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

发表时间：2018-06-01T10:49:17.110Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：张仙芝孙全德[导读] 摘要：金属材料焊接的过程中可以应用各种不同的焊接工艺，而焊接工艺的不同其技术要点也存在着一定的差异，为了促进金属材料焊接质量以及材料实用效率的有效提高，必须对其焊接过程中的缺陷予以充分的重视，并采取积极有效的措施，才能有效的避免材料焊接过程中缺陷的出现，促进我国金属焊接工艺水平的提高。

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆乌鲁木齐市 830000 摘要：金属材料焊接的过程中可以应用各种不同的焊接工艺，而焊接工艺的不同其技术要点也存在着一定的差异，为了促进金属材料焊接质量以及材料实用效率的有效提高，必须对其焊接过程中的缺陷予以充分的重视，并采取积极有效的措施，才能有效的避免材料焊接过程中缺陷的出现，促进我国金属焊接工艺水平的提高。

关键词：金属材料；焊接；缺陷

1金属材料焊接成型主要缺陷分析

1.1裂纹缺陷

在金属材料焊接成型处理中，焊接裂纹的出现是最为常见的一个方面，同样也是对于后续金属产品应用影响极大的一个问题表现。这种焊接裂纹在具体处理中主要表现为热裂纹和冷裂纹两种基本类型。热裂纹的出现主要就是指在金属焊接过程中，其由液态结晶转化为固态的过程中，因为一些不当操作，或者是外界环境的不良威胁，最终形成的一些裂纹缺陷，在焊接操作完成后会直接表现，比如所用金属材料的质量不佳，含有过多的杂质，或者是相应焊接周围环境的湿度不合理，都会严重干扰其整体焊接效果，出现热裂纹。冷裂纹则主要是指相应金属材料在焊接完成后的冷却过程中出现了较为明显的裂纹现象，其除了在焊后直接表现出来之外，还会在焊接完成后的几天，甚至是更长时间后出现，具备更为突出的不可控特点，该类裂纹的出现主要就是因为焊缝的处理不当造成的，相应焊缝区域出现了淬硬组织，并且产生了较为明显的约束应力，形成了裂纹表现。

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夹渣缺陷

在金属材料焊接成型操作中，其出现夹渣问题的危害性同样也是比较突出的，这种夹渣方面的影响主要就是在焊缝区域内出现了熔渣的混入，如此也就必然会对于焊缝的强度以及整体性效果产生了威胁。这种夹渣问题产生的影响因素也是比较多的，比如相应焊缝区域的切割不合理，导致其遗留较多的残渣，相应焊条的选择不合理，和具体焊接需求存在明显冲突，或者是相关焊接操作所用电流过小，都极有可能会带来较为明显的夹渣问题，最终也就很可能会形成明显焊接质量缺陷。

1.4气孔缺陷

对于金属材料焊接成型操作，其在处理中出现气孔问题的危害性同样也是比较突出的，这种气孔缺陷主要就是指在焊接区域的内部，或者是表面、接头位置，存在着较为明显的气孔，如此也就必然会对于整个焊接质量效果产生明显威胁。结合这种气孔缺陷的产生，其主要就是在相应焊接区域的处理中没有做好清洁工作，导致其相关焊接区域出现了明显的油污或者是水分，进而也就很可能在焊接操作中形成大量气体，并且被滞留在焊缝周围，导致其焊接整体质量效果出现问题。

1.5咬边缺陷

在金属材料焊接成型处理中，其存在的咬边缺陷同样也是比较常见的一个基本类型，这种咬边缺陷主要就是指在焊接区域存在着明显的凹陷边缘，进而也就必然会导致焊缝的强度受损，还影响到焊接的美观性效果。结合这种咬边缺陷的产生，其主要就是在焊接操作过程中没有规范运用焊接解决，导致其相应焊接操作所使用的电流过大，或者是焊接的速度过快，进而导致具体焊缝区域的处理质量不佳，形成了明显的凹陷问题。

1.6焊瘤缺陷

金属材料焊接成型处理中的焊瘤缺陷同样也是比较常见的一个方面，这种焊瘤缺陷主要就是指相应焊接操作的相关区域内存在着明显的金属瘤，影响到焊缝的美观性和强度效果。这种焊瘤缺陷主要就是在金属呈液态趋势下的慢慢下坠不合理而造成的，其一般和焊接操作过程中所用的电流控制不当有关，相应焊接电流过大，或者是焊接弧长过大，都会导致其焊瘤缺陷问题的出现。 2金属焊接技术缺陷的解决措施

2.1气孔的解决措施

烘干材料的过程中，要保证操作严格执行规范要求，妥善保管焊接材料和设备。焊接之前，彻底清除坡口边缘的杂质，合理控制焊接电流以及焊接速度、电弧的长度。

2.2夹渣和咬边的解决措施

合理选择坡口尺寸，彻底清理倒角，严格控制焊接速度和电流大小，保证摆动适度。在进行多层焊接的过程中，仔细检查槽边缘的融化，对焊渣进行彻底的清理。将全部的焊渣彻底清除，以实现精密焊接。另外，合理选择焊接电流以及操作方法，合理控制焊条的角度以及电弧长度，实时监控并调整工艺参数，保证焊接速度的合理性，焊道的平整性。

2.3弧坑的解决措施

在焊接过程中，要实时改变焊接方向，焊丝的长度以及开槽的侧面尺寸的制定要将焊丝的直径作为衡量基准，开槽的形状应该和木材相一致，尽可能提高中的焊接电流量，提高焊渣的融化速度，在对该面层的焊接过程中，需要及时调整单焊道为多焊道，降低金属焊接过程中的负荷，保证焊接金属的稳定性和安全性。

2.4裂纹的解决措施

为了避免出现有害裂纹，可以通过选择精确度满足要求的焊接参数，降低金属的实际冷却速度，实现裂纹形状系数的改变。也可以通过多层次多焊道的焊接方法，控制焊接产生的裂纹以及中心部分产生的缝隙，操作人员要严格按照焊接操作规程和工艺执行，降低焊缝金属的压力值。在对冷裂纹的控制中，需要合理控制氢含量，进行金属热处理，可以降低金属内部的压力以及氢含量。控制焊接用材料中的湿度，妥善保管焊条和焊剂，可以采用定期烘焙的方法，避免发生潮解。对坡口边缘进行仔细检查，避免出现油污以及水分和锈蚀，减少氢的来源渠道。结合所选择材料的等级以及碳当量、结构件的厚度和焊接环境进行焊接操作，尽可能选择合理的焊接参数，做好焊接之前的预热以及焊接之后的热处理，通过多道焊接，来实现层间温度的合理控制；做好焊接之后的处理工作，及时消氢，消除内部应力，对于淬硬的结构和组织，需要采用回火的方式进行处理，实现接头韧性的改善。保证焊接程序的合理性，可以采用分段焊接法来降低焊接过程中所产生的应力。在管道组装的过程中会产生一定数量的焊接裂纹，对于这一现象，可以结合膨胀问题来分析和考虑，对于焊道整体来说，由于焊口在受热以后会发生膨胀，所以必须结合热态和冷态来考虑结构的膨胀问题和收缩问题，当收缩受阻或者膨胀受阻时，必然会在热影响区和应力交变处产生裂纹。应用热处理技术以后，进行组织的加入以及回火操作，可以使焊接接头的韧性得到提高，应用金属多层多道焊缝，控制不同层的温度，降低焊接压力数值。

2.5未焊透、未熔合的解决措施

合理选择坡口尺寸，观察槽边缘的融合状况，将氧化皮及时、彻底地清除，同时，去除氧化膜和油质，控制金属的焊接速度和电流速度相一致，保证焊接工作的顺利开展，实现焊接质量的合理监测。正确选择坡口，对于未熔合和未焊透的位置，需要保证焊接质量，使焊接水平显著提高。

3结语

总之，必须不断的进行金属材料焊接工艺的改革和创新，加强焊接操作人员的技能水平的培训，严格的按照焊接工艺的要求进行焊接，才能从根本上提高各个行业中金属材料应有的稳定性。如果金属材料在焊接的过程中出现缺陷，必须根据实际的情况采取科学合理的措施解决当前所出现的缺陷，才能从根本上促进金属材料焊接水平和质量的不断提高，促进焊接技术工艺的进一步完善和进步。

参考文献：

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[2]曹月凤，曹荣林，陈亚群.浅析金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制[J].山东工业技术，2016（13）：29.

[3]姜哮龙.金属材料焊接中的缺陷分析及对策探讨[J].科技传播，2014，6（21）：112+217.