淺談材料成型及焊接的控制工藝

摘 要：金屬結構在進行焊接時可以會因焊接應力而出現各種變形，進而導致焊接裂紋的形成，將嚴重影響產品結構及其品質要求，同時也會增加產品不穩定性因素的出現。對此，在焊接過程中必須針對產品材料進行適當的調研分析，避免焊接過程中出現材料變形等問題。文章主要針對現階段我國材料成型以及焊接施工工藝中存在的問題進行詳細的分析與總結，并就此提出了合理化的解決措施，僅供參考。

關鍵詞：材料成型；焊接；控制工藝

1 焊接質量

金屬焊接作為焊接結構中重要的焊接工藝之一，對其質量有著嚴格的質量要求，同時它也是整個機械設備中最重要的基礎焊接工藝。所以，在機械制造過程中必須對焊接質量及整個機械設備質量進行分析，衡量其影響機械設備使用的重要金屬焊接質量。在現代機械設備管理過程中，為了有效的保證產品設計能夠達到質量技術要求，針對施工中的各個環節都要進行嚴格的質量把控，對于影響焊接的不利因素要進行施工工藝調整，從而保證焊接質量以及施工工藝工序，所以在整個過程中必須加強焊接工藝管理方法，從基礎工作確保焊接質量。

1.1 工序質量

在產品加工過程中，必須依據管理工作標準對焊接工藝中的加工工序以及產品質量進行有效管理。換句話而言，產品質量是通過工藝加工程序來體現的，工序流程作為產品質量加工的基礎，在進行焊接過程中必須對加工工序進行嚴格把控，這樣才能從根本上確保產品質量。與此同時，還要就焊接工序通過專業技術檢驗人員對其進行技術檢驗與參數測量，以保證其各項指標符合其焊接工藝要求。所以，從一定意義上來講，焊接工序是保證整個焊接質量的基本工序，也是保證其質量的基礎。

1.2 裂紋

1.2.1 剛性裂紋：這種裂縫主要是因在焊接過程中，焊條直徑過大而導致全身縱裂紋的出現，形成了裂紋源，即便是電流很小也將會出現隱形裂紋源。其主要原因是焊接應力的作用。在對產品進行焊接過程中，一定要針對其產品進行定位焊接，防止焊接直徑過大，形成一定強度的內應力。在電流的影響將出現裂紋源等情況，這種微小的裂縫在外力作用下將迅速擴散，并沿著一定方向裂開，最終形成剛性裂紋。

1.2.2 材料裂紋：母材中硫和碳的含量過高、偏析很大等的時候，容易產生裂紋。或者在沒有焊接的部位有部分定位焊開裂，并且定位焊開裂部位在打底焊前沒有鏟除，形成焊接裂紋源。

1.2.3 延遲裂紋：是指金屬內部產生的毛狀微細的裂紋，在氣溫較低的環境下進行焊接時，局部熔化金屬冷卻凝固過程快，易形成焊接應力。要避免這種情況的發生，可以降低被焊金屬的冷卻速度，如果條件允許，可以對被焊的結構進行預熱。

1.3 夾渣現象

在焊接過程中，不免會出現熔渣現象，若留其在夾縫中，此時便可稱作夾渣。依據金屬材料特性的不同，焊接中所產生的熔渣形狀也是有所不同的，如顆粒狀、線狀、條狀等。夾渣過多將嚴重影響焊接的密度及強度，對此針對每一次焊接結束后都要進行其清理工作，以便下一次可以順利進行焊接，保證其質量。針對夾渣形狀的不同要采取不同措施加以處理。防止焊道被夾渣所堆積從而引起焊道變形，這樣也會影響焊接產品的質量，通常情況下可以采用仰焊、立焊等方式避免其夾渣的出現。

1.4 氣孔

這里所提及的氣孔主要是指焊接過程中，因內部熔池產生氣泡而出現圓形空穴所導致的，氣孔的出現將嚴重影響焊接質量。氣孔的形成也是由多種因素而導致的，如產品表面油漬、污垢、銹漬氧化等。此外，焊接環境的好壞也將對其產生影響。所以在為了有效避免這種情況的發生，就必須針對產品材料進行表面清理，根據焊接現場環境進行焊接測試，從而改善其惡劣環境，避免氣泡現象的發生。

2 焊接質量控制措施

2.1 焊工資格的控制

焊接施工中，焊接的施工質量實質上是焊接工人的施工質量，所以焊接工人的作用是控制焊接質量過程中十分關鍵的因素。焊工的技術水平有初、中、高三級，會直接影響機械的焊接質量。因此，參與施工的焊接工人，必須懂得焊接的安全技術操作規程，具有焊接工人的操作證，準確熟練地進行焊接旌工，只有這樣才能達到機械的設計標準，確保機械的焊接質量。

2.2 工藝過程的控制

焊接過程中的一整套技術規定。包括焊接方法、焊前準備、焊接材料、焊接設備、焊接順序、焊接操作、工藝參數以及焊后熱處理等。只有工藝過程得到保證，才能獲得優質的機械。焊接過程中，應控制好預熱的溫度；焊條應選擇堿性焊條；控制好破口的形式；嚴格控制工藝參數等。通過實行焊接工藝的試驗，來驗證焊接工藝的焊接接頭能否滿足性能指標。

2.3 焊接材料控制

焊接過程中，要想焊出高質量的接頭，必須嚴格控制焊接材料的選擇，焊絲、焊劑以及焊接的輔助等，都要嚴格符合質量標準，同時，對于焊接材料的說明文件，要全面而且有效，材料的標識、標注等要清晰可辨。

2.4 焊接設備的控制

焊接過程中，電焊機是主要設備，沒有焊機，整個焊接施工將無法進行。電焊機能夠準確顯示焊接施工時的電流，電流強弱的控制是焊接質量好壞的關鍵因素。對于電焊機進行控制的關鍵所在，就是控制其對電流的顯示，切忌偏差和超標，電焊機電流、電壓的顯示裝置，務必經過檢定后才可進入施工環節。

2.5 焊接缺陷控制

2.5.1 氣孔缺陷的預防。氣孔的產生主要是由焊接電流及速度所決定，所以在進行焊接的過程中要嚴格控制焊接電流的壓力以及速度，這樣才能有效避免氣孔的出現。同時做好清理工作，包括邊緣水分、油漬、銹漬、雜質等。針對焊接的金屬材料要進行妥善的管理與保護，避免焊接前金屬材料的變質以及腐蝕。此外，在焊接過程中要注意焊接速度，將其盡量控制在適當的范圍內。

2.5.2 焊接裂紋的預防。首先，在焊接前先確定材料以及焊接材料中有害物質的含量，尤其是磷、硫的含量。通常情況下，磷、硫的含量不超過0.030%。其次，針對焊接材料要測定其化學成分。最后，焊接過程中必須嚴格按照規定進行焊接，將其烘干，與此同時還要注意焊接金屬材料上的油漬及水分。

2.5.3 夾渣缺陷的預防?？梢酝ㄟ^以下幾種方式對夾渣的出現進行有效預防：第一，坡口尺寸的選擇，要按照規定選擇恰當的尺寸，同時做好坡口邊緣的清理工作。第二，對于多層焊接，要確定坡口位置準確進行焊接，針對每一層焊接結束后都要進行清理，然后做好封焊，做好焊接每個環節的質量把關，絕對不能出現偏芯等現象。

2.5.4 未焊透及熔合缺陷的預防。預防金屬焊接中未焊透或未熔合的方法是選擇正確的坡口尺寸，同時利用合理的焊接電流和速度對坡口的表面進行氧化皮和油污進行清理，封底焊清根要徹底，運條擺動要適當，密切注意坡口兩側的熔合情況。眾所周知，在壓力容器制造、安裝、檢修中，有許多都離不開焊接，并且很大部分是厚板焊接。焊接質量好壞直接關系到設備在靜載和動載條件下的正常運轉，而且涉及到使用周期、成本、安全生產及經濟效益等問題。所以如何在有限的工期內既不影響生產又能保證焊接質量就顯得尤為重要。要做到這一點，焊材的選擇固然重要，但焊接工藝的影響同樣不可忽視。

參考文獻

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