焊接常见问题分析及焊接返修工艺研究探讨

孙更申

摘 要：焊接是设备零部件连接和组成基础，焊接质量对于设备的稳定性和安全性有着直接的影响。文章从工件材质、焊接环境等多个方面着手分析了焊接质量的主要因素，然后就焊接过程中存在的工件变形、焊接裂纹、金属飞溅等焊接问题做了简单剖析，并给出有针对性的解决方法和措施，最后，就存在问题或缺陷的焊接件的返修应遵循的原则进行了阐述。

关键词：焊接；影响因素；问题；措施

引 言：焊接是通过加热、加压等方式促使金属体内部原子进行结合从而实现金属与金属连接在一起的技术或工艺。焊接存在于人们生活与生产中的方方方面，如玩具、工艺品、家用电器、生产设备、飞行器等，不同领域对于焊接要求也不尽相同，特别是对一些高精尖领域对焊接技术的要求不断加强，即使对于普通生产设备而言，焊接质量不达标对于设备的运行稳定性也有着直接的影响。然而，受到焊接材料、焊接工艺、焊接技术水平、外部环境条件等多方面的影响，在焊接过程中会出现焊接咬边、金属飞溅、焊接裂纹、工件变形等多种问题，这些问题的存在直接影响到了设备的稳定性和安全性[1-3]。所以，掌握焊接问题并剖析其原因对于减少焊接缺陷，提高焊接质量具有重要的意义。

1 焊接质量影响因素

焊接过程是一个复杂的工艺，影响焊接质量的因素也较多，如工件材质、焊接电流、焊接时间、焊条种类、焊接环境等，另外，若焊接人员焊接方法不对，技术水平不够，也会给焊接质量的控制带来较大困难。这些因素影响焊接具体表现在：①焊接材料在焊接前须进行清洁，否则会出现焊接不牢、金属飞溅等现象；②焊接电流的确定对于焊接质量至关重要，焊接电流不稳定可能造成工件焊接处出现变形，电流过大又容易出现焊接咬口现象；③焊接时间由焊接电流、工件材质、焊口情况等多种因素等确定，焊接时间若掌握不好容易造成焊接不牢；④焊接外部环境易变化，实际焊接不同于试验焊接，定位偏差、空气变化、工件洁净度等都对焊接质量有着直接或间接影响；⑤焊接顺序不合理，焊条种类的选择不恰当，焊条存储条件不当均会导致焊接质量不达标，如焊接顺序不达标容易造成工件焊接不牢，甚至焊接失败，焊条种类选择不当容易导致飞溅现象出现。

2 焊接常见问题分析及处理

尽管在焊接过程中对于不同的焊材和焊件采用不同的焊接工艺来保证焊接质量，但是影响焊接质量的因素来自多方面，除了焊材、焊接工艺外，焊接人员技术水平，焊接过程所处的环境等对焊接质量也有着直接的影响，任何一个影响因素若控制不好都会影响到焊接质量。根据笔者经验，焊接过程中常见的问题如下：

2.1工件变形

在焊接过程中常会看到工件局部变形现象，如焊缝长宽不足，焊波宽窄不齐，焊接处凸凹不平和焊脚不均匀等，这些问题的存在不仅影响到工件的美观，同时也会影响到工件的质量，分析认为导致焊接工件变形的原因主要是：①焊接工件刚性不均一；②工件焊缝调整不均匀，焊接处收缩不均匀；③焊接电流、速度和方向不一致，焊接电流不稳定；④焊接工件放置不平或焊接坡口角度不合理。

预防工件变形科从以下几个方面着手：①尽量选择材质均匀的工件，确保工件刚度均匀，同时布置焊缝要均匀；②确定合理的焊接顺序，如先主后次，先对称后非对称；③确保焊接电流、速度和方向一致；④焊接时应有意识的进行工件翻动，对于易出现焊接变形的工件应采取预防变形处理措施；⑤对不同材质的工件合理选择焊接工艺。

2.2焊接裂纹

焊接不当出现的裂缝可分为热裂纹和冷裂纹两种。热裂纹是指在高温下产生的裂纹，又称为结晶裂纹，热裂纹主要存在于焊接內部和热影响区范围内，其主要表现形式为纵向和横向两种裂纹；冷裂纹是指焊缝在冷却过程中形成的裂纹，又称为延迟裂纹。理论认为热裂纹产生的原因是冶金和力学因素共同作用的结果，具体是低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在，其强度较低，在焊接应力作用下形成裂纹；冷裂纹产生的条件是：①工件焊接处能够形成淬硬组织；②存在扩散氢的浓积；③存在焊接拉伸应力。

预防焊接裂纹产生的主要措施有：采用多层多道焊接方式，合理确定焊接顺序和方向；②限制焊接材料中硫、磷含量，改善焊缝组织和品粒；③合理确定焊条种类，实践表明采用碱性焊条可有效控制裂纹的产生；④焊口要清理干净，焊条和焊剂使用前要进行烘干；⑤工件在焊接后及时进行热处理，可有效改善应力和消氢。

2.3金属飞溅

金属飞溅是指在焊接过程中受到电弧作用，部分金属出现电弧融化并飞溅的现象。金属飞溅不仅容易影响到工件的焊接过程，同时还会造成焊条的浪费，对于工件焊接后的质量和美观也有不利的影响。分析认为导致金属飞溅的原因主要有：焊条保存和工件烘干条件不合理；②焊条种类的选择不正确，如碱性焊条易出现金属飞溅。预防金属飞溅主要可从改善焊条和焊接烘干条件和合理选择焊条种类着手。

2.4焊接咬边

焊接咬边是指在焊接过程中出现凹槽的现象，焊接咬边主要是由焊接电流过大和焊接角度不合理导致，故预防焊接咬口也需要从这两个方面着手。

3 焊接返修应遵循的原则

焊接工件在使用过程中若出现问题会影响到设备的可靠性、实用性，若不及时处理还可能造成设备的损坏和人身伤害。为了节约资金和提高设备利用率，对于存在焊接问题的工件往往会进行焊接返修处理，在焊接返修处理时应遵循一定的返修原则，否则会造成返修质量不达标，这样不仅费时费力，还可能会造成工件的报废。如何提高返修质量应从完善返修体系、制定返修方案和返修质量检测等几个方面着手。首先，返修体系的确定是确保工件返修质量达标的前提，在完善返修体系时应明确返修控制环节，制定合理的焊接制度，并给出合理的焊接工艺参数；其次，专项返修方案是确保返修质量达标的基础，返修方案包括返修原因剖析，返修工艺的确定，焊接材料和焊接工艺的选择，焊接质量检测方法的确定等内容；最后，返修质量检测是确保返修质量的保证，返修后的焊接工件在使用前必须经过严格的质量检测，不达标的焊件不允许使用。

4 结束语

总之，随着生产技术水平的不断提升，各行业对于焊接技术的要求也不断提高，尤其是航空、电子等高精尖行业对于焊接质量的要求更高。焊接是一个复杂的工艺过程，在焊接过程中难免会出现各种问题，这些问题的存在会影响到焊接件在使用过程中的稳定性、可靠性和安全性。因此，作业人员在进行焊接作业前应掌握影响焊接质量的主要因素，并对焊接中容易出现的问题有所了解，同时也应该知道如何采取相应的措施来提高提高焊接质量。

参考文献：

[1]夏忠昌.单面焊双面成形焊接质量分析及预防措施[J].中小企业管理与科技，2014，（19）.

[2]朱亮.热影响区阮欢焊接接头的强度及变形[J].焊接学报，2004，（2）.

[3]钟凯.焊接结构变形预测及控制的研究现状[J].现代焊接，2014，（6）.