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未熔合不仅减少了焊接结构的有效厚度，而且在工件使用过程中，未熔合的边缘处容易产生应力集中，会在其边缘处向外扩展形成裂纹，导致整个焊缝的开裂。未熔合缺陷一般都产生在焊缝内部，在焊缝表面看不到，如果检测不及时或检测不到，会对整个焊接结构的质量造成严重影响。
如某单位施工建造的大高炉工程，炉壳焊缝采用CO 2 气体保护焊，其中环缝是焊条电弧焊，纵缝是电弧立焊。虽然焊缝表面质量良好，但无损检测发现，无论是焊条电弧焊还是电弧立焊，都有很多未熔合现象。用碳弧气刨刨开焊缝时，在焊缝的不同部位能看到一些细小、方向不一的未熔合缺陷。由于未熔合缺陷的尺寸很小，有时肉眼很难观察到，只有在大到一定尺寸和刨开到合适的位置时才能看到。X射线拍片时如果方向不合适，在射线底片上也不容易发现。超声波检测时容易发现未熔合，因其方向性很强，方向合适时波幅会很高，方向不合适时波幅很低，甚至检测不到。
未焊未焊透对焊接结构来说直接的危害是减少承载截面积，降低焊接接头的力学性能。未焊透引起的应力集中远比强度降低的危害性大，承受交变载荷、冲击载荷、应力腐蚀或低温下工作的焊接结构，常常由未焊透导致脆性断裂。
1）对疲劳强度的危害 无论是平焊还是立焊，随着未焊透缺陷存在程度的加剧，静载强度与韧性急剧下降。而且，它对疲劳强度的影响更为严重。未焊透缺陷对焊接接头疲劳强度的影响如图2.16所示。
图2.16 未焊透缺陷对焊接接头疲劳强度的影响
0—未焊透8mm×80mm（深×长
未焊透缺陷在拉伸和压缩残余应力区域时，对疲劳强度的影响不同。如未焊透在压缩残余应力的作用下所导致的裂纹生成周期相当长，存在一个扩展期；而在拉伸残余应力作用下，不存在裂纹的孕育期，裂纹扩展速度随着工作应力的增加而明显加快。
未焊透缺陷的部位不同，它的抗疲劳能力不同。当采用双面焊接时，未焊透深埋在焊缝中间，不至于在短期内失效。当单面焊对接接头存在未焊透时，缺陷位于焊缝根部表面，几何上的不对称引起附加弯矩作用，在缺陷率相同的条件下，比埋在焊缝内部的未焊透缺陷对疲劳强度的影响更大。
未焊透的方向也起重要作用。缺陷的方向与载荷方向相同时，未焊透对疲劳强度无不利影响。但是同样程度的未焊透方向与载荷正交，将严重削弱疲劳强度。因此，未焊透对焊接结构的危害是很严重的。
2）应力集中及裂纹扩展 未焊透在焊接缺陷中是被当作平面二维缺陷来处理的，人们常把它当作裂纹对待。图2.17（a）所示为焊缝内部存在未焊透时的应力分布，可见，未焊透两个尖端形成了峰值应力区。未焊透在板厚度方向的应力分布如图2.17（b）所示，可见，未焊透在板厚度方向上也造成很严重的应力集中，显著削弱了焊接接头的承载截面。
图2.17 未焊透引起的应力集中
从焊缝金属的形成特征来看，焊缝在母材半熔化晶粒的界面上，非自发晶核依附在这个表面，以柱状晶的形态不断长大，形成交互结晶或联生结晶，最终形成焊缝。柱状晶交界面处杂质较多，力学性能相对较差。特别是柱状晶由两侧的半熔化晶粒界面生成、长大并交汇后形成了一条界面，这部分是最后结晶部分，为焊接热裂纹诱发产生带，是个脆弱部分。热影响区晶粒粗大，也是焊缝承载截面上的一个脆弱带。而未焊透导致的峰值应力正好处在这两个脆弱带上，是诱发疲劳裂纹产生的根源之一。未焊透在焊接结构的疲劳载荷作用下，可能导致新缺陷产生在焊趾尖角应力集中的部位。热影响区粗晶区产生裂纹并沿粗晶区向上方扩展，还可能沿柱状晶近乎垂直向上扩展，或在长度方向上沿两个未焊透尖端向外扩展，导致接头断裂。
焊接时熔池金属在电弧力作用下被排向尾部而形成沟槽，电弧向前移动时沟槽中又填进熔融金属，如果这时槽壁处的液态金属层已经凝固，填进的熔融金属的热量不能使金属再熔化，则形成未熔合。未熔合常出现在焊接坡口侧壁、多层焊的层间及焊缝的根部。
产生未熔合的原因是焊接热输入太低，电弧发生偏吹，操作不当，坡口侧壁有锈蚀和污物，焊层间清渣不彻底等。未熔合往往发生在焊缝底部，在焊缝表面看不到，需借助超声波或射线检测才能检查到。平焊时，未熔合多发生在沿母材的坡口面或多层焊的层间，如图2.18所示。
图2.18 平焊和角焊位置的未熔合
此外，焊接电流太大而焊接速度又太慢，导致焊丝熔化后的过量铁水流向离熔池较远的地方，铁水与周围的母材接触，覆盖在低温的焊道表面，从而造成未熔合；再一种情况就是坡口较宽时焊丝摆动幅度不够大而导致焊道两侧温度低，焊丝熔化后的铁水被快速降温后覆盖在坡口上造成未熔合。
横焊时，未熔合多发生在沿母材的上、下坡口面和焊道的层间，如图2.19（a）所示。产生这种现象的原因是焊接电流太大而焊接速度又过慢，从而导致铁水沿母材的下坡口面向外流，覆盖在低温的下坡口面造成未熔合；沿上坡口面的每层焊道边缘处也容易产生未熔合现象。立焊时一般是CO 2 气电立焊，属于自动焊。自动焊时由于母材厚度太大而焊丝又不摆动或摆动幅度不够大，从而造成离焊丝较远的沿坡口面的某些部位温度过低，形成未熔合。这种现象多发生在沿母材坡口面的两侧位置，如图2.19（b）所示。
图2.19 未熔合的分布形态
未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象。单面焊和双面焊时都可能产生未焊透缺陷。细丝短路过渡CO 2 气体保护焊时，由于工件热输入较小也容易产生未焊透现象。未焊透在焊缝中的形态特征如图2.20所示。
图2.20 未焊透在焊缝中的形态特征
形成未焊透的主要原因是焊接电流太小，焊接速度过快，坡口尺寸不合适或焊丝未对准焊缝中心等，具体包括如下几方面。
①焊接电流偏小，焊接速度过快，热输入小，致使产生的电阻热减小，使电弧穿透力不足，焊件边缘得不到充分熔化。
②焊接电弧过长，从焊条金属熔化下来的熔滴不仅过渡到熔池中，而且也过渡到未熔化的母材金属上。
③焊件表面存在氧化物、锈蚀、油、水等污物。
④管道焊接时，管口组装不符合要求，如管口组装间隙小（有时是人为造成、有时是工件下沉造成），坡口角度偏小，管口钝边太厚或不均匀等。
⑤焊件散热过快，造成熔化金属结晶过快，导致与母材金属之间得不到充分熔合。
⑥焊条药皮偏心、受潮或受天气影响。
⑦操作人员技术不熟练，如焊条角度、运条方法不当，对控制熔池经验不足。
⑧接头打磨和组装不符合要求。
防止未熔合的主要措施是熟练掌握焊接操作技术，注意运条角度和焊缝边缘停留时间，使坡口边缘充分熔化以保证熔合。
①采用正确的焊接工艺参数。焊接电流要适当，如果电流太大，会造成焊丝熔化过快，熔化的铁水会流到焊丝的前面覆盖到焊道表面上，由于焊道表面温度太低，使覆盖在上面的铁水来不及与母材熔合就已凝固，造成未熔合；反之，熔池太小，熔池周围温度过低，也会在熔池边缘造成未熔合。其次是控制焊接速度，焊接速度宜快不宜慢，应依据焊丝直径、电流大小以及坡口形式和焊接位置等确定合适的焊接速度。
②选择合适的焊接角度。平焊时焊枪应与焊缝横向垂直，与焊缝纵向即焊接方向有一个向前约20°的倾角；如果是手工立焊，焊枪应与焊缝横向垂直，而与焊接方向有0°～10°的倾角。横焊时由于CO 2 焊不产生熔渣，对熔池没有托扶作用，容易使熔化的铁水向下流淌，产生未熔合。因此焊枪角度应与焊接方向垂直，而与母材的夹角不能太小，否则容易产生上坡口面的未熔合。
③保证焊条或焊丝摆动幅度。焊接时应根据母材厚度和坡口形式保证一定的焊条或焊丝摆动幅度，尤其是在平焊和立焊时，母材厚度较大的情况下，焊条或焊丝摆动和摆动幅度尤为重要。
④依据母材厚度确定焊接层数，尽量多层多道焊。要严格控制每一层的厚度，这也与焊接速度有关。焊接速度较快的焊层厚度小，这样能避免未熔合；焊接速度慢，每一焊层的厚度会增加，易产生未熔合。所以每条焊缝应多焊几层，即减小每一焊层的厚度，减少焊丝的摆动幅度，这样能杜绝未熔合。多层焊时底层焊道的焊接应使焊缝呈凹形。
焊前预热对防止未熔合有一定的作用，适当加大焊接电流可防止层间未熔合。高速焊时为防止未熔合缺陷，应设法增大熔宽或采用双丝双弧焊等。
①选用合理的坡口形式。CO 2 气体保护焊采用大坡口小间隙比小坡口大间隙更便于操作，有利于提高焊透性。采用衬垫的对接焊缝，为使根部完全熔透，不带钝边的坡口比带钝边的更好，衬垫与工件之间应留有膨胀间隙。为保证接头根部焊透，焊缝结构设计应避免焊丝达不到的死角。
②选用正确的焊接电流和焊接电压。在进行T形接头的CO 2 气体保护焊时，由于平焊位置难以施焊，可将其置于横焊位置进行焊接。为防止产生未焊透缺陷应注意以下事项。
a.焊接中等厚度以上的板材时，CO 2 气体保护焊应选用较大的焊接电流（大于250A）。
b.应选用比平焊时略高4～5V的电弧电压。
c.坡口角度不能过小，否则将因母材的熔融不良而造成未熔合及未焊透。
③管道焊缝未焊透缺陷的防止。石油化工或电力管道建设中，管道焊缝未焊透缺陷是不允许存在的。检测中一旦发生未焊透，立即会被判定为不合格。管道焊缝未焊透缺陷的防止措施如下。
a.在满足焊接工艺的前提下，选择焊接电流、管口组装间隙、钝边、坡口角度的最佳组合。
b.清理干净焊接坡口表面的氧化物、铁锈、油污等杂质。
c.在焊缝起焊与接头处，可先用长弧预热后再压低电弧焊接，焊缝根部应充分熔合。
d.每次停弧后，用角向磨光机对接头进行打磨，打磨长度一般为15～20mm，且形成圆滑过渡。每次焊接时，在坡口内至起焊点20～30mm处引弧，然后以正常焊接速度运条，以保证焊接接头的充分熔合。
e.进行根部焊接时，要严格控制熔孔直径。对要求单面焊双面成形的焊缝，操作者应将熔孔直径始终控制在2.5～3mm之间，并保持匀速运条，这样才能使内焊缝成形美观，符合质量要求。
f.采用焊条电弧焊下向焊根部时，当环境风速大于5m/s时，必须采取防风措施，以保证焊接质量。