電焊焊接技術(shù)研究

崔猛　劉小東

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，金屬材料是日常生產(chǎn)生活中不可缺少的材料。金屬材料焊接技術(shù)應(yīng)用不斷增多。但是，金屬焊接過程中難免會出現(xiàn)各種各樣的缺陷，這些缺陷不僅對焊接結(jié)構(gòu)帶來災(zāi)難性后果，也有可能威脅人們的生命安全。所以了解焊接中常見質(zhì)量問題，避免焊接出現(xiàn)缺陷，從而保證金屬焊接質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：焊接；分類；缺陷？；預(yù)防；返修

在當(dāng)今社會發(fā)展中，電焊焊接技術(shù)的應(yīng)用非常的廣泛，無論是在建筑工程項目中還是在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，都極為常見，同時也它促使了各種不同類型和種類的電焊機(jī)具的優(yōu)化和更新?；谶@種社會背景下，做好電焊焊接技術(shù)研究深受社會各界人士重視，也是未來生產(chǎn)領(lǐng)域關(guān)注的核心內(nèi)容。

1焊接的概念

焊接也稱作熔接、鉻接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。

2焊接的分類

金屬的焊接，按其工藝過程的特點(diǎn)分有熔焊，壓焊和釬焊三大類。

（1）熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護(hù)方法。例如，氣體保護(hù)電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣，以保護(hù)焊接時的電弧和熔池率；又如鋼材焊接時，在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧，就可以保護(hù)焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。

（2）壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實現(xiàn)原子問結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時，在軸向壓力作用下連接成為一體。各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程，因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素?zé)龘p，和有害元素侵入焊縫的問題，從而簡化了焊接過程，也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。

（3）釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實現(xiàn)焊接的方法。

3焊接中常見缺陷的產(chǎn)生原因及防治措施

3.1咬邊

咬邊是由于焊接運(yùn)條速度快或焊條角度不當(dāng)引起的。咬邊減小了工作截面，造成應(yīng)力集中。防止措施：利用合適的焊接電流和運(yùn)條手法，隨時注意控制電弧長度。運(yùn)用合適的氬弧焊參數(shù)，注意焊接速度不宜過高，手法必須平穩(wěn)。

3.2未焊透

焊接時，在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現(xiàn)象是沒有焊透，具體原因是由于焊接保護(hù)方法不當(dāng)，焊接部位變形過大，熔合區(qū)的可切削性低，提高焊縫補(bǔ)處的防滲透性能差，會出現(xiàn)未焊透現(xiàn)象。防止措施：正確選取坡口尺寸，焊清根要徹底。加熱時，適當(dāng)部位要先加熱使之膨脹，減少焊接應(yīng)力與形變，選擇減應(yīng)區(qū)，具體部位選在零件棱角、邊緣和加強(qiáng)肋等強(qiáng)度較高的部位。

3.3裂紋

在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，材料的原子結(jié)合遭到破壞，形成的新界面而產(chǎn)生的縫隙。按照產(chǎn)生的條件可將其分為焊接熱裂紋、焊接冷裂紋、再熱裂紋及層狀撕裂。裂紋是焊縫缺陷中危害最嚴(yán)重的。這是因為裂紋兩端的缺口效應(yīng)會造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中，這種集中的應(yīng)力很容易擴(kuò)展而形成宏觀開裂或整體斷裂。因此，在焊接生產(chǎn)中，裂紋一般是不允許存在的。具體控制措施如下：？減小焊接拉應(yīng)力。可以通過選擇合理的裝焊順序，選擇合理焊接參數(shù)，預(yù)熱等方法來減小焊接應(yīng)力；嚴(yán)格控制焊接熱輸入量?？刂坪附訜崽庉斎胧呛附舆^程中必須注意的環(huán)節(jié)，這是因為通過控制熱輸入可以確保焊接接接頭的力學(xué)性能同時還對防止焊接熱裂紋起一定的作用；焊縫金屬化學(xué)成分的控制。這可以通過控制母材金屬及焊條或焊接的化學(xué)成分來實現(xiàn)。

3.4夾渣

焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣，焊接電流太小，電流太小形成“糊渣”，使用堿性焊條的電弧過長會造成夾渣。防止措施：先用煤油或汽油等將待焊補(bǔ)的部位擦洗干凈，用稀鹽酸去污粉，用鋼絲刷反復(fù)刷擦露出金屬光澤，用干凈的細(xì)鋼絲刷刷擦，染上一層均勻的淡紅色。將焊劑涂在焊補(bǔ)部位及烙鐵上，用電烙鐵切下少量焊條涂在施焊部位，迅速地在鍍銅面上往復(fù)移動涂擦，并注意趕出細(xì)縫及小凹坑中的氣體。

3.5氣孔

焊接部位不潔凈容易產(chǎn)生氣孔。因此，焊接部位要求在焊接前清除油污、鐵銹等臟物；使用低氫焊條焊接時要求更為嚴(yán)格。焊條和焊劑一定要嚴(yán)格按照規(guī)定的溫度進(jìn)行烘焙和保溫。要求采取適宜的焊接規(guī)范，不要采用過大的焊接電流。注意控制母材及焊材的化學(xué)成分。焊接速度過快，焊接時操作不當(dāng)，電弧拉得過長，使得有較多氣體溶入金屬溶液內(nèi)。焊波接頭氣孔，使用低氫焊條往往容易在焊縫接頭處出現(xiàn)表面和內(nèi)部氣孔。氣體保護(hù)焊時應(yīng)調(diào)節(jié)氣體流量至適當(dāng)值。

4焊后檢驗

4.1外觀檢測

當(dāng)構(gòu)件焊接完畢冷卻到工作環(huán)境溫度，一般用肉眼和量具檢驗焊縫和母材的裂紋及缺陷，也可用放大鏡檢驗。焊縫的焊波應(yīng)均勻，不得有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷。？

4.2超聲波探傷？

構(gòu)件焊接完畢冷卻到環(huán)境溫度后進(jìn)行焊縫超聲檢測，超聲不合格進(jìn)行返修處理。

5焊接缺陷返修要點(diǎn)

（1）根據(jù)質(zhì)量檢驗的結(jié)果，針對缺陷的部位、性質(zhì)進(jìn)行分析，并根據(jù)產(chǎn)品原焊接工藝，制定詳細(xì)的返修工藝，并由有經(jīng)驗的焊工執(zhí)行。

（2）采用如風(fēng)鏟、鉆孔等機(jī)械或碳弧氣刨方法清除缺陷。碳弧氣刨應(yīng)注意焊件材質(zhì)，避免焊縫表面增碳。有必要時也可以與產(chǎn)品焊接相同的預(yù)熱溫度進(jìn)行預(yù)熱后再氣創(chuàng)。

（3）對要求預(yù)熱的材質(zhì)，返修時的預(yù)熱溫度要比產(chǎn)品焊接時的預(yù)熱溫度高30-50℃，返修過程始終保持不低于此溫度。返修后應(yīng)按規(guī)定緩冷。

（4）采用和焊接產(chǎn)品相同的焊接材料和工藝進(jìn)行補(bǔ)焊。焊接時，宜采用多層多道焊、小電流快速不擺動焊法，但第一層的焊接要保證焊透。

（5）返修后要進(jìn)行熱處理的焊件，焊后應(yīng)采用與產(chǎn)品焊接相同的后熱處理；不進(jìn)行熱處理的，在焊接過程中可采用錘擊焊縫法釋放和減小焊接應(yīng)力。

（6）返修部位的焊縫必須修磨表面，并按原焊縫的探傷要求進(jìn)行嚴(yán)格檢驗。補(bǔ)焊次數(shù)不能超過設(shè)計規(guī)定的允許次數(shù)。

結(jié)束語

隨著現(xiàn)代社會發(fā)展不斷加快，焊接的運(yùn)用范圍越來越廣泛，因此保證焊接的質(zhì)量不容忽視。倘若金屬構(gòu)件的接頭有缺陷會直接影響到整個產(chǎn)品的性能。因此重視焊接中的缺陷，提高焊接水平與防治措施，防止焊接質(zhì)量通病出現(xiàn)，做好焊接工作的質(zhì)量控制。只有保證了焊接的質(zhì)量，才可以使金屬焊接技術(shù)更好的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。