探析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

于 哲，薛 川

（東北電力大學(xué)，吉林吉林 132012)

探析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

于 哲，薛 川

（東北電力大學(xué)，吉林吉林 132012)

在現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備的支撐下，金屬材料的問題主要集中在焊接問題上，因為焊接未熔合或者焊接過程中電流過大而產(chǎn)生冷熱裂紋、產(chǎn)生氣孔和焊瘤等問題的產(chǎn)生，影響金屬材料的使用壽命和功能發(fā)揮，進(jìn)而影響了一起為原材料的設(shè)備質(zhì)量，因此有必要以金屬材料的焊接問題為中心進(jìn)行研究，以進(jìn)一步提升金屬材料焊接成型的技術(shù)和質(zhì)量。因此，從金屬材料焊接成型過程中可能出現(xiàn)的冷裂紋、熱裂紋以及其他問題角度出發(fā)，對其進(jìn)行成因分析并提出具有針對性的建議和防范措施，希望能實現(xiàn)該課題的研究目的。

金屬材料；焊接成型；主要缺陷；控制措施

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，人們生活中對于各種現(xiàn)代設(shè)備的使用必不可少，而各種各樣的金屬材料作為現(xiàn)代設(shè)備的基礎(chǔ)構(gòu)成，對于各種現(xiàn)代設(shè)備的使用壽命和操作安全有著重要的影響，因此金屬材料的受到越來越多的關(guān)注，而金屬材料的主題問要集中在金屬材料焊接成型的過程中，于是金屬材料的焊接問題成為研究的重點和熱點。本文即從金屬材料焊接成型過程中可能出現(xiàn)的冷裂紋、熱裂紋以及其他問題角度出發(fā)，對其進(jìn)行成因分析并提出具有針對性的建議和防范措施，希望能進(jìn)一步提升金屬材料焊接成型的技術(shù)和質(zhì)量。

1 金屬材料焊接成型中可能出現(xiàn)的問題闡述

1.1 金屬材料焊接成型中出現(xiàn)熱裂紋問題

熱裂紋是金屬材料焊接成型過程中比較容易出現(xiàn)的一種金屬問題，是指焊縫所用的金屬在由液態(tài)結(jié)晶成為固態(tài)的過程中因為某種外部或內(nèi)部因素而產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象，通常該裂縫的產(chǎn)生會引起其他結(jié)構(gòu)的破壞。所謂外部因素，是指焊接融合的過程中因為溶池很難保證其中的純凈度，含有一些熔點較低的雜質(zhì)（如銅、硫等），這便導(dǎo)致在焊接的過程中這些雜質(zhì)有時會被帶到所要處理的焊縫當(dāng)中，于是在金屬材料冷卻的過程中因為熱脹冷縮的影響，這些熔點較低的雜質(zhì)結(jié)晶體便會被破壞，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.2 金屬材料焊接成型中出現(xiàn)冷裂紋問題

冷裂紋同樣是發(fā)生在金屬材料焊接成型的冷卻過程當(dāng)中，不同的是產(chǎn)生裂紋的原因不同，冷裂紋是指母材和母材焊縫交界的融合線上產(chǎn)生的裂紋，往往是在焊縫融合成型后的幾小時后或者幾天后才會出現(xiàn)，存在一定的延遲性[1]。

1.3 金屬材料焊接成型中出現(xiàn)的其他問題

除了冷裂紋和熱裂紋外，金屬材料在焊接成型過程中還會出現(xiàn)諸如未焊透、未融合、夾渣、咬邊等問題的產(chǎn)生，都對金屬材料的正常使用產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。如未焊透、未融合問題，因為其是在焊縫金屬或焊縫層中產(chǎn)生的問題，因此很有可能會導(dǎo)致折斷或者金屬結(jié)構(gòu)突變的問題產(chǎn)生；氣孔問題因為是坡口處的清潔工作不到位，因此產(chǎn)生的氣孔問題很有可能導(dǎo)致跑電、漏電甚至金屬損毀的問題產(chǎn)生。

2 避免金屬材料焊接成型時出現(xiàn)缺陷及防范措施

2.1 金屬材料焊接成型時熱裂紋的防范措施

防止金屬材料焊接成型過程中出現(xiàn)熱裂紋的措施有很多，其中最主要的是以下幾點：一是要嚴(yán)格執(zhí)行施工的程序進(jìn)行具體的焊接操作，根據(jù)現(xiàn)實采用合理的焊接方式；二是要在焊接的過程中合理的控制焊接的參數(shù)[2]，掌握好焊接的電流和工序，避免出現(xiàn)失誤；三則是要采取措施保持溶池的干凈度，防止雜質(zhì)進(jìn)入溶池并減慢金屬冷卻的速率。

2.2 金屬材料焊接成型時冷裂紋的防范措施

金屬材料焊接成型時冷裂紋的防范措施如下：一是在選擇焊條時，盡量的選擇低氫型，從而從源頭上避免氫氣的大量聚集；二是要格外重視焊條的日常保存，防止受潮，并且在焊接時、要將其放入保溫箱中，隨焊隨取；三是要嚴(yán)格按照施工的規(guī)范進(jìn)行操作，確保技術(shù)上的合理性以及工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性，采用合理的施焊程序和分段退焊法，減少焊接應(yīng)力。

2.3 金屬材料焊接成型時出現(xiàn)其他問題的防范措施

金屬材料在焊接成型的過程中很容易因為操作方法的不恰當(dāng)或者參數(shù)設(shè)置的不合理而引發(fā)各種大大小小的問題，而要想在焊接過程中盡可能地防止這些問題，需要從以下幾個方面入手：一是建立起一套嚴(yán)格的、規(guī)范的、行之有效的金屬材料焊接規(guī)范和流程，從技術(shù)操作本身杜絕焊接出現(xiàn)問題的可能；二是要進(jìn)一步強(qiáng)化在焊接過程中所要使用的各項工具的保存工作區(qū)，確保不會因為工具質(zhì)量的問題引起不必要的問題產(chǎn)生；三要加強(qiáng)金屬材料焊接過程中的監(jiān)管力度，確保各項參數(shù)的設(shè)置準(zhǔn)確或者得以及時更改和調(diào)整。

3 結(jié)束語

總而言之，金屬材料焊接成型過程中對于焊接技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，因此要想徹底避免焊接過程中可能產(chǎn)生的金屬問題，需要以提升焊接技術(shù)為出發(fā)點進(jìn)行研究并采取方法和措施，具體包括規(guī)范焊接操作流程和工序、優(yōu)化焊條的保存方法和環(huán)境、合理控制焊接過程中的電流等措施，并從側(cè)面加強(qiáng)焊接過程中的管理和監(jiān)督，如此，金屬材料焊接工作的效率和質(zhì)量才有保證。

[1] 劉亮，黃瑩瑛，陸凱雷.不同非金屬材料緊固力矩值研究[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2015，06.

[2] 么連福.基于小波分析的焊接圖像缺陷診斷方法[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2007，06.

[3] 曹月鳳，曹榮林，陳亞群.淺析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（13）.

[4] 姜哮龍.金屬材料焊接中的缺陷分析及對策探討[J].科技傳播，2014（21）.

Analysis of the Main Defects in Metal Welding Forming and Control Measures

Yu Zhe，Xue Chuan

In the modern technology and equipment support，metal materials，mainly concentrated in the welding problem，probably because of lack of fusion welding or excessive current welding process and cold crack，blowhole and welding problems，affects the service life and function of metal materials，thereby affecting the original together the material quality of equipment，so it is necessary to welding of metal materials as the center of research，to further enhance the metal material welding technology and quality molding.This article is from the angle of metal welding cold crack，may appear in the process of forming thermal cracks and other problems，analyzed the causes of it and puts forward some pertinent suggestions and measures，hoping to achieve the purpose of this research.

metal material；welding forming；main defect；control measure

TG441.7

B

1003–6490（2017）11–0092–02

2017–09–21

吉林省教育廳“十三五”科學(xué)技術(shù)研究資助項目（JJKH20170097KJ）

于哲（1981—），男，吉林吉林人，實驗師，主要研究方向為材料。