金屬焊接常見缺陷分析與對策探討

宋凱

摘要隨著金屬焊接技術的不斷發展已經在眾多領域中得到了廣泛的靈活應用。為了確保工程施工質量，焊接采用大量的施工技術措施對焊接施工質量進行控制。筆者分析了常見的各種缺陷，并就如何提高焊接質量，提出了幾點預防對策。

關鍵詞焊接缺陷預防對策

中圖分類號：TG441.7 文獻標識碼：A

0引言

焊接中接頭金屬不連續、不致密或連接不良等現象，稱之為焊接缺陷，焊接缺陷的種類很多，常見的焊接缺陷有氣孔、咬邊、未焊透、夾渣、裂紋等。每種焊接缺陷的成因機理不同，特征不同，需要根據不同的缺陷采取相應的防范措施。

1焊接的分類

1.1壓焊

在固態條件下，通過對兩工件進行加壓，進而在一定程度上實現原子間的結合，這種焊接工藝被稱為固態焊接。對于壓焊工藝來說，通常情況下比較常用的是電阻對焊。將電流通過兩工件的連接端，由于連接端的電阻較大，在電流通過時使得此處的溫度升高，當溫度升高到一定程度，連接端成為塑性狀態時，在軸向壓力的作用下，使得兩工件連接成―體，進而完成焊接。在工件進行焊接的過程中，通過向連接端施加壓力，而不是向連接端填充材料，這是壓焊工藝的共性所在。通過壓焊工藝對工件進行焊接，焊接過程得到了簡化，進而在一定程度上提高了焊接的安全性。

1.2熔焊

在對工件進行焊接的過程中，通過對接口進行加熱，使其達到熔化狀態，這種焊接方法不需要施加任何的壓力，因此被稱為熔焊。通過熔焊對工件進行焊接時，通過熱源對待焊兩工件接口進行迅速加熱，使接口處熔化，進而形成熔池。熔池隨著熱源的移動不斷向前移動，經冷卻后，熔池形成連續的焊縫，進而完成對兩工件的焊接。通過熔焊對工件進行焊接中，如果熔池直接與大氣接觸，在氧氣的作用下，金屬和各種合金元素會發生氧化，大氣中的氮、水蒸汽等同時也會進入熔池，進而在一定程度上影響焊縫的質量。

1.3釬焊

在對工件進行焊接的過程中，采用比工件熔點低的金屬作釬料，通過對工件和釬料進行加熱，超過釬料熔點所對應的溫度，但是低于工件熔點對應的溫度，這種焊接方式稱為釬焊。進行焊接時，接口間隙通過液態釬料進行潤濕和填充，在一定程度上實現工件的焊接。受工件材料、焊接材料、焊接電流的影響，焊后在焊縫和熱影響區產生過熱、脆化等現象，進而降低焊件性能。

2焊接中常見缺陷分析及預防對策

2.1咬邊

咬邊是指沿著焊趾，在母材部分形成的凹陷或溝槽，它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補充所留下的缺口。產生咬邊的主要原因是電弧熱量太高，即電流太大，運條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確，擺動不合理，電弧過長，焊接次序不合理等都會造成咬邊。直流焊時電弧的磁偏吹也是產生咬邊的一個原因。某些焊接位置（立、橫、仰）會加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積，降低結構的承載能力，同時還會造成應力集中，發展為裂紋源。

咬邊是由于焊接運條速度快或焊條角度不當引起的。咬邊減小了工作截面，造成應力集中。預防措施：利用合適的焊接電流和運條手法，隨時注意控制電弧長度。運用合適的氬弧焊參數，注意焊接速度不宜過高，手法必須平穩。要矯正操作姿勢，選用合理的規范，采用良好的運條方式都會有利于消除咬邊。焊角焊縫時，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬邊。

2.2裂紋

材料在應力或環境或兩者同時作用下產生的裂隙。預防措施：（1）防止結晶裂紋的措施：①減小硫、磷等有害元素的含量，用含碳量較低的材料焊接。②加入一定的合金元素，減小柱狀晶和偏析。如鋁、銳、鐵、鏡等可以細化晶粒。③采用熔深較淺的焊縫，改善散熱條件使低熔點物質上浮在焊縫表面而不存在于焊縫中。④合理選用焊接規范，并采用預熱和后熱，減小冷卻速度。⑤采用合理的裝配次序，減小焊接應力。（2）再熱裂紋的防止：①注意冶金元素的強化作用及其對再熱裂紋的影響。②合理預熱或采用后熱，控制冷卻速度。③降低殘余應力避免應力集中。④回火處理時盡量避開再熱裂紋的敏感溫度區或縮短在此溫度區內的停留時間。

2.3焊瘤

焊瘤是焊縫中的液態金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出，冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規范過強、焊條熔化過快、焊條質量欠佳（如偏芯），焊接電源特性不穩定及操作姿勢不當等都容易帶來焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷，易導致裂紋。同時，焊瘤改變了焊縫的實際尺寸，會帶來應力集中。預防措施：使焊縫處于平焊位置，正確選用規范，選用無偏芯焊條，合理操作。

2.4凹陷

凹坑指焊縫表面或背面局部的低于母材的部分。凹坑多是由于收弧時焊條（焊絲）未作短時間停留造成的（此時的凹坑稱為弧坑），仰立、橫焊時，常在焊縫背面根部產生內凹。凹坑減小了焊縫的有效截面積，弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。預防措施：選用有電流衰減系統的焊機，盡量選用平焊位置，選用合適的焊接規范，收弧時讓焊條在熔池內短時間停留或環形擺動，填滿弧坑。

2.5未焊透

焊接時，在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現象是沒有焊透，具體原因是由于焊接保護方法不當，焊接部位變形過大，熔合區的可切削性低，提高焊縫補處的防滲透性能差，會出現未焊透現象。防止措施：正確選取坡口尺寸，焊清根要徹底。加熱時，適當部位要先加熱使之膨脹，減少焊接應力與形變，選擇減應區，具體部位選在零件棱角、邊緣和加強肋等強度較高的部位。

2.6夾渣

焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣，焊接電流太小，電流太小形成“糊渣”，使用堿性焊條的電弧過長會造成夾渣。防止措施：先用煤油或汽油等將待焊補的部位擦洗干凈，用稀鹽酸去污粉，用鋼絲刷反復刷擦露出金屬光澤，用干凈的細鋼絲刷刷擦，染上一層均勻的淡紅色。將焊劑涂在焊補部位及烙鐵上，用電烙鐵切下少量焊條涂在施焊部位，迅速地在鍍銅面上往復移動涂擦，并注意趕出細縫及小凹坑中的氣體。

3結束語

本文重點闡述了金屬焊接中常見問題，產生缺陷的原因以及預防對策，要求施工人員充分了解焊接缺陷產生的原因，制定相應的對策，學習和掌握焊接新工藝，不斷提高焊接技能，以提高焊接施工質量和工程施工質量水平。

參考文獻

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