四、缺陷名称：未焊透（Incomplete Penetration)

1、原因

（1）焊条选用不当。

（2）电流太低。

（3）焊接速度太快温度上升不够，又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡，不能给予母材。

（4）焊缝设计及组合不正确。

2、解决方法

（1）选用较具渗透力的焊条。

（2）使用适当电流。

（3）改用适当焊接速度。

（4）增加开槽度数，增加间隙，并减少根深。 

五：缺陷名称：裂纹（Crack)

1、原因

（1）焊件含有过高的碳、锰等合金元素。

（2）焊条品质不良或潮湿。

（3）焊缝拘束应力过大。

（4）母条材质含硫过高不适于焊接。

（5）施工准备不足。

（6）母材厚度较大，冷却过速。

（7）电流太强。

（8）首道焊道不足抵抗收缩应力。 

2、解决方法

（1）使用低氢系焊条。

（2）使用适宜焊条，并注意干燥。

（3）改良结构设计，注意焊接顺序，焊接后进行热处理。

（4）避免使用不良钢材。

（5）焊接时需考虑预热或后热。

（6）预热母材，焊后缓冷。

（7）使用适当电流。

（8）首道焊接之焊着金属须充分抵抗收缩应力。 

六：缺陷名称：变形（Distortion）

1、原因

（1）焊接层数太多。

（2）焊接顺序不当。

（3）施工准备不足。

（4）母材冷却过速。

（5）母材过热。（薄板）

（6）焊缝设计不当。

（7）焊着金属过多。

（8）拘束方式不确实。 

2、解决方法

（1）使用直径较大之焊条及较高电流。

（2）改正焊接顺序

（3）焊接前，使用夹具将焊件固定以免发生翘曲。

（4）避免冷却过速或预热母材。

（5）选用穿透力低之焊材。

（6）减少焊缝间隙，减少开槽度数。

（7）注意焊接尺寸，不使焊道过大。

（8）注意防止变形的固定措施。 
 

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 一.有害因素的来源及危害

手工电弧焊、气体保护焊和等离子弧等的有害因素主要有：金属烟尘、有毒气体、高频电磁场和噪声等几类。

（一） 金属烟尘

焊接过程中，焊条和母材金属熔融时所产生的蒸气在空气中迅速冷却氧化形成微粒，微粒直径＜0.1μm的称为烟；微粒直径为0.1~10μm的称为粉尘。在空气中飘浮的粉尘和烟等微粒统称为气溶胶。

金属元素加热蒸发形成金属烟尘焊接电弧的温度较高，一般在3000~6000℃。焊接温度都超过焊接金属元素的沸点，所以焊接时必然有金属蒸发。

（二）氮氧化物

氮氧化物是由焊接电弧的高温作用，引起空气中氮、氧分子分解，重新结合而成的。它的种类很多，在明弧焊中常见的为二氧化氮，其次是一氧化氮和四氧化氮。常以测定二氧化氮的浓度来表示氮氧化物的存在。氮氧化物是具有刺激性的有毒气体，呈红褐色，比重为1.539，有特殊臭味，其毒性为一氧化氮的4~5倍。但比臭氧毒性小。

（三）高频电磁场

非熔化极氩弧焊和等离子弧焊为了迅速引燃电弧，须有高频振荡器激发引弧。在引弧瞬间（2~3S）有高频磁场存在。焊接高频振荡器的峰值电压可达3500V，在数十微秒内即衰减完毕，相隔0.01S又进行反向振荡，它属于脉冲高频电。它通过焊钳、电缆软线对人体空间的电容耦合，即有脉冲电流流过人体。实验证明，接通开关尚未起弧前，流过人体高频电流＞7mA，起弧后＞3mA。由于振荡高频电流的作用，在振荡器和电源传输线路附近的空间，存在高频磁场。高频电磁场的允许强度为20V/m。研究证明，电焊振荡器所产生的高频电磁场，对人体有一定影响，但危害不大。

（四） 噪声

在等离子喷焊、喷涂和切割等过程中，由于工作气体和保护气体以一定的速度流出，等离子焰流从喷枪口高速喷出，都会发生周期性的压力起伏、振动和摩擦，于是产生噪声。等离子流的喷射速度可高达10km/min，噪声强度最高，大多数在100dB以上，喷涂作业的噪声可达123dB，频谱也较宽，在31.5~32000Hz之间，较强噪声的频率均在1000Hz以上。这些噪声都超过了容许强度，对人体有危害。 
 

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一、缺陷名称:气孔（Blow Hole）

1、原因

（1）焊条不良或潮湿。

（2）焊件有水分、油污或锈。

（3）焊接速度太快。

（4）电流太强。

（5）电弧长度不适合。

（6）焊件厚度大，金属冷却过速。

2、解决方法

（1）选用适当的焊条并注意烘干。

（2）焊接前清洁被焊部份。

（3）降低焊接速度，使内部气体容易逸出。

（4）使用厂商建议适当电流。

（5）调整适当电弧长度。

（6）施行适当的预热工作。

二、缺陷名称咬边（Undercut)

1、原因

（1）电流太强。

（2）焊条不适合。

（3）电弧过长。

（4）操作方法不当。

（5）母材不洁。

（6）母材过热。 

2、解决方法

（1）使用较低电流。

（2）选用适当种类及大小之焊条。

（3）保持适当的弧长。

（4）采用正确的角度，较慢的速度，较短的电弧及较窄的运行法。

（5）清除母材油渍或锈。

（6）使用直径较小之焊条。

三：缺陷名称：夹渣（Slag Inclusion)

1、原因

（1）前层焊渣未完全清除。

（2）焊接电流太低。

（3）焊接速度太慢。

（4）焊条摆动过宽。

（5）焊缝组合及设计不良。 

2、解决方法

（1）彻底清除前层焊渣。

（2）采用较高电流。

（3）提高焊接速度。

（4）减少焊条摆动宽度。

（5）改正适当坡口角度及间隙。 

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钨极氩弧焊（TIG）时，选用钨极的种类要综合考虑如下几个因素：各种钨极的电弧特性（引弧与稳弧）、载流能力、被焊金属的材质、焊件厚度、电流类型及电极极性，此外，还要考虑电极的来源、使用寿命及价格等。

一般厚板焊接时要求能获得较大的熔深，为此应采用直流正接和大电流来进行焊接，宜选用载流能力强的钍钨或铈钨极；薄板焊接要求熔深较浅，所以焊接时电流宜小，应采用直流反接的方法，但容易使电极发热，因此，电极宜选用引弧容易、稳定性好、载流能力强的钍钨极或铈钨极。铝、镁及其合金的焊接要求采用交流电，这种情况下电极烧损的程度比直流反接时的小，可以选用较为便宜的纯钨极。

美国产锆钨极（Zr为0.15%～0.4%），其载流能力和引弧性能均比纯钨极好，但比钍钨极差。我国不生产锆钨极，但有铈钨极，铈钨极的综合性能优于钍钨极，若价格和供货条件允许，可以取代钍钨极，因为钍钨极有微量的放射性，会给操作人员的身体健康带来不利的影响。

对于铈钨极，它是我国研制成功的产品，其X射线剂量及抗氧性能和钍钨极相比有了较大的改善。铈钨极的弧束细长，热量集中，可提高电流密度5%～8%，使用寿命长，而且电子逸出功比钍钨极低，故引弧相对容易，燃弧稳定性好。另外，铈钨极化学稳定性好，阴极斑点小，压降低，烧损小，完全可以取代钍钨极。在机械化焊接应用中，铈钨极或钍钨极均比纯钨极更合适，毕竟纯钨极消耗的速度太快。

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影响钨钢TiC-WC固溶体分解的因素主要体现在如下三个方面：

TiC-WC固溶体的分解，可改变钨钢中各硬质相的比例和粒度，从而影响钨钢的结构和性能。TiC-WC固溶体在各种工艺条件下分解出WC相的量：

1、磨碎和研磨能促进过饱和及饱和固溶体分解，研磨时间越长，WC析出越多。

2、液相能促进过饱和、饱和甚至未饱和固溶体分解，WC析出量随饱和度的降低而减少。

3、固溶体的分解，在氢气中比在真空中容易。

在20000C制得的饱和固溶体，在烧结温度下就会变为过饱和固溶体，因此，就有WC析出。过饱和固溶体钨钢在烧结时，往往因WC析出而长成条形WC晶体，使其综合性能降低，试验表明，中钛合金（YT15）采用含TiC30%-50%的固溶体具有较好的综合性能。
 

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（1）钨极的表面质量

钨极材料表面在拉拔或锻造加工之后要经过清洗、抛光或磨光。经过磨削后的钨极表面具有较低的粗糙度，能保证钨极与焊枪的电极夹头之间最大的接触面积，从而可以获得最大的载流能力；如果采用化学清理，会使得钨极表面较粗糙，接触电阻会降低载流能力。

对于有疤痕、裂纹、缩孔、毛剌或非金属夹杂等缺陷的电极，不应当使用，因为这些缺陷会影响其载流能力。电极表面的凹凸不平会引起弧柱“回火”现象。

（2）钨极的表面质量

钨极直径范围一般为0.5～6.4mm,长度范围为76～610mm。正确使用钨极可以获得较稳定的电弧，并能延长钨极的使用寿命。当选定钨极之后，使用时其形状和尺寸是影响电弧和焊接质量的重要因素。

若钨极端面凹凸不平，则产生的电弧不集中也不稳定，所以在使用前，需对其端部进行磨削以呈尖锥状。磨尖程度应根据焊丝直径和使用的电流大小来确定，例如在焊接薄板和使用小电流时，可选用小直径钨极，且其末端磨得尖些，这样容易引弧并且电弧燃烧稳定；但电流较大时，会由于电流密度过大而使末端过热熔化，从而使钨极烧损增加，同时电弧斑点也会扩展到钨极末端的锥面上，使弧柱扩散或飘摆不定，故在这种情况下锥角要适当加大或采用平顶锥形的钨极。

当采用交流钨极氩弧焊时，一般将钨极末端磨成半圆球状，随着电流增加，球径也应随之增加，最大时等于钨极直径（即不带锥角）。随着钨极末端锥角增大，弧柱的扩散倾向减小，但熔深增大，熔宽减小，焊缝横断面积基本不变。

采用等离子弧焊时，钨电极必须完全是圆柱形并且同心。为便于引弧和提高电弧燃烧的稳定性，电极顶端应磨尖呈锥状，夹角在20°～60°之间，随着电流增大，其尖锥可稍微磨平或磨成锥球状、球状等以减慢电极的烧损。

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钨钢碳化温度对TiC-WC固溶体的影响主要体现在以下几个方面：

TiO₂粒度和碳化温度对TiC-WC固溶体性能的影响如表1-15所示，低温时，随TiO₂粒度变粗，化合碳、均匀性指数、亚晶尺寸减小。游离碳、游离WC和晶格常数增加。

高温时，不论TiO₂粒度如何，TiC-WC为单相，晶格常数、亚晶尺寸和均匀性指数均无明显变化。粗TiO2固溶体的化合碳较高，游离碳较低，晶粒较粗。

碳化温度对TiC-WC固溶体的影响：高温碳化未饱和固溶体，WC固溶完全，其化学成分和微观组织结构成分分布均匀，而低温碳化饱和固溶体，固溶反应不完全，有游离WC和C存在，致使微区成分分布不均，使钨钢中成分亦不均，形成“环形结构”。
 

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为了解决某些特殊材料的加工，在硬质合金钨钢研究和生产中，经常使用TaC、NbC、Cr3C2、VC、ZrC、HfC、Mo2C等碳化物，它们通常采用金属氧化物在氢气保护下直接碳化来制取，即MeO+2C→MeC+CO，其生产流程和制造设备大致与TiC-WC固溶体制取相同。就要求钨钢式作者必须掌握其它碳化物的特性和制取工艺。

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钨极的电流承载能力除了与它们的化学成分有关外，还受到许多其他因素的影响，如焊枪的形式、电极夹头的极性、电极直径、电源种类、电极从焊枪中伸出的长度、焊接位置、保护气体的性质等。

在工艺条件相同的情况下，用直流电焊接对各种类型电极的载流能力的影响没有很大的差别。钨极的载流能力大都与其极性有关，大约2/3的热量产生在阳极上，1/3的热量产生在阴极上。因此，在不过热条件下，电极接负极（正接法）时可以承载的电流比电极接正极（反接法）时大得多（约10倍）；同样，直流电源情况下电极接负极时的载流能力比交流电情况下的载流能力大。

交流电时，纯钨极的载流能力低于其他钨极，而各类电极在对称波形交流电情况下的电流承载能力要比在非对称形交流电时的电流承载能力小。

纯钨极价格不太昂贵,一般用于对焊接质量要求不太严格的情况下，不过用交流电进行焊接时，纯钨极的载流能力较低且抗污染性能差。钍钨极载流能力较好，寿命比较长，抗污染性能较好，易引弧，电弧燃烧较稳定。手工钨极氩弧焊时，钍钨极的消耗量只有纯钨极的10%～20%。等离子弧焊时，国内主要采用钍钨或铈钨电极。

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有害因素的防护措施：
（一） 焊接烟尘和有毒气体的保护
1．通风技术措施 通风技术是消除焊接尘毒危害，改善劳动条件的有效措施。它的作用是把新鲜空气送到作业地点，并及时排出有害物质和被污染的空气，使作业环境符合劳动卫生的要求。
焊接所采用的通风措施为机械排风，并以局部机械排风最为普遍。 
2.   焊接通风技术措施的设计要求
1） 在车间内施焊时，必须保证及时排出焊接过程中产生的有害烟尘、毒气，达到劳动卫生的要求。
2） 有害气体、烟尘等抽排到室外大气中之前，应经过净化处理，防止污染大气。
3） 采用通风措施，必须保证冬季室温在规定范围内。
4） 要根据现场和工艺条件设计，不得影响正常施焊。
5） 应便于安装和拆卸，便于清理和修配。
6） 局部排气装置 焊接过程中，局部排气效果最好，它方便灵活，设备费用少，在焊接作业中得到广泛应用。

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目前，由超硬制品带来高精度、高效率磨削效果已被广泛认可，成为磨削加工中主流产品。磨料磨具行业是一个基础行业，在机械加工始终占据着极其重要地位。就磨料磨具而言，有三方面改进与突破意义非凡。

第一，磨具物理结构改进，如使单位时间内作用工件磨粒数增多、使磨削平均长度增长、使磨削接触面增大，这些都改变了单位时间磨除量，有效提升了效率；第二，超硬磨具应用，主要指以金属粉末、金属氧化物或CBN等超硬材料作为填充物，以树脂、陶瓷或金属结合剂制成磨具应用。

第三，新型磨料磨具出现，如微米级多晶组成陶瓷微晶磨料、含微细金刚石磨粒球壳磨料、超精抛光用聚酯薄膜带等。这些新型磨料磨具所具有特点，使其在磨削加工优势得到淋漓尽致展现。

纵观磨削领域发展，未来磨削加工将对磨料磨具提出更高要求，从目前现状来判断，超硬制品恰恰满足这些新磨削需要。如CBN磨料具有良好热稳定性、硬度高、耐磨性好等特性，故其磨具在磨削加工时线速度高、磨削效率高、磨具寿命也高，特别适宜加工高速钢、轴承钢、不锈钢、冷激铸铁等黑色金属材料。此外，满足各种需要陶瓷结合剂砂轮、大气孔高速砂轮以及不同加工面不同磨粒砂轮、金刚石锯片等都将随着技术进步而扩大应用范围，成为磨削加工主流产品。


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