金屬材料焊接中的問題與對策研究

趙威 程諾 薛榮琪

金屬焊接使用非常廣泛，但是在焊接時容易出現很多焊接問題，需要對這些問題有效預防，保證金屬材質焊接質量。本文在闡述時主要是根據金屬材質焊接容易產生的問題分析，并且根據問題形成的原因采用針對性的方法解決。

在金屬材質焊接工藝中，容易造成的焊接缺陷主要有三個方面的內容：焊接不充分、出現焊接裂紋、焊接夾渣問題。對這三個焊接缺陷的形成原因分析，主要是為了方便找出解決問題方法，保證焊接質量。

一、金屬材料焊接中存在問題分析

（一）焊接不充分

焊接不充分可以說是在金屬材料焊接最為嚴重的一個問題，焊接不充分表現在金屬焊接操作需要焊接的接頭沒有真正熔化完全，主要表現在風寒部位、焊絲材料和焊接金屬這三個部位沒有真正熔化和結合在一起。在焊接不夠充分的原因分析來看，主要有著以下幾個方面因素，比如說焊絲和焊接材料產生的熔渣有可能阻礙金屬熔和;焊接前期需要準備焊接縫和坡口的角度，這兩處出現大小不一的情況會影響到熔合效果;使用的焊條不符合焊縫的要求，也會造成焊接不夠充分;焊接過程中表面的氧化物沒有處理干凈，這種情況下也會造成焊接不夠充分。

（二）出現焊接裂紋

金屬材料在使用焊接技術過程中，是非常容易出現裂紋問題，形成裂紋的主要原因是金屬材料在結晶狀態向固體狀態轉變過程引起。金屬材料焊接裂紋分成兩種情況，一種是熱裂紋;另一種是冷裂紋。熱裂紋：金屬材料焊接出現的熱裂紋現象主要是在焊接部位結晶的時候出現，出現位置在焊接中心。形成原因是熔池中存在一些熔點低的結晶，這些結晶中有著塑性低和強度低的特點，而且在受到約束力的時候不容易凝聚，從而就會拉開形成裂紋。冷裂紋：冷裂紋主要發生在焊接完成以后，形成冷裂紋的主要原因是在焊接過程中受到低溫環境影響或者是焊接完成以后受到低溫環境影響，形成的裂紋。這種裂紋產生在焊接完成以后很短時間內形成，而且形成的時間還沒有具體時候范圍，不同金屬材質形成冷裂紋的時候還不相同，造成這種裂紋的預防上非常困難，因此冷裂紋對金屬的安全使用有很大影響。

（三）焊接夾渣問題

金屬焊接中另一個主要的問題就是夾渣，焊接夾渣可以分成兩種形式，一種是金屬夾渣;另一種是非金屬夾渣。在焊接金屬材質時使用氣焊技術，焊接邊緣部分會經常出現渣熔和氧割，如果在焊接金屬時候不對這些進行有效的清理，焊接時非常容易形成夾渣現象。還有一種產生焊接夾渣的現象，就是在焊接時坡口角度過大，使用電流太小，而且焊接速度過快，主要是電流和速度沒有有效把握才造成夾渣，這種情況有個專業名稱叫做糊渣。而在TLG焊中，很多情況下都會出現對焊條的選擇不當，使焊接過程中電流密集過大而產生夾渣。焊接時焊條的選擇是非常的重要，不同的金屬材質需要選擇不同的焊條，焊條電弧過長或者是焊接性低都會對焊接的質量造成影響。

二、金屬材質焊接技術中解決存在問題的方法

（一）加強焊工的技能

焊接技術要求焊接人員要有著一定的技能，對基礎的技能培訓是非常有必要，基礎培訓中需要對材料選擇培訓，還要對焊接環境選擇培訓，而且焊接時需要保持姿勢，以及如何控制焊接，這些都是基礎的培訓內容，對基礎有效培訓，開展焊接工作時能夠排除外界干擾使工作正常進行。還有是對焊工的自控能力也需要提升，只有保證每一個焊工都是合格的，才能夠保證焊接的質量。

（二）預防焊接夾渣問題

從前面的問題原因中分析可以知道形成夾渣的因素，在預防夾渣的情況可以從兩個方面進行：焊條的選擇和坡口清理工作。在對焊條的選擇中，如果選擇的是酸性焊條，在焊接過程中需要加大對電流的控制。如果是選擇的堿性焊條，在焊接開始時要注意控制焊條的長度。對于清理工作中主要是對焊接邊緣的油脂和對水進行清理工作，保持焊接部位的干凈整潔，這樣能夠有效預防焊渣的出現。

（三）預防焊接裂紋的產生

在預防焊接裂紋的方法中，主要可以從兩個方面著手：一是對熱裂紋的預防。對于金屬材質的焊接過程中，要嚴格的按照工藝流程來操作，如果條件允許情況時要適當的減少焊接應力，對焊接工藝參數正確控制，以及對冷卻速度有效控制，并且根據焊接縫的要求適當改變焊條形狀，還需要使用小電流對焊接縫使用多層次焊接。二是預防冷裂紋的方法。在預防冷裂紋方法上，可以采用兩個方面的措施：（1）對于焊條的選擇中，要選擇低氫型焊條，同時要清理坡口的油脂和水分，這些方法的改進能夠有效防止焊縫中氫的擴散量，使焊接時不會處于低溫的狀態下。（2）金屬材料保管中，一定要妥善管理。防止因為管理不到位而形成的材料受潮引出焊接問題，同時在焊接過程中要合理使用線能量來進行焊接工藝的操作。

三、結語

綜上所述，在金屬材料焊接中的對策研究上，主要可以常用三種方法有效解決，分別是：加強焊工的技能、預防焊接夾渣問題、預防焊接裂紋的產生。做好這三個方面的工作，不僅能夠有效保證焊接金屬材質的順利開展，還可以保障金屬材質在焊接中的質量。（作者單位：中國礦業大學徐海學院）