金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探討

岳 亮

（山東南山鋁業(yè)股份有限公司，山東 煙臺(tái) 265713）

1 金屬材料焊接成型中主要缺陷分析

（1）裂縫。金屬材質(zhì)的熔接塑型作業(yè)里，現(xiàn)已提出和有關(guān)作業(yè)方式和規(guī)定和需求，只要在作業(yè)步驟里出現(xiàn)了誤差，就會(huì)引發(fā)十分重大的故障情況。但是裂紋是熔接作業(yè)里比較正常的瑕疵情況，對(duì)金屬制品的運(yùn)用會(huì)有著根本的損傷[1]。常規(guī)狀況下，熔接裂紋能夠分為冷、熱兩類，針對(duì)熱裂紋來(lái)說(shuō)，常常會(huì)出現(xiàn)在熔接作業(yè)時(shí)，金屬材質(zhì)由液晶變換成固狀晶體，極易因外部環(huán)境影響或者認(rèn)為影響的存在，發(fā)生熱裂紋瑕疵，特別是在做完熔接作業(yè)之后，裂紋就會(huì)在金屬材質(zhì)的外面留存，對(duì)全部的完好程度以及美飾狀況產(chǎn)生損害。

（2）凹陷與焊瘤。金屬材質(zhì)熔接塑型里的塌陷和熔接時(shí)產(chǎn)生的小疙瘩瑕疵也比較容易產(chǎn)生。塌陷的重點(diǎn)是發(fā)生在熔接縫隙外面、熔接背后和主體材料上面，焊接后的小疙瘩根本是發(fā)生在熔接縫隙尾部和主體材料上面。這種瑕疵的出現(xiàn)和熔接技藝的完善程度有重要關(guān)聯(lián)。這里面，塌陷發(fā)生的原因大概如下：①熔接塑型的時(shí)候未能快速開始焊條的短時(shí)間停下處置；②熔接的時(shí)候未能對(duì)不小心融了的主體材料開展完全的填充金屬物質(zhì)補(bǔ)償。③熔接時(shí)，主體材料和熔接條的熔接角度錯(cuò)誤，致使電弧太長(zhǎng)，熔接搖動(dòng)不達(dá)標(biāo)；④相同地點(diǎn)反復(fù)熔接等。熔接產(chǎn)生的小疙瘩的主要原因是：①熔接之前沒(méi)保證熔接條品質(zhì)，然后用到了焊芯偏移的熔接條；②熔接時(shí)對(duì)溶解后的金屬液體管控不好，致使液體從焊接裂紋尾部流出到了主體材料上，然后發(fā)生凝結(jié)情況；③熔接動(dòng)作不達(dá)標(biāo)，熔接條液化的太快等等。

（3）氣孔和咬邊。金屬材質(zhì)的熔接作業(yè)時(shí)，比較容易產(chǎn)生小的氣孔和邊緣結(jié)合重疊現(xiàn)象產(chǎn)生，對(duì)全部的熔接品質(zhì)都會(huì)有嚴(yán)重降低[2]。第一，針對(duì)產(chǎn)生氣泡瑕疵來(lái)說(shuō)，是金屬材質(zhì)熔接作業(yè)里常常出現(xiàn)的瑕疵情況，危害狀況較大。正常狀況來(lái)說(shuō)，熔接的一端和外部比較易產(chǎn)生氣泡的情況，不過(guò)，不管在任何部位有氣泡，都會(huì)使得熔接塑型的整體性被損害，全部熔接的強(qiáng)度也就因此下降。出現(xiàn)氣泡情況的因素，就因?yàn)樵谌劢幼鳂I(yè)以前，未能搞好相對(duì)應(yīng)的清理作業(yè)，致使熔接部位有水或油污染，在相當(dāng)?shù)那闆r下加大產(chǎn)生氣泡情況產(chǎn)生的幾率。若在熔接作業(yè)時(shí)水或油產(chǎn)生氣體，將會(huì)留存在熔接裂縫四周的地方，致使材質(zhì)在塑完型以后，發(fā)生氣泡瑕疵。第二，針對(duì)邊緣重疊的有關(guān)情況來(lái)說(shuō)，是熔接作業(yè)里常常發(fā)生的情況，其實(shí)就在金屬材質(zhì)熔接后，有塌陷的邊，就直接降低了全部的熔接縫隙的強(qiáng)度，外部的美化程度也因此下降。這樣的作業(yè)情況的產(chǎn)生，就因?yàn)樵谌劢幼鳂I(yè)的時(shí)候作業(yè)的不達(dá)標(biāo)，比方說(shuō)作業(yè)速度過(guò)快，致使熔接的作業(yè)品質(zhì)下降，產(chǎn)生邊緣塌陷的情況。此外，在實(shí)際的熔接作業(yè)里，電壓太高，工作臺(tái)不穩(wěn)定等，也是引發(fā)塌陷的重要因素。若不能有效的開展處置，就會(huì)使得全部的塑型成果因此被損害。

2 金屬材料焊接成型缺陷問(wèn)題的控制措施

（1）裂縫問(wèn)題的控制。為確保操作的安全，施工人員應(yīng)特別注意裂縫問(wèn)題尤其是熱裂縫。防止熱裂縫最關(guān)鍵的是讓相關(guān)技術(shù)人員嚴(yán)格按照操作技術(shù)規(guī)定要求進(jìn)行作業(yè)。另外，在實(shí)際操作中，也應(yīng)該對(duì)操作過(guò)程中技術(shù)人員的合理管理。在整個(gè)焊接過(guò)程中，為避免焊接過(guò)程熱裂縫存在，應(yīng)嚴(yán)格按照操作要求，不僅對(duì)焊接的環(huán)境有著較高的要求，避免焊接中有雜質(zhì)的存在，而且還應(yīng)對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)定，從而提高焊接質(zhì)量。除了熱裂縫的問(wèn)題，同樣焊接也存在冷裂縫。冷裂縫在焊后延遲一段時(shí)間才發(fā)生的裂紋，其中焊接環(huán)境對(duì)其影響尤為重要。除了選擇恰當(dāng)?shù)暮笚l，此外冷裂縫的發(fā)生主要和氫氣含量有關(guān)，應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)保證氫氣含量在焊接過(guò)程中較低的范圍內(nèi)。為確保焊接質(zhì)量，一方面，相關(guān)管理人員應(yīng)加強(qiáng)焊接材料的管理選擇質(zhì)量佳材料。另一方面，周圍環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量也至關(guān)重要，若環(huán)境濕度較高也會(huì)影響焊接質(zhì)量，所以相關(guān)負(fù)責(zé)人也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境濕度大管理。

（2）凹陷與焊瘤的控制。在金屬材料的焊接過(guò)程中，為了有效的把控材料的凹陷部分，可以適當(dāng)調(diào)整焊接部位或者通過(guò)有電流減弱的焊機(jī)進(jìn)行焊機(jī)來(lái)操作，另外還需使焊接技術(shù)更加規(guī)范化，比如在金屬焊機(jī)即將成型的過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，如果焊接過(guò)程中由于各種因素導(dǎo)致材料融化應(yīng)及時(shí)將選用金屬材料填充。另外，在角焊縫的過(guò)程中，為了避免因?yàn)橐н叺脑蚨鴮?dǎo)致凹陷的現(xiàn)象，應(yīng)將交流焊接替代直流焊接。

（3）氣孔問(wèn)題的控制。在金屬材料的焊接過(guò)程中產(chǎn)生氣孔的主要原因有，保護(hù)氣體氣流過(guò)小或者來(lái)自外界的干擾，在實(shí)際情況下主要是保護(hù)氣體氣流過(guò)小，致使外界的氣體進(jìn)入反應(yīng)池后而導(dǎo)致氣孔的出現(xiàn)。此外，在進(jìn)行金屬材料的焊接工作時(shí)，如果焊接速度過(guò)快或者操作不規(guī)范等情況都會(huì)導(dǎo)致氣孔的出現(xiàn)。最常用的控制氣孔的方法主要是在進(jìn)行焊接工作之前將坡口雜物及時(shí)清理干凈，為了確保熔池反應(yīng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在進(jìn)行焊接工作時(shí)，需要對(duì)電流以及熔池溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控，此外在焊接材料額選擇上還需要進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，需要根據(jù)不施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行材料的選取，為了確保焊接過(guò)程的內(nèi)部以及表面不出現(xiàn)任何的氣孔，在焊接之前需要制定科學(xué)合理的工藝流程。與此同時(shí)，為了避免氣孔太多影響焊接工作，可以選擇熱輸入比較大的焊接參數(shù)，因?yàn)檫x擇較大的焊接參數(shù)能夠使熔池的溫度保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟拳h(huán)境之中，不會(huì)因?yàn)槿鄢氐姆磻?yīng)而致使氣孔無(wú)法得到控制。

（4）咬邊問(wèn)題的控制。在焊接接頭的過(guò)程中，影響焊接質(zhì)量的主要原因是咬邊缺陷，比如融化的焊條沒(méi)有完全填滿焊根的凹槽，因此而導(dǎo)致咬邊缺陷現(xiàn)象的出現(xiàn)，又可能是由于在焊接接頭的時(shí)候焊接速度過(guò)快無(wú)法有效的進(jìn)行金屬填充。為了防止咬邊問(wèn)題出現(xiàn)，主要措施是電流的選擇和焊接速度的控制，在焊接電流的選擇上主要是選擇低壓電弧進(jìn)行操作，此外在焊接過(guò)程中，還要保證破口的兩邊有穩(wěn)定的電弧，當(dāng)金屬將破口填充完后，需要采用半圓運(yùn)條的方法焊接，進(jìn)一步防止咬邊缺陷的出現(xiàn)，確保整個(gè)焊接工作的質(zhì)量符合要求。

（5）跟蹤監(jiān)督和管控金屬材料焊接全過(guò)程。為保證焊接質(zhì)量，不僅對(duì)焊接材料、焊接環(huán)境要求較高，此外焊接過(guò)程中每個(gè)細(xì)節(jié)都不可忽視，因此焊接中相關(guān)工作人員和操作人員應(yīng)進(jìn)行監(jiān)督檢查，以保證最終成型質(zhì)量。在進(jìn)行焊接監(jiān)督檢查時(shí)，應(yīng)特別注意觀察焊接過(guò)程中易出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行特別監(jiān)督。首先應(yīng)特別注意焊接環(huán)節(jié)，避免雜質(zhì)，保證焊接處的干凈，特別是水分和油澤。對(duì)于這些雜質(zhì)可以采用擦拭或者烘干的方式保證其潔凈。此外焊絲質(zhì)量也要得到一定的保證。

3 結(jié)論

綜上所述，在金屬材料的焊接過(guò)程中如果不能進(jìn)行合理的把控，會(huì)造成裂縫問(wèn)題、凹陷問(wèn)題、氣孔問(wèn)題以及咬邊問(wèn)題的出現(xiàn)，為避免焊接過(guò)程中這些問(wèn)題的出現(xiàn)，因此需加強(qiáng)焊接過(guò)程中環(huán)境和材料的管控以及相關(guān)管理人員需要對(duì)整個(gè)焊接過(guò)程予以重視。另外，根據(jù)施工工藝的不同以及焊接材料的差異，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)焊接參數(shù)條件進(jìn)行合理設(shè)置來(lái)提高焊接處質(zhì)量，并對(duì)整個(gè)焊接過(guò)程有合理有效的控制，保證整個(gè)項(xiàng)目可以得以順利開展。