焊縫余高（英文名稱：reinforcement; excess weld metal）,是焊接工藝中形成的金屬凸起部分，其作用具有雙重性。一方面，余高通過保溫和緩冷作用促進焊縫晶粒細化，減少焊接應力，同時收集氣孔等焊接缺陷；另一方面，過高的余高會導致焊趾處幾何突變，引發應力集中和疲勞裂紋擴展，試驗表明有余高的設備疲勞壽命比打磨處理設備縮短2.0-2.5倍。中國國家標準GB150和JGJ18-2012《鋼筋焊接及驗收規程》對余高的允許范圍作出明確規定，要求鋼筋電弧焊焊縫余高應平緩過渡，搭接焊余高需滿足主筋直徑0.3倍厚度要求。國外規范更強調通過打磨提升防腐性能，重要設備建議削平余高至母材平齊以提高接頭強度。

一、焊縫余高定義與作用

焊縫余高是指焊縫表面超出母材表面的高度，具體定義為焊縫表面兩焊趾連線上的金屬高度?。余高具有雙重作用：

1.積極作用?：在焊接過程中起保溫和緩冷作用，促進焊縫晶粒細化，減少焊接應力，同時能收集氣孔等焊接缺陷?。對于多層焊，后焊焊道對前一焊道起到保溫、緩冷與回火作用，余高相當于對最外層焊道提供了保護?。

2.負面影響?：過高的余高會導致焊趾處幾何突變，引發應力集中和疲勞裂紋擴展。試驗表明有余高的設備疲勞壽命比打磨處理設備縮短2.0-2.5倍?。余高區域存在顯著的焊接殘余應力梯度，其峰值應力可達材料屈服強度的1.2倍?。

焊縫余高的存在會對焊接結構產生一定的影響，主要表現在以下幾個方面：

1.減小焊縫有效截面積：焊縫余高會使焊縫的有效截面積減小，從而降低焊接接頭的強度。在承受交變載荷的情況下，接頭的疲勞強度會明顯降低。

2.影響美觀度：在外觀要求較高的產品中，焊縫余高會嚴重影響產品的美觀度，降低產品的質量和市場競爭力。

3.應力集中：焊縫余高的存在會導致應力集中現象的產生，特別是在焊趾部位，會大大增加裂紋產生的可能性。

4.液體泄漏：對于密封性要求較高的焊接結構，焊縫余高可能會導致液體泄漏，從而影響結構的安全性和可靠性。

5.電化學腐蝕：在某些腐蝕環境下，焊縫余高可能會成為腐蝕的熱點，導致焊接結構的腐蝕加速。

二、焊縫余高標準要求

1.通用標準要求

?GB150標準?規定：

動載荷結構?：承受動載荷的焊接接頭(如橋梁、機械部件)，焊縫余高值應趨于零值，甚至要求打磨平滑?。

不同焊接方法要求

三、焊縫余高控制方法

1.工藝參數控制

焊接線能量調整?：

檢查焊接線能量是否合適,一般用焊接接頭的酸蝕樣來檢查。一是檢查內外焊縫的重合量的程度，二是檢查焊道腰部的寬窄。

線能量大，不僅僅是熔深大,而且焊縫余高也大，如不開坡口或U形槽,焊縫余高就更大。這是因為焊接線能量越大，單位時間內熔化的焊絲必然增加。

?焊絲選擇?

焊頭位置調整?：

特殊控制技術

四、影響焊縫余高的關鍵因素

1.焊接參數因素

2.其他影響因素

五、不同行業的特殊要求

壓力容器

橋梁鋼結構

建筑鋼結構

六、焊縫余高檢測方法

為了確保焊接質量，需要對焊縫余高進行檢測。常用的焊縫余高檢測方法包括：

1.目視檢測：目視檢測是最常用的焊縫余高檢測方法之一。通過觀察焊縫表面的顏色、質地、大小等特征，可以初步判斷焊縫余高的存在及其大小。目視檢測需要一定的經驗和技術水平。

2.接觸檢測：接觸檢測是指通過觸摸焊縫表面，感受其平滑度和凸起程度來判斷焊縫余高的大小。這種方法需要一定的經驗和手感。

3.儀器檢測：儀器檢測包括一些專用的測量儀器，如激光測距儀、超聲波測厚儀等，可以精確地測量焊縫余高的高度和大小。這種方法需要一定的設備和經驗。

4.無損檢測：無損檢測是指在不破壞焊接結構的情況下進行檢測的方法，如射線探傷、超聲波探傷等。這些方法可以檢測出焊縫余高的存在及其大小，同時還可以檢測出其他潛在的缺陷。這種方法需要一定的設備和經驗。

焊縫余高的存在對超聲波探傷有影響,有助于我們選擇合適的探頭,掌握區分非缺陷波的方法,提高缺陷定位的準確性。在工作中，對于要求比較高的焊縫，根據實際需要也可將余高磨平、直接在焊縫上進行檢測。

常用檢測工具

檢測技術分類

七、工程實踐建議

為了控制焊縫余高的產生，具體可以采取以下措施：

1.優化焊接工藝：根據實際情況選擇合適的焊接電流、電弧電壓、焊接速度等參數，以減小焊縫余高的產生。同時，注意保持穩定的焊接速度和焊條擺動幅度，以保持熔池金屬的流動穩定性。

2.操作技巧：操作人員應經過嚴格的培訓，掌握正確的操作技巧，避免因操作不當導致焊縫余高的產生。例如，注意保持穩定的起弧和收弧動作，避免在焊縫起始和結束處產生過高的小段凸起。

3.預熱和層間溫度控制：對于一些高碳鋼等材料，進行預熱和層間溫度控制可以減小材料在焊接過程中的應力應變，從而減小焊縫余高的產生。

4.合理選擇焊接材料：選擇合適的焊接材料可以減小熔池金屬的收縮率，從而減小焊縫余高的產生。

5.剛性固定：對于一些易于產生焊縫余高的部位，可以采用剛性固定方法，如夾具、支撐等來限制金屬的移動，從而控制焊縫余高的形成。

九、焊縫余高的修復

對于已經形成的焊縫余高，可以根據實際情況采取以下修復方法：

1.打磨修復：對于一些較小且凸起不嚴重的焊縫余高，可以采用砂輪、砂紙等進行打磨修復。這種方法簡單易行，但要注意不要過度打磨導致母材損傷。

2.補焊修復：對于一些較大且凸起嚴重的焊縫余高，可以采用補焊方法進行修復。首先將凸起部分清除干凈，然后重新進行焊接。補焊時要注意選擇合適的填充材料和焊接工藝參數，以保證修復質量。

通過綜合應用上述控制方法和標準要求，可有效保證焊縫質量，避免因余高不當導致的應力集中、疲勞壽命降低等問題。焊接結構的疲勞強度，在很大程度上取決于構件應力集中情況。如果焊接構件有應力集中，在受到循環載荷條件下，焊接結構普遍會出現嚴重的斷裂破壞。焊縫幾何尺寸及焊接過程中產生的各種缺陷是產生應力集中的主要原因。

對于光滑焊件，焊接缺陷是影響疲勞強度的主要原因，對于有余高焊件，余高的高度是影響疲勞強度的主要原因，實際應變測量和有限元計算都表明，焊趾部位是應力集中區，應力集中的強度和余高間有線性關系。

焊縫余高的要求和處理辦法是確保焊接質量的重要措施之一，通過合理控制焊接參數、優化焊接工藝、控制焊接速度、選擇合適的焊接材料，并定期檢測和修正焊縫余高，可以有效地減小焊縫余高，確保焊接件的使用性能和安全性。