焊接的缺陷，產(chǎn)生原因

焊接外觀缺陷（表面缺陷）是指不用借助于儀器，從工件表面可以發(fā)現(xiàn)的缺陷。常見的外觀缺陷有咬邊、焊瘤、凹陷及焊接變形等,有時(shí)還有表面氣孔和表面裂紋。單面焊的根部未焊透等。

A、咬邊，是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽，它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因：是電弧熱量太高,即電流太大,運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確，擺動(dòng)不合理，電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些焊接位置(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積，降低結(jié)構(gòu)的承載能力，同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中，發(fā)展為裂紋源。

咬邊的預(yù)防：矯正操作姿勢(shì)，選用合理的規(guī)范，采用良好的運(yùn)條方式都會(huì)有利于消除咬邊。焊角焊縫時(shí)，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

B、焊瘤，焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過(guò)強(qiáng)、焊條熔化過(guò)快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯)，焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕?lái)焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時(shí)，焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸，會(huì)帶來(lái)應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑，可能造成流動(dòng)物堵塞。防止焊瘤的措施：使焊縫處于平焊位置，正確選用規(guī)范，選用無(wú)偏芯焊條，合理操作。

焊接中的缺陷總結(jié)分析：

現(xiàn)象：焊縫中經(jīng)無(wú)損檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有非金屬夾雜物如氧化物、氮化物、硫化物、磷化物等，形成多種多樣不規(guī)則形狀，常見的有錐形、針形等夾渣物。金屬焊縫夾渣會(huì)降低金屬結(jié)構(gòu)的塑、韌性，還會(huì)增加應(yīng)力，導(dǎo)致冷、熱脆性易產(chǎn)生裂紋，使構(gòu)件被破壞。

原因:焊縫母材清理不干凈，焊接電流過(guò)小，使熔化金屬凝固過(guò)快，熔渣來(lái)不及浮出。焊接母材和焊條的化學(xué)成分不純，如焊接時(shí)熔池內(nèi)有氧、氮、硫、磷、硅等多種成分，則易形成非金屬夾渣物。

焊工操作不熟練，運(yùn)條方法不當(dāng)，使熔渣與鐵水混在一起分離不開，阻礙熔渣上浮。焊口坡口角度小，焊條藥皮成塊脫落未被電弧熔化；多層焊時(shí)，熔渣清理不干凈，操作時(shí)未將熔渣及時(shí)撥出都是造成夾渣的原因。

防治措施：采用只有良好焊接工藝性能的焊條，所焊鋼材必須符合設(shè)計(jì)文件要求。通過(guò)焊接工藝評(píng)定選擇合理的焊接工藝參數(shù)。

注意焊接坡口及邊緣范圍的清理，焊條坡口不宜過(guò)??；對(duì)多層焊縫要認(rèn)真清除每層焊縫的焊渣。采用酸性焊條時(shí)，必須使熔渣在熔池的后面；在使用堿性焊條焊立角縫時(shí)，除了正確選擇焊接電流外還需采用短弧焊接，同時(shí)運(yùn)條要正確，使焊條適當(dāng)擺動(dòng)，以使熔渣浮出表面。

采用焊前預(yù)熱，焊接過(guò)程加熱，并在焊后保溫，使其緩慢冷卻，以減少夾渣。

針對(duì)示教型焊接機(jī)器人，不能在焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)糾正焊縫偏差導(dǎo)致焊接精度較低的問(wèn)題，研發(fā)了基于激光視覺的機(jī)器人焊縫，實(shí)時(shí)糾正機(jī)器人焊接偏差，提升機(jī)器人焊接精度。

目前，焊接機(jī)器人已在市場(chǎng)上占據(jù)一定的份額，然而在焊接過(guò)程中，由于工件受熱發(fā)生變形、工件夾具的安裝誤差、工件的不一致性等情況會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人焊偏，因而，需要進(jìn)一步配置焊縫糾偏功能，用來(lái)提高原示教型焊接機(jī)器人的焊接精度。

激光焊縫跟蹤技術(shù)作為一種新興的偏差檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用在焊接機(jī)器人上，具有精度高、非接觸式、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；其次，該技術(shù)具有較寬的光譜頻率響應(yīng)范圍，如采用人眼看不見的紅外線，提高檢測(cè)的范圍。另一方面，以激光器為光源，不僅因?yàn)榧す饩哂辛己玫膯紊?、方向性和干涉性、能量密度高等?yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以極大地提高檢測(cè)的信噪比，從而更容易得到較好的跟蹤效果。

這個(gè)只需要在現(xiàn)有的示教型焊接機(jī)器人的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加創(chuàng)想機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)來(lái)識(shí)別焊縫偏差，也無(wú)需外接工控機(jī)，實(shí)時(shí)控制機(jī)器人自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接位置，進(jìn)行自動(dòng)矯正，從而提高焊接位置的準(zhǔn)確性，解決原先示教型機(jī)器人在焊接過(guò)程中由于工件受熱產(chǎn)生變形、工件夾具的安裝誤差、工件的不一致性等情況會(huì)導(dǎo)致的焊接偏差問(wèn)題。