金屬材料焊接中缺陷及防止措施分析

劉天平

摘 要：金屬焊接作為一項復雜、系統的工作，為了及時做好缺陷補救工作，除了要做好檢查工作，對于一系列問題，我們都必須結合實際情況，選用恰當的防治措施進行預防消除，這樣才能達到焊補功效，筆者結合自己實際工作就金屬材料焊接中缺陷及防止方法進行了探究和分析。

關鍵詞：金屬材料；焊接缺陷；裂紋控制

隨著經濟的不斷發展，工業依然處于重要的市場領域，金屬被廣泛應用在各行各業，成為日常生產生活中不可缺少的材料。隨著金屬材料的廣泛使用，焊接技術也在不斷進步，但是，金屬焊接過程中難免會出現各種各樣的缺陷，這些缺陷不僅對焊接結構帶來災難性后果，也有可能威脅人們的生命安全。所以為避免焊接出現缺陷，還需做好防范措施，要求焊接工作者嚴格遵守焊接的相關規定，選擇科學合理的焊接程序，進一步開發新的焊接方法，從而提高焊接質量。

一、金屬材料焊接中的夾渣缺陷以防治

從概念來看，夾渣是存在于焊縫的各種物質，它對金屬整體強度具有嚴重影響。出現這種現象的原因主要是：澆筑前沒有將浮渣清理干凈，或者擋渣工作沒有做好在浮渣的同時，也就隨著金屬液體進入內部；在澆注中，由于沒有合理設計系統，對擋渣效果造成了很大影響，在渣子進入澆注系統后，很容易進入型腔，卻不易排出。從焊件來看：由于焊接層清理不干凈，在焊接速度過快、電流過小、操作不當的情況下，對焊接母材以及材料分配造成了很大的影響，最后對坡口設計也造成了不利影響。一旦夾渣產生，夾渣會隨著裂紋沿展，減小強度，讓焊縫存在開裂。對于這種情況，為了保障使用效益，必須保障金屬液體的平穩流動，通過設置集渣包，減小硫含量，提高金屬液體溫度。對于澆包，除了要保障清潔度外，還應該使用茶壺進行澆包，或者利用冰晶石、稻草灰去除渣劑。

二、金屬材料焊接中熱裂紋缺陷及防治

在金屬焊接中，熱裂紋是金屬在從液態轉化成固態時，在中間區域出現的縫隙，同時也是很容易發現。出現這種現象的原因是：焊接熔池中的FeS 以及各種熔點較低的雜志凝結成強度較低的塑性，在凝結過程中，由于外在力影響，所以當金屬處于凝結狀態時，很容易在短時間內被拉開。另外，在金屬材料中，一般都會包含硫成分，在硫的影響下，很容易出現這種現象。對于以上的情況，為了保障金屬焊接成果，除了要嚴格依照施工步驟進行外，還必須結合實際情況，選用優秀的步驟以及方式、方法，減小焊接力；通過明確相關數值以及要素，在增強形狀指標的同時，減小冷卻速率。在這期間，最好的方法是活用焊接技術，從源頭上避免中間位置出現縫隙，從而對焊接質量與后續使用造成不利影響。

三、金屬材料焊接中未融合缺陷及防治

在金屬焊接中，未焊透、未融合作為最普遍的問題，一旦出現，縫隙很容易出現驟然變化或者間斷現象，這樣不僅減小了工作強度，同時也很容易出現裂縫。未焊透是在金屬焊接中，尾部或者結構沒有焊透而出現的問題；沒有融合，則是焊縫與焊件之間的部分區域沒有融透的情況。從出現這種情況的原因來看：大部分存在于各個配件縫隙或者鈍邊過厚、角度偏小、焊條半徑太大、速度大、電流小而電弧太長的情況；或者沒有認真清理各個坡口周邊的污物。在對該部分進行處理的過程中，由于該部分出現了熔渣，所以金屬根本不能正常展開。另外，如果運條使用方式不對，讓電弧處在坡口一邊，也很難讓邊緣融合。對于上面出現的問題，除了要正確選用坡口以及規格，還必須在保障焊流速率的情況下，將周邊污物清理掉。同時，對于底面也要徹底清除，在擺動適度的情況下，才可能做好融合以及周邊融合。

四、金屬材料焊接中的冷裂紋缺陷及防治

從概念來看，冷裂紋是金屬焊接在冷卻過程中或者冷卻之后，金屬材料、材料或者融匯焊接的區域出現的各種縫隙，它可能是當時出現，也可能是幾個小時后或者幾天后才出現。從冷裂紋出現的要素來看，熱循環是影響焊接區域以及組織的重要因素，一旦焊縫存在較多的擴散氫，濃集現象就會產生。而對于接頭部分，受整體因素影響，需要承擔很多約束力。針對冷裂紋產生的原因以及特征，為了確保金屬材料焊接成果，我們可以使用少量含有氫氣的物質，從而減小成分。在這期間，為了避免過多水分對焊接質量的影響，必須根據實際情況做好物質保存以及活動運行；通過明確油跡狀況，使用比較優秀的數值進行焊接，這樣就能有效去除材料內部應力與組織回火，從而增強焊接部分的韌性與指標。另外，需要注意的是，必須使用恰當的步驟，從減小干擾出發，保障焊接使用安全。

五、金屬材料焊接中的氣孔缺陷及防治

在金屬材料焊接中，氣孔一般表現為氫氣孔，具體有：表面、內部與街頭氣孔。出現這種現象的主要原因是：由于沒有及時處理坡口污物，在焊芯存在銹跡或者掉落時，沒有整合相關規定對其進行烘焙。另外，也可能是速率過快、電弧太長所致。為了確保金屬使用效益，除了要保障焊流速率，還必須及時清除附近污物，在整合相關規定以及材料清理活動的同時，盡量避免變質材料的應用，通過做好運行管控，及時處理好焊絲，減小銹跡的不利影響。在對薄板進行焊接時，應該盡量減小線能量與焊接速度。

綜上所述，在金屬焊接中，為了確保金屬焊接的有效性，除了不能在背水、帶壓情況下消除焊補，對于預熱性材質，必須使用對應的預熱措施。它要求在焊件熱處理時，及時對缺陷進行修正，避免使用過大的電流進行焊接，而是運用不擺動、小電流、多道多層的方式進行焊接。在剛性較大的結構焊接時，除了第一與最后一層，還必須在熱狀態下做好錘擊工作，并且每道收弧與起弧都必須分開。在手工焊補中，通常使用線能量控制的方式進行焊接，并且每個缺陷都不允許停頓，在焊補進行完畢后，讓層間與預熱溫度在100 度以上。另外，也可以在整合探傷標準中，對縫隙進行深層分析，如果察覺高于數值，就必須再次處理，直到滿足要求，當然焊補次數不能超出要求。因此，在實際工作中，必須結合實際情況，從源頭上消除不良情況，控制不良運作。

參考文獻：

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[2]胡福志.淺談焊接中一些問題及其對策[J].科技資訊，2014.