摘要：在工业生产之中，焊接是重要的应用技术之一，而氩弧焊，作为目前焊接的主要技术之一，被广泛应用在各类工业生产中，但是在实际应用中却出现了各类问题，影响到焊接质量。本文就氩弧焊焊接出现缺陷的导致原因进行介绍，并且就如何能够解决此类问题，提出了笔者自己的想法和意见，旨在推动氩弧焊技术的应用，为同行人员提供一定的理论支撑。同时希望通过本文的分析研究，为我国氩弧焊焊接缺陷产生原因及对策的研究做出贡献。
关键词：氩弧焊接缺陷；成因；策略
引言
钨极氩弧焊（TIG）是一种应用非常广泛的高品质焊接方法，具有过程稳定、成形良好、适应面宽等显著特点，但由于钨极载流能力的限制和电弧能量密度不够集中的影响，该方法存在着熔深浅、效率低等不足，为了改善TIG焊不足、提高焊接效率，近年，出现了许多高效TIG焊接工艺，如双面双弧TIG、热丝TIG焊、A-TIG焊、AA-TIG焊、双钨极TIG、电弧超声TIG、超音频脉冲TIG等高效TIG焊工艺[2-3].双钨极氩弧焊工艺（T-TIG）是日本学者NishimuraYamada和KobayashiK等人[4-5]于1998年提出的，可大幅度提高熔敷效率，目前已经成功地应用于容积180000m3，φ82m的PCLNG（液化天然气）储罐的焊接，清华大学吴敏生等人[6-8]的研究结果证实了脉冲TIG对熔池具有搅拌、共振和细化晶粒的效果，高频脉冲TIG和复合TIG焊接新工艺可以提高焊接效率、提升焊缝接头质量、降低焊材消耗等优势，因此已成为高效焊接的热点方向.
1高频复合双钨极TIG焊工艺方法以及氩弧焊焊接的原理方法和特点
1.1高频复合双钨极TIG焊工艺方法
在双钨极TIG焊的基础上，提出了一种优质高效低耗的新型非熔化极复合焊接工艺方法——高频复合双钨极TIG焊，即HFHT-TIG焊.其核心在于：一前一后二个独立的钨极共存于一把TIG焊枪，同步与工件产生二个电弧，协同加热母材、形成单一熔池，其中的一个电弧通以高频方波脉冲电流，另一电弧通以直流电流；两个电弧相互作用，形成一个复合弧，双弧相互协同，产生电弧热收缩，形成复合搅拌、熔深挖掘、流动加剧等效应，可增加熔深、提升熔敷能力、减少微观缺陷、加快焊接速度、改善微观组织、细化晶粒等.文中在研制高频复合双钨极TIG设备的基础上，以不锈钢薄板为应用对象，试验研究了高频复合双钨极TIG焊接头质量和组织性能，探索了焊缝宏观成形及其影响因素，同时，与最新研究的双钨极TIG焊的成形、质量、组织性能进行了对比分析.
1.2氩弧焊焊接的原理、分类、特点
目前根据不同的焊接电极，可以将氩弧焊分为熔化极氩弧焊以及非熔化极氩弧焊两种氩弧焊技术，在实际应用中，绝大多数焊接人员会采用非熔化极氩弧焊技术进行焊接。氩弧焊凭借本身的特点，具有极强的实用性，被广泛应用在钢材、合金、铜等金属的焊接之中，并且焊接速度快、质量好，外表美观，相比较于其他焊接技术而言，具有无与伦比的优越性。
2氩弧焊焊接缺陷的种类及成因分析
（1）焊接裂纹。在用氩弧焊进行焊接时，往往会出现焊接裂纹，严重影响相关焊接产品的质量及外观。焊接裂纹，顾名思义，就是在完成焊接工作之后，焊接的产品外表上会出现裂纹问题，具体而言，因为受到应力的作用，处于焊接位置的金属原子结合键断裂，从而产生了断面，而断面足够大之后，就会呈现出裂纹的外观。根据焊接裂纹的出现原因以及特点不同，可以将其分为冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂以及应力腐蚀裂纹。本文主要介绍冷裂纹及热裂纹两种最常见的裂纹形式，两种裂纹的出现原因是不同的，冷裂纹是在焊接结束之后，温度冷却过程中，焊接金属温度下降，从而出现裂纹，冷裂纹多出现在焊接热影响区之中，但部分厚大焊接件以及超高强度钢也会出现在焊缝上。热裂纹是指在焊接过程中，焊缝以及热影响区的金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的焊接裂缝，相对于冷裂纹而言，热裂纹出现的频率更高，并且造成的问题也更加严重。热裂纹出现的根本原因，是因为焊接材料内部组成的物质，分别具有不同的熔点，而在焊接过程中，温度不断升高，部分材料达到熔点，而部分材料却没有达到熔点，从而出现内部元素偏析的情况，金属之间的应力增加，因此导致结合键断裂，裂纹问题也就发生了。除了焊接材料本身的影响外，焊接前的准备工作，以及焊接设计、焊接操作等都会影响到焊接裂纹的出现。（2）焊接不良。焊接不良，是在应用氩弧焊的过程中，焊缝内部的金属在凝结过程中发生破坏，从而让焊接位置上的材料与金属没有良好的结合，导致焊接质量大幅下降。出现焊接不良的问题，主要是由于金属表面存在氧化膜，在进行焊接前没有对氧化膜进行清除，从而导致焊接不良问题的发生。氧化膜的存在，会导致氩弧焊不能够直接对金属进行加热，从而影响到焊接的整体质量，导致金属熔合并不完全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于焊接不良的问题，往往不能够通过肉眼来确定，还需要采用超声波等方法来进行探查。（3）未焊透。未焊透问题的出现，主要是由于焊接人员的焊接技术和操作不过关，导致焊接部位并未完全融化，最终导致未焊透问题的发生。很多因素都会导致这种问题的发生，主要包括了焊接速度过快、焊接坡口角度过小等。未焊透与焊接不良都会导致焊接质量的大幅下降，严重时会导致焊接处发生断裂以及变形，此种问题也需要采用超声波或者射线的方式进行检查。（4）焊接夹杂。焊接夹杂，是指在进行焊接作业时，在焊接电极上出现了一些其他物质，这些物质影响了焊接的正常进行，最终引发焊接缺陷。出现焊接夹杂的问题，主要是由于焊接前期准备工作不足，或者是焊接过程中没有做好相关管理工作。目前出现的焊接夹杂问题之中，包括以下几种类型，第一，钨极夹杂物，其是在焊接过程中，钨极的温度过高，导致与其他材料接触时发生污染情况，进而对焊接工作产生一定影响。第二，黑色金属夹杂物，包括焊材、外来金属对电极造成污染，最终都将会影响到焊接质量。
3氩弧焊焊接缺陷的有效防止策略
经过上文对氩弧焊焊接过程中常见缺陷的分析，以下针对缺陷产生原因介绍几种防止缺陷发生的有效策略。
3.1严格执行焊接工艺评定
在焊接作业前严格执行工艺评定：对焊丝、基材的化学成分进行检测，确保焊接材料符合技术条件；根据焊接要求，确保氩气纯度达到要求；焊接前对焊接材料进行清理，确保焊接接头处无污染物，清理完成后立即实施焊接作业；焊接过程中尽量避免钨极与熔池的接触，并注意对钨极的打磨；选择温度、湿度合适的作业环境。
3.2选择合理的焊接工艺
根据焊接项目选择合适的焊接工艺，以解决焊接过程中可能出现的应力和变形问题。例如，通过反变形法抵消难以避免的焊接变形，达到稳定焊接结构的目的。
3.3选择合理的装配焊接顺序
各构件在焊接过程中都会产生惯性力矩，合理的装配焊接顺序能够通过平衡力矩作用，抵消构件间的焊接变形，减少焊接应力。例如，焊接对称焊缝要按照从中间到外周的顺序，尽量保持焊缝的自由收缩，以解决焊接结构在应力作用下的变形问题。
3.4选择合理的焊接方法
氩弧焊作业过程中可采用细丝形式充入氩气，一方面降低焊接成本，提高生产效率；另一方面氩弧热量更加集中、焊接速度更快，焊缝热影响区更窄，能有效规避焊接变形问题，焊接质量更稳定。
3.5射线法对焊接夹杂的检测更加灵敏和清晰
气孔问题也是焊接过程的主要缺陷之一。氩弧焊作业过程中要不断充入氩气，焊接过程和金属凝固过程中也会产生气体，在焊接时这些气体被保留到熔池中，随着凝固过程形成空穴，导致气孔的产生。气孔中气体主要包括两类，一种是由于熔池金属温度变化溶解度下降而析出的气体，主要包括氮气、氢气、氩气等；另一种是高温下金属发生冶金反应而产生的气体，主要包括水蒸气、一氧化碳等。导致气孔产生的原因主要有：在焊接前没有对焊丝或基材进行烘焙预热，或基材存在锈蚀情况，导致焊接过程中局部受热不均匀；电流过大或电极过长，温度变化速度过快；焊接速度快，出现未焊实的情况等。一般情况下，焊接结构中气孔体积小、分布不集中。但大量气孔的存在会对焊接结构的力学性能产生严重影响。气孔缺陷的检测方法相对多样，可采用目测法、超声波法、射线法和颜色渗透法等。
3.6采用合理的焊接工装
焊接工装能够对构件进行固定，有效控制焊接结构的变形情况。在进行复杂结构或某些重要部件的焊接时，能够通过固定构件位置，保证构件间应力和变形情况的平衡，以提高焊接结构质量。
结语
引起氩弧焊接质量缺陷的因素固然较多，但只要在焊接前制定符合焊接项目要求的焊接工艺规程，焊接质检人员对每一道工序认真检查，焊工严格按焊接工艺规程施焊，就能够最大限度的减少焊接缺陷的产生.
参考文献：
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论文作者:张利晨,王威
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
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