金属材料焊接中的主要缺陷与措施

发表时间:2019/12/19   来源:《电力设备》2019年第17期   作者:董学信
[导读] 摘要:随着我国工业的快速发展,金属材料的焊接技术在工业领域的发展之中占有重要的地位,国内当前的部分工业部门在金属的焊接方面存在一定的不足之处。
        (中国能源建设集团黑龙江能源建设有限公司  黑龙江省哈尔滨市  150016)
        摘要:随着我国工业的快速发展,金属材料的焊接技术在工业领域的发展之中占有重要的地位,国内当前的部分工业部门在金属的焊接方面存在一定的不足之处。由于金属焊接技术的要求较为严格,此外我国的金属焊接历史进程较为短暂,在一定的方面缺乏有关的经验和实践支撑,导致国内的金属加工部门呈现出良莠不齐的局面。
        关键词:金属材料;焊接成型;缺陷及控制;分析研究
        现阶段社会发展中很多行业都会涉及到金属产品的应用,这些金属产品的生产也就必然离不开对于金属材料的加工处理,而相应金属材料的加工处理又需要切实围绕着金属材料的焊接操作进行把关,确保金属材料的焊接成型能够较为规范可靠是比较重要的前提条件。
        1金属材料焊接中缺陷问题分析
        1.1焊接裂纹问题
        焊接裂纹是金属材料焊接中较为常见的缺陷问题之一,在焊接过程中,所出现的焊接裂纹包括纵向裂纹、横向裂纹以及显微裂纹等多种形式。焊接裂纹是金属材料在由结晶状态转为固化期间所形成的,其中也有部分焊接裂纹在焊接完成后才会得以显现。根据焊接裂纹的产生机理也可分为冷裂纹与热裂纹,而这两种裂纹对金属焊接质量会形成不同的影响,若不对此进行防范,将对金属应用产生较大危害。其中冷裂纹是比较常见的焊接裂纹形式,主要发生于焊接完成后的冷却过程中,多在融合点位置出现;热裂纹多发生于焊接期间液体凝结过程中,且多在焊缝位置出现。
        1.2焊接未熔合、未焊透问题
        在金属材料焊接过程中,焊接未熔合现象是坚决不允许存在的,未焊透现象对于双面焊接的焊缝也是坚决不允许出现的。金属材料在焊接中出现未焊透、未熔合缺陷主要的原因有三点:
        ①焊接母体尚未真正融化或者已经开始融化时表面氧化膜未经清除就添加了融化金属,在这种情况下,极容易发生焊接未熔合缺陷。
        ②母金属材料在还没有完全熔掉时,金属材料也没有完全被焊进接头的根部,这就是未焊透现象产生所在。在金属焊接时,焊接电流强度比较小,溶解度深浅也存在深浅差异,焊接坡度处的角度比较小,和焊接母体的焊接交界处标准不一,焊接交界处的清洁工作没有做好,这些都会引起未焊透缺陷。一般情况下,焊接中所使用的焊条直径不标准是比较容易引起焊接未焊透缺陷,未焊透缺陷会加大焊接裂纹的出现几率和裂纹面积,也会使焊接强度减弱。
        ③在焊接过程中,用于焊接的装配未能满足焊接实际要求,比如在焊接装配间隙过大、坡口角度太大或太小、焊接钝边太厚或者太薄,都会让焊接操作出现失误,特别是在焊接操作时,焊接熔渣的流入使焊接接口氧化膜受到油污、油渍的污染,金属焊接受到阻碍,电弧发生偏离,从而造成焊接边缘出现未熔合问题。焊接未熔合或是焊接未焊透缺陷都会不同程度地减小焊接成品的承载面积,使得焊接成品存在质量问题。
        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出现其他缺陷
        ①焊缝组织有可能达不到要求,或者因为没能达到标准的化学成分,还有就是发生在焊接期间由元素烧损而导致的焊缝金属化学成分的不稳定等。这一切都会不断减弱焊缝的力学能力,从而更加严重的使得接头的耐蚀性也遭受侵害;
        ②咬边也是在焊接过程当中会发生的,主要还是因大电流或不合适的焊条角度再封的焊缝边沿的凹坑没有很好地在第一时间填充金属而造成的。

这一种现象可能会使得金属材料的使用面积大大减小,与此相伴也令结构的承受抗压力这一指标难以达到要求,更严重的就是因反作用力大大聚集而导致裂缝。
        2金属材料焊接中缺陷问题的防控措施
        2.1针对焊接裂纹问题的措施
        针对焊接裂纹问题的措施包括三个方面:①在金属焊接过程中,适当的减弱焊接应力,按照焊接工艺流程,针对金属材料的不同属性选择焊接工艺,掌握金属焊接中的冷却速度。②在金属焊接过程中,加强对焊条材料的选择,倾向于低氢焊条的选择,能够在最大程度上减少焊接缝中氢气的扩散量,由此焊接期间产生的化学反应。③对需要进行焊接的材料进行防潮与防晒管理,避免基于材料保管不当所导致的缺陷问题出现。④在进行焊接过程中,需要先将母材进行预热,然后在应用到焊接过程中。
        2.2预防未熔合、未焊透问题的措施
        针对金属材料焊接的面积、直径大小,对焊接坡口尺寸和角度选取焊接焊条,应采取以下措施:①严格按照焊条合理选择标准,防止因尺寸不合适、角度不合理造成未熔合和未焊透现象的出现;②严格把握焊接电流强度和焊接速度,控制好焊接速度和电流强度,在金属材料焊接过程中,选用合理幅度摆动焊条,关注焊接过程中两端金属材料的变化情况,在进行焊接封底时,一定要做好焊接封底工作,并关注焊接坡口的融合情况,避免出现焊机边缘不熔合现象。
        2.3针对焊接夹渣问题的措施
        金属焊接期间,为控制焊接夹渣问题的出现,可加强对以下两个环节的关注。①焊条的选择。常规条件下,若焊接期间所选择的焊条偏酸性,则需要在焊接期间加大电流强度,若焊接时选择的焊条偏碱性,则在焊接期间控制电弧长度。②边缘处理。在金属焊接期间,需要做好坡口边缘的清洁工作,确保在焊接时边缘无污渍或水分,规避焊接缝边缘基于氧割出现熔渣问题。
        2.4预防其他问题的措施
        焊接时,还需要关注金属材料焊接的环境、温度,保证清洁干净的焊接环境,保持适宜的焊接温度。当温度过低时,就需要采取余热措施,定期检查焊接环境中的焊接材料,注重焊接焊条的选择、金属材料的选择以及焊接时工艺技术的选择,同时,保证焊接环境的通风、散热,确保金属材料焊接在正常情况下顺利进行。
        2.5提升焊接人员技能及理论水平
        对于金属材料焊接成型处理的一线操作人员,同样也需要重点加强有效控制,促使其能够具备理想的综合能力和素质,在实际金属材料焊接成型操作中能够表现出较强的操作规范性效果,准确掌握各个焊接操作技术手段的参数控制和基本需求,与时俱进不断提升自身的综合素质,严格规范各个焊接程序,降低操作失误几率。
        结语
        金属的风靡也随之引发了焊接技术的日益加速发展,然而通过这篇文章我们可以清楚地认识到金属焊接时存在种种的弊端,它会直接对焊接结构不利,更有甚者严重伤害人们的人身安全。因此不论以何为其出发点,我们都要最大程度地克服种种不足,制定并实施各种措施,对焊接人员提出更高的要求,不断研发更好的焊接方法,使得焊接质量逐步攀升。
        参考文献
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