金屬材料焊接中的常見問題及對策

張博

摘要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)依然處于重要的市場領(lǐng)域，金屬被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，成為日常生產(chǎn)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(xiàn)各種各樣的缺陷。這些缺陷嚴(yán)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(yīng)的防止對策，以期進一步提升金屬材料焊接水平。

關(guān)鍵詞：金屬材料;焊接;缺陷;對策

隨著科技的進步與發(fā)展，對常規(guī)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(dāng)?shù)氖侄危箖蓚€分離的金屬物體產(chǎn)生原子或分子間的結(jié)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(guān)注。

1金屬材料焊接中容易出現(xiàn)的問題

1.1出現(xiàn)未焊透、未熔合現(xiàn)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(xiàn)象叫做未焊透。產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)，間隙大小也不精確;3）焊條的偏芯度不精準(zhǔn);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(yán)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(jié)合在一起的缺陷。產(chǎn)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(zhì)導(dǎo)致金屬之間未能良好結(jié)合等。未熔合使得對承載面積的減小，應(yīng)力集中比較嚴(yán)重。

1.2出現(xiàn)焊接裂紋

裂紋是金屬焊接中最常見的現(xiàn)象，是由結(jié)晶狀態(tài)向固體狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程中所產(chǎn)生的。一般在焊接后立刻顯現(xiàn)或是經(jīng)過短時間就可見，常常處于焊接母材與交界熱裂紋是在結(jié)晶過程之中，主要發(fā)生在偏析部位。熱裂紋是由于熔池中留有一些凝結(jié)點較高高、熔點較低的雜質(zhì)晶體，這些晶體塑造性低且強度差，所以在凝結(jié)中，遇到約束應(yīng)力就容易被拉開，形成裂紋。冷裂紋常常發(fā)生在焊接過程之中或是焊接完成之后，已經(jīng)形成了構(gòu)造，在遇到較低的氣溫時就會產(chǎn)生裂縫，有的在焊接完成之后就出現(xiàn)，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(xiàn)，對結(jié)構(gòu)的安全使用破壞極大。

1.3出現(xiàn)夾渣情況

夾渣是指焊縫中存留的熔渣。產(chǎn)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(xiàn)其他缺陷

1）由于化學(xué)成分不達標(biāo)或是焊接過程中元素?zé)龘p造成焊縫金屬化學(xué)成分發(fā)生變化，或是造成焊縫組織不符合要求。會造成焊縫的力學(xué)能力下降，進一步影響接頭的耐蝕性;

2）焊接時常常出現(xiàn)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(chǎn)生的;

3）由于焊條角度不恰當(dāng)或是電流過大等導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(xiàn)各種缺陷，由此導(dǎo)致金屬材料質(zhì)量難以保證，因此，針對金屬材料焊接中的缺陷采取相應(yīng)對策具有重要意義。

2.1防止裂紋的措施

嚴(yán)格遵守焊接的相關(guān)規(guī)定，選擇科學(xué)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(rèn)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(zhí)行，有效避免焊縫交界處產(chǎn)生裂紋。同時對焊縫形狀系數(shù)適當(dāng)提升，減小焊接的應(yīng)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(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行選擇。還要恰當(dāng)?shù)倪x擇電流的大小和焊接的速度。焊接中，適當(dāng)擺動運條，并且在融合過程中，集中注意力，密切注意兩側(cè)情況變化。確保一切過程按照正確的焊接技術(shù)，嚴(yán)格按照施工規(guī)范執(zhí)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(dāng)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(xiàn)夾渣。還要規(guī)范確定坡口角度以及使焊接速度保持在可控范圍內(nèi)，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(xùn)，包括在選取所用材料以及施工環(huán)境，或是施工過程中所采取的姿勢、控制等專業(yè)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(yè)不合格的焊工進行培訓(xùn)，嚴(yán)格把控焊工的素質(zhì)和技能達標(biāo)。

3結(jié)論

隨著金屬材料的廣泛使用，焊接技術(shù)也在不斷進步，但是，金屬焊接過程中難免會出現(xiàn)各種各樣的缺陷，這些缺陷不僅對焊接結(jié)構(gòu)帶來災(zāi)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(xiàn)缺陷，還需做好防范措施，要求焊接工作者嚴(yán)格遵守焊接的相關(guān)規(guī)定，選擇科學(xué)合理的焊接程序，進一步開發(fā)新的焊接方法，從而提高焊接質(zhì)量。

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（作者單位：營口京華鋼鐵有限責(zé)任公司）