金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

姜國(guó)才

摘 要：金屬材料焊接時(shí)，可以采取很多種焊接工藝，但是由于焊接工藝具有多樣化的特點(diǎn)，所以不同的焊接工藝，有不同的技術(shù)要點(diǎn)。為了推動(dòng)金屬材料焊接質(zhì)量提升，得到更高的材料實(shí)用效率，就應(yīng)該高度的重視焊接環(huán)節(jié)產(chǎn)生的各種缺陷問(wèn)題，運(yùn)用科學(xué)的措施加以控制，防范材料焊接時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷現(xiàn)象。分析金屬材料焊接成型中的主要缺陷，并提出科學(xué)的控制舉措。

關(guān)鍵詞：金屬材料;焊接;缺陷;控制

引言：金屬材料在許多行業(yè)中均有廣泛應(yīng)用，主要的應(yīng)用方式需要以焊接工藝作為基礎(chǔ)，而在對(duì)金屬進(jìn)行焊接成型時(shí)，往往會(huì)因?yàn)槭艿街T多因素的影響而存在一定缺陷，致使金屬使用壽命及功能難以全面發(fā)揮[1]。

1 金屬材料焊接成型主要缺陷分析

1.1 裂紋缺陷

金屬材料焊接成型加工中，裂紋是出現(xiàn)頻率最高的缺陷之一，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響也非常大。根據(jù)不同的裂紋產(chǎn)生原因，可以將其分為熱裂紋和冷裂紋兩種。熱裂紋焊接時(shí)當(dāng)材料從液態(tài)晶體向固態(tài)晶體轉(zhuǎn)化的時(shí)候， 出現(xiàn)了不正確操作，或者受到外界不良因素的沖擊，就會(huì)造成熱裂紋的產(chǎn)生。熱裂紋通常會(huì)出現(xiàn)在材料表面，不但對(duì)金屬材料的性能造成影響，也影響產(chǎn)品的美觀性。導(dǎo)致熱裂紋出現(xiàn)的各種原因中，材料本身質(zhì)量不佳， 金屬材料中雜質(zhì)較多，工作環(huán)境濕度較大，這些因素都會(huì)增加熱裂紋產(chǎn)生的可能性。如果說(shuō)熱裂紋的產(chǎn)生于焊接中的話，冷裂紋則產(chǎn)生于焊接后， 通常是焊接作業(yè)結(jié)束后的不恰當(dāng)處置，會(huì)造成冷裂紋的出現(xiàn) ;冷裂紋出現(xiàn)往往在焊接成型結(jié)束幾天以后，其為主要集中在焊縫周圍，根本上是因?yàn)榇阌步M織約束應(yīng)力而導(dǎo)致的。

1.2 夾渣缺陷

在當(dāng)前需要工作人員能夠切實(shí)做好金屬材料的焊接成型工作，在焊接的過(guò)程當(dāng)中特別容易出現(xiàn)夾渣的問(wèn)題，主要是由于焊接區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了熔渣，這樣的情況之下勢(shì)必會(huì)對(duì)于焊縫整體效果和強(qiáng)度都造成重大的負(fù)面影響。對(duì)于夾渣問(wèn)題產(chǎn)生因素進(jìn)行分析，其主要包括多個(gè)方面，例如，焊縫區(qū)域切割缺乏合理性及科學(xué)性，進(jìn)而導(dǎo)致存在著大量殘?jiān)?，或者是焊接人員在焊接過(guò)程當(dāng)中選擇采用的焊條和具體焊接的需求存在著較大沖突等等。另外，在實(shí)際焊接過(guò)程當(dāng)中所采用的電流比較小，這樣情況之下都可能會(huì)造成顯著夾渣問(wèn)題，最終會(huì)對(duì)于焊接的質(zhì)量造成重大影響。

1.3 焊瘤缺陷

焊瘤指的是金屬焊接成型過(guò)程中焊縫周圍多余的殘留金屬。在平焊過(guò)程中，如果熔池溫度太高，便容易出現(xiàn)燒穿的情況，導(dǎo)致熔化鐵水掉落， 從而在焊縫的背面出現(xiàn)焊瘤;在立焊過(guò)程中那個(gè)，如果熔池溫度太高，焊條的深入則會(huì)偏深，此時(shí)金屬會(huì)過(guò)多熔化而不斷向背面流動(dòng)，從而在背面形成焊瘤。

1.4 氣孔缺陷

氣孔對(duì)于金屬焊接加工來(lái)說(shuō)，雖然較為常見(jiàn)，但危害性卻較大。就氣孔出現(xiàn)的位置來(lái)看，焊接部分是出現(xiàn)較多的位置，另外接頭與表面，同樣可能會(huì)出現(xiàn)氣孔。不管其具體位置在哪里，對(duì)于金屬材料的整體性能的影響是非常大的，尤其是造成整個(gè)焊接材料的強(qiáng)度下降。氣孔的出現(xiàn)，主要原因是在焊接作業(yè)前，對(duì)于焊接區(qū)域未實(shí)施徹底有效的清潔，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)外有水分、油污等存在 ;這樣在焊接過(guò)程中，水分和油污在高溫下形成氣體，就很容易造成材料出現(xiàn)氣孔。

2 焊接成型加工中的常見(jiàn)缺陷的針對(duì)性防控

2.1 裂縫問(wèn)題的控制

為了讓操作在安全的狀態(tài)中進(jìn)行，需要施工人員著重的注意裂縫問(wèn)題，技術(shù)人員要依照標(biāo)準(zhǔn)的操作程序?qū)嵤┳鳂I(yè)。為了防范整個(gè)焊接時(shí)產(chǎn)生熱裂縫，創(chuàng)造最佳的焊接環(huán)境，防范焊接期間出現(xiàn)雜質(zhì)問(wèn)題，同時(shí)需要科學(xué)的設(shè)定焊接參數(shù)，促使焊接質(zhì)量提升[2]。冷裂縫通常是在焊后延遲一段時(shí)間以后才產(chǎn)生，要恰當(dāng)?shù)倪x取焊條，注意氫氣含量的情況，運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)，把氫氣含量控制在較低范圍中。管理者需要選取高質(zhì)量的焊接材料，管理好周圍環(huán)境的濕度。

2.2 夾渣問(wèn)題的控制

要想有效避免焊接夾渣的缺陷出現(xiàn)，首先要結(jié)合實(shí)際情況去選擇合適的焊接工藝與焊條，通常來(lái)講倘若焊接時(shí)采用的是酸性焊條，那么在焊接過(guò)程中一定要選用交流電源;如果采用的是堿性焊條，那么焊接過(guò)程中要選用直流電源以及極性反接，同時(shí)對(duì)焊接電弧長(zhǎng)度予以把控，防止出現(xiàn)焊接夾渣的情況。

2.3 焊瘤問(wèn)題的控制

為了控制好金屬材料焊接成型中凹陷的情況，需要調(diào)節(jié)好焊接位置， 以及采取有電流減弱的焊機(jī)操作，按照標(biāo)準(zhǔn)的操作方法進(jìn)行焊接。焊接成型時(shí)，需要短暫的停留處理焊條，焊接期間，如果出現(xiàn)了不慎熔化的母材，應(yīng)該采取全面熔敷金屬補(bǔ)充等處理。用焊角焊縫過(guò)程中，將直流焊采取交流焊代替，也可以積極的防范咬邊凹陷的情況。在控制焊瘤方面上，主要是對(duì)焊條質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的控制，例如采取無(wú)偏芯焊條，同時(shí)對(duì)液態(tài)金屬流向嚴(yán)格關(guān)注，避免在焊縫溢出，另外操作的時(shí)候，對(duì)焊接的姿勢(shì)需要規(guī)范。

2.4 氣孔問(wèn)題的控制

對(duì)于氣孔和咬邊缺陷的控制，需要從三方面予以保證。一是做好焊接位置清潔，保證沒(méi)有水分、油污等物質(zhì) ;二是要使用高質(zhì)量焊條，從而控制氫氣量;三是要做好電流管理，保證其平穩(wěn)性。做到這三點(diǎn)，就能夠最大程度的消除氣孔和咬邊出現(xiàn)的可能性。

3 焊接成型加工中的缺陷控制策略

3.1 對(duì)材料焊接參數(shù)的控制

要想有效保證焊接質(zhì)量，降低焊接中缺陷的發(fā)生率，控制好焊接參數(shù)是至關(guān)重要的。針對(duì)焊接作業(yè)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)合理的焊接參數(shù)，并在焊接作業(yè)中對(duì)焊接參數(shù)有良好的控制，保證其穩(wěn)定性，能夠非常有效提升焊接質(zhì)量，減少各種缺陷和問(wèn)題。就上文中我們對(duì)各種常見(jiàn)缺陷的原因分析來(lái)看，焊接電流過(guò)大、過(guò)小、不穩(wěn)定都可能會(huì)造成焊接的質(zhì)量問(wèn)題 ;所以務(wù)必要基于焊接材料的實(shí)際特點(diǎn)以及選擇的焊接工藝技術(shù)，從而明確電流的最佳水平，并且在焊接作業(yè)的過(guò)程中，確保電流的穩(wěn)定性，這樣就能夠非常有效的規(guī)避各種質(zhì)量問(wèn)題。另外，焊接角度焊接弧度同樣是對(duì)焊接質(zhì)量有較大影響的重要參數(shù)，所以在實(shí)際焊接作業(yè)過(guò)程中，務(wù)必要執(zhí)行金屬材料焊接成型技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而保證相關(guān)焊接參數(shù)的正確性。

3.2 跟蹤監(jiān)督以及管控金屬材料焊接過(guò)程

在目前，為了切實(shí)保障焊接的整體效果和質(zhì)量符合要求，相關(guān)焊接人員不僅僅需要對(duì)于焊接環(huán)境及焊接材料進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，更加需要注重焊接過(guò)程當(dāng)中每一個(gè)細(xì)節(jié)。在實(shí)際焊接的過(guò)程當(dāng)中，還需要相關(guān)操作人員進(jìn)行必要檢查監(jiān)督工作，這樣才能夠保證最終焊接質(zhì)量符合規(guī)定。針對(duì)焊接進(jìn)行檢查過(guò)程當(dāng)中，要注意觀察容易產(chǎn)生缺陷的地方。其中，要注重焊接環(huán)節(jié)過(guò)程當(dāng)中避免產(chǎn)生雜質(zhì)，保障焊接位置干凈，在對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行處理的過(guò)程之中，一般是可以采取烘干或擦拭的方式，進(jìn)而保障焊接有效性[3]。另外，還需要求相關(guān)人士嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行焊接操作，避免操作主觀性、隨意性過(guò)大而造成質(zhì)量缺陷或質(zhì)量問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，雖然現(xiàn)如今金屬材料的焊接成型工藝不斷發(fā)展成熟，但是依舊不可避免地會(huì)存在一定缺陷，這些缺陷也會(huì)對(duì)金屬焊接效果及質(zhì)量形成負(fù)面影響。因此，我們需要對(duì)金屬材料焊接成型過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的問(wèn)題進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況去正確修正，對(duì)焊接材料進(jìn)行優(yōu)選，把控好焊接速度與電力，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，避免一切不規(guī)范操作帶來(lái)的焊接缺陷，確保金屬材料焊接成型質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 孟玲麗.金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探討[J].世界有色金屬，2019，（22）：267-268.

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