金屬材料焊接中的問題與對策探索

黃凱 李寶成

摘? 要：當前階段金屬材料得到了較為廣泛的應用，為保障人們的實際需求得到有效滿足，對焊接技術(shù)提出了更多更高的要求。在一定程度上促進了焊接技術(shù)的進步，但受多方面因素的影響。焊接中仍會存在部分問題，使得焊接質(zhì)量無法得到有效保障，并且對人們的生命、財產(chǎn)安全造成較大的威脅。相關(guān)人員應提高重視，并制定合理有效的對策切實解決這些問題。

關(guān)鍵詞：金屬材料;焊接裂紋;未焊透

通過焊接可將金屬材料進行連接，將原本分離的金屬材料進行有機結(jié)合，從而形成一個整體。在對金屬材料進行焊接時，通常具有較多的方式，如電弧焊、超超聲波焊和電阻焊等。焊接方式的不同使得其中存在的問題也各不相同，并且產(chǎn)生不同的危害。對此人們應提高重視并進行密切關(guān)注，從而使危害發(fā)生的概率降低。

1 焊接中存在的問題

1.1 出現(xiàn)裂紋

在對金屬材料進行焊接時，最為常見的一個問題便是出現(xiàn)裂紋。主要是因為金屬材料被焊接時，是由結(jié)晶狀態(tài)轉(zhuǎn)為固體狀態(tài)，進而導致裂紋的出現(xiàn)，通常為焊接后便立刻顯現(xiàn)或在相對短的時間內(nèi)出現(xiàn)。而位置則通常在金屬材料交熔線上，其中會產(chǎn)生的裂紋可分成以下幾種：其一為熱裂紋，其二為冷裂紋。無論是哪種裂紋都會產(chǎn)生較為嚴重的危害，且通常從裂紋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。熱裂紋通常會在焊接中心位置出現(xiàn)，在焊接結(jié)晶時出現(xiàn)的。是因為熔池中具有熔點較低的雜志晶體，這些晶體具有較低的強度，且塑造性相對較差。因此在進行焊接的凝結(jié)時，受約束力的影響但聚合具有較大的困難，此時會被拉開進而出現(xiàn)裂紋，稱其為熱裂紋。冷裂紋和熱裂紋具有較大的差異性，通常冷裂紋是在構(gòu)造后形成的，如金屬材料在進行焊接時或焊接過后，受較低溫度的影響進而出現(xiàn)了裂紋，并且會對金屬使用的安全性具有嚴重威脅。冷裂紋通常會在焊接完成后的較短時間內(nèi)出現(xiàn)，如幾分鐘或幾小時，甚至是幾天之后出現(xiàn)，因此在預防時具有較大的難度，但產(chǎn)生的危害相對較大。

1.2 未焊透或未熔合

未焊投是指在焊接的過程中，母金屬材料未能有效熔掉，導致未能有效焊進接頭根部，此時即為未焊透。導致未焊透出現(xiàn)的原因相對較多，如在對金屬材料進行焊接時，電流的強度相對較小，導致溶解的深淺缺乏均勻性。焊接時其坡口的角度較小，缺乏統(tǒng)一的標準。未能有效清潔坡口，且未能有效處理氧化膜等，焊條直徑缺乏標準性，焊接時速度過快等均會導致未焊透的現(xiàn)象出現(xiàn)。而該問題會減少焊縫的有效面積，并降低焊接接頭的強度，增加焊縫的疲勞度等。未熔合則是指焊接時的兩種金屬材料未能有效熔化，導致無法有效結(jié)合。通常導致該問題的主要原因為焊接時未能合理控制焊接電流、速度等，或在焊接時金屬材料中存在雜質(zhì)、焊接角度發(fā)生改變等均會導致兩種金屬材料無法有效結(jié)合，最終使承載面積減小，產(chǎn)生較大的危害。

1.3 金屬材料夾渣

在進行金屬材料的焊接時，另一個較為常見的問題便是金屬材料中存在夾渣。導致該問題發(fā)生的主要原因是焊縫中存在熔渣，如在切割金屬材料時導致熔渣出現(xiàn)，在選擇焊條、坡口角度，使用的電流的強度以及焊接時的速度等均會導致夾渣現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.4 其他問題

除了上述的幾種具有代表性且出現(xiàn)次數(shù)相對較多的問題外，在對金屬材料進行焊接時還存在其他問題，對焊接質(zhì)量和后續(xù)的使用等會產(chǎn)生影響。如弧坑、咬邊、焊瘤等，這些問題也相對較為常見，其中咬邊指的是在焊接后其邊緣位置出現(xiàn)了凹陷問題，進而減少了母金屬材料的可工作界面。導致該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因通常為焊接時采用的電流強度過大，速度相對較快等，并且焊條角度也會導致該問題的出現(xiàn)，焊接時無法將金屬有效填滿，進而導致咬邊問題出現(xiàn)?；】映霈F(xiàn)是由于焊接停止或者是中斷較突然，會造成弧坑，另外如果短時間內(nèi)熄弧也會造成弧坑，弧坑的出現(xiàn)不僅影響美觀還會造成焊接表面出現(xiàn)夾渣。氣孔也是焊接時經(jīng)常出現(xiàn)的，主要是氫氣孔，又可以分為表面氣孔、內(nèi)部氣孔以及接頭氣孔三種，出現(xiàn)氣孔的原因主要是由于坡口處沒有做好清潔工作，可能存在殘留水分或者油污。焊瘤主要存在于焊縫的表面，在焊接過程中形成的金屬瘤可能又是由于熔化池溫度過高等而使液態(tài)金屬凝固較緩慢或者是采用了過大的弧長或者電流。

2 預防金屬材料焊接問題的對策

2.1 預防焊接裂紋的產(chǎn)生

第一，可適當對焊接應力進行減弱，在這個過程中要嚴格遵循工藝流程的規(guī)定進行，并要合理選取焊接工藝。嚴格把控焊接工藝參數(shù)，把握好冷卻的速度，適當提高焊接形狀系數(shù)。第二，預防冷裂紋的措施主要從以下幾個方面把握，一是在選擇焊條時選取低氫型的，是為了使焊縫中的氫擴散量減少，同時也可以通過掃清坡口邊緣的水分、油污等方式來減少氫含量;二是嚴格保管金屬焊接材料，不能讓材料受潮，要合理利用焊接工藝與線能量;三是改變焊接處的韌性與應力，采取方式主要有去氫消內(nèi)應力，淬硬組織回火等方式。

2.2 預防未熔合、未焊透問題的發(fā)生

在金屬材料焊接時要對坡口的尺寸與角度進行正確的選取，焊條的直接也要嚴格遵循規(guī)范標準，電流的強度以及焊接速度都要進行恰當?shù)倪x擇。在金屬材料的焊接過程中，合理擺動焊條，密切關(guān)注焊接過程中兩側(cè)的情況，保證焊接過程嚴格按照焊接技術(shù)標準執(zhí)行。

2.3 預防夾渣問題的出現(xiàn)

要預防夾渣問題出現(xiàn)，就要注重焊條的選擇，如果焊條是酸性的，那就需要加大電流強度，如果是堿性的就需要合理控制電弧長度，電弧如果過長極可能使夾渣問題更容易出現(xiàn)。同時要規(guī)范坡口角度與焊接速度，要合理控制不能過快。

2.4 預防其他問題的出現(xiàn)

預防其他問題的出現(xiàn)所采用的手段是綜合性的，比如說：需要關(guān)注施工的環(huán)境、溫度，如果溫度過低時，就必須采取余熱措施，及時對焊接的現(xiàn)場進行清潔，定期檢查與補充裝備，鎢絲燈要正確處理打磨角度并要合理處理停留時間，避免管內(nèi)有風穿過把頂端堵塞。

2.5 焊工的技能要不斷提升

除了要注意材料與環(huán)境外，還要不斷加強焊工技能水平，可以選擇培訓的方式加強焊工技能，包括材料選擇、注重施工環(huán)境以及焊接時的姿勢、控制力度等專業(yè)方面的知識，從而使焊工在正常情況下能夠使焊接工作順利進行，也能減少焊接過程中出現(xiàn)的一系列問題。

3 結(jié)束語

伴隨金屬材料的廣泛應用，為保障其使用功能的充分發(fā)揮，使得人們的應用需求得到滿足。使得人們對焊接技術(shù)提高了關(guān)注度。盡管在一定程度上促進了焊接技術(shù)的完善性，但是受多方面因素的影響，使得其中存在未熔合、咬邊、裂紋等問題。不僅影響到其焊接質(zhì)量和使用效果，還會對人們的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生一定的影響。因此應制定相應的對策，解決這些問題，如減小焊接應力，嚴格按照相關(guān)的焊接流程和規(guī)范進行操作，針對實際情況選擇適當?shù)暮附庸に?，不斷提升焊接技術(shù)等。

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