芻議金屬材料焊接中的主要缺陷及對策

芻議金屬材料焊接中的主要缺陷及對策

[摘要]金屬材料是目前應(yīng)用最廣泛的材料之一，金屬材料的焊接不僅關(guān)系到材料的利用效率及使用效益，還在肯定程度上影響著各行各業(yè)的建設(shè)及進展。首先，本文分析了金屬材料焊接中的主要缺陷及產(chǎn)生緣由;其次本文依據(jù)金屬焊接的主要缺陷提出了一些相關(guān)的防治對策。

[關(guān)鍵詞]金屬材料焊接缺陷對策質(zhì)量

引言

金屬材料焊接是指利用電弧焊、超聲波焊、電阻焊等焊接方式將兩個分別的金屬物質(zhì)中的原子或分子結(jié)合在一起，進而進行金屬重塑或金屬重組的過程。金屬焊接在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用及進展，但是，由于焊接裂紋、夾渣等焊接缺陷的產(chǎn)生，金屬材料的應(yīng)用效率始終得不到有效的改善，因此，分析金屬材料焊接中的主要缺陷、討論金屬焊接缺陷的防治對策對金屬焊接的質(zhì)量及金屬材料的應(yīng)用具有非常重要的意義。

一金屬材料焊接中的主要缺陷

1焊接裂紋

焊接裂紋是金屬焊接中最常見的現(xiàn)象，是由金屬從晶體狀態(tài)向固體狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程中產(chǎn)生的，焊接裂紋包括熱裂紋和冷裂紋。[1]熱裂紋是指金屬從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)化為固體狀態(tài)的過程中產(chǎn)生的縫隙，其產(chǎn)生的主要緣由是由于焊接熔池中存在FeS等含硫類的低熔點物質(zhì)，這些物質(zhì)的凝固時間較晚，且強度、塑性等性能相對較差，在進行焊接時，這些物質(zhì)會受到外界作用力的影響而發(fā)生張拉現(xiàn)象，這便形成了焊接裂紋，即：熱裂紋。冷裂紋是指在焊接冷卻的過程中，消失在金屬材料及焊縫融合區(qū)域的融合線中的裂縫，其產(chǎn)生的主要影響因素有：低氣溫、集中氫、外界約束等。冷裂縫消失的時間一般在焊接完成后的幾分鐘到幾天之內(nèi)，其對焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及平安性能有極大的影響。

2夾渣

夾渣是指在金屬焊接過程中或金屬焊接完成后，摻雜或殘留在焊縫中的熔渣類物質(zhì)。夾渣對金屬焊縫的強度及密閉性有極大的影響，夾渣產(chǎn)生的主要緣由有：①在焊縫的邊緣，采納有氧割或炭弧氣刨等切割方式進行切割時所殘留下的熔渣;②在焊接過程中，由于坡口角度較小、焊接速度過快或焊接電流太小等緣由所造成的焊接殘渣;③在選用酸性焊條進行焊接時，由于運條方式不當(dāng)或焊接電流不夠等緣由所造成的"糊渣';④由于焊條選擇錯誤或焊條偏芯不準(zhǔn)等緣由所導(dǎo)致的夾渣。

3未焊透、未熔合

未焊透、未熔合是金屬材料焊接中極易消失的一個問題，它簡單使焊接縫隙發(fā)生間斷或驟變現(xiàn)象，造成金屬焊接消失強度減弱、裂縫增多等問題。未焊透是指在結(jié)構(gòu)尾部，金屬沒有完全焊接熔入到焊頭根部的現(xiàn)象，其產(chǎn)生的主要緣由有：焊接電流過小;焊條偏芯不準(zhǔn);焊根處理不凈;坡口尺寸及間隙大小不符等。未熔合是指焊件與焊縫金屬或焊縫層之間存在局部未熔透的現(xiàn)象，產(chǎn)生未熔合的主要緣由有：①焊接電流過小或焊接速度過快;[2]②焊接角度不精確?????;③焊條表面不凈等。

4其它缺陷

其它缺陷主要包括氣孔、咬邊、焊瘤等，氣孔是指由于坡口四周雜物清理不凈，焊芯出銹、掉落或焊接速度過快、電弧過長等緣由而導(dǎo)致的焊接內(nèi)部、焊接表面或焊頭等地方消失氫氣孔的現(xiàn)象;咬邊是指由于焊接不當(dāng)、焊機軌道不公平緣由造成焊縫邊緣消失凹陷的一種現(xiàn)象;焊瘤是指由于氣溫太高、運條不均等緣由導(dǎo)致液體材料落下凝聚時在材料表面形成瘤狀物的現(xiàn)象。

二金屬材料焊接中的防治對策

1防止焊接裂紋的對策

對于熱裂紋，首先，焊接人員要嚴(yán)格根據(jù)焊接的工藝流程，選擇合理的焊接方式，盡可能的減小焊接過程中消失的焊接應(yīng)力;其次，焊接人員要適當(dāng)提高焊接的外形系數(shù)，嚴(yán)格掌握焊接的冷卻速度，重點把握焊接的施工工藝及焊接參數(shù);最終，焊接人員要盡可能的采納小電流、多道焊的焊接方式，避開焊接中心消失縫隙及裂紋現(xiàn)象。對于冷裂紋，其防止對策有：①選擇含氫量較少的焊條，削減氫類物質(zhì)在焊縫中的集中;[3]②留意金屬材料及焊接物質(zhì)的保存條件及使用說明，避開材料及焊接物質(zhì)消失受損受潮現(xiàn)象;③清掃坡口四周的油漬、水分，保持焊條的干凈潔凈;④消退氫物質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力、淬硬組織回火，轉(zhuǎn)變焊接的應(yīng)力分布及接頭韌性;⑤選擇較優(yōu)的焊接數(shù)值，使用正確的焊接步驟，降低外界因素的干擾，提高材料的焊接質(zhì)量。

2防止夾渣的對策

首先，焊接人員在確定坡口規(guī)格時，要選擇合適的坡口尺寸，同時，焊接人員要準(zhǔn)時、仔細(xì)地清理坡口邊緣及坡口四周的`污物類物質(zhì)，保持坡口的潔凈干凈;其次，在進行金屬焊接時，焊接人員要合理掌握焊接的電流大小及焊接速度，避開由于電流過小過速度過快而導(dǎo)致消失夾渣的現(xiàn)象;最終，焊接人員要合理掌握運條的搖擺速度及搖擺方式，[4]削減由于運條搖擺不當(dāng)而導(dǎo)致的"糊渣'現(xiàn)象。

3防止未熔透、未熔合的對策

①焊接人員要選取合理的坡口規(guī)格;②在進行焊接時，焊接人員要把握好焊接的電流速度，確定適當(dāng)?shù)碾娏鞔笮?③焊接人員要準(zhǔn)時清理坡口污物，保持坡口的干凈;④在進行封底焊接時，要清根徹底，同時，運條搖擺要合理、適當(dāng);[4]⑤在焊接熔合的過程中，焊接人員要親密關(guān)注兩側(cè)及四周的熔合狀況，保證材料的熔合狀態(tài)。

4焊接缺陷的修正對策

修正是金屬材料焊接的最關(guān)鍵的問題，在進行焊接缺陷修正時，焊接人員應(yīng)當(dāng)留意：①焊接修正不能在背水、帶壓等狀況下進行;②當(dāng)焊接溫度較低時，焊接人員要實行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱及保溫措施，以確保材料的焊接質(zhì)量，削減焊縫的形成產(chǎn)生;③準(zhǔn)時、反復(fù)的對焊縫進行檢查、修正，直至焊縫滿意合格要求;④在進行焊接時，做好過程監(jiān)督、過程檢查，削減焊接的返修、返工，確保焊接的質(zhì)量及效率。

5提高焊接人員的專業(yè)技能

首先，要提高焊接人員的專業(yè)學(xué)問，即：在選取焊接人員進行金屬焊接時，要從材料選取、焊接姿態(tài)、專業(yè)學(xué)問及掌握力量等方面進行綜合考慮，確保焊接人員的專業(yè)學(xué)問，保證焊接工序的合理有效，從而削減人為因素所帶來的焊接缺陷。其次，要加強焊接人員的技能培訓(xùn)，即：對于不專業(yè)、不合格的焊接人員，準(zhǔn)時實行培訓(xùn)措施，加強焊接人員的自檢自控力量，嚴(yán)格掌握焊接人員的專業(yè)素養(yǎng)及技能指標(biāo)。

三結(jié)束語

金屬材料及其焊接技術(shù)是目前很多行業(yè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，據(jù)統(tǒng)計可知，金屬材料