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摘要：随着经济的不断发展，工业依然处于重要的市场领域，金属被广泛应用在各行各业，成为日常生产生活中不可缺少的材料。随着金属材料的广泛使用，焊接技术也在不断进步，但是，金属焊接过程中难免会出现各种各样的缺陷，这些缺陷不仅对焊接结构带来灾难性后果，也有可能威胁人们的生命安全。所以为避免焊接出现缺陷，还需做好防范措施，要求焊接工作者要充分重视金属材料在焊接成型过程中可能出现的缺陷，并采取合理地控制方法，从而提高金属材料的焊接质量。
关键词：金属材料；焊接成型；主要缺陷；控制方法
1.金属材料焊接成型方法
1.1最早用于金属材料焊接的方法是熔化焊，经过热处理强化在焊后，不良影响被消除，这一影响主要是焊接热循环对焊缝及母材造成的。
1.2扩散焊是使两根焊件紧密结合，在真空或保护气氛中及一定温度和压力下保持一段时间，接触面局部产生塑性变形、发生原子相互扩散而完全焊接结合的一种压焊方法。
1.3将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，毛细作用填充接头间隙，并与母材相互扩散从而实现连接的一种焊接方法，但低于母材熔点的温度，钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，利用液态钎料润湿母材。
1.4惯性摩擦焊需要的能量是通过待连接的两个部件之间的摩擦产生的。作为摩擦焊的一种，惯性摩擦焊主要用于至少其中有一个部件是轴对称旋转的情况。
2.金属材料焊接成型存在的缺陷问题
2.1热裂纹
金属焊接过程中液态金属凝固时所产生的裂纹，就是常见的裂纹形式。这种现象一般出现在焊缝的中心，在焊接工作完成之后立即就可以发现。导致热裂纹产生的原因有很多。金属焊接时，很多杂质的熔点都非常低，正是因为物质的熔点低于金属，所以其凝固反应也在金属之后，在受到拉应力作用时可能产生裂纹，导致金属焊接完成之后出现热裂纹现象。
2.2冷裂纹
从概念来看，冷裂纹是金属焊接在冷却过程中或者冷却之后，金属材料、材料或者融汇焊接的区域出现的各种缝隙，它可能是当时出现，也可能是几个小时后或者几天后才出现。从冷裂纹出现的要素来看，热循环是影响焊接区域以及组织的重要因素，一旦焊缝存在较多的扩散氢，浓集现象就会产生。而对于接头部分，受整体因素影响，需要承担很多约束力。
2.3夹带焊渣
焊缝残存下来的熔化焊渣没能被除掉，就会带来夹渣。夹渣毁损了原本致密的焊缝，缩减它的强度。夹渣成因含有：焊缝被切割后，有氧切割增添了残存着的熔渣；坡口被设定得过小，经由的电流偏小，设定了起初的过快焊接；焊条表现出偏酸性，偏小电流之下这类焊条会附带着糊渣，干扰着后续的焊接。然而，即便选取的焊条倾向于碱性，若设定了偏差的电弧及极性，也将带来夹渣状态。此外，焊条如果偏芯，夹渣很易形成。
2.4未焊透、未熔合现象
在金属焊接中，未焊透、未熔合作为最普遍的问题，一旦出现，缝隙很容易出现骤然变化或者间断现象，这样不仅减小了工作强度，同时也很容易出现裂缝。未焊透是在金属焊接中，尾部或者结构没有焊透而出现的问题；没有融合，则是焊缝与焊件之间的部分区域没有融透的情况。从出现这种情况的原因来看：大部分存在于各个配件缝隙或者钝边过厚、角度偏小、焊条半径太大、速度大、电流小而电弧太长的情况；或者没有认真清理各个坡口周边的污物。在对该部分进行处理的过程中，由于该部分出现了熔渣，所以金属根本不能正常展开。另外，如果运条使用方式不对，让电弧处在坡口一边，也很难让边缘融合。
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3.金属材料焊接成型中缺陷的控制方法
3.1热裂纹
首先可以减小焊接的应力，这就需要严格按照工艺流程执行，合理地对焊接工艺进行选取；其次焊接工艺的参数必须严格把控，冷却的速度也要适当把握，并且焊接的形状系数要适当的提高；最后减少焊接中心裂纹的产生还可以采用小电流多层多道焊。冷裂纹：第一是关于焊条的选择，一般是低氢型的目的是减少氢在焊缝中的扩散量，减少氢的含量还可以通过清扫坡口边缘油污、水分等；第二切记焊接材料不能受潮，严格按照保管使用守则执行，焊接工艺的选择和线能量要有依据的选取；第三主要是改变接头的韧性和焊接应力，方法是：去氢消除内应力、淬硬组织回火；焊接程序合理化、分段退焊法等。
3.2冷裂纹
为了避免金属材料焊接过程中冷裂纹现象的发生，必须严格的按照规范和要求采取科学合理的技术，才能有效的防止冷裂缝现象的产生。同时，在焊接过程中，应该尽可能的应用含氢量相对较低的焊条，从而达到降低焊接过程中的氢含量。另外，在焊接时必须选择优质的材料，才能避免由于材料质量过低而导致裂纹的出现。焊接现场环境也是影响金属材料焊接质量的关键因素，只有加强对焊接现场环境的控制，才能有效的避免空气湿度所引发的材料变质。同时在保存材料的过程中，也必须做好材料自身的洁净，采取积极有效的措施避免材料与空气中的水分接触，才能避免材料发生腐蚀的现象。
3.3夹带焊渣
在进行金属材料焊接时，必须采取科学合理的措施，才能从根本上避免焊接夹渣现象的出现。在实际焊接的过程中，一般需要做好以下几方面的工作：首先，严格的按照焊接工艺的要求选择适合的焊条。一般情况下，如果焊接时选择酸性焊条，在焊接必须采用交流电源；选择碱性焊条，则必须在焊接时必须采用直流电源、极性为反接，并控制焊接电弧的长度，才能避免焊接夹渣现象的出现。其次，坡口清理工作也是焊接过程中必须要予以充分重视的问题。在焊接开始之前，必须确保待焊部位边缘的干净清洁，才能从根本上避免焊缝中产生熔渣。
3.4未焊透、未熔合
为了从根本上避免焊接过程中未焊透、未熔合现象的发生，必须采取切实可行的措施对其进行相应的预防和控制。首先，在焊接过程中焊接件坡口角度的选择必须科学合理；其次，严格的按照规范和要求进行焊接速度和外部环境的控制；最后，焊接操作人员的技术水平必须符合焊接工艺的要求。
4.金属材料焊接裂缝问题的处理方法
4.1不允许在带压、背水的情况下进行焊缝缺陷消除的焊补；
4.2关于要求预热的材质，当工作环境气温低于0℃时应采取相应预热措施；
4.3要求进行热处理的焊件则应在热处理前进行缺陷修正；
4.4禁用过大电流补焊，采用小电流、不摆动、多层多道焊；
4.5补焊刚性大的结构时，除第一层和最后一层焊道外，可在焊后热状态下进行锤击，且每层焊道的起弧和收弧应尽量错开；
4.6用手工电弧焊焊补D、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷时，应采用控制线能量施焊法，每一缺陷不允许中途停顿，应一次焊补完成，且预热温度和层间温度均保持在100℃以上；
4.7结合之前的探伤规定，再次的分析处理之后的缝隙，假如察觉其大于许可的数值的话，就要再次的处理，一直到其合乎规定的时候才可以。不过其焊补的次数应该低于返工的次数；
4.8认真地开展监督以及检测活动。开展好如上的活动，从根源上降低其不利现象的存在，进而能够防止机组带着问题而运作。
结束语：
总之，如果金属材料在焊接的过程中出现缺陷，必须根据实际的情况采取科学合理的措施解决当前所出现的缺陷，另外，针对已经出现的缺陷情况，也应采取合理的措施进行弥补，这样才能从根本上促进金属材料焊接水平和质量的不断提高，促进焊接技术工艺的进一步完善和进步。
参考文献：
[1]郑玲.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施研究[J].轻工科技.2013.
[2]胡伟伟.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].中国新技术新产品.2013.
[3]刘聪.金属材料焊接中的缺陷及防治措施[J].电子制作.2012.
论文作者:吴晓亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
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