芻議金屬材料焊接中的主要缺陷及對策
金屬材料及其焊接技術是目前許多行業廣泛應用的技術之一，以下是小編搜集整理的一篇探究金屬材料焊接主要缺陷的論文范文，歡迎閱讀參考。
[摘 要]金屬材料是目前應用最廣泛的材料之一，金屬材料的焊接不僅關系到材料的利用效率及使用效益，還在一定程度上影響著各行各業的建設及發展。首先，本文分析了金屬材料焊接中的主要缺陷及產生原因;其次本文根據金屬焊接的主要缺陷提出了一些相關的防治對策。
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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離的金屬物質中的原子或分子結合在一起，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都得到了廣泛的應用及發展，但是，由于焊接裂紋、夾渣等焊接缺陷的產生，金屬材料的應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、研究金屬焊接缺陷的防治對策對金屬焊接的質量及金屬材料的應用具有十分重要的意義。
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象，是由金屬從晶體狀態向固體狀態轉化的過程中產生的，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轉化為固體狀態的過程中產生的縫隙，其產生的主要原因是因為焊接熔池中存在FeS等含硫類的低熔點物質，這些物質的凝固時間較晚，且強度、塑性等性能相對較差，在進行焊接時，這些物質會受到外界作用力的影響而發生張拉現象，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，出現在金屬材料及焊縫融合區域的融合線中的裂縫，其產生的主要影響因素有：低氣溫、擴散氫、外界約束等。冷裂縫出現的時間一般在焊接完成后的幾分鐘到幾天之內，其對焊接結構的質量及安全性能有極大的影響。
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。夾渣對金屬焊縫的強度及密閉性有極大的影響，夾渣產生的主要原因有：①在焊縫的邊緣，采用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原因所造成的焊接殘渣;③在選用酸性焊條進行焊接時，由于運條方式不當或焊接電流不夠等原因所造成的“糊渣”;④由于焊條選擇錯誤或焊條偏芯不準等原因所導致的夾渣。
3 未焊透、未熔合
未焊透、未熔合是金屬材料焊接中極易出現的一個問題，它容易使焊接縫隙發生間斷或驟變現象，造成金屬焊接出現強度減弱、裂縫增多等問題。未焊透是指在結構尾部，金屬沒有完全焊接熔入到焊頭根部的現象，其產生的主要原因有：焊接電流過小;焊條偏芯不準;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象，產生未熔合的主要原因有：①焊接電流過小或焊接速度過快;[2]②焊接角度不準確;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，氣孔是指由于坡口附近雜物清理不凈，焊芯出銹、掉落或焊接速度過快、電弧過長等原因而導致的焊接內部、焊接表面或焊頭等地方出現氫氣孔的現象;咬邊是指由于焊接不當、焊機軌道不平等原因造成焊縫邊緣出現凹陷的一種現象;焊瘤是指由于氣溫太高、運條不均等原因導致液體材料落下凝結時在材料表面形成瘤狀物的現象。
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，焊接人員要嚴格按照焊接的工藝流程，選擇合理的焊接方式，盡可能的減小焊接過程中出現的焊接應力;其次，焊接人員要適當提高焊接的形狀系數，嚴格控制焊接的冷卻速度，重點把握焊接的施工工藝及焊接參數;最后，焊接人員要盡可能的采用小電流、多道焊的焊接方式，避免焊接中心出現縫隙及裂紋現象。對于冷裂紋，其防止對策有：①選擇含氫量較少的焊條，減少氫類物質在焊縫中的擴散;[3]②注意金屬材料及焊接物質的保存條件及使用說明，避免材料及焊接物質出現受損受潮現象;③清掃坡口附近的油漬、水分，保持焊條的整潔干凈;④消除氫物質的內應力、淬硬組織回火，改變焊接的應力分布及接頭韌性;⑤選擇較優的焊接數值，使用正確的焊接步驟，降低外界因素的干擾，提高材料的焊接質量。
2 防止夾渣的對策
首先，焊接人員在確定坡口規格時，要選擇合適的坡口尺寸，同時，焊接人員要及時、認真地清理坡口邊緣及坡口附近的`污物類物質，保持坡口的干凈整潔;其次，在進行金屬焊接時，焊接人員要合理控制焊接的電流大小及焊接速度，避免由于電流過小過速度過快而導致出現夾渣的現象;最后，焊接人員要合理控制運條的擺動速度及擺動方式，[4]減少由于運條擺動不當而導致的“糊渣”現象。
3 防止未熔透、未熔合的對策
�、俸附尤藛T要選取合理的坡口規格;②在進行焊接時，焊接人員要把握好焊接的電流速度，確定適當的電流大小;③焊接人員要及時清理坡口污物，保持坡口的整潔;④在進行封底焊接時，要清根徹底，同時，運條擺動要合理、適當;[4]⑤在焊接熔合的過程中，焊接人員要密切關注兩側及附近的熔合情況，保證材料的熔合狀態。
4 焊接缺陷的修正對策
修正是金屬材料焊接的最關鍵的問題，在進行焊接缺陷修正時，焊接人員應當注意：①焊接修正不能在背水、帶壓等情況下進行;②當焊接溫度較低時，焊接人員要采取適當的預熱及保溫措施，以確保材料的焊接質量，減少焊縫的形成產生;③及時、反復的對焊縫進行檢查、修正，直至焊縫滿足合格要求;④在進行焊接時，做好過程監督、過程檢查，減少焊接的返修、返工，確保焊接的質量及效率。
5 提高焊接人員的專業技能
首先，要提高焊接人員的專業知識，即：在選取焊接人員進行金屬焊接時，要從材料選取、焊接姿勢、專業知識及控制能力等方面進行綜合考慮，確保焊接人員的專業知識，保證焊接工序的合理有效，從而減少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，即：對于不專業、不合格的焊接人員，及時采取培訓措施，加強焊接人員的自檢自控能力，嚴格控制焊接人員的專業素質及技能指標。
三 結束語
金屬材料及其焊接技術是目前許多行業廣泛應用的技術之一，據統計可知，金屬材料應用中有大部分的缺陷都來自金屬的焊接缺陷，在進行金屬材料焊接時，根據金屬材料焊接的相關缺陷，采取及時、有效的防治措施，進行及時、合理的防補修正，不僅可以減少焊接缺陷的產生，強化金屬材料的焊接質量，還能提高金屬材料的利用效率，促進金屬焊接的進一步完善與發展。
參考文獻
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