淺析焊接中常見的缺陷及預(yù)防措施

綦振寧

摘 要：在近幾年科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，焊接技術(shù)作為一項復(fù)雜、系統(tǒng)的工作，也得到了不斷的發(fā)展。但在焊接實際操作情況中還是存在一些常見缺陷，必須選用恰當(dāng)?shù)姆乐未胧┻M行預(yù)防消除。本文就焊接中常見缺陷及預(yù)防措施進行了探究和分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：焊接；常見缺陷；預(yù)防措施

一、常見焊接中的缺陷

1、焊接裂紋缺陷

裂紋是在焊接過程中出現(xiàn)的一種嚴(yán)重缺陷，焊接裂紋是指在焊接的過程中焊縫之間的原子結(jié)合效果遭到破壞，從而使得焊縫在形成新的界面所產(chǎn)生的縫隙。根據(jù)焊接過程中所出現(xiàn)的縫隙的大小可以將焊縫裂紋分為宏觀、微觀以及極細微裂紋，其中宏觀是僅憑肉眼就可發(fā)現(xiàn)的裂紋，而微觀裂紋則指的是在顯微鏡下才可看見的裂紋，而最后一種則是在超精密顯微鏡下才能看到的裂紋，根據(jù)裂紋形成溫度的不同可以分為熱裂紋和冷裂紋。同時根據(jù)裂紋形成機理的不同可以分為層狀撕裂、應(yīng)力腐蝕裂紋等多種裂紋形式。在焊接的過程中形成的裂紋尤其是冷裂紋其對焊縫性能的影響是災(zāi)難性的，這一問題在壓力容器事故中表現(xiàn)最為明顯，通過對壓力容器事故統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，在造成壓力容器事故原因中，除了設(shè)計和選材不合理外，因焊接過程中焊縫所產(chǎn)生裂紋而導(dǎo)致的事故比重是最大的。

2、氣孔現(xiàn)象及成因

焊接進入熔化階段時，熔池凝固之前，內(nèi)生和外入氣體未排除而形成的空隙即為氣孔。其直接造成金屬熔合面積變小，從而降低了焊縫處受荷載是的強度。在電弧焊中這種現(xiàn)象尤為明顯。出現(xiàn)此種質(zhì)量缺陷的原因多為熔池溫度低、熔敷金屬給送的過多、運條角度不適當(dāng)、焊口清理不干凈、焊接速度過快等。

3、夾渣現(xiàn)象及成因

夾渣是殘留在焊縫中的熔渣或其他非金屬夾雜物，其形狀多數(shù)呈不規(guī)則狀，易產(chǎn)生在坡口邊緣、焊道形狀突變等處。夾渣的成因主要有運條不當(dāng)，熔池內(nèi)各組分分不清；焊件上或坡口內(nèi)油、污、銹等未清理干凈，特別是在多層焊時；熔池溫度低，焊速太快；電弧過長或極性不正確；埋弧焊封底時，焊絲位置偏離。

4、未焊透現(xiàn)象及成因

未焊透是焊接時接頭的根部未完全熔透的現(xiàn)象，這類缺陷不僅降低了焊接接頭的機械性能，而且在未焊透處的缺口和端部形成應(yīng)力集中點，承載后往往會引起裂紋，是一種危險性缺陷。其產(chǎn)生原因一般是：坡口鈍邊間隙太小；焊接電流太小或運條速度過快；坡口角度小；運條角度不對以及電弧偏吹等。

5、焊瘤現(xiàn)象及成因

焊瘤是指在焊接過程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上，未能和母材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬。這種缺陷使焊縫成型不美觀，立焊時有焊瘤的部位往往有灰渣和未焊透。管子內(nèi)部的焊瘤除降低強度外，還減少管內(nèi)的有效截面。焊瘤產(chǎn)生原因主要熔池溫度過高，凝固較慢，在鐵水自重作用下下墜形成焊瘤；坡口立焊或搭接立焊中，如焊接電流過大，焊條角度不對或操作手勢不當(dāng)；焊絲和母材的化學(xué)成分不匹配等易產(chǎn)生這種缺陷。

二、焊接中缺陷的防治措施

1、冷、熱裂紋的預(yù)防措施

防止熱裂紋主要方法：在焊接過程中可以減少其應(yīng)力，這要求焊接技術(shù)人員要嚴(yán)格遵守工藝流程的相關(guān)規(guī)定進行焊接。在焊接金屬材料之前，要對焊接工藝進行嚴(yán)格分析，并選擇出最適合的工藝。另外，焊接金屬材料的技術(shù)人員要嚴(yán)格把控工藝參數(shù)，合理的控制焊接后冷卻的速度。減少焊接中裂紋的產(chǎn)生還可以利用小電流的手法，對金屬材料進行多層道焊；冷裂紋的控制方法：首先要合理的選擇焊條，在選擇過程中最好要選擇低氫型的，以免氫大量擴散在焊縫中，還有一種減少氫含量的方法就是清理坡口，將坡口的油污、水分等清理干凈。其次就是要避免焊接材料受潮，遵守焊接材料保管守則，要依照相關(guān)規(guī)定對焊接材料進行選取。最后合理的調(diào)整焊接接頭的應(yīng)力和韌性，其調(diào)整方法是降低焊縫氫含量使內(nèi)應(yīng)力減少、采取淬硬組織回火的方式、在焊接過程中要按照合理的程序進行、對金屬材料采用分段退焊法等。

2、氣孔的預(yù)防措施

焊條端頭藥皮熔化不好，保護差，易產(chǎn)生氣孔，同時焊件表面如果存在油污，水分等，也容易產(chǎn)生氣孔。因此要加強對焊件表面的清理工作。根據(jù)生產(chǎn)的實際情況，選用抗銹能力較強的焊條，如低氫型焊條的抗銹能力較差，氧化鐵型焊條抗銹能力較好，若除銹工作量大，很難徹底清除干凈，在不影響焊縫強度的前提下，可以選用抗銹能力好的焊條，則不易產(chǎn)生氣孔。推薦采用直流反接法進行焊接，能有效防止氣孔的產(chǎn)生。

3、夾渣的防治措施

防止夾渣應(yīng)選擇合理的焊接規(guī)范及坡口尺寸。適當(dāng)增大焊接電流，必要時把電弧縮短，同時增加停留時間，對融化金屬和熔渣加熱充分。視情況調(diào)整焊條角度和運條方法。徹底清理坡口及焊層間的熔渣，將凹凸處鏟平。正確選擇母材和焊條，降低焊渣的熔點和粘度。

4、未焊透的預(yù)防措施

使用較大電流來焊接是防止未焊透的基本方法。另外，焊角焊縫時用交流代替直流以防止磁偏吹，合理設(shè)計坡口并加強清理，用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的產(chǎn)生。

5、焊瘤的防治措施

焊瘤不但影響成形美觀，而且容易引起應(yīng)力集中，焊瘤處易夾渣、未溶合，導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。一般熔池下部出現(xiàn)“小鼓肚”時，可利用焊條左右擺動和跳弧動作加以控制；在搭接或幫條接頭立焊時，焊接電流應(yīng)比平焊適當(dāng)減少，焊條左右擺動時在中間部位走快些，兩邊稍慢些。焊接坡口立焊接頭加強焊縫時，可選用小直徑的焊條，并應(yīng)適當(dāng)減小焊接電流。

三、提高焊接質(zhì)量的措施

1、全面落實焊接規(guī)定，強化每位焊工的焊接規(guī)范意識

通過車間人員考評辦法的實施，使每位檢驗員、焊工端正工作態(tài)度。特別是焊工的管理，因為焊工的工作態(tài)度、心理狀態(tài)決定每條焊縫的外觀質(zhì)量。同時，要求檢驗員學(xué)習(xí)焊接管理規(guī)定，讓其熟知焊接知識常識和現(xiàn)場焊接要求。

2、焊接材料和焊接工件的準(zhǔn)備

保證在焊前一定要按焊接工藝要求、焊接工件的材料性質(zhì)，正確匹配焊接材料，同時嚴(yán)格按照焊條說明烘干，保證隨取隨用，條件允許情況下，選擇品牌較好的焊條。工作前按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備焊接坡口，嚴(yán)格清理焊口，合理進行裝配以便利于焊接。

3、提高焊工的業(yè)務(wù)技術(shù)水平

每位焊工都應(yīng)熟知焊接規(guī)范，正確了解和熟練掌握各種焊接位置的焊接每一種運條方式。加強理論培訓(xùn)，熟悉焊接理論，了解焊接缺陷知識。在生產(chǎn)實際中對于無法避免的困難位置焊接前，應(yīng)進行模擬練習(xí)，保證實際工作中的焊接質(zhì)量。

結(jié)束語

焊接技術(shù)在發(fā)展工程結(jié)構(gòu)中起的作用越來越重要，而影響焊接質(zhì)量的不利因素也較多，在焊接質(zhì)量控制上存在一定的難度。但是焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到設(shè)備生產(chǎn)的安全運行和使用壽命，因此，焊接工作者對于常見焊接缺陷的成因一定要十分清楚，并且及時采取措施進行預(yù)防。

參考文獻：

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