材料成型及焊接的控制工藝探析

陳喬墨 吳龍訓

沈陽新松機器人自動化股份有限公司

1、材料成型及焊接的控制工藝

1.1、對焊接質量的分析

焊接主要針對金屬材料的焊接，在質量方面有很高的要求，例如進行機械設備加工時，焊接也是主要的加工手段，其重要性不言而喻。生產廠家對焊接有一個技術標準，滿足標準后生產的產品才是合格的。因此，在焊接過程中，各個環節都要嚴格進行控制，制定規范的操作流程。如果發現有影響焊接質量的情況，管理人員和技術人員都要予以足夠的重視，避免焊接工作達不到技術標準。

1.2、對工序質量的分析

進行產品生產的時候，管理工作要落到實處，嚴格按照技術標準對生產出的產品進行檢查，業內人士都清楚，科學合理的生產工序是保證產品質量的基礎。生產產品時，操作人員要清楚工序流程，對每一個焊接流程都要嚴格把控，最終保證生產產品的質量。在完成每一個工序后，技術人員都要進行材料的加工情況進行檢查，利用先進的技術設備和專業理論檢驗產品的各項性能是否符合焊接工藝的標準。

2、材料成型及焊接的控制工藝存在的問題

2.1、夾渣現象

夾渣現象是指焊接操作完成后，有一些熔渣仍遺留在焊接的縫隙當中的現象。通常而言，夾渣在外觀結構上相對繁復，包括條、線、顆粒等各種狀態，夾渣現象的發生會使焊接縫隙的密度和韌度在一定程度上大大降低。夾渣通常出現在各層焊道過渡的地方以及焊接處的邊際，深溝出現夾渣現象的概率也很大，如若焊道發生了形變，也會大大增加夾渣現象的發生概率。另外，一些焊接方式會導致細小的夾渣物混淆在焊接的縫隙之中，進而使得完成焊接的對象在凝固時發生孔洞或裂紋。

2.2、未完全焊透問題

在焊接過程中，如果母材沒有熔化，則焊接所使用的金屬材料就無法融入到接頭的根部，導致出現未焊透的問題。如果焊接中未將母材焊透，會使焊縫的實際面積大大降低，從而嚴重地影響到接頭部位的強度，使焊接處材料的疲勞強度也明顯下降。并且，如果出現未焊透問題，會在焊縫處造成應力集中現象，更會對構建的整體性能產生嚴重影響。未焊透也極易轉化成構件裂紋產生的誘因，導致焊接處極易被破壞。

2.3、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。

2.4、裂紋

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。

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。

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。

3、材料成型及焊接的控制工藝控制措施

3.1、夾渣缺陷的預防

對于夾渣現象的存在，有以下處理措施能夠對其進行規范：首先，對坡口的大小進行合理的規劃，然后根據相關的標準選用合適大小的坡口，還要確保坡口邊際的清潔干凈。其次，對于多層焊道的焊接，要精確規劃好坡口的位置再實施焊接操作，各層焊道焊接完成后也要確保其表面的清潔干凈，再進行封焊工作，在焊接的每一道工序中都要針對其質量做好把關工作，避免偏芯等狀況的發生。

3.2、未焊透缺陷的控制方法

應當采用合理的破口大小與尺寸，并且采取恰當的速率與電流進行焊接作業。在焊接前確保坡口處無油污及氧化層等雜質。在進行封底焊時需將表層清潔干凈，并且嚴格地控制坡口兩端材料的熔合度，才可以有效的防止未焊透缺陷的形成。

3.3、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。

3.4、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。

總之，生產過程中，如果焊接、成型工藝沒有控制好，其質量將會有很大影響，甚至出現不合格產品。在實踐中，管理人員會針對目前的問題，改善和調整焊接工藝，大幅度降低不良因素對材料成型造成的不利影響。

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