焊接技術常見缺陷和防止措施分析

吐爾洪江·買買提依明

摘要：焊接技術是指在高溫或者高壓的條件下，利用焊接材料將兩塊及兩塊以上的母體材料連接成一個完整的材料的操作技術。在很多工業(yè)生產(chǎn)中，和金屬電子相關的制作當中，都需要用到焊接技術。焊接技術就是在元器件的連接處進行焊接，因此對于焊接人員的技術要求非常重要。

關鍵詞：焊接技術;缺陷;防治措施

1 焊接技術的發(fā)展歷程

焊接技術最早的出現(xiàn)是隨著古代金屬的應用而出現(xiàn)的。在我國古代，最古老的焊接方法是鑄焊，釬焊以及鍛焊三種方法。在古代商朝所制造的鐵刃銅鉞中，就是通過焊接技術將銅和鐵進行焊鑄，通過焊接的方式將鐵和銅進行融合，從而形成古代的兵器。在春秋戰(zhàn)國時期行兵打仗所用的刀劍中，也運用到了焊接技術。春秋戰(zhàn)國時期所制造的刀劍，其中刀刃是鋼材制，刀背是鐵材質，通過加熱段焊的形式，使得兩種材質的金屬，通過焊接技術形成一把完整的刀劍。我國古代的焊接技術所使用的焊接熱源通常都是爐火，由于爐火的溫度低且熱量不集中等特點。無法在大面積的焊接工件中進行焊接，只能進行小面積的金屬工件焊接，所以只能用來制作簡單的兵器，工具和裝飾品。

2 焊接技術常見的缺陷

2.1 在焊接后出現(xiàn)裂紋缺陷

焊接中所出現(xiàn)的裂紋根據(jù)不同的條件以及不同的原因可能會產(chǎn)生冷裂紋、熱裂紋以及再生裂紋等幾種不同的裂紋。在兩百攝氏度以下所產(chǎn)生的裂紋叫做冷裂紋，冷裂紋的產(chǎn)生與氫元素有密不可分的關系。如果對大的具有一定厚度的工件選用不適合的預熱溫度，或者焊接后的冷緩措施做的不夠好，將可能會產(chǎn)生冷裂紋。冷裂紋產(chǎn)生的原因還有可能是在焊接中選用的材料不合適，或者焊接接頭的剛性過大，工藝不合理以及焊縫附近產(chǎn)生了脆硬組織，或者焊接過程做的不夠規(guī)范，將可能會導致冷裂紋的產(chǎn)生。

焊接中所出現(xiàn)的再熱裂紋指的是消除應力退火裂紋。再熱裂紋是在高強度的焊接區(qū)中，由于焊后的熱處理不當，或者是在高溫使用下，在高溫的影響下所產(chǎn)生的晶間裂紋。再熱裂紋所產(chǎn)生的原因是由于結構設計不合理所造成了大量的應力集中所導致的，或者是在消除應力退火的熱處理中，由于處理的條件不當，也有可能會產(chǎn)生再熱裂紋。再者，由于鉻、釩、硼等合金成分的影響，會增大焊接技術中產(chǎn)生再熱裂紋的概率。

2.2 在焊接后咬邊缺陷

在焊接技術中，咬邊是一種危險性較大的外觀缺陷。咬邊會減少焊縫的承載面積。同時，在咬邊根部往往會形成比較尖銳的缺口，會造成應力的集中，所以很容易形成應力腐蝕心裂紋以及應力集中性裂紋。因此，在焊接中比較常見的缺陷是咬邊的存在，所以對咬邊有嚴格的限制。這種缺陷的產(chǎn)生，是由于電弧在焊接過程中焊線的邊緣熔化而沒有填充金屬造成的。因此，在焊接金屬的地方或根部可能會產(chǎn)生凹槽或缺陷。這將減少基本金屬的有效接觸面積，削弱焊接接線的強度，從而在缺陷處形成集中應力等缺陷。此缺陷的存在將是破裂的出發(fā)點，焊接后承載能力減弱，其原因可能會使出現(xiàn)咬邊的邊緣產(chǎn)生裂縫。造成邊緣斷裂的原因是，焊接電流過大或焊接速度過低導致的。另外，在焊接過程中，焊接電弧的長度過長，熔化的幅度也會變大，因此吹力會變大，在母體上有一個洞口凹陷，但在填充金屬時，不能將凹進去的坑抬起來，所以有可能會缺陷。焊接各焊接線時，電極角度和搖擺角度不正確，或者電弧長度過長，會使焊接線的邊緣處發(fā)生咬邊缺陷。

2.3 在焊接后出現(xiàn)焊瘤缺陷

多余的焊接金屬通過氣體流出來，金屬的熔化面沒有熔化。由于熔池的溫度過高，液態(tài)金屬在磁重作用下緩慢凝固，向下垂下形成焊瘤。在焊接過程中熔化了的金屬進入未熔化的金屬的焊縫當中時，而未融化的母體材料上會形成金屬瘤。在立焊接和仰焊接時，經(jīng)常會發(fā)生焊瘤缺陷現(xiàn)象，在平焊接中，焊接時也會在第一層的背后面上產(chǎn)生。

3 焊接技術缺陷的防治措施

3.1 焊接出現(xiàn)裂紋的防治措施

在焊接中出現(xiàn)冷裂紋，可以從工件的化學成分，焊接材料的選擇和工藝措施三方面著手，防治冷裂紋的產(chǎn)生。如可以盡量選用碳量較低的材料，比如焊接當中選用低氫焊條，焊縫采用低強度匹配，對于高冷裂傾向的材料，要選用奧體氏焊材。通過合理控制線能量，預熱和后熱處理，能夠對防治冷裂起到工藝措施的作用。當焊接時出現(xiàn)熱裂紋時，應當在冶金因素方面，適當調整焊縫的金屬成分，縮短脆性溫度區(qū)的范圍，控制焊縫中硫、磷、碳的有害雜質的含量，能夠為焊接中熱裂紋的降低起到有效的作用。

3.2 焊接出現(xiàn)咬邊的防治措施

對于焊接中出現(xiàn)咬邊這一現(xiàn)象的防治措施，可以選用合適的電流，避免電流過大，對于咬邊產(chǎn)生的影響。還可以通過控制焊接速度，使得其必須滿足所熔覆的焊縫金屬完全填充于母體材料所有已熔化的部分。工藝技術中的控制措施可使用振動的方法，斜坡面的邊緣處，運條的速度較慢，焊條要在較短的時間停頓，降低焊接金屬和鄰近板料之間的溫度差，使溫度相距較近。在中間處時，運條速度稍快，將金屬的載體和主體的金屬均勻地混合起來，以防止咬邊缺陷的產(chǎn)生。還需要使用較短的電弧焊接方法，如果過度的咬邊現(xiàn)象可能產(chǎn)生的話，應該在水平位置上避開角焊接得到施加，過量的擺動會容易形成咬邊缺陷，所以采用多次焊接技術來克服這一缺陷的產(chǎn)生。

3.3 焊接出現(xiàn)焊瘤的防治措施

當焊接出現(xiàn)焊瘤這一現(xiàn)象時，應當正確的選擇工藝參數(shù)，同時間隙不宜過大，嚴格控制熔池溫度，避免溫度過高導致焊瘤的出現(xiàn)。在焊接第一層的連接處時，注意焊接熔池的溫度以及現(xiàn)場情況，仔細觀察焊接熔池的形狀，如發(fā)現(xiàn)有脫落痕跡，應立即關閉關弧，待熔池溫度略有下降后繼續(xù)焊接。并采用小直徑焊條焊接，焊條左右擺動時，中間快，兩邊稍慢，邊緣有穩(wěn)定的弧停留作用的時間。

結語：隨著社會工業(yè)化的發(fā)展，焊接技術是工業(yè)化企業(yè)生產(chǎn)中關鍵的一項技術。在實際的焊接工作中，常常會受到各種因素的影響，存在一些缺陷性的問題，所以對于這些問題要學會系統(tǒng)性的分析處理，找到防治措施，從而保障焊接的質量。

參考文獻

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