金屬材料焊接成型中主要缺陷及控制策略分析

梁艷霞

【摘 ?要】科技的進(jìn)步，促進(jìn)工業(yè)建設(shè)得到快速發(fā)展。隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，金屬材料的焊接技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展之中占有重要的地位，國內(nèi)當(dāng)前的部分工業(yè)部門在金屬的焊接方面存在一定的不足之處。由于金屬焊接技術(shù)的要求較為嚴(yán)格，此外我國的金屬焊接歷史進(jìn)程較為短暫，在一定的方面缺乏有關(guān)的經(jīng)驗和實踐支撐，導(dǎo)致國內(nèi)的金屬加工部門呈現(xiàn)出良莠不齊的局面。針對于此，有關(guān)的科研人員應(yīng)當(dāng)盡快拿出一套科學(xué)合理的應(yīng)對方案。本文就金屬材料焊接成型中主要缺陷及控制策略展開探討。

【關(guān)鍵詞】金屬材料;焊接成型;缺陷控制

引言

在金屬材料加工中，焊接成型極為重要，這一環(huán)節(jié)直接關(guān)系著金屬材料的成型質(zhì)量，需要相關(guān)人員重點關(guān)注。在金屬材料焊接成型的過程中，常會發(fā)生一些問題，包括裂紋、氣孔等等，均降低了金屬材料成型的質(zhì)量。因此，相關(guān)人員要針對不同的缺陷問題進(jìn)行控制，最大程度的保障焊接效果。

1當(dāng)前對金屬材料焊接成型中的缺陷進(jìn)行控制與改進(jìn)的必要性

隨著國家工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，與金屬有關(guān)的各種零件甚至是大型的機(jī)械設(shè)備都會涉及到金屬材料的組合體結(jié)構(gòu)，對于這些組合體結(jié)構(gòu)而言，大部分都是由焊接的金屬材料而構(gòu)成的。因此，如果有關(guān)的金屬部門的焊接技術(shù)不夠先進(jìn)，那么就會影響這些設(shè)備以及零部件材料的正常使用，從而對整個工業(yè)以及建筑行業(yè)的建設(shè)進(jìn)程造成一定的影響。這是在當(dāng)前國家建設(shè)角度分析關(guān)于金屬材料焊接成型中的缺陷及技術(shù)改進(jìn)的必要性。隨著社會的快速發(fā)展，我國正處于較為激烈的國際市場競爭之中，只有在相關(guān)的工業(yè)金屬材料的焊接技術(shù)方面進(jìn)行改進(jìn)，才會避免所加工的金屬產(chǎn)品出現(xiàn)不同程度的缺陷以及質(zhì)量問題。如果國家的有關(guān)金屬加工的工作人員能夠在焊接的過程中仔細(xì)把控有關(guān)的環(huán)節(jié)，隨著時間的流逝，勢必會加大中國在國際市場上的競爭力，有助于國家的長遠(yuǎn)發(fā)展。此外，這同樣也是當(dāng)代建設(shè)社會主義國家的必然要求。如果，我國相關(guān)金屬部門注重這些細(xì)節(jié)，那么也許就不會使焊接成型的金屬材料出現(xiàn)各種缺陷，從而大大的保證了金屬材料的質(zhì)量，同時也延長了金屬材料的使用壽命。這必然會為后續(xù)的有關(guān)生產(chǎn)部門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來極大的便利。這是在國家與相關(guān)金屬部門的發(fā)展角度簡述當(dāng)前對金屬材料焊接成型中的缺陷進(jìn)行控制與改進(jìn)的必要性。

2關(guān)于金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制的研究

2.1正確選擇金屬材料焊接方式

針對金屬材料在焊接加工過程中容易出現(xiàn)的缺陷問題，首先要正確選擇材料焊接方式，保證技術(shù)操作的規(guī)范性，從而降低缺陷出現(xiàn)的概率。隨著金屬材料在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，金屬材料焊接工藝也得到了快速發(fā)展，可供選擇的焊接方式越來越多。在進(jìn)行材料焊接加工前，首先要對材料性質(zhì)和加工條件進(jìn)行分析，根據(jù)材料焊接成型的質(zhì)量要求，選擇合適的焊接加工方式。應(yīng)詳細(xì)分析金屬材料的焊接需求，在操作前明確操作技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從常用的焊接方式中進(jìn)行選擇，確保焊接人員對焊接技術(shù)流程足夠熟悉。對于選定的焊接方式，需要先進(jìn)行焊接工藝評定，判斷在焊接加工過程中，是否存在前后操作沖突的情況。對于可能出現(xiàn)的缺陷問題，如裂紋缺陷、夾渣缺陷等，要采取相應(yīng)的控制策略。比如在金屬材料焊接中，如果氫含量較高，由于其聚集作用，容易導(dǎo)致冷裂紋的出現(xiàn)，應(yīng)選擇含氫量低的焊條，同時加強(qiáng)對環(huán)境空氣濕度的控制，避免引發(fā)材料變質(zhì)，從而降低冷裂紋出現(xiàn)概率。

2.2熱裂紋問題的控制

金屬材料焊接成型中的熱裂紋問題的發(fā)生主要是由于熔池純凈度不足導(dǎo)致的。針對這一情況，相關(guān)人員在進(jìn)行焊接的過程中，必須要保證熔池的純凈程度，并最大程度的避免雜質(zhì)落入熔池，降低金屬的冷卻速度。同時，為了更好的防止金屬材料焊接成型中熱裂紋問題的發(fā)生，還要重點落實以下操作：在焊接成型中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格落實施工程序要求完成焊接操作，并結(jié)合實際情況確定焊接方式，保障焊接工藝的科學(xué)性;必須要控制焊接過程中的各項參數(shù)合理，控制焊接電流與工序，避免焊接失誤現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.3冷裂紋問題的控制

和熱裂縫相似，冷裂縫也是較為常見的金屬焊接成型之后的現(xiàn)象。出現(xiàn)冷裂縫現(xiàn)象的原因與熱裂縫有著較大的相似之處。通過大量的工作實踐可以得出，焊接的金屬材料在成型的過程中容易出現(xiàn)冷裂縫，這些冷裂縫同樣也會對有有關(guān)的金屬材料造成一定的質(zhì)量影響。目前可以分析出現(xiàn)這種冷裂縫的原因，其中主要與焊接人員在工作過程中使用的設(shè)備所產(chǎn)生的氫氣有關(guān)。在金屬材料的后續(xù)成型過程中，如果產(chǎn)生較多的氫氣，那么就會對金屬造成一定的影響，使其表面的承受力度過高，從而會產(chǎn)生一系列的裂縫，也稱為冷裂縫。因此，有關(guān)的工作人員在工作時，應(yīng)當(dāng)在一些細(xì)節(jié)之處進(jìn)行嚴(yán)格的把控。應(yīng)當(dāng)使用含氫量較少的焊條，這樣在工作時就會減少氫氣的含量，從而避免出現(xiàn)不同程度的冷裂縫現(xiàn)象。由此可見，氫元素含量的比重對于金屬材料的焊接有著重要的影響[5]。同時，工作人員也要注重優(yōu)化焊接的環(huán)境，避免對焊接工作造成一定的影響，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的遵守有關(guān)的工作焊接標(biāo)準(zhǔn)。

2.4焊瘤問題的控制

相關(guān)人員要結(jié)合金屬材料焊接成型的不同工藝，使用針對性的策略避免焊瘤的產(chǎn)生。其中，為了避免平焊操作中焊瘤的產(chǎn)生，需要完成如下工作：控制熔池的實際溫度避免其或高，并使用適當(dāng)?shù)暮附与娏?一旦發(fā)現(xiàn)熔池水平位置瞬時下降的情況，則表明已經(jīng)燒穿，此時要立即滅弧。為了避免立焊操作中焊瘤的產(chǎn)生，需要完成如下工作：選定合適的焊接范圍與焊縫間隙，將焊接電流降低8%-10%;控制熔池溫度，在必要的情況下可以應(yīng)用滅弧、挑弧的操作完成降溫;應(yīng)當(dāng)盡可能保證熔池形狀為橢圓形，可以在運(yùn)條過程中左右擺動形成橢圓形;若是出現(xiàn)熔池溫度過高的情況，且在熔池下部產(chǎn)生“小鼓肚”，則應(yīng)當(dāng)使用左右擺動的運(yùn)條形式實現(xiàn)降溫。為了避免仰焊操作中焊瘤的產(chǎn)生，需要完成如下工作：控制熔池溫度，將焊接電流降低10%-15%;提升在兩側(cè)的停留時間以及在中間運(yùn)條的速度;重點觀察根焊時的熔池形狀與溫度，一旦出現(xiàn)金屬下墜的跡象，應(yīng)當(dāng)立即展開滅弧操作。

2.5對材料焊接參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制

焊接參數(shù)控制是焊接質(zhì)量的一個重要影響因素，通過合理設(shè)計焊接參數(shù)，并在焊接操作過程中嚴(yán)格控制，能夠有效地減少金屬材料的缺陷問題。比如在上述幾種焊接質(zhì)量缺陷中，有許多缺陷問題是焊接電流選擇不當(dāng)導(dǎo)致的，需要根據(jù)材料特點和焊接工藝，對焊接電流進(jìn)行合理選擇，保證電流大小的穩(wěn)定性，從而提升金屬材料焊接質(zhì)量。此外，焊接角度和焊接弧度也是焊接質(zhì)量的重要影響因素，必須嚴(yán)格按照金屬材料的焊接成型技術(shù)規(guī)范進(jìn)行選擇，實現(xiàn)對焊接參數(shù)的有效控制。比如焊件的鈍邊如果較大，需要控制好焊接速度，焊接速度過快則容易出現(xiàn)未焊透和未融合的現(xiàn)象。在焊接時，還要合理選擇焊件坡口角度，避免因技術(shù)參數(shù)不合理，影響金屬材料焊接成型質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述，在金屬材料加工中，焊接成型極為重要，這一環(huán)節(jié)直接關(guān)系著金屬材料的成型質(zhì)量。通過分析并了解不同主要缺陷的現(xiàn)象與成因，并落實熱裂紋問題控制、冷裂紋問題控制、焊瘤問題控制的相關(guān)措施，能夠避免金屬材料焊接成型中焊接缺陷的產(chǎn)生，更好的保證了金屬材料加工與成型的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]曹月鳳，曹榮林，陳亞群.淺析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（13）：29.

（作者單位：山西陽煤化工機(jī)械（集團(tuán)）有限公司）