原標題：焊接過程中，未焊透及裂紋的多種情況與解析！

什麼是未焊透？

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焊接過程中未焊透是指母材金屬之間沒有熔化，焊縫金屬沒有進入接頭的部位根部造成的缺陷。根據焊接件的焊接方式可以分爲根部未焊透和中間未焊透。

根部未焊透是由於液態焊縫金屬未進入根部鈍邊，多半存在於開V型或U型坡口的單面焊，中間未焊透是由於液態金屬未進入中間鈍邊，多半存在於雙V型或雙U型坡口雙面焊。

焊縫未焊透缺陷部位

焊縫中存在未焊透將減少其有效面積，嚴重造成焊接件強度等力學性能下降。

未焊透還會造成應力集中，嚴重降低焊縫的疲勞強度。

另外，當焊接件處於承載應力狀態下，未焊透還有可能發展爲裂紋，最終可能導致焊縫開裂。

未焊透危害性大於氣孔、夾渣和夾鎢等缺陷，屬於危害性較大的缺陷。

以下兩幅圖爲母材厚度8~15mm埋弧焊焊縫，氣刨焊縫整體未焊透圖。

焊縫中未焊透缺陷

焊縫中未焊透缺陷

未焊透的原因

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（1）焊接電流小，熔深淺；

（2）坡口和間隙尺寸不合理，鈍邊太大；

（3）磁偏吹影響；

（4）焊條偏芯度太大；

（5）層間及焊根清理不良。

使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外，焊角焊縫時，用交流代替直流以防止磁偏吹，合理設計坡口並加強清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產生。

未焊透底片影像特點

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（1）未焊透的典型影像是細直黑線，缺陷兩側輪廓都很整齊，爲坡口鈍邊機械加工痕跡，未焊透影像寬度恰好是鈍邊的間隙的寬度。

根部未焊透

（2）有時坡口鈍邊有部分融化，影像輪廓就變得不太整齊，缺陷影像寬度和黑度局部發生變化，但只要能判斷是出於焊縫根部的線性缺陷，仍判定爲未焊透。

未焊透

（3）未焊透底片上處於焊縫根部的投影位置，一般在焊縫中部，因透照偏、焊偏等原因也可能偏像一側。

（4）未焊透呈斷續或連續分佈，有時能貫穿整張底片。

射線照射下的未焊透

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未焊透和圓形缺陷

上圖所示，未焊透缺陷在底片中呈一條很直的黑線，並且處於焊縫中心，可以肯定的判定爲未焊透性質的缺陷。

未焊透和圓形缺陷

上圖所示，從圖中可以很清楚的看到焊縫中心有許多圓形缺陷（圓形氣孔），再仔細的可以看到有一條位於焊縫中心的黑直線將圓形缺陷串聯起來，黑直線即爲未焊透影像。

未焊透影像

未焊透影像

以上兩幅圖的缺陷位於焊縫中心，貫穿整條焊縫，輪廓清晰可辨，黑度均勻，是典型的未焊透缺陷。

未焊透和未熔合影像

上圖所示未焊透缺陷位於焊縫中心，具體明顯未焊透影像的特徵。仔細觀察未熔合缺陷，在靠近焊縫中心側影像很直，而靠近母材側缺陷輪廓不規則，是典型的未熔合缺陷。

管子未焊透影像

上圖所示爲管子採用雙壁單影透照方式，未焊透缺陷呈直線狀，黑度分佈均勻。

未焊透影像

上圖所示，未焊透位於焊縫中心，呈一條黑直線，典型未焊透的特徵。

焊接裂紋的種類和基本特徵的分析

隨着鋼鐵、石油化工、艦船和電力等工業的發展，在焊接結構方面都趨向大型化、大容量和高參數的方向發展，有的還在低溫、深冷、腐蝕介質等環境下工作。

因此，各種低合金高強鋼，中、高合金鋼、超強鋼，以及各種合金材料的應用日益廣泛。但是隨着這些鋼種和合金的應用，在焊接生產上帶來許多新的問題，其中較爲普遍而又十分嚴重的就是焊接裂紋。

裂紋有時出現在焊接過程中，也有時出現在放置或運行過程中，即所謂延遲裂紋。因爲這種裂紋在製造中無法檢測，所以這種裂紋的危害性更爲嚴重。

焊接過程中所產生的裂紋有多種多樣，就目前的研究，按產生裂紋的本質來分，大體上可分爲以下五大類：

一、 熱裂紋

熱裂紋是在焊接時高溫下產生的，故稱熱裂紋。根據所焊金屬的材料不同，所產生熱裂紋的形態、溫度區和主要原因也各不同，因此又把熱裂紋分爲結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋等三類。

1、結晶裂紋

在結晶後期，由於低容共晶形成的液態薄膜消弱了晶粒間的聯結，在拉伸應力作用下發生開裂。

主要產生在含雜質較多的碳鋼、低合金鋼焊縫中（含硫、磷、鐵、碳、硅偏高）和單相奧氏體鋼、鎳基合金以及某些鋁合金的焊縫中。個別情況下，結晶裂紋也能在熱影響區產生。

2、高溫液化裂紋

在焊接熱循環峯值溫度的作用下，在熱影響區和多層焊的層間發生重熔，在應力作用下產生的裂紋。

主要發生在含有鉻鎳的高強鋼、奧氏體鋼、以及某些鎳基合金的近縫區或多層焊層間部位。母材和焊絲中硫、磷、硅碳偏高時，液化裂紋的傾向將顯著增高。

3、多邊化裂紋

已凝固的結晶前沿，在高溫和應力的作用下，晶格缺陷發生移動和聚集，形成二次邊界，它在高溫處於低塑性狀態，在應力作用下產生的裂紋。多邊化裂紋多發生在純金屬或單相奧氏體合金的焊縫中或近縫區，它是屬於熱裂紋的類型。

二、再熱裂紋

厚板焊接結構，並含有某些沉澱強化合金元素的鋼材，在進行消除應力熱處理或在一定溫度下服役的過程中，在焊接熱影響區粗晶部位發生的裂紋稱爲再熱裂紋。再熱裂紋多發生在低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不鏽鋼和某些鎳基合金的焊接熱影響區粗晶部位。

三、冷裂紋

冷裂紋是在焊接中產生的較爲普遍的一種裂紋，它是在焊後冷至較低溫度下產生的。冷裂紋主要產生在低合金鋼、中合金鋼、中碳和高碳鋼的焊接熱影響區。個別情況下，如焊接超高強度鋼或某些鈦合金時，冷裂紋也出現在焊縫金屬上。

根據被焊鋼種和結構的不同，冷裂紋也有不同的類別，大致可分爲以下三類：

1、延遲裂紋

它是冷裂紋中的一種普遍形態，主要特點是不在焊後立即出現，而是有一般孕育期，在淬硬組織、氫和拘束應力的共同作用下而產生的具有延遲特徵的裂紋。

2、淬火裂紋

這種裂紋基本上沒有延遲現象，焊後立即發現，有時發生在焊縫上，有時出現在熱影響區。主要是有淬硬組織，在焊接應力作用下產生的裂紋。

3、低塑性脆化裂紋

某些塑性較低的材料，冷至低溫時，由於收縮力而引起應變超過了材質本身所具有的塑性儲備或材質變脆而產生的裂紋。由於是在較低的溫度下產生的，所以也是屬於冷裂紋的另一形態，但無延遲現象。

四、層狀撕裂

大型採油平臺和厚壁壓力容器的製造過程中，有時出現平行於軋製方向的階梯裂紋，所謂層狀撕裂。

主要是由於鋼板的內部存在有分層夾雜物（沿軋製方向），在焊接時產生的垂直於軋製方向的應力，致使在熱影響區或稍遠的地方，產生“臺階”式層狀撕裂。

五、應力腐蝕裂紋

某些焊接結構（如容器和管道），在腐蝕介質和應力的共同作用下產生的延遲裂紋。影響應力腐蝕裂紋的因素有結構的材質，腐蝕介質的種類、結構的形態、製造和焊接工藝、焊接材料，以及消除應力的程度等。應力腐蝕是在服役過程中產生的。