金屬材料焊接中的主要缺陷及防止措施

胡偉偉

（哈電集團(tuán)哈爾濱哈汽實(shí)業(yè)開發(fā)總公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

1 關(guān)于裂縫現(xiàn)象

1.1 關(guān)于熱裂縫

（1）概念。它是說(shuō)金屬?gòu)囊簯B(tài)發(fā)展為固體的時(shí)候，出現(xiàn)的縫隙，其一般出現(xiàn)在中間位置，很容易發(fā)現(xiàn)。（2）導(dǎo)致其發(fā)生的緣由。因焊接熔池中存有的FeS等低熔點(diǎn)雜質(zhì)結(jié)晶凝固最晚且凝固后的塑性及強(qiáng)度低,當(dāng)其凝結(jié)的時(shí)候，假如外在的力不是很大的話，金屬凝結(jié)的時(shí)候，其就容易被張開或者是在凝結(jié)之后很短的時(shí)間中就被扯開。除此之外，材料中含有硫等成分的話，也會(huì)導(dǎo)致這些現(xiàn)象。（3）應(yīng)對(duì)方法。a.嚴(yán)格的按照工藝步驟開展活動(dòng)，選取優(yōu)秀的焊接步驟，降低焊接力；b.認(rèn)真地掌控其數(shù)值要素，降低冷卻的速率，提升其形狀指標(biāo)，最好是使用多道焊等方式，避免其在中間位置發(fā)生縫隙。

1.2 關(guān)于冷縫

（1）概念。它是說(shuō)在冷卻的時(shí)候，或者是之后的時(shí)候，金屬在材料或者是材料和焊縫融匯的區(qū)域的融合線中出現(xiàn)的縫隙，其有可能立馬發(fā)生，也有可能會(huì)在之后的幾個(gè)小時(shí)或者是幾天中發(fā)生。（2）產(chǎn)生的要素。a.焊接熱循環(huán)的熱影響區(qū)生成了淬硬組織；b.當(dāng)焊縫里面有非常多的擴(kuò)散氫的話，就會(huì)出現(xiàn)濃集現(xiàn)象；c.在接頭區(qū)域，負(fù)擔(dān)非常多的約束力。（3）應(yīng)對(duì)方法。a.使用少含氫的物質(zhì)，降低其成分；b.認(rèn)真地按照物質(zhì)的保存和運(yùn)行體系來(lái)活動(dòng)，避免其存在過(guò)多的水分；c.認(rèn)真的清楚附近的油跡等；d.選擇優(yōu)秀的焊接數(shù)值等；e.以去氫、消除內(nèi)應(yīng)力和淬硬組織回火,進(jìn)而提升其韌性指標(biāo)；f.使用正確的焊接步驟，降低其力的干擾。

2 沒(méi)有焊透以及沒(méi)有熔合的問(wèn)題

沒(méi)有焊透和熔合是目前出現(xiàn)頻率比較多的一種問(wèn)題，假如出現(xiàn)了的話，縫隙就容易存在間斷或者是驟然的變化等，減弱了它的強(qiáng)度，還容易出現(xiàn)裂縫等。

2.1 定義。沒(méi)有焊透是說(shuō)，在處理的會(huì)后，結(jié)構(gòu)尾部沒(méi)有全部的熔透的問(wèn)題；未熔合指焊件與焊縫金屬或焊縫層之間存在局部未熔透的現(xiàn)象。

2.2 產(chǎn)生要素。（1）存在焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑過(guò)大、電流太小、速度太快、電弧過(guò)長(zhǎng)等現(xiàn)象；（2）未認(rèn)真地處理坡口附近的污物；（3）處理的時(shí)候，這個(gè)位置進(jìn)入了熔渣，使得金屬的熔合無(wú)法有效地開展，運(yùn)條手法不當(dāng),電弧偏在坡口一邊等而引成邊緣不熔合。

2.3 應(yīng)對(duì)措施。（1）合理的選取坡口的規(guī)格；（2）確保焊流速率適當(dāng)；（3）把附近的污物去除；（4）封底焊清根要徹底,運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng)；（5）認(rèn)真關(guān)注附近的熔合狀態(tài)。

3 關(guān)于夾渣

3.1 概念。它是說(shuō)殘存在焊縫里面的物質(zhì)，其會(huì)減弱它的強(qiáng)度等特征。

3.2 其出現(xiàn)的關(guān)鍵緣由。（1）焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣；（2）坡口角度或焊接電流太小或焊接速度過(guò)快；（3）使用酸性焊條時(shí)因電流太小或運(yùn)條不當(dāng)形成“糊渣”；（4）使用堿性焊條時(shí)因電弧過(guò)長(zhǎng)或極性不正確造成夾渣；（5）焊條偏芯。

3.3 應(yīng)對(duì)方法。（1）合理的選取坡口的規(guī)格；（2）確保焊流速率適當(dāng)；（3）把附近的污物去除；（4）運(yùn)條擺動(dòng)適當(dāng)。

4 別的問(wèn)題

4.1 存在氣孔。焊接時(shí)最常出現(xiàn)的是氫氣孔,主要分為:內(nèi)部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。

（1）其出現(xiàn)的關(guān)鍵緣由:a.沒(méi)有清理好坡口附近的污物；b.焊芯出現(xiàn)了銹跡，或者是掉落等現(xiàn)象，沒(méi)有結(jié)合規(guī)定對(duì)其開展烘焙活動(dòng)。c.電弧太長(zhǎng)，速率太快。（2）應(yīng)對(duì)措施:a.確保焊流速率適當(dāng)；b.把附近的污物去除c.切實(shí)的結(jié)合規(guī)定，存放并且清理活動(dòng)的材料；d.嚴(yán)禁用那些變質(zhì)的材料，要管控好它的運(yùn)行領(lǐng)域，要將焊絲處理好，避免其存在銹跡。e.埋弧焊特別是薄板焊時(shí),焊接速度和線能量盡可能小。

4.2 關(guān)于咬邊現(xiàn)象。（1）概念。咬邊指焊縫邊緣留下的凹陷，咬邊會(huì)減小母材接頭的工作截面。（2）導(dǎo)致現(xiàn)象發(fā)生的具體要素:a.焊接電流過(guò)大、運(yùn)條速度過(guò)快、電弧拉得太長(zhǎng)或焊條角度不；b.埋弧焊的焊接速度過(guò)快或焊機(jī)軌道不平等造成焊件被熔化去一定深度,沒(méi)有認(rèn)真地填充金屬材料，導(dǎo)致此類現(xiàn)象發(fā)生。（3）避免其出現(xiàn)的方法:a.合理的選取焊接的電流和運(yùn)條的措施，要認(rèn)真的關(guān)注其角度等內(nèi)容；b.氬弧焊工藝參數(shù)要恰當(dāng),要控制好它的速率，而且要保證措施是穩(wěn)定的。

4.3 關(guān)于焊瘤和弧坑等問(wèn)題。（1）產(chǎn)生焊瘤的主要原因及防止措施。導(dǎo)致焊瘤出現(xiàn)的關(guān)鍵要素:a.由于運(yùn)條不勻?qū)е職鉁靥吡?，進(jìn)而使得液體的材料在凝結(jié)的的時(shí)候慢慢的落下，在表層中出現(xiàn)瘤狀物。b.立、仰焊時(shí),采用了過(guò)大的焊接電流和弧長(zhǎng)。防止產(chǎn)生焊瘤的主要措施是:a.嚴(yán)格控制熔池溫度；b.使用堿性焊條時(shí)應(yīng)采用短弧焊接。（2）導(dǎo)致弧坑出現(xiàn)的關(guān)鍵要素和應(yīng)對(duì)方法。導(dǎo)致其出現(xiàn)的關(guān)鍵要素:a.熄弧時(shí)間過(guò)短或焊接突然中斷，焊接薄板時(shí)電流過(guò)大；b.焊縫表面存在焊瘤影響美觀,并易造成表面夾渣。

避免其發(fā)生的關(guān)鍵方法:手工焊收弧時(shí),焊條作短時(shí)間停留或幾次環(huán)形運(yùn)條。

5 如何處理焊縫問(wèn)題

（1）不允許在帶壓、背水的情況下進(jìn)行焊縫缺陷消除的焊補(bǔ)；（2）關(guān)于要求預(yù)熱的材質(zhì),當(dāng)工作環(huán)境氣溫低于0℃時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)預(yù)熱措施；（3）要求進(jìn)行熱處理的焊件則應(yīng)在熱處理前進(jìn)行缺陷修正；（4）禁用過(guò)大電流補(bǔ)焊，采用小電流、不擺動(dòng)、多層多道焊；（5）補(bǔ)焊剛性大的結(jié)構(gòu)時(shí),除第一層和最后一層焊道外,可在焊后熱狀態(tài)下進(jìn)行錘擊，且每層焊道的起弧和收弧應(yīng)盡量錯(cuò)開；（6）用手工電弧焊焊補(bǔ)D、E級(jí)鋼和高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊縫缺陷時(shí),應(yīng)采用控制線能量施焊法，每一缺陷不允許中途停頓，應(yīng)一次焊補(bǔ)完成，且預(yù)熱溫度和層間溫度均保持在100℃以上；（7）結(jié)合之前的探傷規(guī)定，再次的分析處理之后的縫隙，假如察覺(jué)其大于許可的數(shù)值的話，就要再次的處理，一直到其合乎規(guī)定的時(shí)候才可以。不過(guò)其焊補(bǔ)的次數(shù)應(yīng)該低于返工的次數(shù)。（8）認(rèn)真地開展監(jiān)督以及檢測(cè)活動(dòng)。開展好如上的活動(dòng)，從根源上降低其不利現(xiàn)象的存在，進(jìn)而能夠防止機(jī)組帶著問(wèn)題而運(yùn)作。

結(jié)語(yǔ)

經(jīng)由上文的論述，我們發(fā)現(xiàn)，在焊接的時(shí)候，如果出現(xiàn)了問(wèn)題就應(yīng)該即刻的處理。對(duì)于裂縫現(xiàn)象來(lái)講。應(yīng)該先分析它的初始方向和尾端處的情況，進(jìn)而再應(yīng)對(duì)其存在的不利現(xiàn)象。對(duì)于夾渣以及沒(méi)有焊透等等的問(wèn)題，應(yīng)該使用相同的措施對(duì)其處理，進(jìn)而結(jié)合規(guī)定對(duì)其開展焊補(bǔ)活動(dòng)；對(duì)于氣孔，尤其是其中的氣孔的處理，應(yīng)該在明確它的具體方位之后，應(yīng)用風(fēng)鏟或碳弧氣刨清除全部氣孔缺陷,而且要保證它能夠成為一定的坡口形式，進(jìn)而再行處理。

[1]周炳森.新編金屬焊接實(shí)用技術(shù)百科全書[M].北京:中國(guó)知識(shí)出版社,2006.

[2]趙熹華.焊接檢驗(yàn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[3]王欣.金屬焊接施工的注意事項(xiàng)[J].寧夏機(jī)械，2007.