本经验定则的成立原理探析

在焊接构造物的焊缝连接部位，由于焊接施工中各种各样的原因，会造成焊接上的缺陷。焊接缺陷主要有：裂纹、焊接不良、熔化金属流动不良、小孔、气泡、焊渣夹层、非金属物质混入等。一旦存在这样的表面或者内部的焊接缺陷时，对材料的抗拉强度、疲劳强度和冲击强度等都会造成不良影响。如果把完全没有缺陷的焊缝的机械强度作为100%基准值，那么当焊接缺陷程度评级为5%时，大约抗拉强度为96%，疲劳强度为68%，冲击强度为68%，对比基准值均有下降。当焊接缺陷程度评级为10%时，抗拉强度只剩下大约88%，疲劳强度只剩下56%，冲击强度只剩下50%。当焊接缺陷程度评级为20%时，抗拉强度剩下68%，疲劳强度剩下44%，冲击强度剩下32%。当焊接缺陷程度评级达到40%时，力学性能急剧下降，抗拉强度只有大约47%，疲劳强度只有大约28%，冲击强度大约只有18%。

软钢对接焊接连接件的缺陷程度与力学性能之间的关系见表3.42.1。表中是当以无缺陷焊缝的机械强度作为100%参照基准时，对于不同缺陷程度下的抗拉强度、冲击强度和疲劳强度的对应比较值。图3.42.1所示为经过X射线透视检测后的缺陷程度与冲击值（单位为kgf·m/cm²）的变化曲线范围。

表3.42.1 软钢对接焊接连接件的缺陷程度与力学性能之间的关系

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之所以产生焊接缺陷，有许多原因：①焊条的移动速度不合适；②焊缝开口形状太狭窄；③焊条的焊接角度不对；④使用了不合适的焊条；⑤焊珠太多，熔化飞溅、堆焊不当；⑥焊渣包覆性不好；⑦焊接构造连接件设计不当；⑧焊缝急剧冷却；⑨母材中含硫量太高；⑩在焊口有油脂、油漆、锈蚀等，或者焊条与焊口潮湿及有厚的镀锌层；⑪连接件一侧刚性太大；⑫母材有气泡；⑬连接处材质差异太大；⑭从母材析出过量的碳与合金元素；⑮焊缝底部由于拉伸张力而形成角度变化；⑯电弧焊时氢气太多；⑰母材的淬火性太大；⑱母材有异方性；⑲母材产生晶格歪扭时效等。因此，如果焊接时不注意，一定会发生焊接缺陷。

图3.42.1 X射线透视试验级别与冲击值