常見焊接缺陷和變形成因分析

郭軍杰

（河北華北石油榮盛機械制造有限公司，河北滄州062552）

1 引言

在機械生產制造的焊接過程中，經常會出現一些焊接缺陷，從而影響焊接的質量，導致生產的產品不合格。因此，為了提高焊接質量，保障產品質量，機械制造企業就需要分析焊接缺陷產生的原因，并采取有效措施來防止焊接缺陷的出現，提高焊接的效率和安全性，進而促進機械制造行業的可持續發展。

2 焊接缺陷及成因分析

2.1 氣孔

氣孔是焊接過程中焊接缺陷之一，其主要是在焊接時，熔池中的氣泡在凝固的過程中被保留下來，進而形成空穴。一般情況下，氣孔中氣體主要分為2種，一種是在高溫情況下融入液體的金屬中，其在凝固時由于溶解度下降而形成的氣體，例如氫氣、氮氣等；另一種是在熔池中的化學冶金反應過程中形成的不溶解于金屬的氣體，這類氣體有一氧化碳、水蒸氣等。由于以上兩種氣體的化學性質和形成條件都不同，因此其分布特征也存在差異。

焊接過程中，氣孔產生的條件主要為：第一，在焊接的過程中，焊條或者是焊劑沒有按照規定進行焙烘，或者是焊芯出現銹蝕等的情況，從而導致氣孔產生；第二，焊接過程中，接入的焊接電流過大，或者是電極伸長過長；第三，焊接的速度較快，出現了未焊實的情況。總之，在焊接過程中，氣孔的存在使得焊縫的面積不斷減少，而過大的氣孔則會降低焊縫的強度，從而破壞了焊縫的緊密性[1]。

2.2 弧坑

在焊接的過程中，一旦出現技術人員收弧不合理的情況，就會導致焊道的末端出現一個坑穴，而這個坑穴就是我們常說的弧坑。弧坑的出現還伴有裂縫或者是氣孔，因此，其會降低焊縫的強度，不利于機械設備的生產。通過研究發現，在焊接過程中出現弧坑的主要原因為：第一，熄弧的時間相對較短，或者是焊接過程中突然出現了中斷；第二，技術人員在進行焊接的過程時，選擇了較大焊接電流。而為了杜絕上述現象的產生，技術人員在進行焊接的過程中，必須要選擇合適的焊接電流，并且保證焊條短時間停留，從而避免弧坑發生。

2.3 夾渣

夾渣指的是技術人員在焊接過程中，其殘留在焊縫中的熔渣，而熔渣一旦出現在焊縫內，那么焊縫的強度必將受到較大影響。

相關研究人員對出現夾渣問題的原因進行了分析，具體內容為：第一，在焊接過程中，接入的焊接電流較小，或者是其焊接速度較快引起的；第二，在使用酸性的焊條時，技術人員沒有對電流進行調整，或者是運條不當造成的；第三，在使用堿性焊條時，其電弧過長，從而引起夾渣現象的出現。針對上述現象，技術人員在進行焊接的過程中，需要采取以下措施：一是明確坡口的尺寸，并且在焊接之前對坡口進行清理工作，保證其整潔性；二是根據焊接的實際情況，合理選擇焊接電流和焊接速度，并保障運條擺動的合理性，從而避免夾渣現象的出現[2]。

2.4 咬邊

咬邊指的是焊接過程中，焊接參數的選擇不當或者是操作工藝不正確，使得焊接金屬沒有填滿母材焊趾或焊根的熔化凹槽時，在焊縫邊緣地帶留下的凹陷。咬邊的出現使得母材金屬接頭的有效工作面不斷減少，并且還會在咬邊外造成應力集中的現象，從而降低了焊接接頭的強度，使得其在承載后出現咬邊外產生裂紋的情況，進而造成整個結構的破壞。因此，在重要的結構或者是載荷較強的結構中，其是不允許咬邊缺陷存在的。所以，在進行焊接作業時，技術人員必須要采取有效措施來防止咬邊缺陷的產生。

一般情況下，咬邊缺陷形成的原因主要有：第一，焊接過程中的焊接電流較大，并且焊接速度較快，運條出現不穩定現象，以至于焊接金屬不能夠填滿；第二，在進行角焊時，運條角度出現不準確或者是電焊電弧拉得過長，從而產生咬邊現象。

3 焊接缺陷的防止措施

3.1 焊前準備

首先，選擇合適的焊接結構。技術人員在進行結構設計時，需要減少不必要的焊縫，并盡可能減少焊縫的數量，合理安排焊縫，使焊縫的位置對稱在中軸兩側。此外，還要盡可能選擇間斷焊，杜絕焊縫集中現象；其次，選擇合理的焊接工藝。合理、科學的焊接工藝是保證焊接質量的前提，因此，焊接人員在進行焊接時，需要選擇合適的焊接工藝，從而減少焊接缺陷的產生；再次，選擇合適的焊接方法。例如，在氣體保護焊的焊接過程中，其大部分采用的是二氧化碳氣體，這種焊接方法成本較低，并且生產的效率高，焊接產生的熱量較為集中，焊接的速度也較快，焊接質量高[3]，因此應用較為廣泛；最后，選擇合適的焊接工裝。在焊接一些重要的焊件時，需要將焊件用工裝進行固定，之后再進行焊接，這樣一來能夠有效減少焊接變形的產生，從而保證焊接質量。

3.2 焊接過程的質量控制

在實際焊接過程中，為了保證焊接質量，技術人員需要隨時檢查焊接規范是否發生變化，如在進行焊條電弧焊時，一定要注意焊接電流的大小；在進行氣體保護焊時，一定要注意氣體保護的效果等。同時，為了保證同一工藝條件下，焊接接頭符合相關設計要求，技術人員需要在焊接過程中抽樣進行調查，一旦發現焊接缺陷的存在，就必須要找出缺陷產生的原因，以及焊接缺陷的性質、大小、位置等信息，并及時處理。除此之外，在整個焊接過程中，技術人員需要做好相關的記錄工作，并將其整體存儲，作為今后的備查資料。

改革開放以來，我國將經濟建設放在首位，成為壓倒一切的核心任務。國家大力支持工程機械產業的發展，給予稅收等諸多方面的優惠，在國家層面上促進其發展，地區政府為了保證本地區經濟發展的速度與水平，也是不遺余力的幫助、扶持相關產業的發展，在地區層面給予諸多優惠政策，企業自身也在不斷地提高自身的管理水平，不斷地借鑒國外優秀的管理經驗，使得管理體制與國際接軌，在企業管理層面為自身的發展掃清障礙。綜合看來，無論是國家還是企業都在從自身的角度出發，為工程機械產業的發展提供便利條件，正是在這些便利條件之下，我國的工程機械制造業的國際競爭力才能如此大幅度的提高。改革開放以來，我國將經濟建設放在首位，成為壓倒一切的核心任務。國家大力支持工程機械產業的發展，給予稅收等諸多方面的優惠，在國家層面上促進其發展，地區政府為了保證本地區經濟發展的速度與水平，也是不遺余力的幫助、扶持相關產業的發展，在地區層面給予諸多優惠政策，企業自身也在不斷地提高自身的管理水平，不斷地借鑒國外優秀的管理經驗，使得管理體制與國際接軌，在企業管理層面為自身的發展掃清障礙。綜合看來，無論是國家還是企業都在從自身的角度出發，為工程機械產業的發展提供便利條件，正是在這些便利條件之下，我國的工程機械制造業的國際競爭力才能如此大幅度的提高。

4 結語

綜上所述，在機械制造加工過程中，焊接作業作為重要的加工生產工藝之一，其焊接質量直接決定了產品的質量。因此，相關焊接人員需要采取有效措施防止焊接過程中咬邊、夾渣、氣孔、弧坑缺陷的產生，并采取合理的焊接工藝和方法，做好焊接前的準備工作，同時在焊接過程中做好質量控制，從而保證焊接的重量，提高產品的合格率。