摘要：在金属材料焊接的过程中，由于受到多方面因素的影响，产生焊接缺陷的情况是不能避免的。而下文就专门针对在我们进行焊接过程中金属材料以及钢制设备所出现的焊接质量问题进行了统计总结，根据结果分析出在金属焊接时我们所要解决的主要问题。本文据此总结了在遇到焊缝缺陷时所要采取的有效措施以及保证焊接质量的有效方法，以期对同行起到参考作用。
关键词：焊接缺陷；防止措施；金属材料
引言
随着工业技术的高速发展，对各行各业所需的产品使用材料有了新要求。金属材料因其优良的物理性质受到多个行业的青睐和关注，在加工和应用方面具有比强度和比刚度高、耐磨、导电性能好、易于表面处理等优良特性，而且部分金属材料在实际应用中也具有高回收再成型特质，因此其应用领域较为广泛。近年来，焊接技术的进步为金属材料的应用范围提供了新思路，金属材料焊接工艺的完善成熟，使金属材料在化工机械、建筑、桥梁、车辆等行业得到了日益广泛的应用。金属材料的焊接工艺分很多种，不同的焊接工艺存在着不同的技术要点，为了保证金属材料的焊接质量，提高金属材料的实用率，需要针对金属材料焊接缺陷做好措施应对工作，防止金属材料焊接缺陷的出现，提高我国金属焊接工艺水平。
1金属材料焊接中的主要缺陷分析
1.1焊接裂纹问题
金属材料焊接出现焊接裂纹是焊接接头最主要的缺陷之一，在焊接过程中，具体的焊接裂纹可以分为纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、显微裂纹和焊趾裂纹等等。这些焊接裂纹是金属材料在由结晶状态向着固化状态转化中出现的，其中有些金属裂纹是在焊接后立刻显现的，也有的是在焊接完后一定时间才显现出来的。按照焊接裂纹的产生机理可以分为冷裂纹和热裂纹，这两种裂纹的产生都会对金属焊接质量产生影响，如果不加防范，会对金属应用产生极大的危害。冷裂纹是常见的焊接裂缝，是在金属焊接过程完成后的冷却过程中焊接交界处的融合点出现的裂纹，这种类型的裂纹产生时间不固定，可能在焊接完成冷凝之后6~8h出现，也有可能在焊接工艺完成后立马就显露出来。冷裂纹的产生原因主要有三点：一是在金属焊接过程中，会产生一定量的氢气，如果氢气含量过多就会导致焊接交界处形成裂缝；二是由于金属焊接中应用的金属材料含有杂质和焊接母体的承受能力弱会引起焊接裂缝的出现，一般情况下，承受能力越弱，冷裂缝产生的几率就越高；三是金属焊接冷凝时的温度不合适会引起冷裂纹的出现。
1.2焊接未熔合、未焊透问题
在金属材料焊接过程中，焊接未熔合现象是坚决不允许存在的，未焊透现象对于双面焊接的焊缝也是坚决不允许出现的。金属材料在焊接中出现未焊透、未熔合缺陷主要的原因有三点：第一，焊接母体尚未真正融化或者已经开始融化时表面氧化膜未经清除就添加了融化金属，在这种情况下，极容易发生焊接未熔合缺陷。第二，母金属材料在还没有完全熔掉时，金属材料也没有完全被焊进接头的根部，这就是未焊透现象产生所在。在金属焊接时，焊接电流强度比较小，溶解度深浅也存在深浅差异，焊接坡度处的角度比较小，和焊接母体的焊接交界处标准不一，焊接交界处的清洁工作没有做好，这些都会引起未焊透缺陷。一般情况下，焊接中所使用的焊条直径不标准是比较容易引起焊接未焊透缺陷，未焊透缺陷会加大焊接裂纹的出现几率和裂纹面积，也会使焊接强度减弱。第三，在焊接过程中，用于焊接的装配未能满足焊接实际要求，比如在焊接装配间隙过大、坡口角度太大或太小、焊接钝边太厚或者太薄，都会让焊接操作出现失误，特别是在焊接操作时，焊接熔渣的流入使焊接接口氧化膜受到油污、油渍的污染，金属焊接受到阻碍，电弧发生偏离，从而造成焊接边缘出现未熔合问题。焊接未熔合或是焊接未焊透缺陷都会不同程度地减小焊接成品的承载面积，使得焊接成品存在质量问题。
1.3焊接气孔问题
金属焊接气孔缺陷是仅次于焊接裂纹的重要缺陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在各种材料的焊接中，金属材料是极容易出现焊接气孔的，焊接气孔产生的机理也是比较复杂的，其产生的根源就是焊接时氢气溶解在金属材料中。金属焊接表面产生氢气孔，分为内部气孔、表面气孔和接头气孔三种。出现这种气孔最主要的原因是在焊接时，没有做好坡口清洁工作，让焊接坡口存在残留水分和油污，在高温焊接时水分蒸发和油污挥发，而水分蒸发容易造成焊接气孔的出现，油污挥发不仅会出现气孔，还会形成焊接夹渣，再加上金属溶解速度较慢，冷却速度很快，形成的气孔受到的阻力和浮力比较小，使焊接气孔的排除产生困难，就会积累更多的气孔。焊接时，氢气在金属材料中的溶解是气孔产生的重要原因。另外就是在焊接开始时，没有正确规范使用焊条，焊条会随着电流强度、焊接速度产生细微的变化，太大或太小的电流都会给焊接质量带来不利影响。
2预防金属材料焊接缺陷的措施探讨
随着金属材料应用范围的扩大，金属材料焊接工艺也在不断发展完善，目前主要的焊接工艺包括气焊、氩弧焊、电阻焊、电子束焊、电渣焊和钎焊。焊接一旦出现问题，不仅会影响到金属材料的使用寿命，引起金属材料的浪费，也会给金属材料的使用人群带来人身危害和财产损失，所以应针对金属焊接过程中的缺陷采取有效的预防措施。
2.1预防焊接裂纹出现的措施
首先，在金属焊接中，适当减弱焊接应力，严格遵循焊接工艺流程，针对金属材料的不同特性选取焊接工艺，把握好金属焊接中的冷却速度，必要时还可以在焊接中利用小电流多层多道的焊接方式；其次，在金属焊接时，着重焊条的选择，尽量选择低氢型焊条，最大程度地减少焊缝中氢气的扩散量，也能有效地减少焊接交界处边缘的水分、油污，控制焊接过程出现的化学反应；最后，一定对要进行焊接的金属材料采取防潮、防晒管理措施，避免因材料保管不当引起的焊接材料变异，预防金属材料焊接出现裂纹。
2.2预防焊接夹渣问题的措施
在金属焊接过程中，要预防焊接夹渣的出现，一定要注意两方面。一方面是焊条的选择。通常情况下，如果焊接时选取的焊条是酸性的，就需要在焊接时加大电流强度；如果焊接时选取的焊条是碱性的，就需要在焊接时控制好电弧长度，避免因电弧过长出现焊接夹渣，以达到最佳的焊接效果。另一方面，在焊接时，做好坡口边缘清理工作，保证在焊接时边缘无污渍和水分，有效避免在焊缝边缘因氧割出现熔渣。
2.3预防焊接气孔问题的措施
预防焊接气孔需要恰当选择焊接电流和焊接速度，既要保证焊接电流和速度符合金属焊接的相应标准，又要采取合理措施，及时清理焊接坡口出现的水分、油污和锈斑，确保不会因化学反应造成焊接气孔的频繁发生，同时，保证焊条质量符合金属焊接的要求，尽可能保管好焊条和金属焊接材料，最大程度地预防焊接气孔现象的出现。
结语
总而言之，在金属材料焊接的过程中，为了保证焊接质量，提高材料性能，有必要积极采取措施对相关的缺陷进行防止，一旦发现缺陷，就要立即采取措施对其进行防止。只有这样，才能提高焊接的质量，保证材料的性能，使金属材料在构件制作中发挥更大的作用。
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论文作者:董子祥
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：金属材料论文; 裂纹论文; 气孔论文; 金属论文; 缺陷论文; 焊条论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第14期论文;