焊接缺陷的產生原因及預防策略

李曉東

摘 要： 焊接是生產各類鑄件、鍛件及鋼結構件的一道重要工序，焊接質量的好壞對產品的性能及穩定性有直接的影響，提高焊接質量對企業發展的重要性不言而喻。基于此，本文分析了焊接缺陷產生的原因，提出了有效預防焊接缺陷的策略，希望本文能為企業提高焊接質量提供一些有益的參考和借鑒。

關鍵詞： 焊接缺陷;焊接質量;預防策略

隨著自動化焊接技術的發展，機械手臂焊接逐漸代替了傳統焊接方式，但在部分產品加工中，手工電弧焊仍然具有不可代替的作用，尤其是在鋼結構件焊接方面，手工現場焊接仍占有重要地位。但在焊接過程中，受制于材料、設備、人工操作和工藝等方面的原因，焊接質量不高，一些焊接指標超標，對焊件使用壽命和質量造成了嚴重影響。

一、焊接缺陷的產生原因

（一）焊機性能

焊機性能對焊接質量有直接影響，假如焊機性能不穩定，焊接條件不佳，就很難焊出優質的焊縫。在焊機電壓不穩、電弧推力不足的情況下，焊接無法正常進行，焊接質量自然無從談起。

（二）焊接電流

焊接電流會對焊接質量造成很大程度的影響。大電流焊接可增加熔深，提高效率，但易出現燒穿、焊瘤、成形差、咬邊等缺陷;利用小電流焊接，電弧穿力小，易出現未熔合、夾渣、未焊透等缺陷。

（三）焊接速度

焊接速度過快時，熔池溫度過低，母材和焊縫不能完全熔透，會出現未焊透、未熔合和焊縫不良等焊接缺陷。焊接速度過慢時，熔池溫度過高，易造成焊渣倒流，形成夾渣缺陷，還會增加熱影響區寬度，焊接接頭的晶粒變粗大，力學性能下降，且會增加焊接的變形量。

（四）電弧弧長

電弧過長時，無法保護融化后的金屬，氣體入侵熔池，容易使焊縫出現氣孔，進而導致焊縫力學性能降低，無法通過檢驗，需要進行返工重焊。電弧過短時，會增加對母材表面的壓力，受推力的影響，融化的金屬難以成形。

（五）焊道層數

減少焊道層數，增加單層厚度，在焊接過程中熔池溫度就會太高，不利于保障焊縫金屬的塑性，且焊渣在焊接過程中翻轉，會造成未熔合和夾渣等缺陷。如果增加焊道層數，減小單層厚度，有利于提高焊縫質量，但會降低焊接效率。

（六）焊工水平

在焊接焊縫時，一些焊工缺乏焊接技術，對手工電弧焊掌握不夠，很容易引起焊接質量問題。比如，在進行手工電弧焊時，焊條角度、運條方式、收弧等操作控制不當，都會嚴重影響焊接質量。

（七）其他方面

焊前未清理干凈坡口上的銹、油和水分等，容易造成焊接過程中出現夾雜、氣孔等缺陷。對口間隙太大，會造成焊瘤;對口間隙太小，會造成焊縫根部焊不透。焊接時防風措施不到位，會增加焊縫的氣孔。焊接過程中使用的焊條未烘干，或焊條未使用保溫桶等因素，會導致焊縫成型不好，焊縫的氣孔增多，導致焊縫質量不能達標。

二、焊接缺陷的預防策略

（一）做好焊前準備

在焊接之前，首先要進行焊機試焊，調節好電流，確保焊機的電弧推力正常。其次要注意檢查電氣設備、操作機構、冷卻系統、氣路系統及機體外殼有無漏電。焊機送絲機構應定期潤滑。還要注意電焊機使用環境的安全，準備好工作人員佩戴的焊接工作服、安全帽和護目鏡，避免發生意外。

（二）制作焊接坡口

焊接時要制作合理的焊接坡口，根據焊件的厚度制作坡口，可制作雙V坡口、V型坡口和U型坡口等，坡口的邊緣控制在20毫米之內，鈍邊尺寸控制在1至2毫米之間，使用磨光機進行打磨，直至透出金屬光澤，把表面的油污、鐵銹等都清理干凈。

（三）提前預熱處理

對于厚壁高強度鋼的焊接，在焊接之前一定要先進行預熱處理，預熱的寬度從焊縫的邊緣起開始計算，每一側都要大于焊件厚度的4倍，同時要確保在100毫米以上。在預熱方法的選擇上，可以利用柔性的陶瓷電阻加熱器進行預熱，也可以直接使用火焰進行預熱。

（四）規范焊接操作

打底焊接的關鍵是控制好收弧、起弧及接頭的質量。在起弧時要適度增大電壓，收弧時要填滿熔池。結束打底后，馬上自檢，在檢查完根層焊縫后，要立刻焊接次層焊縫，以杜絕出現裂紋。在焊接多道多層時，要逐層檢查，合格后才可焊接下一層。

重要焊縫焊接要使用堿性焊條。其中，第一層和蓋面的焊接，可選擇直徑3.2毫米的焊條，中間層可選擇直徑4毫米的焊條。焊接前，在350攝氏度下烘干焊條1至2小時。在使用過程中，將焊條放置于接電的保溫桶內加熱。在室外存放焊條的時間要在4個小時之內，重復干燥焊條的次數不要超于2次。

（五）合理控制焊接參數

要結合母材的壁厚、材質、焊條直徑和焊接位置選擇焊接電流，保證焊接時的電流不會造成焊瘤、焊縫咬、未熔透及夾渣等缺陷。焊接時最好選擇短弧焊接，有效保護熔池，以防侵入空氣而導致氣孔等缺陷。適當掌握焊接速度，既不能太慢也不能太快，氬弧焊每層厚度掌握在3至4毫米之間，焊條電弧焊的單層厚度最大不得超過焊條直徑2毫米。要減少高溫停留時間，降低對焊縫力學性能的影響。為杜絕出現冷裂紋，要根據有關要求，采取焊口預熱、焊后緩冷等措施。

（六）提高焊工焊接技能

焊工的技術水平直接影響到焊縫的焊接質量，加強對焊工的技能培訓是提升焊接質量的關鍵。因此，要定期組織焊工進行業務技能的學習與培訓，并且要注重理論聯系實際，最好是以師帶徒的形式，進行“一對一”的手把手指導，快速提高焊工的焊接技術水平。在進行焊接操作之前，焊接施工人員必須取得焊工上崗資格證，且上崗操作前一定要開展有關項目的仿型考試，經考試合格后才可上崗操作。

三、結語

總而言之，對焊接質量造成影響的因素較為復雜，不但有人的因素，也有外界條件的因素，因此，在焊接過程中要嚴格加強過程控制，創造良好的焊接條件，盡量減少和避免焊接缺陷，以促進焊接質量的提升。

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