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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(shù)是目前許多行業(yè)廣泛應用的技術(shù)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(guān)系到材料的利用效率及使用效益，還在一定程度上影響著(zhù)各行各業(yè)的建設及發(fā)展。首先，本文分析了金屬材料焊接中的主要缺陷及產(chǎn)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(guān)的防治對策。
[關(guān)鍵詞]金屬材料 焊接 缺陷 對策 質(zhì)量
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(gè)分離的金屬物質(zhì)中的原子或分子結合在一起，進(jìn)而進(jìn)行金屬重塑或金屬重組的過(guò)程。金屬焊接在各行各業(yè)都得到了廣泛的應用及發(fā)展，但是，由于焊接裂紋、夾渣等焊接缺陷的產(chǎn)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(zhì)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(jiàn)的現象，是由金屬從晶體狀態(tài)向固體狀態(tài)轉化的過(guò)程中產(chǎn)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(tài)轉化為固體狀態(tài)的過(guò)程中產(chǎn)生的縫隙，其產(chǎn)生的主要原因是因為焊接熔池中存在FeS等含硫類(lèi)的低熔點(diǎn)物質(zhì)，這些物質(zhì)的凝固時(shí)間較晚，且強度、塑性等性能相對較差，在進(jìn)行焊接時(shí)，這些物質(zhì)會(huì )受到外界作用力的影響而發(fā)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(guò)程中，出現在金屬材料及焊縫融合區域的融合線(xiàn)中的裂縫，其產(chǎn)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(shí)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(zhì)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(guò)程中或金屬焊接完成后，摻雜或殘留在焊縫中的熔渣類(lèi)物質(zhì)。夾渣對金屬焊縫的強度及密閉性有極大的影響，夾渣產(chǎn)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(jìn)行切割時(shí)所殘留下的熔渣;②在焊接過(guò)程中，由于坡口角度較小、焊接速度過(guò)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(jìn)行焊接時(shí)，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(gè)問(wèn)題，它容易使焊接縫隙發(fā)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(wèn)題。未焊透是指在結構尾部，金屬沒(méi)有完全焊接熔入到焊頭根部的現象，其產(chǎn)生的主要原因有：焊接電流過(guò)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(chǎn)生未熔合的主要原因有：①焊接電流過(guò)小或焊接速度過(guò)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(guò)快、電弧過(guò)長(cháng)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(shí)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(guò)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(diǎn)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(lèi)物質(zhì)在焊縫中的擴散;[3]②注意金屬材料及焊接物質(zhì)的保存條件及使用說(shuō)明，避免材料及焊接物質(zhì)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(zhì)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(yōu)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(zhì)量。
2 防止夾渣的對策
首先，焊接人員在確定坡口規格時(shí)，要選擇合適的坡口尺寸，同時(shí)，焊接人員要及時(shí)、認真地清理坡口邊緣及坡口附近的污物類(lèi)物質(zhì)，保持坡口的干凈整潔;其次，在進(jìn)行金屬焊接時(shí)，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(guò)小過(guò)速度過(guò)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(dòng)速度及擺動(dòng)方式，[4]減少由于運條擺動(dòng)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(jìn)行焊接時(shí)，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(shí)清理坡口污物，保持坡口的整潔;④在進(jìn)行封底焊接時(shí)，要清根徹底，同時(shí)，運條擺動(dòng)要合理、適當;[4]⑤在焊接熔合的過(guò)程中，焊接人員要密切關(guān)注兩側及附近的熔合情況，保證材料的熔合狀態(tài)。
4 焊接缺陷的修正對策
修正是金屬材料焊接的最關(guān)鍵的問(wèn)題，在進(jìn)行焊接缺陷修正時(shí)，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(jìn)行;②當焊接溫度較低時(shí)，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(zhì)量，減少焊縫的形成產(chǎn)生;③及時(shí)、反復的對焊縫進(jìn)行檢查、修正，直至焊縫滿(mǎn)足合格要求;④在進(jìn)行焊接時(shí)，做好過(guò)程監督、過(guò)程檢查，減少焊接的返修、返工，確保焊接的質(zhì)量及效率。
5 提高焊接人員的專(zhuān)業(yè)技能
首先，要提高焊接人員的專(zhuān)業(yè)知識，即：在選取焊接人員進(jìn)行金屬焊接時(shí)，要從材料選取、焊接姿勢、專(zhuān)業(yè)知識及控制能力等方面進(jìn)行綜合考慮，確保焊接人員的專(zhuān)業(yè)知識，保證焊接工序的合理有效，從而減少人為因素所帶來(lái)的焊接缺陷。其次，要加強焊接人員的技能培訓，即：對于不專(zhuān)業(yè)、不合格的焊接人員，及時(shí)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(zhuān)業(yè)素質(zhì)及技能指標。
三 結束語(yǔ)
金屬材料及其焊接技術(shù)是目前許多行業(yè)廣泛應用的技術(shù)之一，據統計可知，金屬材料應用中有大部分的缺陷都來(lái)自金屬的焊接缺陷，在進(jìn)行金屬材料焊接時(shí)，根據金屬材料焊接的相關(guān)缺陷，采取及時(shí)、有效的防治措施，進(jìn)行及時(shí)、合理的防補修正，不僅可以減少焊接缺陷的產(chǎn)生，強化金屬材料的焊接質(zhì)量，還能提高金屬材料的利用效率，促進(jìn)金屬焊接的進(jìn)一步完善與發(fā)展。
參考文獻
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