第六章焊接缺陷的产生、检验和预防返回1、Introduction1999年1月4日，重庆市綦江县城跨越綦河两岸的人行彩虹桥（长虹卧波，綦城一景）整体垮塌，４０人遇难。52010年12月，鄂尔多斯国际那达慕大会主会场（即赛马场）事故，其主体结构投资据称达10多个亿。据专家的初步勘察界定，钢结构的焊缝和质量缺陷、个别杆件连接不够规范是造成这次事故的重要原因。天气的骤冷，也影响了主体钢架，这些也是造成坍塌事故的重要原因。北佛罗里达海岸海军确认在2010年11月20号刚刚服役的伯克级驱逐舰“格拉维利”(Gravely)号(DDG107)天线桅杆在2011年2月13日进行日常业务时突然折断，事件中无人员受伤。美国第4代核动力攻击型潜艇SSN-21“海狼”级攻击型核潜艇，可执行反潜、攻舰、对岸攻击、布雷和为航母编队护航等多项任务。概念设计完成后，美海军计划建造30艘，经费高达360亿美元，成为美海军有史以来耗资最大的一项潜艇发展计划，被称为“海军现代化计划之基石”。“海狼”号在建造过程中发生了严重焊接质量事故，使造价猛增至25亿美元。大家学习辛苦了，还是要坚持2009年5月28日，美国《国防新闻》报道，诺斯罗普-格鲁曼的纽波特-纽斯造船厂的一个质量检验官玩忽职守，没有检验就确认焊缝合格，致使8艘“弗吉尼亚”级核潜艇和“布什”号航空母舰的一万多条焊缝需要重新检验，其中两艘核潜艇和“布什”号已经服役。后来，质量重检扩大到9艘核潜艇和4艘航空母舰。2007年秋，焊接填料用错，造成一大批潜艇、航母、水面舰艇的焊缝需要重新检验，但最新一代两栖攻击舰“圣安东尼奥”号是诺斯罗普-格鲁曼质量问题的集中体现。2、焊接缺陷的类型焊接缺陷分类GB/T6417.1-2005《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》中规定根据焊接缺陷的性质和特征可以分为六大类：（1）裂纹（cracks）；（2）孔穴（cavities）；（3）固体夹杂（solidinclusions）；（4）未熔合及未焊透（incompletefusionorpenetration）；（5）形状和尺寸不良（imperfectshape）；（6）其它缺陷（miscellaneousdefects）（1）裂纹一种在固态下由局部断裂产生的缺欠，可能源于冷却或应力效果。微观裂纹：显微镜下才能观察到的裂纹纵向裂纹：基本与焊缝轴线平行的裂纹横向裂纹：基本与焊缝轴线相垂直的裂纹放射状裂纹：有裂纹公共点的小裂纹弧坑裂纹：焊缝弧坑处的裂纹间断裂纹群：在任意方向间断分布的裂纹枝状裂纹：源于同一裂纹并连在一起的裂纹群（2）孔穴（3）固体夹杂指在焊缝金属中残留的固体杂物。夹渣：残留在焊缝金属中的熔渣焊剂夹渣氧化物夹杂金属夹杂单个夹渣（IsolatedSlagInclusion)（4）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，包括侧壁、焊道间及根部未熔合。未焊透：实际熔深与公称熔深之间的差异。钉尖：电子束或激光焊时产生的极不均匀的锯齿状熔透内部未熔合(InterrunFusion)（5）形状不良：焊缝的外表面形状或接头的几何形状不良。咬边：母材或前一焊道在焊趾处因焊接而产生的不规则缺口焊缝超高：对接焊缝表面上焊缝金属过高凸度过大：角焊缝表面上焊缝金属过高下塌：过多的焊缝金属伸出焊缝根部，焊缝形面不良焊瘤：覆盖在母材表面，但未与其熔合的过多焊缝金属形状不良错边：要求平行对齐的焊件表面未达到要求角度偏差下垂：重力致焊缝金属塌落烧穿：熔池塌落导致焊缝内孔洞未焊满焊脚不对称焊缝宽度不齐表面不规则形状不良还有根部收缩根部气孔焊接接头不良变形过大焊缝尺寸不正确咬边焊缝不均匀造成焊件的尺寸、形状变化；矫正变形会使性能降低，成本增加；焊接应力会降低承载能力；引起焊接裂纹；应力衰减会产生变形。（2）焊接变形和残余应力产生原因31①焊缝不要有密集交叉截面，长度也要尽可能小，以减小焊接局部加热，从而减少焊接应力。②焊缝的位置应尽量对称于结构中性轴①采取合理的焊接顺序，使焊缝能够自由收缩，以减少应力（图a）。而图b因先焊焊缝1导致对焊缝2的拘束度增加，而增大残余应力。先短后长。②采用反变形方法焊前组装时，按测定和经验估计的焊接变形方向和大小，在组装时使工件反向变形，以抵消焊接变形。同样，也可采用预留收缩余量来抵消尺寸收缩。③采用焊前刚性固定组装焊接，限制产生焊接变形，但这样会产生较大的焊接应力。采用定位焊组装也可防止焊接变形。④预热与缓冷：减小焊缝区与其他部分的温差，使工件较均匀地冷却，减少焊接应力和变形。⑤焊后进行消除应力的退火可消除残余应力。采用分段倒退焊、多层多道焊也能减少焊接变形严重的焊接变形应消除，常采用机械矫正法，通常只适