金屬材料焊接中的常見問題及對策

張博

摘要：隨著經濟的不斷發展，工業依然處于重要的市場領域，金屬被廣泛應用在各行各業，成為日常生產生活中不可缺少的材料。由于受到多方面的影響，金屬材料在焊接過程中常常會出現各種各樣的缺陷。這些缺陷嚴重影響到金屬材料的使用價值和使用壽命，甚至稍有不慎，便會毀壞了金屬的使用功能，使其成為一種廢品。本文主要分析了金屬材料焊接中存在的問題，并提出了相應的防止對策，以期進一步提升金屬材料焊接水平。

關鍵詞：金屬材料;焊接;缺陷;對策

隨著科技的進步與發展，對常規金屬材料的性能要求也越來越高，金屬做主要的特點是其具有焊接性。金屬焊接是一種連接金屬的制造或塑造過程，通過適當的手段，使兩個分離的金屬物體產生原子或分子間的結合，從而連接成為一體。金屬焊接的主要方法有很多，主要有電弧焊、高能束焊、釬焊、超聲波焊以及電阻焊等。不同的焊接方法會造成不同的焊接缺陷，造成不同的危害，值得人們的進一步關注。

1金屬材料焊接中容易出現的問題

1.1出現未焊透、未熔合現象

未焊透指是對于木材來說的，母材金屬未能完全熔掉，金屬未能完全焊進焊接頭根部，這種現象叫做未焊透。產生未焊透的原因有：1）焊接電流小，熔深淺;2）坡口的尺寸不符合標準，間隙大小也不精確;3）焊條的偏芯度不精準;4）焊根出未能清潔干凈。未焊透的危害有很多，常常造成減少焊縫的有效面積，使接頭強度下降，嚴重降低焊縫的疲勞強度。

未熔合是指金屬與金屬之間未能密切良好的熔化并結合在一起的缺陷。產生未熔合的原因有：1）焊接電流;2）焊接角度偏移;3）速度太快;4）母材表面不干凈有雜質導致金屬之間未能良好結合等。未熔合使得對承載面積的減小，應力集中比較嚴重。

1.2出現焊接裂紋

裂紋是金屬焊接中最常見的現象，是由結晶狀態向固體狀態轉化的過程中所產生的。一般在焊接后立刻顯現或是經過短時間就可見，常常處于焊接母材與交界熱裂紋是在結晶過程之中，主要發生在偏析部位。熱裂紋是由于熔池中留有一些凝結點較高高、熔點較低的雜質晶體，這些晶體塑造性低且強度差，所以在凝結中，遇到約束應力就容易被拉開，形成裂紋。冷裂紋常常發生在焊接過程之中或是焊接完成之后，已經形成了構造，在遇到較低的氣溫時就會產生裂縫，有的在焊接完成之后就出現，有的是在焊接完成的幾分鐘、幾小時甚至幾天時間才會出現，對結構的安全使用破壞極大。

1.3出現夾渣情況

夾渣是指焊縫中存留的熔渣。產生熔渣的原因有很多，例如，焊縫邊緣存存在切割時留下的熔渣、是坡口角度較小、電流強度小、焊接速度過快、焊條選擇錯誤或是焊條偏芯等等。

1.4出現其他缺陷

1）由于化學成分不達標或是焊接過程中元素燒損造成焊縫金屬化學成分發生變化，或是造成焊縫組織不符合要求。會造成焊縫的力學能力下降，進一步影響接頭的耐蝕性;

2）焊接時常常出現氫氣孔，是由于坡口清潔不到位，有余留的水分和油污或是焊接速度過快電弧過程等原因產生的;

3）由于焊條角度不恰當或是電流過大等導致的焊縫邊緣的凹坑，有時候未能及時填滿填充金屬也能造成咬邊。咬邊降低了金屬材料的使用面積，同時減少了結構的承受抗壓力，還會造成反作用力集中，形成裂縫。

2金屬材料焊接中的防治措施

金屬材料焊接過程中容易出現各種缺陷，由此導致金屬材料質量難以保證，因此，針對金屬材料焊接中的缺陷采取相應對策具有重要意義。

2.1防止裂紋的措施

嚴格遵守焊接的相關規定，選擇科學合理的焊接程序，做好對焊條的選擇工作，酸堿性要分辨清楚，可將焊條放入保溫箱中，防止受潮，隨焊隨取。還要對接口進行認真徹底的清潔，確保沒有水分、油污或是銹跡殘留。在焊接過程中，多采用小電流，按多層、多焊道執行，有效避免焊縫交界處產生裂紋。同時對焊縫形狀系數適當提升，減小焊接的應力。

2.2防止未焊透、未熔合的措施

在焊接前，正確選取坡口尺寸和角度，對于焊條直徑按照規范標準進行選擇。還要恰當的選擇電流的大小和焊接的速度。焊接中，適當擺動運條，并且在融合過程中，集中注意力，密切注意兩側情況變化。確保一切過程按照正確的焊接技術，嚴格按照施工規范執行。

2.3防止夾渣的措施

首先要注意焊條，如果選擇酸性焊條，就要適當加大電流;如果用的是堿性焊條，就要控制電弧的長度，不能太長，因為電弧過長容易出現夾渣。還要規范確定坡口角度以及使焊接速度保持在可控范圍內，不可過快。

2.4加強焊工的技能

加強對焊工基本技能的培訓，包括在選取所用材料以及施工環境，或是施工過程中所采取的姿勢、控制等專業知識，確保在無外力作用下，焊接工作的有序進行，也能進一步減少焊接過程的缺陷。同時加強焊工的自檢自控，對于不專業不合格的焊工進行培訓，嚴格把控焊工的素質和技能達標。

3結論

隨著金屬材料的廣泛使用，焊接技術也在不斷進步，但是，金屬焊接過程中難免會出現各種各樣的缺陷，這些缺陷不僅對焊接結構帶來災難性后果，也有可能威脅人們的生命安全。所以為避免焊接出現缺陷，還需做好防范措施，要求焊接工作者嚴格遵守焊接的相關規定，選擇科學合理的焊接程序，進一步開發新的焊接方法，從而提高焊接質量。

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（作者單位：營口京華鋼鐵有限責任公司）