无严格娶求之外,一般均应避免出现表面烧伤,对外表面有要求的焊件更应严格限制。
焊件外观环与纵向开裂、疏松:
焊件外部可见的环向开裂与纵向开裂,对口处或焊件热影响区外观环向开裂,多发生于有电顶锻量过长的情况下,由于高温对口处或热影响区的晶粒边界二次复熔,导致断电后金属在收缩应力作用下出现开裂,但对口链环在对焊口尚处于塑性状态时,夹具的早松,链环回弹拉断对口,或顶锻完成动板后退而夹具尚未完全松开,则可能使高温尚未获得牢固接合强度的对口再度拉开,有的完全拉断,而多数因接头周围受热不均、接头强度不同,只发生局部开裂、对过热接头、某些晶界因过热而发生低熔成分熔融,在冷却收缩时,发生沿晶或穿晶裂纹,顶锻过程中沿晶间裂纹扩大成为外观的环裂,对焊件的纵向裂纹多发生于稍低温度,一般在顶锻中过热流线杂质在径向收缩力作用下将高温区强度较低的晶界拉开所致,环向和纵向开裂若开裂较浅,抽墩粗和挤出的金属中,焊件经加工后如未发生细小或断续裂纹,则可以允许使用,否则应作为有裂纹的焊件处理。
当有电顶锻时间过长,焊件对口处金属过烧严重,顶锻力不足,火口尺寸过大,液态金属难以排净,火口难以封闭或者规范不良,对口处液态金属层在氧化物排除前已凝固,挤压无力的条件下液态金属冷却并凝固,则形成疏松组织,对口处特别是对口内部的疏松组织使接头的承载能力变得很低,在承载复杂载荷条件下,即便焊后经过加工的焊件也很少允许使用。
上述对焊外观缺陷,除目视、放大镜检验外,还采用荧光、着色等检验方法。
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