摘要：金属材料焊接过程中，基于多种客观因素的影响，多会出现缺陷性问题，而这些缺陷性问题的存在一方面对焊接质量造成不良影响，另一个方面对材料的原有性能也会造成不同程度的影响，降低金属材料的应用性能。为控制这种缺陷性问题的出现，在焊接前和焊接过程中需要结合焊接材料或实际应用等因素，采取适当的防控措施，规避相关问题的出现。在本文中对金属材料焊接中比较多发的缺陷性问题进行阐述，并对相应的防控措施予以提出。
关键词：金属材料；焊接；缺陷
金属材料基于其自身的优势，受到各个领域的青睐，由于不同领域实际应用不同，因此对金属材料焊接标准也有不同的要求。正是因为金属材料在焊接领域中的广泛应用，促使了焊接技术的日渐成熟，也提高了其自身的可利用价值。它的焊接包括多种工艺，为确保其焊接质量，需要针对焊接缺陷做好应对工作，避免或减少缺陷性问题的出现。
1金属材料焊接中缺陷问题分析
1.1焊接裂纹问题
焊接裂纹是金属材料焊接中较为常见的缺陷问题之一，在焊接过程中，所出现的焊接裂纹包括纵向裂纹、横向裂纹以及显微裂纹等多种形式。焊接裂纹是金属材料在由结晶状态转为固化期间所形成的，其中也有部分焊接裂纹在焊接完成后才会得以显现。根据焊接裂纹的产生机理也可分为冷裂纹与热裂纹，而这两种裂纹对金属焊接质量会形成不同的影响，若不对此进行防范，将对金属应用产生较大危害。其中冷裂纹是比较常见的焊接裂纹形式，主要发生于焊接完成后的冷却过程中，多在融合点位置出现；热裂纹多发生于焊接期间液体凝结过程中，且多在焊缝位置出现。
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。
热裂纹是另一种常见的裂纹方式，和冷裂纹不同的是，热裂纹是在金属焊接过程中液体凝结时产生的，一般主要发生在焊缝的中心位置，在金属焊接完成后可以立即看到。热裂纹的产生主要是由金属材料中的杂质在焊接凝固中引发的，在焊接时，除金属和焊条以外，必然存在其他熔点比较低的杂质，相比之下，金属熔点较高，杂质凝固反应也会发生在金属凝固反应之前，由于杂质凝固强度和硬度远不如金属，这就使得金属焊接完成后，凝固后的杂质在外力作用下，受到不同程度的腐蚀和风化等外力作用影响，导致产生热裂纹。
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1.2焊接未熔合或未焊透问题
在金属焊接过程中焊接未熔合与未焊透是影响质量的最大因素，也是不被允许出现的缺陷问题。金属材料焊接期间出现焊接未熔合与未焊透的影响因素包括以下几个方面：第一，焊接母体没有真正融化或应开始融化期间表面氧化膜未经清除便添加了融化金属，在此情况下，最容易出现焊接未熔合与未焊透问题。第二，焊接过程中的装配不符合实际要求，导致金属焊接受到阻碍，出现相关问题。
1.3焊接夹渣问题
在金属焊接期间，针对气焊工艺来讲，焊接边缘会出现不同程度的氧割或熔渣，在焊接时未能够及时的进行清除所产生的夹渣与熔渣，容易存在熔渣。另外，焊接坡口角度过大或焊接时电流过小而速度有过快时引起焊接夹渣，在此情况下，焊接夹渣主要是糊渣，由于没能正确的掌握焊接电流与速度，引起的金属焊接边缘出现焊接夹渣。就非熔化极惰性气体钨极保护焊而言，出现金属夹渣多数由于焊接电流密度过大导致焊丝达到熔点而产生的焊丝夹渣，这种焊接夹渣是由于焊接条件掌控不严所导致的。
2金属材料焊接中缺陷问题的防控措施
2.1针对焊接裂纹问题的措施
针对焊接裂纹问题的措施包括三个方面：第一，在金属焊接过程中，适当的减弱焊接应力，按照焊接工艺流程，针对金属材料的不同属性选择焊接工艺，掌握金属焊接中的冷却速度。第二，在金属焊接过程中，加强对焊条材料的选择，倾向于低氢焊条的选择，能够在最大程度上减少焊接缝中氢气的扩散量，由此焊接期间产生的化学反应。第三，对需要进行焊接的材料进行防潮与防晒管理，避免基于材料保管不当所导致的缺陷问题出现。第四，在进行焊接过程中，需要先将母材进行预热，然后在应用到焊接过程中。
2.2针对焊接未熔合或未焊透问题的措施
针对金属材料焊接的面积与直径大小，对焊接坡口尺寸与角度选择适合的焊条，其具体措施如下：第一，严格根据焊条选择标准进行焊条的选择，避免基于尺寸不适合或角度不适合导致未熔合或焊透问题的出现，第二，根据相关标准控制焊接期间的电流强度与焊接速度，在金属材料焊接期间，选择适合幅度摆动的焊条，关注焊接期间两端金属材料的变化情况，在进行焊接封底期间，确保做好焊接封底工作，并关注焊接坡口的融合情况，避免出现边缘位置焊接效果不理想等问题。
2.3针对焊接夹渣问题的措施
金属焊接期间，为控制焊接夹渣问题的出现，可加强对以下两个环节的关注。第一，焊条的选择。常规条件下，若焊接期间所选择的焊条偏酸性，则需要在焊接期间加大电流强度，若焊接时选择的焊条偏碱性，则在焊接期间控制电弧长度。第二，边缘处理。在金属焊接期间，需要做好坡口边缘的清洁工作，确保在焊接时边缘无污渍或水分，规避焊接缝边缘基于氧割出现熔渣问题。
结语：
综合上文所述，金属焊接期间比较容易出现的缺陷问题包括焊接裂纹问题、焊接未熔合或未焊透问题、焊接夹渣问题等，这些问题的出现将直接影响到金属焊接质量，降低金属材料的使用性能。针对此，需要针对焊接期间易于出现的不同缺陷问题，采取文中所述的针对性控制措施，避免基于多种因素所出现的缺陷问题。
参考文献：
[1]杨洪亮.钢/铝异种金属激光深熔焊接数值模拟与实验研究[D].湖南大学，2015.
[2]叶欣.Inconel718合金薄壁铸件焊接接头组织演变和热裂纹研究[D].上海交通大学，2015.
论文作者:周伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/4
标签：裂纹论文; 金属论文; 金属材料论文; 焊条论文; 缺陷论文; 过程中论文; 措施论文; 《基层建设》2017年第28期论文;