焊接缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防策略

李曉東

摘 要： 焊接是生產(chǎn)各類鑄件、鍛件及鋼結(jié)構(gòu)件的一道重要工序，焊接質(zhì)量的好壞對(duì)產(chǎn)品的性能及穩(wěn)定性有直接的影響，提高焊接質(zhì)量對(duì)企業(yè)發(fā)展的重要性不言而喻。基于此，本文分析了焊接缺陷產(chǎn)生的原因，提出了有效預(yù)防焊接缺陷的策略，希望本文能為企業(yè)提高焊接質(zhì)量提供一些有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞： 焊接缺陷;焊接質(zhì)量;預(yù)防策略

隨著自動(dòng)化焊接技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手臂焊接逐漸代替了傳統(tǒng)焊接方式，但在部分產(chǎn)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(jié)構(gòu)件焊接方面，手工現(xiàn)場(chǎng)焊接仍占有重要地位。但在焊接過程中，受制于材料、設(shè)備、人工操作和工藝等方面的原因，焊接質(zhì)量不高，一些焊接指標(biāo)超標(biāo)，對(duì)焊件使用壽命和質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。

一、焊接缺陷的產(chǎn)生原因

（一）焊機(jī)性能

焊機(jī)性能對(duì)焊接質(zhì)量有直接影響，假如焊機(jī)性能不穩(wěn)定，焊接條件不佳，就很難焊出優(yōu)質(zhì)的焊縫。在焊機(jī)電壓不穩(wěn)、電弧推力不足的情況下，焊接無法正常進(jìn)行，焊接質(zhì)量自然無從談起。

（二）焊接電流

焊接電流會(huì)對(duì)焊接質(zhì)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(xiàn)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(xiàn)未熔合、夾渣、未焊透等缺陷。

（三）焊接速度

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

（四）電弧弧長(zhǎng)

電弧過長(zhǎng)時(shí)，無法保護(hù)融化后的金屬，氣體入侵熔池，容易使焊縫出現(xiàn)氣孔，進(jìn)而導(dǎo)致焊縫力學(xué)性能降低，無法通過檢驗(yàn)，需要進(jìn)行返工重焊。電弧過短時(shí)，會(huì)增加對(duì)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(shù)

減少焊道層數(shù)，增加單層厚度，在焊接過程中熔池溫度就會(huì)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(zhuǎn)，會(huì)造成未熔合和夾渣等缺陷。如果增加焊道層數(shù)，減小單層厚度，有利于提高焊縫質(zhì)量，但會(huì)降低焊接效率。

（六）焊工水平

在焊接焊縫時(shí)，一些焊工缺乏焊接技術(shù)，對(duì)手工電弧焊掌握不夠，很容易引起焊接質(zhì)量問題。比如，在進(jìn)行手工電弧焊時(shí)，焊條角度、運(yùn)條方式、收弧等操作控制不當(dāng)，都會(huì)嚴(yán)重影響焊接質(zhì)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(xiàn)夾雜、氣孔等缺陷。對(duì)口間隙太大，會(huì)造成焊瘤;對(duì)口間隙太小，會(huì)造成焊縫根部焊不透。焊接時(shí)防風(fēng)措施不到位，會(huì)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(huì)導(dǎo)致焊縫成型不好，焊縫的氣孔增多，導(dǎo)致焊縫質(zhì)量不能達(dá)標(biāo)。

二、焊接缺陷的預(yù)防策略

（一）做好焊前準(zhǔn)備

在焊接之前，首先要進(jìn)行焊機(jī)試焊，調(diào)節(jié)好電流，確保焊機(jī)的電弧推力正常。其次要注意檢查電氣設(shè)備、操作機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及機(jī)體外殼有無漏電。焊機(jī)送絲機(jī)構(gòu)應(yīng)定期潤(rùn)滑。還要注意電焊機(jī)使用環(huán)境的安全，準(zhǔn)備好工作人員佩戴的焊接工作服、安全帽和護(hù)目鏡，避免發(fā)生意外。

（二）制作焊接坡口

焊接時(shí)要制作合理的焊接坡口，根據(jù)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(nèi)，鈍邊尺寸控制在1至2毫米之間，使用磨光機(jī)進(jìn)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(yù)熱處理

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

（四）規(guī)范焊接操作

打底焊接的關(guān)鍵是控制好收弧、起弧及接頭的質(zhì)量。在起弧時(shí)要適度增大電壓，收弧時(shí)要填滿熔池。結(jié)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(xiàn)裂紋。在焊接多道多層時(shí)，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(shí)。在使用過程中，將焊條放置于接電的保溫桶內(nèi)加熱。在室外存放焊條的時(shí)間要在4個(gè)小時(shí)之內(nèi)，重復(fù)干燥焊條的次數(shù)不要超于2次。

（五）合理控制焊接參數(shù)

要結(jié)合母材的壁厚、材質(zhì)、焊條直徑和焊接位置選擇焊接電流，保證焊接時(shí)的電流不會(huì)造成焊瘤、焊縫咬、未熔透及夾渣等缺陷。焊接時(shí)最好選擇短弧焊接，有效保護(hù)熔池，以防侵入空氣而導(dǎo)致氣孔等缺陷。適當(dāng)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(shí)間，降低對(duì)焊縫力學(xué)性能的影響。為杜絕出現(xiàn)冷裂紋，要根據(jù)有關(guān)要求，采取焊口預(yù)熱、焊后緩冷等措施。

（六）提高焊工焊接技能

焊工的技術(shù)水平直接影響到焊縫的焊接質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)焊工的技能培訓(xùn)是提升焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，要定期組織焊工進(jìn)行業(yè)務(wù)技能的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，并且要注重理論聯(lián)系實(shí)際，最好是以師帶徒的形式，進(jìn)行“一對(duì)一”的手把手指導(dǎo)，快速提高焊工的焊接技術(shù)水平。在進(jìn)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(guān)項(xiàng)目的仿型考試，經(jīng)考試合格后才可上崗操作。

三、結(jié)語

總而言之，對(duì)焊接質(zhì)量造成影響的因素較為復(fù)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(yán)格加強(qiáng)過程控制，創(chuàng)造良好的焊接條件，盡量減少和避免焊接缺陷，以促進(jìn)焊接質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏兵強(qiáng).焊接缺陷成因及防治措施[J].建筑與裝飾，2016（12）.

[2]徐銳，魏習(xí).道岔鋁熱焊質(zhì)量控制及缺陷原因分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（02）.

[3]張淑清.鍋爐焊接缺陷的成因分析及應(yīng)對(duì)措施探討[J].南方企業(yè)家，2018（04）.

[4]馮軼.超大型鑄鋼件安裝焊接施工技術(shù)[J].浙江建筑，2018（09）.

[5]路程，鐘紅春，汪永勝，等.大型超厚G20Mn5鑄鋼件異種鋼焊接施工技術(shù)[J].焊接技術(shù)，2015（03）.