試析金屬材料焊接中的主要缺陷及防止措施

摘 要：在金屬材料焊接過程中，由于受到多種因素的影響，常常會出現各種缺陷，缺陷的存在不僅會影響焊接的質量，同時會對材料的性能造成消極的影響。為了減少金屬材料焊接過程中存在缺陷，需要根據實際焊接情況采取相應的措施。本文將以金屬材料焊接過程中存在的缺陷為出發點，對防止措施進行系統的分析。

關鍵詞：金屬材料；焊接；防止措施

中圖分類號：TG441.7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 24-0000-01

金屬材料的焊接是一項細致的管理工作，為了做好缺陷的管理的防止工作，需要從多個方面入手，提升焊接質量，保證材料的質量。據統計數據顯示，大約有45%的金屬材料的缺陷來源于焊接缺陷，主要表現在接頭不完整，出現裂紋、未焊接或者夾渣的情況。基于金屬材料焊接缺陷對金屬材料的功能及使用壽命的影響，需要及時采取防止措施，減少焊接缺陷。

一、金屬材料焊接中存在的主要缺陷

（一）焊接裂紋。焊接裂紋是最為常見的焊接缺陷，主要分為冷裂紋和熱裂紋兩種。冷裂紋是在金屬材料冷卻后產生的，多存在于金屬材料或者焊接交界處，焊接后經過一段時間才會被發現。熱裂紋是金屬材料由液態結晶轉化為固態的過程中產生的，通常在焊接后就會出現。兩種缺陷的存在條件有一定的差異。熱裂紋是由于焊接過程中存在凝固點高、熔點低或者強度不符合標準金屬材料，在凝固過程中，由于外力結構的影響下，在收縮過程中被強制拉開，進而出現裂紋。所謂冷裂紋指的生成的淬硬組織由于焊接熱循環的作用，導致擴散過程中大量的氫氣凝聚到焊接縫隙中，由于無法承受過大的壓力，導致裂紋的出現[1]。

（二）未焊合現象。未焊合和未焊透是金屬焊接過程中較為嚴重的缺陷，如果沒有對其進行及時的補救，會增加焊接工程的安全隱患。未焊合和未焊透主要是因為焊件在裝配過程中就存在一定的間隙，由于坡口的寬度不符合實踐標準，和固定寬度的差異比較大，導致邊緣處很難被焊合。其次由于焊條的直徑比較大，如果焊接速度過快，會直接影響焊接的直接效果，在焊件的表面存在氧化膜或者油污，相關管理人員沒有及時采取措施將表面清理干凈，在焊接過程中，由于操作不當會導致熔渣出現，電弧出現偏離，導致邊緣處無法被焊合。

（三）夾渣。夾渣是焊接過程中經常出現的問題，是由于在焊接縫隙的邊緣存在氧割或者熔渣的情況，坡口出角度控制不當會對焊接速度造成嚴重的影響。如果坡口過大，熔渣容易混進去，導致邊緣處無法被焊合。如果坡口過小，會增加焊接難度。在焊接的時候如果應用酸性或者堿性的焊條，會出現夾渣，導致焊條偏芯[2]。

（四）氣孔。氣孔主要分為內部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。出現氣孔的原因有很多，由于邊緣處雜物過多，存在水分或者油污，在焊接過程中會出現銹蝕的情況，如果焊條沒有提前經過烘焙，會導致電弧過長，焊接速度控制不好，進而產生氣孔，對焊接密實度造成嚴重的影響。

二、如何防止金屬材料焊接中存在的缺陷

針對金屬材料在焊接過程中出現的多種缺陷，需要按照焊接要求，選擇適當的焊接措施，按照工藝流程進行。以下將對如何防止金屬材料焊接中存在的缺陷進行分析。

（一）防止裂紋的措施分析。裂紋主要分為冷裂紋和熱裂紋，需要針對裂紋的類型，選擇適當的措施。熱裂紋則需要首先減少焊接的應力，嚴格按照施工要求執行，對焊接工藝進行適當的調整。在實踐中控制操作程序，將焊接參數控制在合理的范圍內，把握好冷熱溫度。其次需要工作人員提升焊接系數，在裂紋中心處需要應用小電流多道焊接技術。針對冷裂紋則需要選擇適當的焊條，針對空氣中氫含量較多的情況，需要減少氫在焊接縫的擴展量，其次可以通過減少氫氣的含量，通過相關清理措施，將坡口的雜物清除干凈。其次需要保證金屬材料的干燥性，不能存放在陰冷潮濕的環境，需要按照焊接金屬的存放條件，選擇適當的焊接工藝。最后針對接頭出現錯誤的情況，需要明確焊接應力，按照程序規范要求，進行分段式焊接法。

（二）防止未焊合的措施分析。基于未焊合受到多種因素的影響，需要在實踐中掌握坡口的尺寸，禁止出現坡口過大或者過小的情況。其次需要根據未焊合的面積，確定補充措施，按照面積需要，選擇適當的電流及焊接速度。在對未焊合處再次進行焊合的過程中，需要將表面的雜物清理干凈，包括氧化物及油污，保證焊接縫隙處的潔凈。再次焊合結束后，需要保證封底的徹底性，在焊合過程中需要密切關注兩側的受力情況，保證焊合過程結束后，兩側焊接完畢，不會出現未焊合的情況。對未焊透的部位需要在原有的基礎上再次進行焊接，如果原有的部位面積較大，需要將未焊透位置打磨清除，重新進行焊接[3]。

（三）夾渣的防止措施分析。夾渣對焊接工藝的影響比較大，需要在焊接前，針對焊接部位要求，選擇適當的尺寸。將坡口邊緣處的雜物清理干凈，選擇適當的焊接工藝。在焊接時需要將焊接速度控制在合理范圍內，其次根據夾渣面積及影響，控制焊接速度，以便達到最佳焊接效果。由于夾渣是由于電流或者速度不均勻而產生的，需要在焊接過程中適當擺動焊條。

（四）氣孔的防止措施分析。氣孔是焊接過程中較為常見的缺陷，需要焊接工作人員掌握好焊接速度及電流，將坡口處的水分及雜物清除干凈，包括：油污、及銹跡等。其次工作人員需要提前對焊條進行檢查，保證焊條的質量，盡量降低埋弧焊的線能量，便于控制焊接速度。

三、結束語

基于金屬材料在焊接過程中存在的多種問題，為了保證焊接質量，需要對缺陷進行詳細的分析。在整修過程中，首先要確定缺陷存在的條件，根據實際情況對其始末進行適當的調整，及時清除周圍的雜物，確定缺陷的部位。在二次焊接過程中，需要根據原焊接面積及受力情況，完成修補過程，避免再次出現質量問題。為了減少金屬焊接存在的眾多缺陷，需要對金屬材料進行適當的檢驗，掌握金屬材料的存放條件，工作人員需要做到及時發現和及時修補，進而提升金屬材料的焊接水平。

參考文獻：

[1]何靈敏，童郁彬，毛增光.鐵基粉末冶金零件的連接與焊接[J].粉末冶金技術，2011（04）：90-93.

[2]鄭月秋，李鳳玉.鈦和不同金屬焊接時的爆炸過渡焊[J].鈦工業進展，2013（10）：80-83.

[3]于清峻.探析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施[J].科技創新與應用，2013（12）：290-294.

[作者簡介]宋建華（1961.02-），男，浙江杭州人，工程師，研究方向：起重機械。