焊接電流對異種鋼焊接接頭組織和力學性能的影響

陳永強　秦國振　劉超

【摘 要】本文具體分析了焊接接頭缺陷，并針對其提出了具體的預防措施，從對質量的嚴格檢查到對施工過程的檢查與監督都提出了相應的要求。

【關鍵詞】焊接接頭；缺陷；檢查

中圖分類號：TG407 文獻標識碼：A

引言

我國的安裝工藝雖然在逐漸的發展中已經趨于完善，但是在焊接接頭上還存在著各類問題，因為在該項技術上達不到相應的標準，嚴重的制約了安裝工程的良好發展。提升焊接接頭的工藝水平，彌補在該方面上的技術漏洞，能夠起到促進安裝工程整體質量的作用。

1、焊接接頭的缺陷分析

1.1焊接接頭的外部缺陷。

在生產焊接接頭的廠商，因為設備老舊，工作人員在工作過程中出現錯誤的原因，會使得焊接接頭的外部表面出現一些瑕疵。造成接頭在使用過程中難以進行處理的現象。這些缺陷，因為在接頭的外邊，所以能夠肉眼觀察出來，只需要工作人員在進行焊接前仔細觀察接頭，通過經驗判斷接頭外部是否出現一些諸如焊瘤、凹坑、灼燒痕接的瑕疵，并對這些瑕疵用一些常用的針對性方式就能夠處理好這些情況，但這也就對焊接人員工專業素養有較高的要求。

1.2焊接接頭的內部缺陷。

焊接接頭的內部缺陷是造成焊接工藝出現問題的重要原因，因為內部缺陷通常難以直接觀察出來，必須使用專業的儀器才能對其進行準確的監測，但是很多的工人為了節約時間，通常是不會對接頭的內部缺陷進行相關的監測，這就使得使用質量不達標的一批接頭在安裝工程中的使用會造成嚴重的質量問題。接頭內部缺陷雖然只是一些氣孔、夾渣等一些小的瑕疵，但是因為難以直接發現，這就使得這方面的危害遠遠高于接頭外部缺陷。

1.3焊接接頭的焊接缺陷。

1）熱裂紋；該缺陷出現的主要原因就是在焊接過程處理不正確，造成了焊縫處和焊接的地方出現一些雜質，使得焊接過程中熱影響地區的受熱程度和正常情況下不同，出現了裂縫。通常來說，這類原因引起的裂縫以結晶裂縫居多。（2）冷裂縫；冷裂縫是延遲裂縫的一種，在通過對大量實際工作的反饋報告進行研究，大部分的延遲裂縫都是冷裂縫。所以對冷裂縫進行研究，將能夠解決焊接中普遍存在著的延遲裂縫。母材淬硬的現象、擴散氫的含量以及焊接殘余應力，這三個因素是當前焊接過程中最容易引起冷裂縫的因素。母體淬硬是因為材料在生產過程中，對于碳含量的控制沒有到位。造成了母材內部碳含量過高，增加硬度，但也使得母材的韌性降低，導致遲延裂紋的敏感度不斷的增大。擴散氫含量是焊接接頭中必須要降低的一項標準，它的多少直接決定了裂縫是增加還是減少。

2、焊接接頭缺陷預防

2.1焊接前的質量控制

首先要把好原材料質量關。盡量選正規廠家生產的產品，檢查鋼廠提供的材料質量檢驗單，內容包括材料牌號、規格或尺寸、爐批號、檢驗編號、數量、重量、供貨狀態、力學性能、化學成分等，同時還要檢查材料的表面是否有裂紋、分層及超出標準允許的凹坑和劃傷以及鋼印標記是否正確和齊全，并且按照國家標準進行取樣，送檢測部門檢測。經檢驗合格后方能正式進入施工現場。

2.2焊接中的質量控制

焊接后的熱處理、預熱以及焊接是主要的焊接過程。要想預防返工與廢品、確保最終的焊接質量，就必須控制好焊接中以及焊接前的質量?？刂坪附淤|量應當采用管理責任制。由于操作不當或違反焊接工藝流程所引發的質量問題應當由焊工來承擔相應的責任，由于誤檢、漏檢所引發的質量問題應當由焊接質量檢查員承擔相應責任。另外，還要嚴格檢查和監督施工過程。第一，應當確認焊接方法和規定是否一致，檢查著裝與工藝流程的規定是否相符合以及焊接設備是否完好。第二，要檢查并監督焊接以后的熱處理。實施焊接后熱處理這一步驟的根本目的在于推動焊縫逸出擴散氫，避免產生焊接裂紋并消除焊接的殘余應力。第三，嚴格檢查并控制焊接的預熱方式以及預熱溫度。第四，依照焊接的工藝規程對焊接材料的規格和牌號進行復核，查看其正確性，防止因為錯用而引發焊接質量問題。影響焊接質量最為直接的因素就是焊工的技術水平。因此應當高度重視，細心操作。在施工的時候應注意以下問題：第一，夾渣。通常夾渣是因為熔池在冷卻的時候，一些金屬氧化物、非金屬物質等沒有來得及浮出熔池的表面，殘留在焊縫金屬中而引發的。它的危害在于使焊縫金屬的連貫性及致密性受到影響，容易造成應力集中。其具體的預防方法為在焊接前對母材坡口和其附近的氧化皮、油污等進行嚴格的清理，在進行多層焊接時要將前一道焊縫中所流下的熔濃徹底清理掉。焊接時應當選擇合適的焊接參數，對熔池進行仔細觀察，以防焊縫金屬過快冷卻。第二，氣孔。氣孔產生的原因比較多，例如：弧氏過氏、焊接的電壓不穩、母材沒有徹底除銹、焊條沒有根據規定進行烘干等。存在氣孔會減小焊縫的截面，應力集中，也容易引發裂紋等更為嚴重的問題。其具體的預防措施為在焊接前依據要求將焊條烘干，將母料表面和坡口的銹跡、油污清理掉。關注大氣的變化狀況，下雨、刮風應有遮擋措施；在焊接時選擇合適的焊接速度與電流。第三，弧坑。它主要是因為熄弧或斷弧而引起。弧坑使接頭的有效強度降低，焊縫的截面減小，另外在弧坑的地方通常還有弧坑裂紋，有著較大的危害。具體的預防措施為盡量減少短弧次數，在每次熄弧之前應當做幾次擺動運條或者稍微停留。

2.3焊后成品質量控制。

第一，外觀檢查和測量。焊接接頭的外觀檢驗是一種手續簡便而又應用廣泛的檢驗方法，是成品檢驗的一個重要內容。這種方法有時也使用在焊接過程中，如厚壁焊件作多層焊時，每焊完一層焊道時便采用這種方法進行檢查，防止前道焊層的缺陷被帶到下一層焊道中。外觀檢查主要是發現焊縫表面的缺陷和尺寸上的偏差。這種檢查一般是通過肉眼觀察，并借助標準樣板、量規和放大鏡等工具來進行檢驗的。所以，也稱為肉眼觀察法或目視法。第二，致密性檢驗。貯存液體或氣體的焊接容器，其焊縫的不致密缺陷，如貫穿性的裂紋、氣孔、夾渣、未焊透以及疏松組織等，可用致密性試驗來發現。致密性檢驗方法有：煤油試驗、沉水試驗、吹氣試驗、水沖試驗、氨氣試驗和氦氣試驗等。第三，受壓容器焊接接頭的強度檢驗。由于受壓容器產品的特殊性和整體性，所以，對這類產品進行的接頭強度檢驗只能通過檢驗其完整產品的強度來確定焊接接頭是否符合產品的設計強度要求。這種檢驗方法常用于貯藏液體或氣體的受壓容器檢查上，一般除進行密封性試驗外，還要進行強度試驗。第四，物理方法的檢驗。物理檢驗方法是利用一些物理現象進行測定或檢驗被檢材料或焊件件的有關技術參數，如溫度、壓力、粘度、電阻等，來判斷其內部存在的問題。如內應力分布情況，內部缺陷情況等。有關材料技術參數測定的物理檢驗方法屬于材料測試技術。材料或焊件內部缺陷存在與否的檢驗，一般都是采用無損探傷的方法。目前的無損探傷方法有超聲波探傷、射線探傷、磁力探傷、滲透探傷等。

結束語

焊接是當前安裝工程中重要的技術手段，在各個行業中都有廣泛的運用，為了促進我國機械修理和安裝工程的發展，就需要使用增加焊接工人的專業水平，在焊接工藝上不斷地創新進步。

參考文獻：

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（作者單位：中車青島四方機車車輛股份有限公司）