常見焊接缺陷的分析和控制

江蘇南京艾歐史密斯中國熱水器有限公司　　謝平濤

常見焊接缺陷的分析和控制

江蘇南京艾歐史密斯中國熱水器有限公司謝平濤

不論在那個行業(yè)，產(chǎn)品的質(zhì)量都是企業(yè)的生命，好的產(chǎn)品質(zhì)量更是對一個企業(yè)最有效的宣傳。在焊接產(chǎn)品中，良好的焊接質(zhì)量是產(chǎn)品的核心，焊接產(chǎn)品的任何一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在缺陷，都有可能由于使用過程中的沖擊、振動等因素，造成焊接結(jié)構(gòu)的斷裂，導致事故發(fā)生，甚至是更為嚴重的后果。因此，要重視焊接質(zhì)量，做好焊接缺陷的分析和控制。本文從這一目的出發(fā)，分析了焊接缺陷的類型、危害及相應的控制措施。

焊接缺陷；危害；對策

引言

焊接缺陷可能會導致焊接產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中被嚴重損壞，產(chǎn)品的各項力學性能和物理特性都會大幅度下降，嚴重影響產(chǎn)品壽命。焊接質(zhì)量與企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益息息相關(guān)，所以必須從實際出發(fā)，及時對焊接缺陷進行檢測和判定，積極采取相應的措施加以解決，將損失降到最低，避免更為嚴重的后果發(fā)生。

1　常見焊接缺陷及危害分析

1.1氣孔

氣孔是指焊接過程中熔池金屬中的氣泡在凝固時未能及時溢出而殘留在焊縫金屬中所形成的空穴。在焊接過程中，以下情況會導致氣孔的產(chǎn)生：①保護氣體流量少于標準值或通風氣流影響保護氣體的作用效果；②飛濺物等雜物覆蓋在噴嘴上導致保護氣體被堵塞；③焊接電流過大或電壓過高；④焊接速度過快，焊接母材等材料表面被銹蝕或有油脂、污垢等覆蓋等等。氣孔的主要形狀有四種：球形氣孔、蟲狀氣孔、條形氣孔、針狀氣孔等。這些氣孔的存在，會導致焊縫的緊密性降低、焊縫有效面積降低、焊縫的強度和韌性降低，從而使焊縫的承載能力大幅度減弱。

1.2裂紋

焊接裂紋主要是指材料的原子結(jié)合受到焊接應力及其他致脆因素共同作用的影響，形成了新的界面，導致縫隙的產(chǎn)生。焊接裂紋主要出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)域，有宏觀裂紋和顯微裂紋兩種。顧名思義，僅用肉眼或低倍顯微鏡就可觀察到宏觀裂紋，而顯微裂紋卻不易發(fā)現(xiàn)，只有在受到外力作用時，顯微裂紋才會逐漸擴展開，隨著擴展程度的增大，容易使焊接構(gòu)件突然出現(xiàn)斷裂，造成更大的危害。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是因為在焊接過程中產(chǎn)生了較大的內(nèi)應力，或是焊縫中摻雜了部分低熔點雜質(zhì)，改變了材料的物理性質(zhì)。裂紋的存在是焊縫缺陷中危害最嚴重的，容易導致焊材的宏觀開裂或整體斷裂，因此在焊接生產(chǎn)中對裂縫的檢查一定要嚴格。

1.3夾渣

在焊接反應中產(chǎn)生的或焊后殘留的金屬雜質(zhì)和微粒是夾渣的主要成分，其中焊接時對焊件表面清理程度不夠、焊層間有熔渣殘留、焊接時焊接電流過小、焊接速度過快、焊接材料選材不合理等不當操作，都有可能導致夾渣的產(chǎn)生。

常見的夾雜物主要有各種氧化物、硫化物和氮化物等，這類化合物主要會對焊縫的塑形和韌性產(chǎn)生影響，其危害程度與化合物在焊材中的分布狀態(tài)有關(guān)，均勻而細小的微粒會在一定程度上提高焊縫的強度，較大的微粒則會嚴重影響焊縫的力學性能，在焊接過程中必須盡量減少大顆粒夾渣的產(chǎn)生。

1.4咬邊

咬邊是指焊接過程中在沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的凹陷或溝槽。造成咬邊的主要原因有以下幾點：①焊接電流過大，弧電壓過高；②焊接速度過快，填充金屬的量供應不上；③送絲不穩(wěn)定，橫擺速度過大；④在垂直或水平的焊接處，焊條的角度不合理。

咬邊的存在不僅使母材金屬的有效部位減少，還使焊接接頭的力學性能減弱，在咬邊處，應力集中的現(xiàn)象比較容易發(fā)生，在承載后咬邊處容易出現(xiàn)裂紋。

2　常見焊接缺陷的控制措施

2.1氣孔控制措施

①做好焊接前的清潔工作，將坡口兩側(cè)的水分、油漬和銹蝕層徹底清除；②施焊時要嚴格控制焊接電流和熔池溫度；③合理選擇焊接材料，重視焊接母材的材質(zhì)；④為了更好地保護熔池，在焊接時采用短弧焊接為宜，控制好焊接高度；⑤合理地運用相應的焊接工藝，使氣體更好地從熔池中逸出；⑥采取焊前預熱、焊后緩冷這樣的特殊工藝措施等，都有助于減少氣孔的出現(xiàn)。

2.2裂紋控制措施

①以減少焊接拉力為主，重視裝焊順序的合理性，選擇合理的焊接參數(shù)，還可通過預熱等方法進一步減少焊接應力；②焊接過程中要嚴格控制熱輸入量，以確保焊接接頭的力學性能的穩(wěn)定性。

2.3夾渣控制措施

①從源頭抓起，在焊條、焊劑的選擇上要加以重視，保證熔池脫氧徹底，減少雜質(zhì)的摻入；②將焊條進行適當擺動，也可使部分夾雜物浮出。

2.4咬邊控制措施

結(jié)合咬邊特點，應該重視焊接電流和電壓選擇的合理性，選擇合適的焊接速度，調(diào)整運條角度和電弧角度等方法都可以減少咬邊缺陷的產(chǎn)生。

［1］北京農(nóng)業(yè)機械化學院.金屬工藝學［M］.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1980.

［2］徐衛(wèi)東.焊接檢驗與質(zhì)量管理［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2008.

［3］英若采.熔焊原理及金屬材料焊接［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2005.

謝平濤，1986年出生，湖北紅安人，本科，助理工程師，研究方向：材料成型及控制工程（焊接方向）。