淺談焊接中一些問題及其對策

劉慶

摘要：金屬構件的焊接接頭若存在缺陷，將直接影響到產品性能。然而，在實際焊接生產過程中存在著各種各樣的焊接缺陷，像裂紋、未焊透、有夾渣、氣孔等。本文介紹了焊接中存在的一些問題，并提出了一些解決對策，希望為焊接人員解決實際中的焊接問題提供依據。

關鍵詞：焊接缺陷;問題;對策

引言

焊接作為金屬連接的基本方法之一，在機械制造、造船、橋梁等許多工業部門應用廣泛，其質量的高低也越來越受到人們的關注。焊接金屬構件如果存在焊接缺陷，將直接影響到產品的性能。同時，焊接也是安裝建造期間非常重要的一個環節，焊接質量的好壞直接影響到工程質量，其效率的高低直接影響工程建造成本和建設周期。因此，在以后的焊接工作中，要采取一定措施，切實提高現場操作技能和焊接質量，以達到較好的焊接效果。

1 焊接中的一些問題

常見的焊接缺陷分為內部缺陷和外部缺陷兩種。內部缺陷位于焊縫內部，需要用破壞性試驗或者無損探傷法才能發現，例如未焊透時，就會有夾渣、內部氣孔，內部裂紋等現象。外部缺陷是可以用肉眼或低倍放大鏡直接觀察到的，如咬邊、焊瘤、內凹、滿溢、未焊透、表面氣孔、表面裂紋等，其中咬邊的現象最易發生，為此，在焊接過程中必須改進工藝。

（1）咬邊。焊接造成沿焊趾的母材部位產生的溝槽或凹缺稱為咬邊。焊接過程中，焊接電弧把焊件邊緣熔化，如果不能及時得到熔化金屬的填充就會形成咬邊。咬邊可能會出現在焊縫一側或兩側，可以是連續的或間斷的。咬邊是焊接中常見的一種表面缺陷，咬邊將削弱焊接接頭的強度，產生應力集中，降低焊接接頭的機械性能。在疲勞載荷作用下，會使焊接接頭的承載能力下降，嚴重時會產生裂紋并斷裂，咬邊往往是引起裂紋的源頭。焊接技術條件中，一般都對咬邊的容限尺寸進行了規定。

（2）氣孔。焊接過程中，焊接熔池中的熔融金屬中吸收了過多的氣體，而在凝固時溶解度降低，氣體未能及時全部逸出而殘留在焊縫金屬內，最終形成氣孔。按氣孔的分布狀況可分為分散單個氣孔、密集氣孔和鏈狀氣孔。在焊接過程中，保護氣體流量不足、母材或填充金屬表面有銹、油污等，母材中含有雜質如硫磺及含磷物、焊條及焊劑未烘干、焊接電壓過高、電極伸長過長等都會增加氣孔量。氣孔使焊縫的有效截面積減少，應力集中，最終降低了接頭的機械強度，使氣孔與焊接裂紋連通造成穿透性破壞，使接頭失效。

（3）夾渣。夾渣是指焊接熔渣殘留于焊縫中的現象。焊接前焊件表面有油或銹、焊接電流太小、選擇的焊接材料不合適、焊條藥皮潮濕等都會使夾渣增多。夾渣分為金屬夾渣和非金屬夾渣兩類。金屬夾渣是指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中，非金屬夾渣是指未熔的焊劑、硫化物、氧化物殘留于焊縫之中。點狀夾渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣和條狀夾渣都會引起應力集中，焊縫開裂。條狀夾渣的危害性遠大于點狀夾渣，當條狀夾渣較多并且相距較小的話，很可能擴展成一個大的縫隙，焊接質量得不得保證。

（4）未焊透與未融合。未焊透是指在焊接時接頭根部未完全熔透，而未熔合是指焊縫金屬與母材金屬或焊縫金屬之間未熔化結合在一起。焊接電流小、坡口和間隙尺寸不合理以及層間和焊根清理不干凈都會造成這種現象。未焊透與未融合都會減少了焊縫的有效截面積，造成應力集中，最終降低焊縫的疲勞強度，是造成焊縫破壞的重要原因。未熔合一般產生于緊接熔合線處，是一種幾乎沒有厚度的面狀缺陷。

（5）裂紋。焊接裂紋是指在焊接應力及其他致脆因素的共同作用下所產生的縫隙。它是焊接過程中最嚴重的工藝缺陷，直接影響產品質量和壽命，甚至會引起惡性事故。根據裂紋尺度可分為宏觀裂紋和顯微裂紋。宏觀裂紋可用肉眼或低倍顯微鏡看到，而顯微裂紋卻不容易觀察。焊縫中有雜質、焊縫深寬比太大、焊道太小、焊縫末端處的弧坑冷卻快都會使裂縫形成。當受到外力作用時會逐漸擴展，當擴展到一定程度就會使構件突然斷裂，所以危害更大。

（6）焊接中的其他問題。焊材與母材匹配不當，或焊接過程中元素燒損等原因，容易使焊縫金屬的化學成份發生變化，或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來焊縫的力學性能的下降，還會影響接頭的耐蝕性能。若焊接規范使用不當，熱影響區長時間在高溫下停留，可能使晶界發生氧化或局部熔化，出現過燒組織，造成不可逆轉的缺陷。在焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外，在未熔化的母材上形成金屬瘤，不僅影響了美觀，也會通常導致焊瘤內部未焊透。

2 防止焊接缺陷的對策

1）根據母材的力學性能和化學成分選擇合適的焊條。焊接前要先確定母材的材料，確定其成分和抗拉強度。在焊接低合金高強度和低碳鋼時，要選用抗拉強度等級相同的焊條;焊接碳、硫磷含量較高的母材時，選用堿性焊條;焊接耐熱鋼和不銹鋼時，則選擇相同成分的焊條。（2）焊接前應將接接頭表面的油污、漆、鐵銹等雜質徹底去除。

3 結論

隨著社會經濟的發展，焊接技術在很多工業部門得到了廣泛應用。金屬構件的焊接接頭若存在缺陷，將直接影響到產品性能。因此，我們要大力提高焊接技術水平和焊接質量管理水平，重視焊工培訓，提高焊工素質，提高焊工技術水平，確保優質焊接工程的實現。

參考文獻：

[1]顏曙光.鍋爐焊接缺陷的成因及對策[J].實用科技，2008.