金属材料焊接中的缺陷分析及对策分析

金属材料焊接中的缺陷分析及对策分析

王彦松 田营

北方测盟科技有限公司 ,辽宁 沈阳 110042

摘要：由于焊接的大量广泛的使用，因此对于焊接过程中的技术操作要更加的重视，要有严格的要求，尽量的避免焊接出现缺陷等方面的问题，保证焊接的质量。基于此要保证焊接时的焊接技术要求，保证焊接成品的完整性，将焊接缺陷降到最低,本篇文章就对于目前焊接所可能出现的普遍性缺陷进行了原因的分析，提出了一些相应的措施。

关键词：金属材料；焊接；缺陷及对策

1 金属材料焊接中的主要缺陷

1.1 焊接裂纹

焊接裂纹是金属焊接中最常见的现象，是由金属从晶体状态向固体状态转化的过程中产生的，焊接裂纹包括热裂纹和冷裂纹。热裂纹是指金属从液体状态转化为固体状态的过程中产生的缝隙，其产生的主要原因是因为焊接熔池中存在FeS等含硫类的低熔点物质等含硫类的低熔点物质，这些物质的凝固时间较晚，且强度、塑性等性能相对较差，在进行焊接时，这些物质会受到外界作用力的影响而发生张拉现象，这便形成了焊接裂纹，即：热裂纹。冷裂纹是指在焊接冷却的过程中，出现在金属材料及焊缝融合区域的融合线中的裂缝，其产生的主要影响因素有：低气温、扩散氢、外界约束等。冷裂缝出现的时间一般在焊接完成后的几分钟到几天之内，其对焊接结构的质量及安全性能有极大的影响^[1]。

1.2 焊缝折断缺陷

对于金属材料的焊接处理而言，相应焊接质量不佳还容易表现为焊缝区域的折断问题，其焊缝区域因为整体性不佳，进而也就很可能会导致其容易在受力状况下出现折断或者是突变问题，最终导致其金属产品的应用价值受损。结合这种焊缝折断缺陷而言，其主要原因就是具体焊接操作的落实不规范，存在着明显的未焊透或者是未融合问题，最终也就很可能会导致其焊接区域的整体规范性受损。当然，这种未焊透或者是未融合问题的出现更是受到了多个方面的威胁和干扰，比如对于焊接操作中的角度选择，其存在大小不适宜问题的话，就极有可能会影响到焊接的彻底性，而焊条选择不合理，或者是相应焊接技术手段的处理不规范，焊缝位置的清洁工作处理不当，都极有可能会产生未焊透问题。

1.3 夹渣问题

在金属焊接过程中，或金属焊接结束后，在焊缝中掺杂或保留的熔渣状物质称其为夹渣。夹渣在一定程度上影响了焊缝的强度和金属的密封性，产生夹渣的原因有：①在焊接过程中，因为坡口角度太小、焊接电流过小或焊接速度超快就会形成焊接残渣；②在焊缝边缘，采用氧或碳弧刨削法进行切割时所遗留下来的熔渣；③在使用酸性焊条进行焊接时，由于操作不当或焊接电流不足而形成的“糊渣”；④因为选择焊条错误，或是焊条的偏芯不准等所形成的夹渣问题^[2]。

1.4 咬边

咬边缺陷是指金属材料焊接区域出现的明显凹陷边缘，是金属材料焊接缺陷中的一个基本类型。出现咬边缺陷也会导致焊缝强度下降，破坏材料焊接成型的美观性。这种缺陷问题主要是由于焊接操作不合理导致的，比如焊接速度过快，容易导致焊缝处理质量下降，进而出现边缘凹陷现象。此外，在焊接过程中使用的电流过大，也容易导致咬边缺陷。

1.5 焊接气孔问题

焊接人员在工作过程中没有清除坡口的边缘地带的杂物，导致坡口边缘存在锈迹和油污等，这些污物会影响到金属材料焊接工作，导致金属材料出现气孔，焊接人员没有根据焊接标准烘焙处理焊条和焊剂，使用焊条和焊剂的方法不够恰当，导致金属材料出现焊接气孔问题。

2 金属材料焊接技术改进措施分析

2.1 裂纹的防治措施

1. 在防治热裂纹时，应当要严格依照工艺流程来降低焊接应力，合理选择焊接工艺。而且还需要严格控制焊接工艺的参数，合理把握焊接冷却速度，可适当提高焊接的形状系数。此外，还可采取小电流多层多道焊的方式来减少焊接中心裂纹的出现。第二，在防治冷裂纹时，要合理选择焊条。他平面构成先用低氢型，以便于将氢在焊缝中的扩散量降低。此外，还可将坡口边缘的水分、油污清洁十净，也可达到降低氢含量的目的。不仅如此，还需要切实依照保管使用要去来保管焊接材料，避免其受潮。在选择线能量以及焊接工艺时也需要严格依照相关要求来进行。防止冷裂纹还可通过将焊接应力以及转变接头韧性来实现。

2.2 预防焊接过程中产生夹渣的措施

在焊接过程中对坡口尺寸的选择要科学合理、认真清理坡口表面的水分以及油污等物质，并且清理要及时、对焊接电流要合理控制，并且要将焊接速度控制在与焊接电流相适应的状态。在进行运条摆动时也要科学合理，符合相关规定。以上措施对于焊接过程中出现夹渣具有很好的预防作用。

2.3 焊接过程中产生夹渣措施

在焊接过程中对坡口尺寸的选择要科学合理、认真清理坡口表面的水分以及油污等物质，并且清理要及时、对焊接电流要合理控制，并且要将焊接速度控制在与焊接电流相适应的状态。在进行运条摆动时也要科学合理，符合相关规定。

2.4 解决焊接气孔问题

通常是在焊接金属材料的内部和接头等部位产生焊接气孔问题，这类问题会直接影响到焊接工作质量，为了避免出现气孔问题，工作人员需要清除坡口周边的污物，保障焊接部位的整洁度。以焊接标准为基础，工作人员需要控制焊接的速度和电流，同时需要严格控制焊条质量和焊剂质量，工作人员在材料入库之前需要严格控制材料质量，如果工作过程中利用埋弧焊技术，工作人员需要尽量控制线能量。

2.5 咬边问题的控制

在焊接接头的过程中，影响焊接质量的主要原因是咬边缺陷，比如融化的焊条没有完全填满焊根的凹槽，因此而导致咬边缺陷现象的出现，又可能是由于在焊接接头的时候焊接速度过快无法有效的进行金属填充。为了防止咬边问题出现，主要措施是电流的选择和焊接速度的控制，在焊接电流的选择上主要是选择低压电弧进行操作，此外在焊接过程中，还要保证破口的两边有稳定的电弧，当金属将破口填充完后，需要采用半圆运条的方法焊接，进一步防止咬边缺陷的出现，确保整个焊接工作的质量符合要求。

3 结语

焊接成型是金属材料加工的一个重要环节，直接关系着材料成型质量。根据不同金属产品的加工要求，要尽可能减少焊接缺陷，严格遵守相关操作技术规范。面对日益提高的金属材料焊接质量要求，要明确各种焊接缺陷的成因，从而采取有效的控制策略，减少缺陷问题。

参考文献：

[1]于哲，薛川.探析金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施[J].化工设计通讯，2017，43(11):92-93.

[2]赵洪，刘爽庆，王家文.金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨[J].山东工业技术，2017，(02):50.