齐冬斌

摘要：在焊接的过程当中，会有焊接缺陷的存在，焊接缺陷将会对结构在强度上有所影响，对金属的性能有所改变。焊接缺陷一般情况下存在于焊接接缝处，有些焊接缺陷是由于材料本身的缺陷而产生的，而有些缺陷是由于焊接技术导致的。在焊接的接缝以及接缝的附近区域如果出现缺陷的话，那么对于结构的影响将是非常大的，因为接缝处是受力较多，很多的应力都会在这个区域内集中显现出来，所以一旦发生拉伸或者其他作用力的话，结构就会发生变形或者是断裂。一般情况下存在的焊接缺陷主要表现为在接缝处出现气孔、焊缝的结合处变形、没有焊透或者焊接过度等等情况的发生。那么本文针对焊接缺陷做出简要的分析，然后制定出相应的解决办法。

关键词：焊接缺陷;应力集中;裂纹;脆性

前  言

我国经济建设快速发展的同时，也带动了我国的工业技术领域有了一定的进步，我国的工業是支柱性的产业，在国民发展中占据着非常重要的地位。工业技术发展的好，对我国的经济建设有着很大的推动作用。在我国的工业技术当中，有很多的工程涉及到焊接方面，焊接的技术在工业发展中有着比较重要的地位，对工业发展来说有一定的推动作用。那么在焊接的过程中，会有一定的技术缺陷，焊接缺陷的产生会对结构的强度有一定的影响，而这些焊接缺陷的发生区域一般情况下都是在焊接的接缝处，接缝处受到的各方应力还比较多，那么加上焊接缺陷的话，就会对结构构成很大的威胁，在强度上会有所降低，对产品的质量构成一定的影响。

一、焊接缺陷产生应力集中的机理

工业用的材料在焊接过后，由于在焊接的接缝处受到的应力作用过度的集中，那么我们把这种现象称之为应力集中，由这种应力产生的焊接缺陷在形状上是不一样的。根据焊接点受到的应力方向不同，应力的大小不同，那么由此在截面上产生的缺陷形状也就会有所不同。下面我们举一个例子，就以椭球形状的空洞缺陷为例，空洞为各向同性的无限大弹性体所包围，并作用有应力，当椭球空洞逐渐变为片状裂纹，其结果是应力集中变得十分严重。除了空洞类型的气孔、裂纹和未焊透之外，还有夹渣也是常见的焊接缺陷，当多个缺陷间的距离较小时，如密集的气孔和夹渣等，在缺陷区域内将会产生很高的应力集中，使这些地方出现缺陷间裂纹将孔间连通，在此情况下，最大的应力集中出现在两外孔的边缘处。

在进行焊接的过程中，对于接头部分的掌握，在焊缝上，如果增高两和角度变形等因素一般情况下都会出现不连续的现象产生，虽然这些现象有的是在规范允许的范围之内的，但是它们的存在都会有应力集中的发生。除此之外，接头的形式是多种多样的，不同的形式出现都会有应力集中的出现，在焊接的工程当中，比较常见的焊接形式下，对接接头所产生的应力集中程度是最小的，其他的对接形式在应力集中的程度上都相差不多。

二、焊接缺陷对结构静载非脆性破坏的影响

焊接缺陷的存在，对于结构的破坏都有不同程度的影响，在对静载破坏上亦是如此，在大多数的情况来讲，对于材料的破坏形式上一般是属于塑性断裂的方式，在这个时候，由于缺陷所引起的强度会有所降低，基本上是与缺陷造成的承载截面积在比例上的减少是一样的。在一般的情况下，有标准表明，在焊接的接缝中是允许有一些气孔存在的，但是这些气孔必须是小面积的，不连续的，并且这些气孔的截面积总量在工作截面积的百分之五时，气孔对于总体在抗拉强度上的影响不是很大。但是如果出现连续的气孔存在，并且这些气孔的截面积总量达到工作截面积的百分之二的时候，这个时候气孔对于接头的抗拉强度会产生很大的影响，导致接头的强度有很大的降低。之所以会有这种气孔的出现，是由于在焊接的过程中出现了保护气氛没有连续进行的原因，致使出现了连串的气孔，在连串的气孔产生的同时，对于金属的机械性能也有很大程度改变，降低了金属的机械性能。鉴于此，减少气孔的产生可以降低金属在性能上恶化。在焊缝的表面出现的气孔比在焊缝深处出现的气孔将更为危险，这回直接导致焊缝的金属性能，同样连续的气孔也比单个出现的气孔更为危险，所以在焊接的过程中，一定要注意这些现象的产生。

夹渣或夹杂物，根据其截面积的大小成比例地降低材料的抗拉强度，但对屈服强度的影响较小。这类缺陷的尺寸和形状对强度的影响较大，单个的间断小球状夹渣或夹杂物并不比同样尺寸和形状的气孔危害大。直线排列的、细小的而且排列方向垂直于受力方向的连续夹渣是比较危险的。未熔合和未焊透比气孔和夹渣更为有害。当焊缝有增高量或用优于母材的焊条制成焊接接头时，未熔合和未焊透的影响可能并不十分明显，但是这类缺陷在一定条件下可能成为脆性断裂的引发点。

三、焊接缺陷对结构脆性破坏的影响

焊接结构经常会在有缺陷处或结构不连续处引发脆性断裂，造成灾难性的破坏。一般认为，结构中缺陷造成的应力集中越严重，脆性断裂的危险越大。由于裂纹尖端的尖锐度比未焊透、未熔合、咬边和气孔等缺陷要尖锐得多，所以裂纹危害最大。气孔和夹渣等体积类缺陷的存在量低于 5%时，如果结构的工作温度不低于材料的塑性-脆性转变温度，它们对结构的安全是无害的。带裂纹的构件的临界温度要比含夹渣构件高得多。除用转变温度来衡量各种缺陷对脆性断裂的影响之外，许多重要焊接结构都采用断裂力学作为评价的依据，因为用断裂力学可以确定断裂应力和裂纹尺寸与断裂韧度之间的关系。许多焊接结构的脆性断裂都是由微小的裂纹引发的，在一般情况下，由于小裂纹并未达到临界尺寸，结构不会在运行后立即发生断裂。但是小的焊接缺陷很可能在使用期间出现稳定增长，最后达到临界值，而发生脆性断裂。所以在结构使用期间进行定期检查，及时发现和监测接近临界条件的缺陷，是防止焊接结构脆性断裂最有效的措施。当焊接结构承受冲击或局部发生高应变和恶劣环境因素，都容易使焊接缺陷引发脆性断裂，例如疲劳载荷和腐蚀环境都能使裂纹等缺陷变得更尖锐，使裂纹的尺寸逐渐增大，加速其达到临界值。

四、结束语

这些年来，我国的工业技术在一定程度上有了很大的进步，那么工业技术的进步和在工业当中各种技术手段的应用是分不开的。那么在工业中焊接的质量问题是一个很重要的问题，焊接质量将直接的影响到整个工业的质量问题。在焊接的过程出现的焊接缺陷是一个比较常见的问题，那么我们应该将这种焊接缺陷尽量的降到最低，以保证焊接金属的质量问题，为我国的工业建设提供基础性的保障。通过本文的论述，大体的掌握了在焊接的过程中，会有哪些缺陷的产生对于接头焊缝会产生强度上的影响，哪些缺陷会对接头焊缝有应力集中上的影响。这些现象的产生具体的有哪些方面的表现，通过这些现象我们可以将这种程度降到最低。有些焊接缺陷的存在对于结构的强度影响是危险的，还有一些焊接缺陷是允许其存在的，那么这样就为我们提供了一个焊接质量的标准，在以后的焊接工程中将会起到很重要的作用，为我国的工业建设创造更为有利的环境。