淺析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制

曹月鳳，曹榮林，陳亞群（江蘇中遠管道設備有限公司，江蘇 姜堰 225507）

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淺析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制

曹月鳳，曹榮林，陳亞群
（江蘇中遠管道設備有限公司，江蘇 姜堰 225507）

摘 要：金屬材料焊接是我國現代工業中經常使用的一門技術工藝，但我國的焊接工藝仍很不完善，金屬材料焊接中會出現各種缺陷和問題，為進行有效管控，本文在分析熱裂縫、冷裂縫、未焊透、未熔合現象以及夾渣、氣孔、咬邊、焊瘤及弧坑等各種缺陷產生原因的基礎上，提出了相對應的防治措施，以期為我國金屬材料焊接技術提出有效的建議。

關鍵詞：金屬材料；焊接成型；缺陷；控制

1　前言

焊接工藝作為一門現代工藝，在金屬材料的焊接成型中技術要求很高，其在我國出現的時間并不長，工藝技術也不完善。在金屬材料的焊接過程中經常會出現很多問題和缺陷，為了保證金屬焊接的質量水平，要在焊接過程中有針對性地做好缺陷的應對工作。本文在大量實驗的基礎上羅列了金屬材料焊接過程中經常出現的主要缺陷，并針對各種缺陷提出了對應的修正措施，以期引起焊接從業者的足夠重視，更好地提高我國金屬焊接工藝的技術水平。

2　金屬材料焊接成型中裂縫的成因及防治措施

一般而言，金屬材料焊接成型中的主要缺陷有多種類型，主要包括裂縫、未焊透、未熔合現象、夾渣、氣孔、咬邊、焊瘤及弧坑等。裂縫又可以分為熱裂縫和冷裂縫兩種，是金屬材料焊接中最常見的缺陷之一。

2.1熱裂縫的成因和防治措施

熱裂紋是常見的裂紋形式，它是指金屬焊接過程中液體的金屬在凝結的過程中所產生的裂縫。熱裂縫一般發生在焊縫的中心，在焊接后隨即可以看到。

產生原因：熱裂縫的產生有很多方面的原因。在金屬焊接的過程中，除焊條和金屬外，還存在著很多熔點較低的雜質，由于其熔點較金屬低，凝固反應也在金屬之后，且這些雜質在凝固后強度和硬度都比較低，因而成為熱裂縫產生的根源。凝固后的雜質在受到外力作用的情況下，極易受到磨損和腐蝕，導致裂縫的產生。

防治措施：在金屬焊接的過程中，為了嚴格避免熱裂縫的產生，要采取相對應的技術手段和措施進行防范。在金屬的焊接過程中，要認真按照施工要求，遵照有關的技術規定，嚴格按照完善合理的工藝程序，此外還要優化焊接過程中的焊接環境等。焊接時要盡量避免雜質的產生，嚴格管控各種焊接參數，盡量避免焊接熱裂縫的產生，必要時采用多層的焊接技術，提高焊接質量水平。在焊接過程完成后，還要盡量避免外力的影響。

2.2冷裂縫的成因和防治措施

冷裂縫是另一種常見的裂縫形式，它是指在金屬焊接過程完成后的冷卻過程中焊接交界處的熔合點出現的裂縫。冷裂縫產生的時間并不固定，一般是在焊接完成后4至6小時的冷凝之后，也有在焊接完成之后立刻出現的情況。

產生原因：冷裂縫的產生主要包括三個方面的原因，焊接過程中會產生一定的氫氣，若氫氣含量比重過高會導致裂縫的出現。此外，焊接母體的承受能力也與冷裂縫的產生息息相關，若其承受能力不足，則冷裂縫的產生幾率將大大提高。

防治措施：在金屬焊接過程中為防止冷裂縫的產生要采取相對應的技術手段和措施進行防范。為減少焊接過程中的氫氣含量，在焊接中要選擇合適的焊條，主要方法是使用含氫量低的焊條。此外，要加強對焊接所使用材料的控制，使用質量過硬的高質量材料，以防因材料質量低下引起裂縫。加強對周圍環境的管控，避免空氣中的濕度過大，以防材料在濕潤空氣中發生變質。在材料的保存過程中要保證其自身的潔凈，防止腐蝕現象的發生，采取一切可以采取的手段盡量降低氫氣的含量。要使用科學合理的焊接參數，在科學認證的基礎上，恰當選擇與實際情況相適應的焊接工藝參數，保證焊接工作的最佳效果。最后，要根據焊接要求對焊接介質進行有效的檢測，滿足焊接之后冷凝過程中的最低要求，減少焊接后外力的作用，遵循科學的焊接工序，以期取得較好的效果。

3　未焊透、未熔合現象的成因及防治措施

未焊透、未熔合是焊接過程中出現的另一種比較常見的焊接缺陷，由它亦會引起較多的次生缺陷，比如裂縫等。其產生原因和防治措施如下：

產生成因：焊接中未焊透、未熔合現象出現的原因主要有三點。第一，在焊接過程中，焊塊之間存在既有的縫隙，一般縫隙的產生是由于角度問題等。此外，焊接工藝的不完善是引起未焊透、未熔合現象的另一大原因，焊接塊過厚、焊接速度過快等都會引起焊接效果的降低。第二，焊接焊塊表面不干凈，存在雜質或者氧化物質，沒有對其進行相應的清理工作。第三，焊接技術人員技術能力不合格，由于水平有限，導致其對焊接溶液的把握能力比較差，未焊透、未熔合的現象就不可避免了。

防治措施：為解決焊接過程中未焊透、未熔合的現象，要有針對地對其進行防治。首先要盡量選用合適坡面角度的焊接塊，其次要妥善把握焊接工藝，對焊接的速度及外部環境都要進行合理的管控，對于焊接物表面的雜質一定要徹底清理，最后要選用技術過硬的焊接工人。

4　其他主要缺陷及其防治措施

焊接過程中的其他缺陷主要有夾渣、氣孔、咬邊、焊瘤及弧坑等，以下將根據這些問題產生的原因對其進行有針對性的分析。

首先是夾渣，夾渣是常見的焊接缺陷，其成因是焊接邊緣本身存在雜質，主要是熔渣，此外焊接速度過快亦會導致夾渣的產生。為防止夾渣，就要保證接口的潔凈，并注意焊接速度不能太快。針對氣孔問題，要選用合適的焊接電流流量，使用高質量的焊條和焊接材料，并注意控制焊接熔質中的氫氣含量；針對咬邊問題，同樣要注意焊接過程中切忌速度過快、電流過大；焊瘤及弧坑是由于焊接過程前后不均勻或者焊接溫度過高引起的，焊接中斷、再焊也是導致焊瘤和弧坑的直接原因。所以在焊接時要嚴格控制焊接溫度，不宜過高，并一次焊成，不重復作業，盡量杜絕焊瘤和弧坑問題。

5　結語

綜上所述，在金屬材料的焊接過程中，會經常遇到各種各樣的焊接缺陷。為了避免各種焊接問題的出現，我們有必要采取相應的措施，努力管控各種工藝技術環節，有效杜絕焊接缺陷的產生，提高焊接水平和質量，推動金屬材料焊接技術的不斷進步。

參考文獻：

［1］鄭玲.金屬材料焊接中的主要缺陷及防止措施研究［J］.輕工科技，2013.

［2］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.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.029