手工電弧焊焊縫缺陷原因分析及防治措施

摘 要：焊接是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的加工制造技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接技術(shù)越來越受到各行各業(yè)的密切關(guān)注，筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)焊縫缺陷原因進(jìn)行了分析，并提出了防治措施。

關(guān)鍵詞：手工電弧焊；焊縫缺陷；防治措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.031

手工電弧焊是將焊件接頭加熱至融化狀態(tài)而不加壓力使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種的焊接方法。手工電弧焊是目前應(yīng)用最普遍的一種焊接方法，也是其他種類焊接方法的基礎(chǔ)。

手工電弧焊焊縫缺陷原因與焊條的種類、焊條的直徑、焊接時(shí)選擇的電流、電壓、焊條運(yùn)行速度、焊條與工件的夾角以及周圍環(huán)境都有一定的關(guān)系。

1 焊縫缺陷原因分析及防治措施

在焊接作業(yè)過程中，由于作業(yè)前準(zhǔn)備不足、焊接時(shí)各種參數(shù)選擇不匹配、以及操作的不規(guī)范，會(huì)產(chǎn)生各種焊接缺陷。除常見的氣孔、夾渣外，下面主要分析焊縫缺陷原因及防治措施。

1.1 裂紋（Cracke）

現(xiàn)象：在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，焊接中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面。

原因分析：焊縫收縮應(yīng)力太大，容易產(chǎn)生緩慢裂紋；焊縫受熱不均勻，容易發(fā)生脆性；焊接方法和順序不合理；層間溫度控制不好，焊件含有過高的碳、錳等合金元素，焊條材質(zhì)含有的硫元素過高，不適于焊接，電流太強(qiáng)、等。

防治措施：（1）正確選擇焊件的焊接順序，采用對(duì)稱焊；（2）多層多道焊，焊完每一道焊縫，要及時(shí)清理掉焊縫表面的焊渣、氧化皮，防止殘留物在下一層焊縫中形成缺陷；（3）及時(shí)調(diào)整冷卻速度。冷卻速度越快，變形就會(huì)越大；（4）焊后消除殘余應(yīng)力；（5）使用低氫系焊條，使用適宜的焊條并注意干燥，使用適當(dāng)電流。

1.2 未焊透（Non weld penetration）

現(xiàn)象：焊接時(shí)，接頭根部未完全熔透。

原因分析：焊縫坡口鈍邊過大，坡口角度太小。焊根未清理干凈，間隙太小；焊條角度不正確，焊速過快，電流太小，弧長(zhǎng)過大；焊接時(shí)，有磁偏吹現(xiàn)象；電流過大，焊件金屬尚未充分加熱時(shí)，焊條已急劇熔化。

防治措施：（1）增大坡口度數(shù)，減少根深（鈍邊），增加間隙；（2）選擇正確的施焊角度，改善適當(dāng)?shù)暮附铀俣?；?）采用短弧焊接，減少磁偏吹；（4）選擇合適的焊接電流。

1.3 咬邊（Undercut）

現(xiàn)象：指沿焊縫焊趾部位的母材上產(chǎn)生的溝槽或凹陷。

原因分析：操作技術(shù)不正確，如焊條角度不對(duì)；焊條送進(jìn)速度不合適；電流太強(qiáng)，電弧過長(zhǎng)，母材過熱。

防治措施：（1）根據(jù)焊件材料、焊接角度、位置以及焊接規(guī)范的要求，選擇電流大小；（2）適當(dāng)控制電弧長(zhǎng)度，盡量使用短弧焊接；（3）焊接時(shí)，控制好焊條送進(jìn)速度；（4）注意焊縫邊緣與母材熔化結(jié)合時(shí)的焊條角度，清除母材上的油漬和鐵銹。

1.4 錯(cuò)口（Hi-Lo）

現(xiàn)象：指焊縫兩側(cè)外壁母材不在同一平面上。

原因分析：準(zhǔn)備工作沒有做好，將對(duì)口錯(cuò)位的兩個(gè)焊件點(diǎn)固，沒有進(jìn)行檢查，直接進(jìn)行焊接。

防治措施：（1）對(duì)口時(shí)使用必要的工器具；（2）對(duì)于對(duì)口不符合要求的焊件，重新進(jìn)行對(duì)口。

1.5 變形（Deformation）

現(xiàn)象：由于對(duì)焊縫不均勻的加熱和冷卻，使受熱區(qū)域在應(yīng)力的作用下產(chǎn)生焊件與原加工尺寸不符。焊接變形一般可分為縱向收縮變形、橫向收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等。

原因分析：焊接層數(shù)過多，母材過熱；焊接順序不當(dāng)，施工準(zhǔn)備不充分；母材冷卻過速；焊縫設(shè)計(jì)不合理等。

防治措施：（1）選擇直徑大一級(jí)的焊條，將焊接電流適當(dāng)調(diào)高；（2）焊接前，將焊件用專用夾具固定，先等距離點(diǎn)焊，然后再進(jìn)行整體焊接；（3）焊接前，先對(duì)母材待焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到一定的溫度后再進(jìn)行焊接：（4）減少焊縫間隙，減少坡口度數(shù)，不宜使焊道過大，注意防止變形的固定措施。

1.6 凹痕（Pit）

現(xiàn)象；焊后在焊縫表面或在焊縫背面形成的低于母材表面的局部低洼部分。

原因分析：選用的焊條材質(zhì)或直徑不對(duì)；使用潮濕的焊條；母材冷卻過速；焊條表面有油污、油漬；焊件含碳、錳成分過高。

防治措施：（1）選擇正確的焊條；（2）使用前，對(duì)焊條進(jìn)行預(yù)熱、保溫，確保使用時(shí)焊條干燥；（3）適當(dāng)降低焊接速度，母材最好能預(yù)熱一下；（4）優(yōu)先選用低氫型焊條和鹽基度較高焊條。

1.7 成型差（Forming difference）

現(xiàn)象：焊接結(jié)束后，焊縫波紋粗劣、不均勻、不整齊，焊縫與母材過渡不圓滑，焊接接頭差，焊縫高低不平。

原因分析：焊接前，對(duì)焊件坡口角度加工不合適，坡口角度過大或過??；焊件對(duì)口間隙不均勻；焊口清理不干凈；焊接時(shí)，焊接電流不穩(wěn)，起伏較大；操作人員的不規(guī)范作業(yè)如：焊條擺動(dòng)幅度不一樣；焊條與工件的夾角選擇不當(dāng)?shù)?；焊條運(yùn)行速度掌控不好；

防治措施：（1）焊接前，根據(jù)技術(shù)要求，加工焊件的坡口角度；（2）焊件對(duì)口間隙要均勻一致；（3）焊接前，對(duì)焊件坡口表面進(jìn)行清理，露出金屬光澤；（4）加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，掌握必要的操作基礎(chǔ)知識(shí)和技能。

1.8 寬窄差大（Large and narrow difference）

現(xiàn)象：焊縫邊緣不勻直，焊縫寬窄差較大。

原因分析：焊接時(shí)，焊條在兩工件之間擺動(dòng)幅度不一致，部分地方幅度過大，部分地方擺動(dòng)過小；焊條與工件的夾角過大或過小；受焊接環(huán)境限制，焊接人員無法觀察到。

防治措施：（1）加強(qiáng)焊工焊接技能培訓(xùn)，掌握基本焊接技巧；（2）采取正確的焊條角度；（3）提前對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行觀察，了解現(xiàn)場(chǎng)情況。選擇合適的焊接位置。

2 結(jié)語(yǔ)

隨著焊接技術(shù)、工藝的不斷發(fā)展，手工電弧焊以它生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)在金屬加工、制造行業(yè)成為最優(yōu)先選擇的焊接方法之一。只要平時(shí)多加練習(xí)，在焊接過程中，根據(jù)母材的材質(zhì)及厚度，選擇合適的焊條及焊接電流，靈活掌握好電弧長(zhǎng)度、焊接速度和焊條角度，就一定能完成高質(zhì)量的焊件。

參考文獻(xiàn)：

[1]《電焊工》，職業(yè)技能鑒定教材[M].中國(guó)勞動(dòng)出版社，1996（11）.

[2]中國(guó)就業(yè)培訓(xùn)技術(shù)指導(dǎo)中心.《焊工》高級(jí)，國(guó)家職業(yè)資格培訓(xùn)教程[S].2013年12月第二版.

作者簡(jiǎn)介：陳智斌（1982-），男，甘肅禮縣人，大專，技師，從事地面電氣焊作業(yè)。