摘要：农业机械结构件最基础的加工方式为焊接。在结构件焊接生产过程中，受到图纸设计、焊接工艺参数、结构件坡口加工精度、焊接人员操作中的各种因素的影响，可能会产生各种焊接质量问题。如果忽视产品焊接质量，缺陷不仅会影响结构件美观，降低结构精度，使用的可靠性，降低结构件疲劳强度，可能造成极大的质量事故。因此，严把焊接质量关，杜绝焊接缺陷就成了农业机械行业重要的质量控制课题。
关键词：焊接缺陷；焊接质量；检验
1焊接缺陷的种类
按照缺陷产生的位置可以将焊接缺陷分为外部缺陷和内部缺陷。外部缺陷是暴露于焊缝表面，通过人的肉眼、低倍放大镜就可以观察到，可以用量具进行测量的影响焊接质量的缺陷，包括夹渣、气孔、裂纹、咬边、未融合、弧坑、飞溅、焊瘤及不符合设计要求的焊缝外形尺寸等。内部缺陷是存在于焊缝内部，通过人的肉眼难以观察到，必须通过无损检测技术或者破坏性试验才能检测到不符合标准要求的缺陷，如夹渣、未焊透、内部气孔、未融合、裂纹等。
2焊接缺陷及成因分析
2.1气孔
气孔是焊接过程中焊接缺陷之一，其主要是在焊接时，熔池中的气泡在凝固的过程中被保留下来，进而形成空穴。一般情况下，气孔中气体主要分为2种，一种是在高温情况下融入液体的金属中，其在凝固时由于溶解度下降而形成的气体，例如氢气、氮气等;另一种是在熔池中的化学冶金反应过程中形成的不溶解于金属的气体，这类气体有一氧化碳、水蒸气等。由于以上两种气体的化学性质和形成条件都不同，因此其分布特征也存在差异。
焊接过程中，气孔产生的条件主要为:第一，在焊接的过程中，焊条或者是焊剂没有按照规定进行焙烘，或者是焊芯出现锈蚀等的情况，从而导致气孔产生;第二，焊接过程中，接入的焊接电流过大，或者是电极伸长过长;第三，焊接的速度较快，出现了未焊实的情况。总之，在焊接过程中，气孔的存在使得焊缝的面积不断减少，而过大的气孔则会降低焊缝的强度，从而破坏了焊缝的紧密性。
2.2夹渣
夹渣是在焊接的过程中熔渣或其他杂质残留在焊缝中的情况。夹渣会使焊缝的力学性能降低，焊缝中的夹渣会成为裂缝产生的根源，影响焊缝质量[2]。
夹渣的产生主要是由于在焊接过程中焊条运条过快、焊接电流过小、熔池温度过低、焊缝坡口尺寸设计不合理、清根不彻底等。为避免夹渣的出现可采取如下措施:(1)焊前选择合适的坡口尺寸，按要求对坡口及其附近区域进行清理。(2)焊接过程中根据实际情况选择焊接电流、焊接速度等工艺参数，保证焊条角度及摆动合理;使用碱性焊条进行焊接时，尽量压低电弧，保证短弧操作。
2.3人工因素
在焊缝的焊接过程中，焊工的焊接技术水平低，就意味着焊工对钨极氩弧焊及手工电弧焊的掌握程度不够，钨极氩弧焊打底时，对焊前的角度、送丝的速度配和不默契，手工电弧焊时、运条方式、焊条角度、焊接接头的控制、收弧等掌握不熟练，这是造成焊接质量差的重要原因。
2.4焊接裂纹
结构件在焊接过程中或焊接以后，在焊接应力和至脆因素的影响下，焊接接头区域内所出现的局部破裂叫裂纹。裂纹可能产生表面，也可能产生在内部。金属由液态凝固成固态结晶过程中产生的裂纹为热裂纹，因微观上裂纹沿金属晶界开裂，又称之为结晶裂纹。焊接完成冷却后出现的裂纹称为冷裂纹，因焊接接头处产生淬硬组织，或接头处氢分子聚集较多，致使接头处脆化，应力集中产生拉应力，因氢分子扩散需要时间，所以一般也称之为延迟裂纹或氢致裂纹。
3焊接质量检验
3.1焊前准备
首先，选择合适的焊接结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆技术人员在进行结构设计时，需要减少不必要的焊缝，并尽可能减少焊缝的数量，合理安排焊缝，使焊缝的位置对称在中轴两侧。此外，还要尽可能选择间断焊，杜绝焊缝集中现象;其次，选择合理的焊接工艺。合理、科学的焊接工艺是保证焊接质量的前提，因此，焊接人员在进行焊接时，需要选择合适的焊接工艺，从而减少焊接缺陷的产生;再次，选择合适的焊接方法。例如，在气体保护焊的焊接过程中，其大部分采用的是二氧化碳气体，这种焊接方法成本较低，并且生产的效率高，焊接产生的热量较为集中，焊接的速度也较快，焊接质量高，因此应用较为广泛;最后，选择合适的焊接工装。在焊接一些重要的焊件时，需要将焊件用工装进行固定，之后再进行焊接，这样一来能够有效减少焊接变形的产生，从而保证焊接质量。
3.2外观检验
(1)利用肉眼或放大镜对焊缝进行外观检查，可发现焊缝表面缺陷，如咬边、焊瘤、表面裂纹、气孔、夹渣及焊穿等。(2)利用专业测量仪器如焊接检验尺对焊缝的外形尺寸进行测量。
3.3焊口焊接
打底焊接采用钨极氩弧焊，要注意起弧、收弧和接头的质量，起弧时应适当抬高起弧电压，收弧时应将熔池填满。打底结束后，立即自检，检查根层焊缝后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防止产生裂纹。多层多道焊接时，应逐层进行检查，经自检合格后，方可进行次层焊接，直至完成。
碱性焊条用于重要焊缝的焊接。在高压焊接氩弧底后，选择第一层焊接直径为3.2mm的焊条，中间层可采用4mm的焊条。盖面采用3.2mm直径的焊条。焊条在350℃下烘干1~2小时。当使用时，焊条放在保温桶接电加热。焊条在室外存放的时间不应超过4小时，重复干燥次数不能超过两次。
3.4无损探伤
(1)超声波检测，利用超声波探伤仪产生的震荡激励探头发射超声波，对工件焊缝进行测试，探头接收到反馈波后显示到仪器屏幕上，从而查看被检验焊缝是否有焊接缺陷。超声波无损检测是目前最常用的焊缝检测方法之一，其主要优点有:检测范围较大，缺陷定位准确，对检测人员和环境不造成伤害。
(2)渗透检测，包含着色探伤检测和荧光渗透检测，主要检测表面焊接缺陷，其主要原理为渗透液在毛细作用下，渗透至焊接表面，再施加显像剂，缺陷内的残留渗透剂又回渗到工件表面，从而显示出缺陷形态，不受焊接结构影响。但渗透检测相关检测参数并不明确，需要在累积中总结，对检验人员业务能力要求较高。
(3)磁粉检测，主要用于检测表面焊接裂纹缺陷的检测方法，工件被磁化后在被测试件上撒上磁粉或磁悬液，若存在表面焊接缺陷，磁粉粒子便会吸附于缺陷位置，通过磁痕来显示和判定缺陷位置、大小。检验结果相对直观可靠。
3.5加强焊工技能培训
焊接技术水平的高低直接影响机组的稳定运行，因此对焊工的技术水平应引起高度重视。焊工的焊接技术水平，往往决定了焊缝的焊接质量。加强焊工操作技能的培训是保证焊接质量的关键。定期对焊工进行技能培训，理论与实践结合，通过师带徒活动，促进焊工技术水平的快速提升。所有焊接施工人员需持证上岗，岗前进行相应项目的仿型考试，考试合格后方可上岗作业。
结论
综上所述，在机械制造加工过程中，焊接作业作为重要的加工生产工艺之一，其焊接质量直接决定了产品的质量。因此，相关焊接人员需要采取有效措施防止焊接过程中咬边、夹渣、气孔、弧坑缺陷的产生，并采取合理的焊接工艺和方法，做好焊接前的准备工作，同时在焊接过程中做好质量控制，从而保证焊接的重量，提高产品的合格率。
参考文献
[1]何有方.常见焊接缺陷的成因和预防措施[J].黑龙江科技信息,2017 (05):56.
[2]刘刚.常见焊接缺陷和变形成因分析及解决方法[J].铁道建筑,2017 (01):15-16.
[3]庞海龙.常见焊接缺陷的成因及其防治方法[J].民营科技,2017(1): 67-67.
论文作者:李宁,柳南,孔建平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
标签：缺陷论文; 裂纹论文; 焊条论文; 气孔论文; 过程中论文; 焊工论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第2期论文;