CO2焊钢结构中的缺陷与提高焊接质量的措施

郭香敏　任鹏宇　王喆　刘鹏飞　尹嘉辉

摘 要：如果钢结构焊接存在缺陷，会影响到焊接结构的力学功能的发挥，并且还会在是否能够安全使用上产生重大的影响。最主要的危害表现在以下的几个方面：第一，顶端部位应力过于集中。焊接接头的致密性和强度使焊接接头的承载力不断的下降，这样就造成了构件的使用寿命逐渐的缩短。在焊接过程中，也会出现电弧擦伤、焊缝夹渣等情况，这就大大的影响了钢材的腐蚀性能的下降，这无形中会诱发了裂缝的发生。这些工程事故的发生都是由于焊接缺陷所引起的。其具体主要包括以下的集中缺陷。

关键词：钢结构；缺陷；焊接质量

一、CO2焊钢结构中的缺陷

（一）未焊透

电焊时焊条在电弧力的作用下融化滴向焊缝，同时母材也有一部分受热融化和焊条的融化金属结合在一起，母材受热融化的深度叫熔透深度，是保持焊接强度的重要因素，母材和熔化金属间如有局部没有熔合便会形成没有熔透现象。通常造成没有焊透的原因是：（1）电焊工本人技术差或该坡口施焊的位置未开坡口。（2）焊缝边修切不正确或组焊是拼装不良。坡口的斜度不够、焊隙太小，坡口的纯边留的太厚或太薄或两边厚薄不一致。（3）施焊时速度太快或焊接电流过小。（4）焊接前焊缝没有清理干净，有锈、有渣子或气割残留物没有清理干净，使母材的边缘融化不良。（5）操作时焊条角度不对，以至熔池偏向母材的一边。

（二）夹渣

焊縫内含有熔渣杂质称为夹渣。夹渣会消弱焊缝断面，使焊缝的强度大大降低。熔渣杂质可能是由于融化的金属内混入了其他杂质颗粒而形成的，也可能是融化的金属盒周围大气发生化学反应形成的，夹渣造成焊缝应力集中，大大减少了焊机接头的冲击强度，特别是在焊缝根部有较大的颗粒的杂质危害性更大。

（三）裂纹

裂纹是焊接接头中危害严重的缺陷。它减少焊缝断面面积同事引起受力应力集中，使得裂纹扩大造成接头破坏。裂纹一般分为横向裂纹和纵向裂纹，纵向裂纹在焊缝的熔池凹凸内最常见，因为熔池凹凸口没有填满，又容易积沉有害杂质使局部塑性降低。而且凹口处又焊缝冷却时最后凝固处，冷却收缩应力也集中在此。横向裂纹一般常见于合金钢焊接。低碳钢在冷却过快或冷却不均匀时也可能产生横向裂纹。

（四）溢流

溢流是焊接时有过多融化金属流到焊缝附近没有融化的母材的现象。溢流不是重大焊接缺陷，但母材表面有超过3mm以上的溢流用铲去，再用砂轮磨光。溢流是因为焊接时焊条快速融化，融化的额金属液沿池边留到母材上凝固形成的。溢流的形成往往是焊接时电流选择过大或操作时电弧拉得过长产生的。它较容易发生在立焊和仰焊时，在发生溢流现象时肯那个会有母材熔透不足的现象伴随发生。

（五）啃边

啃边是指焊缝边有焊接烧熔的凹槽。造成啃边的原因是焊接是电流、电压过高或焊缝空间位置不合适造成熔化金属分部不均匀。啃边是焊缝常见的尾部缺陷，在检查时肉眼就可以发现。啃边现象会消弱母材断面积并形成局部应力集中造成稿件受力是破坏。

（六）气孔

在焊接时在熔化的金属溶液内的气体要排出，但遇到金属液体凝固的阻力而留在金属内形成了气孔，气孔降低焊缝的强度同事可能使接头处产生漏缝检查时发现有均匀的成群的链形的气孔必须对这一段焊缝铲去重新补焊，对于单个气孔则根据所在的位置的和总要性决定是否处理。

（七）电弧擦伤

电弧擦伤指的是在焊接的破口处因为外部的引弧对其金属材质的表面所引起的局部位置的擦伤。产生电弧擦伤的原因主要是：首先，由于焊接工人在焊把处和工件之间的无意识接触造成；第二，焊接过程中出现的电缆的破损引起的擦伤；第三，由于在焊接前没有在焊接坡口内部引弧，所以，就造成了材质的极容易打火。

（八）接头不良

接头不良主要指的是焊缝接头的布局不规则所引起的接触问题。造成这种接触问题的主要原因是：第一，焊接的层次布置不均匀；第二，操作工人的操作不熟练；第三，操作过程中，护目镜的颜色过深所引起的视觉差异。

（九）蛇形焊缝

焊接时出现蛇形焊缝的原因：焊丝干伸长度过大，导电咀磨损严重，导电咀未紧固过松动粗焊丝校直不良，送丝管阻力过大。

二、提高钢结构焊接质量的措施

（一）合理规划设计图纸

在焊缝工艺的完成中，焊缝形式以及位置的合理布置是保证焊缝工程顺利完成的一个主要环节。从产品质量管理的角度来说，一个好的产品是被设计出来的，因而在焊接工程未展开之前应该先设计出准确而合理的图纸，使得对于焊接工程的管理以及施工都有指标，使其后续工程可以围绕池中标准而展开。

（二）标准意识

加强标准意识，完善工艺对于管理来说，标准具有基础性的作用，它是设计、使用以及生产、维护各个环节的主要依据。一个产品没有标准就没有质量可言。对于焊接工程而言，主要指的是焊接的材料使用标准、存放管理标准以及工艺标准等等。标准化的数据管理可以选拔优秀的人才，并且激励工人在生产施工中时刻以标准作为准则和依据。

（三）工艺评价

有效的工艺评价对于施工单位而言，有效的焊接工艺评价体系一方面可以使施工更加安全，另一方面可以使施工的质量有所提高。在施工中对每一次使用的钢材或者焊接处理方式进行评估报告评定，这样有利于建立起评价体系，保证后续类似的焊接工作顺利进行。

作者简介：郭香敏，齐齐哈尔工程学院机电工程系，讲师。