金屬材料焊接中的缺陷分析及對策探討

摘 要：金屬焊接是利用加熱或高壓的方法使結合物表面具有塑性或成為流體，從而使其結合到一起的過程。每一種焊接方法都有其自身的優點以及各種各樣的缺陷，分析和消除焊接中的缺陷一直是研究者努力的方向。

關鍵詞：金屬材料；焊接；對策探討

金屬具有一個非常鮮明的特征就是焊接性。所謂的金屬焊接是一個過程，就是利用加熱、高溫或高壓的方法將兩個不在一起的金屬物體生產出分子或者原子并聯合在一起。談到金屬焊接的方法也是具有多樣化的特點，使用每一種方法都有其自身的優缺點和不同的影響[1]，這一點越來越引起人們的重視。

1 金屬材料焊接中的缺陷

1.1 出現焊接裂紋

在金屬的焊接當中有一種比較常見的情形就是裂紋，而裂紋主要是結晶狀態的不同之間相互變化而產生出來的。裂紋的出現時間并不是很長，有時馬上就會顯現出來或者停止片刻即可見，而它的出現位置經常是在焊接母材與交界的熔合線上，冷和熱是裂紋的主要分類。

熱裂紋是基本上發生在偏析位置的。它的形成原因主要是遺留在熔池當中熔點低凝結點高冰潔塑造性低強度差的雜質晶體，由于這些雜質晶體的諸多缺陷而導致在收到束縛的時候就容易被拉開，這就是熱裂紋的形成過程[2]。與此相對的冷裂紋，首先在時間上就熱裂紋較遲，在焊接期間或者之后發生，而當低氣溫降臨時就會有裂縫產生，甚至有的冷裂紋出現時間更是比較滯后，在幾天之后才會出現，這樣的情況就極易影響結構安全的正常使用[3]。

1.2 出現未焊透、未熔合現象

當金屬沒有全部焊到接頭的最深處也就是根部的時候，導致木材金屬不能完全被融化掉，從而引起的就叫未焊透，它的主要針對的對象就是木材。這種情況也就是未焊透的弊端非常之多，頻繁的使得焊縫的有效面積會逐漸變小，隨之也令接頭強度不斷變弱，最后導致焊縫的疲勞強度不斷下降[4]。與未焊透比較相似的另外一種情況就是未融合，顧名思義就是金屬之間沒有完美的融合聯合，它所帶來的缺陷就是減小了承載面積，使得聚集應力很艱難[5]。

1.3 出現夾渣情況

在焊接的過程當中焊縫會有一些殘渣遺留，我們可以把它簡而言之的稱為熔渣[6]。有很多原因致使熔渣得以形成，舉個例子來說，當電流強度不夠或大或小、焊接的速度或快或慢、焊條選擇的不合理、坡口角度不合適或者焊條偏芯等原因都會使得焊縫邊沿遺留熔渣。

1.4 出現其他缺陷

（1）焊縫組織有可能達不到要求，或者因為沒能達到標準的化學成分，還有就是發生在焊接期間由元素燒損而導致的焊縫金屬化學成分的不穩定等。這一切都會不斷減弱焊縫的力學能力，從而更加嚴重的使得接頭的耐蝕性也遭受侵害；

（2）咬邊也是在焊接過程當中會發生的，主要還是因大電流或不合適的焊條角度再封的焊縫邊沿的凹坑沒有很好地在第一時間填充金屬而造成的[7]。這一種現象可能會使得金屬材料的使用面積大大減小，與此相伴也令結構的承受抗壓力這一指標難以達到要求，更嚴重的就是因反作用力大大聚集而導致裂縫。

2 金屬材料焊接中的防治措施

種種弊端都是極易出現在金屬材料焊接過程當中地，這樣就不得不擔心金屬材料的質量問題，由此可見，當我們在面對這些缺陷時，及時合適的防治措施是非常必要的。

2.1 防止裂紋的措施

針對防止裂紋的措施主要有以下幾點：一是要嚴格遵守與之相關的各項規則，慎重斟酌自己要選的焊接程序，嚴守焊條的標準，認真辨別其酸堿性，為了達到更好的效果可以將其放在穩定的保溫室內，當我們需要用的時候再把它拿出來；二是要小心謹慎地清理接口，保證上面沒有水分、油漬或者是其他遺留的痕跡；三是當我們在焊接期間，注意選擇較小電流，然后選擇多個焊道、多種層次來嚴格執行，這樣就很好地使得產生裂紋的機會大大減小，而且還可以提高焊縫的形狀洗漱，使得焊接的應力也減小了[8]。

2.2 防止未焊透、未熔合的措施

當焊接還沒有開始的時候，我們要做好一些準備工作，如合理選擇坡口角度和尺寸，正確選擇焊條的直徑。其次對于電流大小和焊接的速度也要細心選取[9]。而在焊接進行的過程的當中，也要注意恰當的搖擺上面的鏈條，聚精會神地觀察兩邊的變化情況[10]。必須保證所有的流程都能遵守正確的技術并且遵循施工的規格來實施。

2.3 防止夾渣的措施

第一就是要特別重視焊條的選擇，酸性和堿性不同的焊條的要求也是不一樣的。第二就是要有合適的坡口角度以及能夠控制不能太快的焊接速度[11]。

2.4 加強焊工的技能

焊接對焊工也是有一定的技術要求的，培訓基本技能是很有必要的，培訓的內容主要有如何選擇所要使用的材料和具體的施工環境，而在焊接的過程當中應該保持怎樣的姿勢和控制也都是需要進一步學習的，使得焊接工作在沒有任何外力的影響之下順利進行，從而使得當中的弊端可以進一步減小。與此同時，對于焊工的自控能力也要進一步提升，要使得每一個焊工都能合格，對其素質和技能嚴加把守。

2.5 其他綜合措施

除此之外，我們還要注意其他的綜合措施，比如，對于施工的環境也要多加要求，如果當時的氣溫比較低，就要對所使用的材質進行一定的加熱，在施工地區也要建立一定的清潔區域，但是要保證在工作期間通風，對于空氣濕度盡量要低于百分之九十、并且保證氬氣的濃度要大于百分之九十九等一系列措施。

3 結束語

經濟在迅速發展之時，工業依然占據著自己堅不可摧的重要地位，這無疑也帶來了金屬的廣泛使用，越來越對日常的生產生活有著重要的影響。金屬的風靡也隨之引發了焊接技術的日益加速發展，然而通過這篇文章我們可以清楚地認識到金屬焊接時存在種種的弊端，它會直接對焊接結構不利，更有甚者嚴重傷害人們的人身安全。因此不論以何為其出發點，我們都要最大程度地克服種種不足，制定并實施各種措施，對焊接人員提出更高的要求，不斷研發更好的焊接方法，使得焊接質量逐步攀升。

參考文獻

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作者簡介：張旭（1989，03-），男，學歷：碩士研究生，研究方向：金屬的晶體結構與結晶、金屬材料與熱處理。