杜辉
咸阳市特种设备检验所 712000
摘要：金属焊接工艺关系着工业生产的质量和安全性，需要每个相关的工作人员抱有高度的重视，保持端正态度，不掉以轻心，才能在不断的生产实践过程中完善金属焊接工艺，保障生产安全。本文主要分析金属材料焊接成型中主要缺陷及控制策略思考
关键词：金属材料；焊接成型；缺陷；控制策略
引言
焊接成型作为金属加工中的重要内容，在实际生产中也容易出现各种质量问题，容易出现包括裂纹、焊缝折断、夹渣和焊瘤、气孔、咬边等缺陷，所以，务必要结合金属产品的实际加工要求，严格遵守各种加工技术标准要求，明确各种缺陷的产生原因，并通过切实可行的措施控制缺陷的生成。
1、金属材料焊接中常见的问题缺陷及其原因
1.1表面缺陷
焊接的表面缺陷又可以划分为五种，即焊缝的尺寸不满足标准要求、咬边、焊瘤、塌陷和烧穿、弧坑。焊缝尺寸方面常见的问题是余高不足或者余高过高、宽度过大或过小两种。超过表面焊趾连线上面焊缝金属的高度就是我们通常所说的余高，余高一般在0毫米到4毫米之间，过高会导致工件接口的截面出现突变，而过低就会减少焊缝有效的截面面积，从而降低其承载能力。余高不合适归结原因主要是选择焊接的如电流等工艺参数不准确、焊接的快慢速度不合适造成的。焊缝的宽度具体是指焊缝金属和母材的表面交接的地方垂直于焊缝轴线的这段距离，焊缝的宽度通常规定是要比母材的坡口宽1毫米到5毫米之间，如果焊缝的宽度太大，母材受热影响的区域就会变宽，工件接头的性能就会越低，如果焊缝的宽度太小，那就会造成焊缝和坡口边缘之间的融合程度不够，焊缝的有效截面就会降低，工件接头的性能也会降低。咬边是金属焊接中常见的缺陷，当焊接的参数不准确或者操作不当的时候，母材沿着焊趾的地方就会出现凹陷或者产生沟槽，这种现象就叫做咬边。按照标准的规定来说，咬边的深度一般不超过0.5毫米，并且累加起来的长度也要不大于焊缝长度的10%。与前文所述类似，咬边过深、长度过长，都会导致工件接口的有效截面减小，接口处也容易产生裂纹，破坏焊接的结构。焊瘤主要是指因为焊条位置或者运条方不当的操作导致的熔化的金属流到母材上形成的金属瘤。金属瘤首先影响了焊缝的外观，其次还会造成未焊透的内部缺陷。烧穿是严重塌陷的一种情况，金属熔化下坠就会产生塌陷，如果熔化金属进一步从坡口的背面流出来，就会产生一个穿孔，这种现象叫做烧穿。与前文提到的几种缺陷不同，塌陷是完全不允许出现在焊接成品的一种缺陷。弧坑是一种因为电弧焊断弧或者电弧收弧的时候操作不当，而导致焊接末端出现的低凹的部分。同烧穿一样，弧坑在焊接成品中也完全不允许出现。因为弧坑的存在会使焊缝产生严重的偏析和伴生裂纹，对焊缝弧坑部位的机械性能造成了极大的负面影响。
1.2内部缺陷
金属焊接的内部缺陷主要可分为未熔合、未焊透、夹渣、气孔、裂纹等五种。未熔合是指焊道和焊道之间、焊道和母材之间或母材和母材之间未完全熔化的现象，原因有多种，包括电弧发生偏吹、没有彻底对焊层进行清洁等等。未焊透的原因主要是焊接的电流太小或者运条的速度太快，经常发生在双面焊的中部或者是在单面焊的根部。焊接完成后残留在金属焊缝中间的熔渣叫做夹渣，夹渣会使焊接接口处的塑性和韧性大大降低，并且夹渣的尖角部位还极其容易产生很大的内应力，容易产生焊接裂纹。气孔有针状气孔、条虫状气孔和密集气孔三种，主要是因为熔池在受冷凝固的时候其中的气泡没有及时地被逸出，从而残留在熔池中形成了一个个空穴。气孔对焊缝的致密性产生了极大的影响，减小了焊缝有效的工作截面。裂纹对焊接接口的使用和安全造成了直接影响，是所有焊接缺陷中对焊接接口安全性影响最大的危险因素。现有的许多焊接安全事故大多数都是因为焊接裂纹。
2、焊接成型加工中的缺陷控制策略
2.1正确选择焊接方式
对于金属材料焊接成型加工来说，选择正确的焊接方式，最大程度避免焊接过程中出现各种缺陷的基础；不同的金属材料，不同的产品要求，不同的焊接方法，各自尤其优势和劣势，用错了方法必然会导致缺陷较高。金属材料本身就是一种在各个领域中有非常广泛应用的材料，随着科技的不断发展，各种焊接工艺也在不断发展和完善，而且不断有新型焊接方法产生，这都为焊接成型作业提供了更多的选择。所以在展开焊接成型作业之前，首先务必要全面分析材料性质、加工条件，并了解焊接的质量要求，从而全面考虑各种相关因素，选择恰当的焊接加工方式。选择某种焊接方法以后，应当首先展开焊接工艺评定，讨论是否会出现严重问题，以及各种缺陷的实际情况，对于包括裂纹、夹渣等常见缺陷，可采用针对性措施予以防范。比如，如果工艺评定发现，出现了冷裂缝，则应当通过选择含氢量较低的焊条，控制焊接环境湿度，防止冷裂纹的出现。
2.2对材料焊接参数的控制
要想有效保证焊接质量，降低焊接中缺陷的发生率，控制好焊接参数是至关重要的。针对焊接作业的实际情况，设计合理的焊接参数，并在焊接作业中对焊接参数有良好的控制，保证其稳定性，能够非常有效提升焊接质量，减少各种缺陷和问题。就上文中我们对各种常见缺陷的原因分析来看，焊接电流过大、过小、不稳定都可能会造成焊接的质量问题；所以务必要基于焊接材料的实际特点以及选择的焊接工艺技术，从而明确电流的最佳水平，并且在焊接作业的过程中，确保电流的稳定性，这样就能够非常有效的规避各种质量问题。另外，焊接角度、焊接弧度同样是对焊接质量有较大影响的重要参数，所以在实际焊接作业过程中，务必要执行金属材料焊接成型技术规范中的相关标准，从而保证相关焊接参数的正确性。比如，对于钝边焊角的焊件，在焊接速度不能过快，否则就有很大的可能会导致未焊透、未融合，所以务必要控制好焊接速度；所以要保证焊接质量，避免焊接缺陷，设计并落实科学的焊接参数至关重要。
2.3具体解决方法
针对咬边问题，操作工人在焊接时要注意选择合适的焊接电流和运条的方法，在焊接过程中注意把控电弧的长度，注意保持合适的速度，手法要稳，不能抖动。针对裂纹问题，首先在焊接工作开始前要选择合适的电流参数和焊接的速度，并对坡口处的水分和金属锈迹做好充分彻底的清洁。其次要及时检查是否出现焊条剥落或者焊芯被锈蚀的情况，一旦发现出现了这些问题，要及时进行除锈工作。针对夹渣问题，最有效的预防措施是先用汽油擦洗干净焊接口，配合稀盐酸和钢丝刷，使其露出表面的金属光泽。然后在焊接口和烙铁上均匀涂抹好焊剂，用电烙铁切少量的焊条涂抹在焊接口处，然后在镀铜的表面反复涂抹，在这一过程中要注意动作迅速，不磨蹭还需要注意及时让细缝里的空气逸出来。针对未焊透的问题，则要注意选择好合适的坡口尺寸，在加热的过程中，可以先通过加热促使它膨胀，从而减少焊接应力和形变，选择零件的棱角、边缘和加强助等高强度的地方作为减应区。
结束语
综上所述，金属材料焊接过程中，容易出现各种缺陷，所以，做好各种缺陷防范措施至关重要。从本文的论述中可以看出，防控缺陷的策略主要来自于焊接方式、焊接参数、焊接环境和焊接操作等四个方面，所以务必要从这四个方面做好相关措施，以切实保障焊接质量满足相关要求。
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