摘要:文章对金属材料焊接过程中存在的主要焊接缺陷进行分析,并针对不同焊接缺陷的特点和原因提出相应的焊接缺陷的防止措施,以供参考。
关键词:金属材料;焊接;缺陷;防止措施
1引言
在我国经济快速发展以及工业化进程不断推进的过程中,我国社会对各种金属材料的需求量也在不断增加。这主要是由于金属材料不仅具有各个行业和不同用途所需要的强度、刚度、导电性能、耐磨性以及易于进行加工处理等优良性能,而且在实际应用中还具有较高的回收再成型的特点。而在金属材料的应用过程中,焊接是比较常用的处理方式,并且根据不同的焊接工艺特点也表现出不同的技术要点。但是在金属材料焊接过程中,焊接缺陷一直是焊接工艺解决的重点问题,是制约焊接质量提高的重要因素,这就需要针对目前金属材料焊接中的主要缺陷对相应的防止措施进行研究。
2金属材料焊接中的主要缺陷分析
2.1焊接裂纹
此问题主要分为纵向、横向、弧抗、显微以及焊趾裂纹等类型,不仅可以在焊接完成之后立即显现,而且可能在焊接完成一段时间之后显现。从原理上进行分析,裂纹主要是在金属材料由结晶状态向固化状态转变的过程中出现的,并且主要分为冷裂纹和热裂纹两种。对于前者来说就是在焊接完成后的冷却过程中,出现在焊接交界处融合点位置的裂纹。不仅可以在焊接之后的6~8h出现,也会在焊接之后立马出现。此问题的主要原因就是在焊接过程中由于出现一定量的氢气而导致焊接交界处出现裂缝,或者是由于金属材料中含有杂质以及焊接母体本体存在较弱的承受能力等原因,此外,还有在金属材料焊接完成的冷却过程中由于温度控制不合理而导致出现的冷裂纹。而对于后者来说,其主要是在金属焊接过程中的液体凝结时在焊缝的中心位置产生,通常会在焊接完成之后立马显现。引起此问题的原因就是由于金属材料中含有与金属材料以及焊条熔点不同的杂质,具有较低熔点的杂质在焊接完成之后会凝固较早并具有较低的强度和硬度,这就会使得杂质在外力作用下受到不同程度的腐蚀以及风化作用时而产生热裂纹。
2.2焊接未熔合、未焊透的问题
在对金属材料进行焊接过程中,未熔合的现象是严禁出现的,而且未焊透的问题只出现在双面焊接的焊缝中,但是也是严禁出现的。引起此问题的主要原因就是首先是由于在焊接时母体还没有真正熔化或者熔化还不完全时就进行融化金属的添加,其次是还没有对金属材料母体进行完全熔掉时,进行金属材料焊接时就会导致没有焊进接头的根部,从而出现未焊透的问题。此外,与焊接母体接触的交界处位置没有做好清洁工作以及所使用的焊条的直径不够标准也会导致未焊透的问题,这就会增加裂纹的出现概率以及出现面积,并减弱焊接强度。最后是由于焊接过程中出现焊接装配间隙过大、坡口角度过大以及过小或者焊接钝边太厚或者太薄等原因,会容易导致焊接操作失误的发生,而且焊接时产生的熔渣以及油污和油渍等会对焊接接口的氧化膜产生污染,导致出现电弧偏离的问题而导致焊接边缘出现未熔合的问题。这些问题都会导致焊接成品承载面积的减小而导致出现焊接质量问题。
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2.3焊接夹渣问题
此问题主要分为金属夹渣以及非金属夹渣两种,对于采用气焊形式的金属材料焊接来说,在焊接过程中会有氧割或者焊渣问题在边缘出现,如果没有将此问题进行及时清除就会产生夹渣以及熔渣问题,此外,如果是焊接过程中的坡口角度过大或者焊接电流过小而导致焊接速度过快也会导致此问题的发生。如果是对于TIG焊接形式来说,如果焊接电流密度过大以及焊条选择不当都会导致焊丝夹渣的问题,此外,焊条的电弧过长或者焊接极性存在偏差也会导致焊接夹渣问题的发生。
2.4焊接气孔问题
此问题产生的机理比较复杂,并且在表面出现表现为氢气孔,并且主要分为内部气孔、表面气孔以及接头气孔等形式。产生此问题的主要原因就是在焊接之前没有对坡口进行必要的清洁工作,导致在高温焊接过程中坡口上相应的水分和油污挥发时而产生气体并导致焊接气孔的发生。此外,由于金属溶解的速度慢但是冷却速度块,这就会导致具有较小的气孔阻力和浮力,不容易将气孔排出从而会导致气孔的不断积累。此外,在焊接过程中没有对焊条进行规范使用,而且没有对电流以及焊接速度进行精确控制,都会由于电流的变化而导致气孔的产生。
3预防金属材料焊接缺陷的措施探讨
3.1焊接裂缝的防止措施
在金属材料焊接时不仅要严格执行焊接工艺流程,按照所用的不同金属材料来进行焊接工艺的选择,还要对冷却速度进行把我,并还可以对小电流多层多道焊接方式进行充分利用。尽量选择低氢型焊条来减少焊缝中氢气的扩散,并减少焊接过程中在焊接交界处出现的水分与油污等的化学反应等,加强对金属材料的防潮和防晒管理。
3.2未熔合以及未焊透问题的防止措施
在进行焊条选择时要确保其符合标准;对焊接时的电流强度和焊接速度进行严格控制,而且在焊接时通过对焊条摆动幅度进行合理控制的方式,并且对其中两端材料的变化进行监测,在封底焊接操作时应对焊接坡口的融合情况进行重点控制,避免未熔合现象在焊接边缘出现。
3.3焊接夹渣问题的防止措施
在选择的焊条为酸性焊条时,应适当增加焊接电流强度,否则如果是碱性的则应该对电弧长度进行严格控制来确保焊接效果,避免焊接夹渣问题的发生。此外,还要加强对坡口边缘的清洁和清理,确保不存在油渍以及水分现象,防止在焊缝边缘由于氧割而出现熔渣问题。
3.4焊接气孔问题的防止措施
不仅要对焊接电流和焊接速度进行合理选择和严格控制,而且要保证其符合相关标准,并避免在坡口出现水分、油污以及锈斑等污染问题,避免化学反应的产生而造成焊接气孔问题。此外,还要确保焊条质量符合要求并加强对焊条以及焊接金属材料的保护。
4结语
在对金属材料进行焊接的过程中,容易出现焊接裂纹、焊接未熔合以及未焊透、焊接夹渣以及焊接气孔等问题,此外,还有咬边、焊瘤以及弧坑等问题,需要在焊接作业时确保焊接环境的清洁干净以及保持适宜的温度,根据焊接环境中的通风、散热等情况来对焊条、金属材料以及焊接工艺技术进行选择,避免出现焊接缺陷,并切实提高焊接水平和焊接质量。
参考文献:
[1]赵洪,刘爽庆,王家文.金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨[J].山东工业技术,2017(2):50-50.
[2]兰宇.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施研究[J].建筑工程技术与设计,2017(16).
论文作者:孙国龙, 邵义锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签:金属材料论文; 焊条论文; 气孔论文; 过程中论文; 裂纹论文; 缺陷论文; 措施论文; 《基层建设》2018年第34期论文;