金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

姜國才

摘 要：金屬材料焊接時，可以采取很多種焊接工藝，但是由于焊接工藝具有多樣化的特點，所以不同的焊接工藝，有不同的技術(shù)要點。為了推動金屬材料焊接質(zhì)量提升，得到更高的材料實用效率，就應(yīng)該高度的重視焊接環(huán)節(jié)產(chǎn)生的各種缺陷問題，運用科學(xué)的措施加以控制，防范材料焊接時產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷現(xiàn)象。分析金屬材料焊接成型中的主要缺陷，并提出科學(xué)的控制舉措。

關(guān)鍵詞：金屬材料;焊接;缺陷;控制

引言：金屬材料在許多行業(yè)中均有廣泛應(yīng)用，主要的應(yīng)用方式需要以焊接工藝作為基礎(chǔ)，而在對金屬進行焊接成型時，往往會因為受到諸多因素的影響而存在一定缺陷，致使金屬使用壽命及功能難以全面發(fā)揮[1]。

1 金屬材料焊接成型主要缺陷分析

1.1 裂紋缺陷

金屬材料焊接成型加工中，裂紋是出現(xiàn)頻率最高的缺陷之一，對產(chǎn)品的質(zhì)量影響也非常大。根據(jù)不同的裂紋產(chǎn)生原因，可以將其分為熱裂紋和冷裂紋兩種。熱裂紋焊接時當(dāng)材料從液態(tài)晶體向固態(tài)晶體轉(zhuǎn)化的時候， 出現(xiàn)了不正確操作，或者受到外界不良因素的沖擊，就會造成熱裂紋的產(chǎn)生。熱裂紋通常會出現(xiàn)在材料表面，不但對金屬材料的性能造成影響，也影響產(chǎn)品的美觀性。導(dǎo)致熱裂紋出現(xiàn)的各種原因中，材料本身質(zhì)量不佳， 金屬材料中雜質(zhì)較多，工作環(huán)境濕度較大，這些因素都會增加熱裂紋產(chǎn)生的可能性。如果說熱裂紋的產(chǎn)生于焊接中的話，冷裂紋則產(chǎn)生于焊接后， 通常是焊接作業(yè)結(jié)束后的不恰當(dāng)處置，會造成冷裂紋的出現(xiàn) ;冷裂紋出現(xiàn)往往在焊接成型結(jié)束幾天以后，其為主要集中在焊縫周圍，根本上是因為淬硬組織約束應(yīng)力而導(dǎo)致的。

1.2 夾渣缺陷

在當(dāng)前需要工作人員能夠切實做好金屬材料的焊接成型工作，在焊接的過程當(dāng)中特別容易出現(xiàn)夾渣的問題，主要是由于焊接區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了熔渣，這樣的情況之下勢必會對于焊縫整體效果和強度都造成重大的負(fù)面影響。對于夾渣問題產(chǎn)生因素進行分析，其主要包括多個方面，例如，焊縫區(qū)域切割缺乏合理性及科學(xué)性，進而導(dǎo)致存在著大量殘渣，或者是焊接人員在焊接過程當(dāng)中選擇采用的焊條和具體焊接的需求存在著較大沖突等等。另外，在實際焊接過程當(dāng)中所采用的電流比較小，這樣情況之下都可能會造成顯著夾渣問題，最終會對于焊接的質(zhì)量造成重大影響。

1.3 焊瘤缺陷

焊瘤指的是金屬焊接成型過程中焊縫周圍多余的殘留金屬。在平焊過程中，如果熔池溫度太高，便容易出現(xiàn)燒穿的情況，導(dǎo)致熔化鐵水掉落， 從而在焊縫的背面出現(xiàn)焊瘤;在立焊過程中那個，如果熔池溫度太高，焊條的深入則會偏深，此時金屬會過多熔化而不斷向背面流動，從而在背面形成焊瘤。

1.4 氣孔缺陷

氣孔對于金屬焊接加工來說，雖然較為常見，但危害性卻較大。就氣孔出現(xiàn)的位置來看，焊接部分是出現(xiàn)較多的位置，另外接頭與表面，同樣可能會出現(xiàn)氣孔。不管其具體位置在哪里，對于金屬材料的整體性能的影響是非常大的，尤其是造成整個焊接材料的強度下降。氣孔的出現(xiàn)，主要原因是在焊接作業(yè)前，對于焊接區(qū)域未實施徹底有效的清潔，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)外有水分、油污等存在 ;這樣在焊接過程中，水分和油污在高溫下形成氣體，就很容易造成材料出現(xiàn)氣孔。

2 焊接成型加工中的常見缺陷的針對性防控

2.1 裂縫問題的控制

為了讓操作在安全的狀態(tài)中進行，需要施工人員著重的注意裂縫問題，技術(shù)人員要依照標(biāo)準(zhǔn)的操作程序?qū)嵤┳鳂I(yè)。為了防范整個焊接時產(chǎn)生熱裂縫，創(chuàng)造最佳的焊接環(huán)境，防范焊接期間出現(xiàn)雜質(zhì)問題，同時需要科學(xué)的設(shè)定焊接參數(shù)，促使焊接質(zhì)量提升[2]。冷裂縫通常是在焊后延遲一段時間以后才產(chǎn)生，要恰當(dāng)?shù)倪x取焊條，注意氫氣含量的情況，運用相應(yīng)的技術(shù)，把氫氣含量控制在較低范圍中。管理者需要選取高質(zhì)量的焊接材料，管理好周圍環(huán)境的濕度。

2.2 夾渣問題的控制

要想有效避免焊接夾渣的缺陷出現(xiàn)，首先要結(jié)合實際情況去選擇合適的焊接工藝與焊條，通常來講倘若焊接時采用的是酸性焊條，那么在焊接過程中一定要選用交流電源;如果采用的是堿性焊條，那么焊接過程中要選用直流電源以及極性反接，同時對焊接電弧長度予以把控，防止出現(xiàn)焊接夾渣的情況。

2.3 焊瘤問題的控制

為了控制好金屬材料焊接成型中凹陷的情況，需要調(diào)節(jié)好焊接位置， 以及采取有電流減弱的焊機操作，按照標(biāo)準(zhǔn)的操作方法進行焊接。焊接成型時，需要短暫的停留處理焊條，焊接期間，如果出現(xiàn)了不慎熔化的母材，應(yīng)該采取全面熔敷金屬補充等處理。用焊角焊縫過程中，將直流焊采取交流焊代替，也可以積極的防范咬邊凹陷的情況。在控制焊瘤方面上，主要是對焊條質(zhì)量進行科學(xué)的控制，例如采取無偏芯焊條，同時對液態(tài)金屬流向嚴(yán)格關(guān)注，避免在焊縫溢出，另外操作的時候，對焊接的姿勢需要規(guī)范。

2.4 氣孔問題的控制

對于氣孔和咬邊缺陷的控制，需要從三方面予以保證。一是做好焊接位置清潔，保證沒有水分、油污等物質(zhì) ;二是要使用高質(zhì)量焊條，從而控制氫氣量;三是要做好電流管理，保證其平穩(wěn)性。做到這三點，就能夠最大程度的消除氣孔和咬邊出現(xiàn)的可能性。

3 焊接成型加工中的缺陷控制策略

3.1 對材料焊接參數(shù)的控制

要想有效保證焊接質(zhì)量，降低焊接中缺陷的發(fā)生率，控制好焊接參數(shù)是至關(guān)重要的。針對焊接作業(yè)的實際情況，設(shè)計合理的焊接參數(shù)，并在焊接作業(yè)中對焊接參數(shù)有良好的控制，保證其穩(wěn)定性，能夠非常有效提升焊接質(zhì)量，減少各種缺陷和問題。就上文中我們對各種常見缺陷的原因分析來看，焊接電流過大、過小、不穩(wěn)定都可能會造成焊接的質(zhì)量問題 ;所以務(wù)必要基于焊接材料的實際特點以及選擇的焊接工藝技術(shù)，從而明確電流的最佳水平，并且在焊接作業(yè)的過程中，確保電流的穩(wěn)定性，這樣就能夠非常有效的規(guī)避各種質(zhì)量問題。另外，焊接角度焊接弧度同樣是對焊接質(zhì)量有較大影響的重要參數(shù)，所以在實際焊接作業(yè)過程中，務(wù)必要執(zhí)行金屬材料焊接成型技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而保證相關(guān)焊接參數(shù)的正確性。

3.2 跟蹤監(jiān)督以及管控金屬材料焊接過程

在目前，為了切實保障焊接的整體效果和質(zhì)量符合要求，相關(guān)焊接人員不僅僅需要對于焊接環(huán)境及焊接材料進行嚴(yán)格的規(guī)定，更加需要注重焊接過程當(dāng)中每一個細(xì)節(jié)。在實際焊接的過程當(dāng)中，還需要相關(guān)操作人員進行必要檢查監(jiān)督工作，這樣才能夠保證最終焊接質(zhì)量符合規(guī)定。針對焊接進行檢查過程當(dāng)中，要注意觀察容易產(chǎn)生缺陷的地方。其中，要注重焊接環(huán)節(jié)過程當(dāng)中避免產(chǎn)生雜質(zhì)，保障焊接位置干凈，在對雜質(zhì)進行處理的過程之中，一般是可以采取烘干或擦拭的方式，進而保障焊接有效性[3]。另外，還需要求相關(guān)人士嚴(yán)格按照規(guī)范進行焊接操作，避免操作主觀性、隨意性過大而造成質(zhì)量缺陷或質(zhì)量問題。

結(jié)束語：綜上所述，雖然現(xiàn)如今金屬材料的焊接成型工藝不斷發(fā)展成熟，但是依舊不可避免地會存在一定缺陷，這些缺陷也會對金屬焊接效果及質(zhì)量形成負(fù)面影響。因此，我們需要對金屬材料焊接成型過程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的問題進行分析，同時結(jié)合現(xiàn)實情況去正確修正，對焊接材料進行優(yōu)選，把控好焊接速度與電力，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，避免一切不規(guī)范操作帶來的焊接缺陷，確保金屬材料焊接成型質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 岳亮.金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探討[J].世界有色金屬，2020，（4）：252-253.

[2] 孟玲麗.金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探討[J].世界有色金屬，2019，（22）：267-268.

[3] 孫建.金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探討[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017，（4）：116.

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