摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。金属材料焊接技术也得到了快速提升。金属材料焊接过程中需要利用各种焊接工艺，不同的焊接工艺具有一定的差异性，为了保障金属材料焊接质量，提升金属材料的利用效率，工作人员需要重视金属材料焊接中的缺陷，提出针对性的措施，避免在金属材料焊接出现问题，进一步提高我国金属材料焊接工艺。
关键词：金属材料；焊接；缺陷；防治措施
引言
金属材料是当前各个工业领域中常用的材料之一，其质量的好坏对生产出的产品质量具有直接性影响，所以，在工业生产中，要切实把握与控制好金属材料的质量。基于此，本文主要对金属材料焊接中的缺陷及防治措施做论述。
1金属材料的加工特性
金属特性由金属组合键性质决定，金属材料可在熔融状态下与氧等非金属形成合金。根据金属元素添加量，合金可分为二元合金、多元合金。金属材料加工特性包括铸造性、切削加工性。铸造性是金属熔化后呈液态，金属材料铸造性能是流动性、吸气倾向。影响合金流动性因素有合金化学成分，纯铁流动性好。铸铁中共晶成分铸铁流动性最佳，能形成高熔点夹杂物的元素会降低合金的流动性。锻压性是金属在锻压中承受塑性变形的性能，与材料的塑性变形抗力、材料成分有关。焊接性是材料焊接成满足设计要求的构件，焊接性能好的金属能获得无缺陷的焊缝，焊接性较好的金属材料导热性好。金属材料切削加工性与金属材料硬度等因素有关。加工性与金属材料的化学成分、金相组织等因素有关。切削加工性化学成分影响包括降低钢强度的元素S，提高钢的强度的合金元素。
2金属材料焊接中的缺陷
2.1焊接裂缝
金属材料焊接过程中经常会出现焊接裂缝问题，转化固体金属材料为液体的时候，金属熔点和受热面积等因素会影响到焊接工作，金属材料强度和可塑造性无法满足焊接工作的工作条件。外部环境会直接影响到金属材料焊接，在焊接区域中心位置无法平衡金属内部应力和拉力，引发金属裂缝。在金属材料焊接过程中，会立刻产生金属热裂纹，而冷裂纹的显示时间比较缓慢，结束了焊接工作之后才会缓慢产生冷裂纹，工作人员无法准确的预测冷裂纹产生的时间。在金属材料焊接过程，高温环境会引发热裂纹。结束了金属材料焊接工作之后，在外部环境的影响下，改变金属材料的内部应力，引发裂缝。裂缝问题会直接影响到金属材料焊接质量，因此工作人员需要重视焊接裂缝。
2.2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。
3金属材料焊接中的缺陷的防治措施
3.1预防焊接裂纹
金属材料焊接过程因为环境和焊接衔接点等方面的影响，会产生金属焊接裂纹问题，工作人员需要严格控制金属材料焊接温度。针对热裂纹问题，工作人需要严谨的判断金属材料融化速度和冷却速度，控制金属材料焊接过程的温度环境和工艺参数等，调整焊接过程中的电流。如果焊条具有不同形状系数，工作人员需要反复焊接焊条，使焊条的连接强度因此提升。在低温启动环境中可能会引发裂纹，工作人员需要做好预防工作，控制金属材料焊接的温度，彻底清理焊接中的杂质，紧密的衔接各个焊条。焊缝中的氢气扩散速度比较慢，因此可以为焊接工作提供良好的温度环境。
3.2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。
3.3界面温度模拟仿真研究
为进一步研究焊接参数对界面温度和界面结合机制的影响，探索焊接最优工艺，部分研究者利用不同的软件对超声波焊接界面的温度分布进行了模拟仿真。对6061铝合金同种金属超声波焊接的温度场进行了数值模拟与试验验证。在考虑了塑性变形产热和高频摩擦产热的基础上，建立了三维超声波焊接热-结构耦合的Ansys模型，模拟了6061铝合金在不同焊接参数下的温度场，发现模拟温度与试验值之间的误差在5%以内，最高温度在焊区中心出现，高温区随焊接时间的延长而扩大，界面温度场主要受焊接压力和时间的影响。该模型的建立为界面提供了一个实时温度模拟系统。针对铝和铝、铝和镁以及铝和低碳钢焊接时其界面最高强度出现的能量点存在差异这一现象，利用有限元模型模拟了界面温度在焊接区域的分布和金属间化合物形成厚度，分析认为焊接温度会随能量的增加而快速上升，导致界面原子扩散的驱动力增加，从而实现界面结合。
3.4超短脉冲激光焊接
近年来，激光技术在焊接领域受到极大的关注。相对于诸如粘合剂连接和阳极键合等传统连接工艺，激光焊接技术在无物理接触的情况下即可将能量辐照到待连接零部件表面，可对需要连接的区域进行高精度的定位。传统的激光焊接，多采用连续激光或长脉冲激光作为光源，在焊接透明材料时需要添加光吸收层来达到吸收能量、形成熔融区的目的，这将降低焊接后材料原有的光学性能；同时，连续、长脉冲激光会在作用区域产生较大的热影响区，导致焊接精度降低，并引发热损伤、裂纹等缺陷。为了克服这些缺陷，超短脉冲激光焊接技术成为近期人们关注的一个重要方向，其具有高精度、高速、低热损伤等特点，可避免使用光吸收层，为同质和异质材料的连接提供独特的解决方案。超短脉冲激光焊接的主要原理为：高峰值功率的超短脉冲激光聚焦在材料界面上，激发材料的非线性吸收(通过多光子吸收或隧穿电离等过程)，在材料中电离产生种子电子；种子电子吸收光子能量后加速，与原子碰撞引发雪崩电离，使电子数目进一步快速增加；电子与声子耦合，使得能量向材料晶格转移，最终导致焦点区域材料受热熔化形成熔池，熔池冷却后形成焊接区。
3.5超声波点焊接头无损检测研究
超声波点焊是通过界面摩擦引起的剪切力在界面产生的形变热和纵向静压力导致的焊区材料左右流动产生的正应力引起的形变热来达到焊接目的，受多参数影响，其稳定性需要进一步提升，但一般检测手段将破坏接头，因此开展无损检测方面的研究十分必要。
结语
总而言之，在金属材料焊接工作过程中存在各种缺陷，需要提高工作人员的重视程度，针对金属材料焊接缺陷，提出针对性的防治措施，保障金属材料焊接质量，进一步完善焊接技术工艺，提升金属材料焊接水平。
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