16種常見焊接缺陷類型、原因及補救措施

焊接是將不同金屬零件連接成一體的最有效方法之一。它是 鈑金加工 完成零件的製造。然而，焊接可能會失敗，導致焊接缺陷。

焊接缺陷常見於 鈑金焊接。這些缺陷通常是由於錯誤的焊接方法或不正確的焊接圖案造成的。當它們出現在焊接處時，它們會削弱接頭或導致產品完全失效。因此，有必要了解這些缺陷的原因並積極預防。

本文討論了各種類型的焊接缺陷、原因以及如何預防它們。您還將學習檢測隱形缺陷的不同方法。這裡的資訊將幫助您區分各種缺陷和不連續性。讓我們開始吧！

什麼是 焊接缺陷? 焊接缺陷是指給定銲接件中形成的缺陷、不規則性和缺陷，會損害其預期用途或美觀。根據 ISO 6520，影響焊縫的不規則現像被分類為焊接缺陷。它們的可接受限值符合 ISO 5817 和 10042 標準。

根據金屬結構和焊接過程的不同，缺陷的尺寸、形狀和程度通常會有所不同。主要原因是焊接方法選擇錯誤或焊接圖案不正確。然而，許多其他原因也可能導致銲接件出現特定缺陷。

焊接缺陷可能出現在金屬內部或外部，從而削弱接頭或影響其外觀。雖然某些缺陷可能在允許的範圍內，但其他缺陷可能會導致產品被拒絕。因此，避免焊接失效至關重要。

焊接缺陷的類型 焊接缺陷和缺陷可以根據其在金屬中的位置進行分類。它們可能是外部的或內部的。

外部 焊接缺陷 這些是表面或視覺缺陷。它們表現在金屬銲接件的表面上。外部焊接缺陷通常可以透過目視檢查或其他方法（如磁粉探傷 (MPI) 或染料液體滲透劑 (DPI)）來檢測。典型的例子有裂痕、底切、重疊、孔隙、飛濺等。

內部 焊接缺陷 內部缺陷發生在金屬材料內部，通常不會暴露在焊接表面。透過目視檢查和一些無損檢測通常很難檢測到這些缺陷。然而，它們可以使用超音波測試和射線照相測試 (RT) 等方法進行檢測。常見的例子包括夾渣、未焊透、未熔合等。

16 種常見類型 焊接缺陷 In 鈑金加工，焊接不當會導致多種缺陷。本概述涵蓋了常見問題、原因以及確保品質和耐用性的補救措施。

#1 焊縫裂紋 資料來源：welding.org.au 裂縫（焊接或母材中的平面斷裂）通常會產生嚴重的焊接故障，這無疑是最不受歡迎的焊接缺陷。無論是內部還是外部，這些缺陷都是由壓力和冷卻引起的局部破裂以及凝固過程中熱影響區 (HAZ) 的收縮和晶粒發育引起的。它們的幾何形狀導致裂紋尖端附近產生應力集中，因此銲件容易斷裂。焊接裂紋可能有各種尺寸、形狀和類型，包括：

縱 橫 火山口 散熱 分枝

根據裂紋發生的溫度，裂紋可以是：

熱裂紋 這些發生在焊接接頭的凝固和結晶過程中。此階段，溫度往往超過攝氏10,000度。它們可以是凝固裂紋或液化裂紋。當金屬含有高雜質或碳含量或熱流中斷時，就會發生前者。另一方面，由於加熱溫度升高而發生液化裂縫。這導致低熔點成分液化。

冷裂紋 這些是焊縫金屬凝固後形成的「延遲」裂紋缺陷。它們可能會在焊接完成後許多天發生。這些類型的裂縫通常平行於熔合邊界。殘餘拉應力也可能導致裂縫遠離熔合邊界生長。冷裂紋的產生主要是由於預熱不足、應力高、溫度低、含氫量高、材料結構敏感等原因。

焊縫裂紋的原因 給定賤金屬的延展性差或受到污染。 將高焊接速度與低電流結合。 由於收縮而凝固的高殘餘應力。 開始焊接前缺乏預熱。 賤金屬中硫和碳含量較高。 使用氫氣作為保護氣體焊接黑色金屬。 過度約束關節，限製冷卻過程中的運動。 焊道的深寬比不當。 耗材選擇不正確（例如，填充金屬錯誤、電極尺寸不正確）。

防止焊縫裂紋 使用相容的填充材料和焊接工藝，確保基材和填充金屬表面清潔。 使用正確的焊接速度和電流。 預熱母材並降低接頭冷卻速度。 使用適當的硫和碳混合物。 減小焊縫之間的間隙。 保持正確的焊道深寬比。 避免使用氫氣作為黑色金屬的保護氣體。

#2 火山口 弧坑是類似弧坑的裂紋，通常沿著焊道末端附近的電弧結束，通常發生在焊接過程之後但焊縫完全形成之前。常常是由於斷弧前弧坑填充不當而發生的。這導致外緣比火山口冷卻得更快。焊縫體積不足可能會阻礙其克服金屬收縮。結果，在焊接過程中形成了弧坑裂紋缺陷。

火山口形成的原因 火山口填充不當。 割炬角度不正確。 焊接技術選擇錯誤。 焊接過程突然終止，加固不足。

防止火山口 確保正確填充火山口。 使用合適的割炬角度以降低金屬上的應力。焊絲焊接的焊槍角度應與焊縫方向成 10 至 15 度。另一方面，對於焊條焊接，應保持 20 至 30 度的角度（沿拖曳方向）。對於角焊縫，將金屬絲或棒材保持在金屬零件之間呈 45 度角。 使用小電極。 終止電弧前逐漸減少焊接電流。 選擇正確的焊接技術。

#3 底切 資料來源：welding.org.au 底切缺陷是在母材上形成的凹口形狀的不規則凹槽。它們是由於遠離焊接區域的金屬基底熔化而產生的，並且根據它們的長度、深度和銳利度來表徵。焊接中的咬邊缺陷與銲件平行，導致厚度損失。結果，焊接接頭變得更容易疲勞。底切的類型有：

連續底切 運行間底切 中間底切

底切的原因 使用過高的電壓或過快的焊接速度，導致頂部邊緣熔化。 高電弧電壓。 電極角度錯誤或電極太大。 使用錯誤的填充金屬。 保護氣體選擇不正確。

防止底切 降低行駛速度和功率輸入。 降低電弧電壓或縮短電弧長度。電壓通常應在 15 至 30 伏特之間。焊接電弧長度不應大於焊條芯直徑。 站立腿上的電極角度保持在 30 至 45 度之間。 根據母材金屬類型和厚度，使用適當的氣體混合物和填充金屬。 在平坦位置進行焊接。

#4 孔隙率 也稱為蟲孔焊縫，當焊縫中滯留空氣或氣泡時，就會出現孔隙缺陷。焊接過程通常會產生氫氣、二氧化碳和蒸氣等氣體。多孔焊道的橫截面通常類似於積聚有氣泡的海綿。

截留的氣體可能集中在特定位置或均勻分佈在焊接處。這些氣泡會削弱焊接金屬的接頭，使其容易疲勞和損壞。根據其形成情況，這些軌道焊接錯誤可能會以以下方式發生：

來源：welderportal.com 氣體孔隙度。 這是一個由滯留氣體產生的小型球形空腔。各種形式包括表面孔隙、細長空腔、線性孔隙等。 蟲洞。 這些是在截留氣體凝固過程中形成的細長或管狀空腔。您可以將它們視為整個焊接表面的單一孔或一組孔。 表面孔隙率。 這是一種破壞焊接金屬表面的氣孔。

氣孔產生的原因 電極塗層不充分或使用腐蝕的電極。 焊縫表面存在油脂、油、水、鐵鏽或碳氫化合物。 使用不正確的保護氣體。 電弧電壓或氣體流量過高。電壓通常應在 15 至 30 伏特之間。 母材表面處理不良。

防止孔隙 選擇合適的電極和填充材料。 確保母材的適當清潔並防止污染物進入焊接區域。 為了增強焊接過程並促進氣體逸出，調整焊接速度至關重要，因為不同的焊接技術的焊接速度各不相同。例如， MIG焊接 TIG 焊接在 14 至 19 英吋每分鐘 (IPM) 的行進速度下最有效，而 TIG 焊接以 4 至 6 IPM 的較慢速度達到最佳效果。 將氣體流量計配置為正確的流量設定。根據焊接技術，氣體流量應在 22 至 30 立方英尺/小時 (CFH) 之間。 焊接前預熱金屬。 焊接電流的調整。 使用高純度保護氣體。

#5 飛濺 飛濺物由焊接電弧噴出的金屬顆粒組成，常見於電弧焊、氣體焊接和焊接焊接。 點焊 流程。它們也可能出現在 MIG 焊接中，儘管頻率較低。這些顆粒通常沿著焊道或接頭設計黏附，標誌著一種獨特類型的焊接缺陷。

噴嘴中積聚的飛濺物可能會脫落並損壞焊接。如果飛濺物尖銳，它們也可能導致操作人員發生事故。

飛濺產生的原因 電壓過低和電流設定過高。 保護氣體選擇錯誤。 剛性電極工作角度。 使用濕式電極和較大的電弧長度。 金屬表面污染。

防止飛濺 使用正確的極性並調整焊接電流。 使用適當的保護氣體。 增大電極角度並減少電弧長度。 焊接前清潔金屬表面。

#6 過度滾動/重疊 來源：theweldingmaster.com 焊縫搭接是一種缺陷，焊趾處的填充材料覆蓋金屬而沒有黏合。在這種情況下，熔池過度流動並延伸到趾部之外。當這種情況發生時，焊縫金屬形成低於 90 度的角度。

重疊的原因 使用錯誤的焊接技術。 電極角度變化和割炬角度不正確。 採用大尺寸電極。 高焊接電流或熱輸入。 行進速度慢。

防止重疊 選擇適當的焊接技術以獲得最佳電弧長度。 保持正確的電極角度。 避免使用大尺寸電極。 嘗試在平坦位置進行焊接。 使用低熱輸入或焊接電流。 保持適當的行駛速度。 使用正確的割炬角度。

#7 層狀撕裂 層狀撕裂焊接缺陷通常發生在焊接底部 軋製鋼板。它們的顯著特徵是具有梯狀外觀的裂縫。當鋼板內發生熱收縮時，就會發生層狀撕裂。它也可以在熱影響區之外找到，通常與焊縫熔合邊界平行。

層狀撕裂的原因 焊接金屬沉積在具有最佳內聚力的表面上。 材料選擇和焊接方向不當。

防止層狀撕裂 確保在製造結束時完成焊接。 選擇最優質的材料並使用正確的焊接方向。

#8 夾渣 熔渣、危險副產品出現在各種製程中，例如屏蔽金屬電弧、焊棒、藥芯電弧和埋弧技術。它們通常表現為焊接區域內或表面上殘留的雜質。

來源：leniran.blogspot.com 當您在焊接過程中使用焊劑（固體屏蔽材料）時，就會發生這種情況。當焊劑在焊接表面或焊接區域內熔化時，就會出現這些焊接缺陷。熔渣的存在會影響金屬的可焊性和韌性。結果，它們降低了焊接的結構性能。

夾渣的原因 電極角度不正確。 使用非常小的焊接電流密度。 讓焊縫冷卻得太快。 先前焊層清理不當。 沒有足夠的空間容納熔化的焊接。 焊接速度太快。

防止夾渣 調整電極角度和移動速度。 將電流密度增加到適當的值。 防止快速冷卻。 在沉積下一層之前清潔焊床表面。 重新設計接頭，以確保有足夠的空間來正確使用熔化焊接。 確保最佳焊接速度。

#9 不完全融合 來源：pixazsexy.com 這種焊接缺陷也稱為未熔合，是由於焊接不準確導致間隙未填充而發生的。可能是以下原因造成的：

焊縫根部母材與焊縫金屬之間未熔合。 側壁焊縫處母材與焊縫金屬之間缺乏側壁熔合。 多道焊接過程中相鄰焊縫金屬層之間缺乏道間熔合。

雖然這是內部焊接缺陷，但在外表面也可以看到焊接未熔合。當外側壁與母體金屬不正確熔合時，就會發生這種情況。

融合不完全的原因 熱量輸入低。 金屬表面污染。 針對特定材料厚度使用了不正確的電極直徑。 行駛速度太快。 大型焊池在電弧前移動。

防止不完全融合 使用適當的熱量輸入。 焊接前應清潔焊接區域和金屬表面。 選擇適合材料厚度的正確電極直徑。 優化行駛速度。 使用不會淹沒電弧的充足焊接池。 確保正確的接頭幾何形狀。

#10 不完全滲透 來源：mechasource.blogspot.com 在焊接中，熔深是指從母材上表面到最大焊接範圍的距離。當金屬槽太窄而未填滿時，就會出現未焊透。因此，焊接金屬不會完全擴散或到達焊接接頭的底部。這會降低焊接接頭的強度並導致焊接失敗。

滲透不完全的原因 關節對準不當。 焊縫之間的間隙太大。 焊道移動得太快，會導致金屬的處置很少。 使用過低的安培數設置，會妨礙金屬充分融化。 電極位置不正確。

防止不完全滲透 使用正確的關節幾何形狀和正確的對齊方式。 確保足夠的焊縫金屬熔敷。 使用正確的安培數設定。 降低電弧行進速度。 確保電極準確定位。

#11 扭曲 來源：designlooter.com 變形或翹曲是由焊接過程中施加的過多熱量引起的，導致金屬板的位置和尺寸變化。畸變分為四種：角度畸變、縱向畸變、圓角畸變和中性軸畸變。這種缺陷在較薄的板中更為明顯，因為其有限的表面積阻礙了有效的散熱。

畸變的原因 焊接過程中變化的溫度梯度。 使用不正確的焊接順序。 電弧行進速度慢。 使用小直徑電極進行的焊接過多。 待焊金屬板的殘餘應力較高。

防止失真 堅持適當的焊接溫度梯度。 使用正確的焊接順序。 對於旋轉工件，保持電弧行進速度為每分鐘 10 至 20 英吋；對於軌道焊接設備，保持電弧行進速度為每分鐘 4 至 10 英吋。 優化 為您設計 鈑金件 以獲得足夠數量的焊道。 使用適量的焊接金屬來減少收縮力。

#12 燒穿 當焊接過程中施加過多熱量時，該過程可能會在金屬中心吹出孔洞。這種類型的焊接缺陷就是我們所說的燒穿。這是厚度小於 1/4 英吋的薄金屬板的常見焊接缺陷。如果焊接設置太高或焊槍移動太慢，則對於較厚的金屬坯料也可能發生這種情況。

燒穿的原因 對於厚金屬材料，焊接機設定過高。 金屬件之間的間隙非常大。 割炬移動速度太慢。 使用不正確的電線尺寸。

防止燒穿 避免使用過高的電流或焊接機設定。 防止金屬板之間間隙過大。 最佳行駛速度是關鍵：對於 MIG 焊接，保持每分鐘 14 至 19 英寸，而軌道焊接設備應以每分鐘 4 至 10 英寸的速度運行。 避免大斜角。 使用尺寸較小的電線。 確保足夠的金屬夾緊和壓緊。

#13 機械性損傷 機械損壞，表現為母材或焊接上的壓痕，通常是由焊接過程中的事故引起的。這些問題可能源自於焊接技術選擇不正確或焊接工具使用不當。

機械損壞的原因 電極夾具的操作不當。 切削時施加額外的力。 研磨機使用效率低。 未能將電弧與金屬接合。

防止機械損壞 確保焊接後正確處理焊鉗。 專業操作焊接工具。 如有需要，錘擊力道應適中。 焊接前引弧。

#14 過度強化 這種焊接缺陷是由於焊接中填充材料過多而產生的。過量的加固可能會以狹窄、陡峭的邊珠的形式出現。這通常是由於饋線上的助焊劑塗層不足所造成的。此外，多餘的加固可能是參差不齊且不均勻的——山脈加固。在這種情況下，由於通量過多或行進速度不均勻而出現缺陷。

過度強化的原因 饋線上的通量不足或過多。 送絲速度太快或不均勻。 不同的電壓設定。 銲件之間留有較大間隙。

防止過度加固 保持割炬以適當的速度移動。 正確設定安培數並防止過熱。 調整電壓以確保其最佳。 對齊銲件以防止出現大間隙。

#15 鬍鬚 晶須缺陷通常發生在 MIG 焊接過程中，是指從焊縫根部側的焊接中伸出的短電極絲。它們是由焊池前緣突出的電極絲造成的。

這些焊絲會影響焊縫的美觀品質和機械性能。例如，晶須通常被視為削弱焊接接頭的夾雜物。當用於管道應用時，它們可能會抑制流動或導致設備損壞。

晶須產生的原因 電極絲採用高進給速度。 行駛速度過快。 電極位於熔池前緣前方。

防止鬍鬚 降低電極絲的進給速度。 確保行駛速度保持最佳；避免走得太快。

#16 錯位 當焊接接頭中的填充材料分解時，就會出現這種焊接缺陷。它是焊縫金屬和母材的外部和/或內部高度之間的差異。您可能會將其視為銲接件表面上的波浪狀或彎曲點。不對中缺陷會削弱焊接並降低其應對高疲勞環境的能力。

不對中的原因 焊接過程太快。 技術或處理選擇不當。 焊絲放置不當。

防止錯位 採用穩定且高效的焊接工藝。 請熟練的專家在焊接前進行充分的檢查。 將焊絲保持在正確的位置。

如何偵測隱形物體 焊接缺陷 – 無損焊接測試和檢查 由於焊接涉及兩種或多種金屬的熔合，因此使用目視檢查可能難以檢測內部焊接缺陷。在這種情況下，無損檢測 (NDT) 是一個很有價值的選擇，因為它可以向您展示焊接的完整性。此過程將使操作保持順利進行，而不會損壞任何工具。

磁粉探傷 這是檢測表面裂紋和焊接缺陷的最佳方法之一，這些缺陷太小而無法透過目視檢查檢測到。對於焊接處中的次表面不連續性，它也是一個絕佳的選擇。電磁粒子檢測的過程涉及對工件進行磁化。然後，它使用螢光溶液來突出顯示缺陷，以便進行正確的記錄。

超聲波檢測 這種檢查方法使用高頻聲波來檢查焊接金屬的內部和外部。它不僅可以發現焊接處的缺陷和不連續性，還可以測量缺陷的準確位置。該儀器將高頻光束傳輸到金屬中。一旦檢測到焊接缺陷，它就會彈回 超聲波焊接 機器可以清晰地顯示潛在缺陷及其位置。這樣可以快速輕鬆地修復故障。

射線偵測 此技術適用於各種情況。它使用伽馬射線或 X 射線來檢查焊接的內部。設定簡單、快速，在X光機螢幕上呈現生動的缺陷圖片。

如何區分焊縫不連續性和 焊接缺陷 焊縫不連續是銲件結構正常流動的中斷。這可能發生在母材金屬或焊接金屬中，並且由於錯誤的焊接方法或模式而發生。這些不規則現象通常與所需的焊道尺寸、形狀和預期品質不同。它們也可以是內部的或外部的。

焊接不連續與焊接缺陷 以下幾點區分焊接缺陷和不連續性：

如果品質控制部門完全拒絕該產品，焊接就會成為缺陷。 不連續性可以經得起現場測試，但缺陷卻不能。 不連續性在拒絕之前通常有一個明確的可接受限制清單。 焊接不連續性通常在可接受的製造誤差範圍內，但必須修復或拒絕缺陷。

也就是說，如果不連續性超過規定的項目限制，它們可能會成為焊接缺陷。最終，使用有效的方法檢查焊接過程至關重要。

常見問題 還有哪些其他類型的焊接缺陷？ 儘管討論的 16 種缺陷主要解決了許多常見的焊接缺陷，但其他不太常見的缺陷仍然會損害焊接品質。兩個例子可以是：電弧吹氣： 磁力會使焊接電弧偏離其預期路徑，產生不均勻的熔深、淺焊縫，以及可能的其他缺陷，包括孔隙或不完全熔合。這在直流焊接中更為常見，並且在焊接厚截面或運行高電流時尤其具有挑戰性。焊縫撕裂： 與層狀撕裂類似，但發生在焊接金屬或熱影響區本身，撕裂是由高應力和低延展性結合造成的。這種情況通常發生在冷卻過程中，如果材料缺乏足夠的延展性來應對應變，則收縮的焊接金屬可能會撕裂。

如何判斷是焊縫不連續還是焊接缺陷？ 焊縫通常結構中的任何中斷，包括焊道形狀、尺寸或輪廓的變化，都稱為焊縫不連續。在ISO 5817 和10042 等標準設定的給定限制內，這些不連續性是可以容忍的。 。不連續性是否構成缺陷取決於其大小、位置和應用需求。在非關鍵應用中，不連續性可能是可以接受的；在高應力、安全關鍵的部件中，它被視為缺陷。無損檢測 (NDT) 方法通常用於評估不連續性並確定它們是否構成缺陷。

結論 焊接是一項細緻的技能，需要仔細選擇技術和精確執行。焊接缺陷可能會影響產品品質並影響業務績效。了解不同的焊接缺陷、其原因和預防方法對於維持高標準至關重要。

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