原标题：焊接过程中，未焊透及裂纹的多种情况与解析！

什么是未焊透？

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焊接过程中未焊透是指母材金属之间没有熔化，焊缝金属没有进入接头的部位根部造成的缺陷。根据焊接件的焊接方式可以分为根部未焊透和中间未焊透。

根部未焊透是由于液态焊缝金属未进入根部钝边，多半存在于开V型或U型坡口的单面焊，中间未焊透是由于液态金属未进入中间钝边，多半存在于双V型或双U型坡口双面焊。

焊缝未焊透缺陷部位

焊缝中存在未焊透将减少其有效面积，严重造成焊接件强度等力学性能下降。

未焊透还会造成应力集中，严重降低焊缝的疲劳强度。

另外，当焊接件处于承载应力状态下，未焊透还有可能发展为裂纹，最终可能导致焊缝开裂。

未焊透危害性大于气孔、夹渣和夹钨等缺陷，属于危害性较大的缺陷。

以下两幅图为母材厚度8~15mm埋弧焊焊缝，气刨焊缝整体未焊透图。

焊缝中未焊透缺陷

焊缝中未焊透缺陷

未焊透的原因

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（1）焊接电流小，熔深浅；

（2）坡口和间隙尺寸不合理，钝边太大；

（3）磁偏吹影响；

（4）焊条偏芯度太大；

（5）层间及焊根清理不良。

使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外，焊角焊缝时，用交流代替直流以防止磁偏吹，合理设计坡口并加强清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。

未焊透底片影像特点

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（1）未焊透的典型影像是细直黑线，缺陷两侧轮廓都很整齐，为坡口钝边机械加工痕迹，未焊透影像宽度恰好是钝边的间隙的宽度。

根部未焊透

（2）有时坡口钝边有部分融化，影像轮廓就变得不太整齐，缺陷影像宽度和黑度局部发生变化，但只要能判断是出于焊缝根部的线性缺陷，仍判定为未焊透。

未焊透

（3）未焊透底片上处于焊缝根部的投影位置，一般在焊缝中部，因透照偏、焊偏等原因也可能偏像一侧。

（4）未焊透呈断续或连续分布，有时能贯穿整张底片。

射线照射下的未焊透

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未焊透和圆形缺陷

上图所示，未焊透缺陷在底片中呈一条很直的黑线，并且处于焊缝中心，可以肯定的判定为未焊透性质的缺陷。

未焊透和圆形缺陷

上图所示，从图中可以很清楚的看到焊缝中心有许多圆形缺陷（圆形气孔），再仔细的可以看到有一条位于焊缝中心的黑直线将圆形缺陷串联起来，黑直线即为未焊透影像。

未焊透影像

未焊透影像

以上两幅图的缺陷位于焊缝中心，贯穿整条焊缝，轮廓清晰可辨，黑度均匀，是典型的未焊透缺陷。

未焊透和未熔合影像

上图所示未焊透缺陷位于焊缝中心，具体明显未焊透影像的特征。仔细观察未熔合缺陷，在靠近焊缝中心侧影像很直，而靠近母材侧缺陷轮廓不规则，是典型的未熔合缺陷。

管子未焊透影像

上图所示为管子采用双壁单影透照方式，未焊透缺陷呈直线状，黑度分布均匀。

未焊透影像

上图所示，未焊透位于焊缝中心，呈一条黑直线，典型未焊透的特征。

焊接裂纹的种类和基本特征的分析

随着钢铁、石油化工、舰船和电力等工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化、大容量和高参数的方向发展，有的还在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作。

因此，各种低合金高强钢，中、高合金钢、超强钢，以及各种合金材料的应用日益广泛。但是随着这些钢种和合金的应用，在焊接生产上带来许多新的问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。

裂纹有时出现在焊接过程中，也有时出现在放置或运行过程中，即所谓延迟裂纹。因为这种裂纹在制造中无法检测，所以这种裂纹的危害性更为严重。

焊接过程中所产生的裂纹有多种多样，就目前的研究，按产生裂纹的本质来分，大体上可分为以下五大类：

一、 热裂纹

热裂纹是在焊接时高温下产生的，故称热裂纹。根据所焊金属的材料不同，所产生热裂纹的形态、温度区和主要原因也各不同，因此又把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹等三类。

1、结晶裂纹

在结晶后期，由于低容共晶形成的液态薄膜消弱了晶粒间的联结，在拉伸应力作用下发生开裂。

主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含硫、磷、铁、碳、硅偏高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金的焊缝中。个别情况下，结晶裂纹也能在热影响区产生。

2、高温液化裂纹

在焊接热循环峰值温度的作用下，在热影响区和多层焊的层间发生重熔，在应力作用下产生的裂纹。

主要发生在含有铬镍的高强钢、奥氏体钢、以及某些镍基合金的近缝区或多层焊层间部位。母材和焊丝中硫、磷、硅碳偏高时，液化裂纹的倾向将显著增高。

3、多边化裂纹

已凝固的结晶前沿，在高温和应力的作用下，晶格缺陷发生移动和聚集，形成二次边界，它在高温处于低塑性状态，在应力作用下产生的裂纹。多边化裂纹多发生在纯金属或单相奥氏体合金的焊缝中或近缝区，它是属于热裂纹的类型。

二、再热裂纹

厚板焊接结构，并含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹称为再热裂纹。再热裂纹多发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢和某些镍基合金的焊接热影响区粗晶部位。

三、冷裂纹

冷裂纹是在焊接中产生的较为普遍的一种裂纹，它是在焊后冷至较低温度下产生的。冷裂纹主要产生在低合金钢、中合金钢、中碳和高碳钢的焊接热影响区。个别情况下，如焊接超高强度钢或某些钛合金时，冷裂纹也出现在焊缝金属上。

根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹也有不同的类别，大致可分为以下三类：

1、延迟裂纹

它是冷裂纹中的一种普遍形态，主要特点是不在焊后立即出现，而是有一般孕育期，在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用下而产生的具有延迟特征的裂纹。

2、淬火裂纹

这种裂纹基本上没有延迟现象，焊后立即发现，有时发生在焊缝上，有时出现在热影响区。主要是有淬硬组织，在焊接应力作用下产生的裂纹。

3、低塑性脆化裂纹

某些塑性较低的材料，冷至低温时，由于收缩力而引起应变超过了材质本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的裂纹。由于是在较低的温度下产生的，所以也是属于冷裂纹的另一形态，但无延迟现象。

四、层状撕裂

大型采油平台和厚壁压力容器的制造过程中，有时出现平行于轧制方向的阶梯裂纹，所谓层状撕裂。

主要是由于钢板的内部存在有分层夹杂物（沿轧制方向），在焊接时产生的垂直于轧制方向的应力，致使在热影响区或稍远的地方，产生“台阶”式层状撕裂。

五、应力腐蚀裂纹

某些焊接结构（如容器和管道），在腐蚀介质和应力的共同作用下产生的延迟裂纹。影响应力腐蚀裂纹的因素有结构的材质，腐蚀介质的种类、结构的形态、制造和焊接工艺、焊接材料，以及消除应力的程度等。应力腐蚀是在服役过程中产生的。