常见焊接缺陷和变形成因分析

郭军杰

（河北华北石油荣盛机械制造有限公司，河北沧州062552）

1 引言

在机械生产制造的焊接过程中，经常会出现一些焊接缺陷，从而影响焊接的质量，导致生产的产品不合格。因此，为了提高焊接质量，保障产品质量，机械制造企业就需要分析焊接缺陷产生的原因，并采取有效措施来防止焊接缺陷的出现，提高焊接的效率和安全性，进而促进机械制造行业的可持续发展。

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[1]。

2.2 弧坑

在焊接的过程中，一旦出现技术人员收弧不合理的情况，就会导致焊道的末端出现一个坑穴，而这个坑穴就是我们常说的弧坑。弧坑的出现还伴有裂缝或者是气孔，因此，其会降低焊缝的强度，不利于机械设备的生产。通过研究发现，在焊接过程中出现弧坑的主要原因为：第一，熄弧的时间相对较短，或者是焊接过程中突然出现了中断；第二，技术人员在进行焊接的过程时，选择了较大焊接电流。而为了杜绝上述现象的产生，技术人员在进行焊接的过程中，必须要选择合适的焊接电流，并且保证焊条短时间停留，从而避免弧坑发生。

2.3 夹渣

夹渣指的是技术人员在焊接过程中，其残留在焊缝中的熔渣，而熔渣一旦出现在焊缝内，那么焊缝的强度必将受到较大影响。

相关研究人员对出现夹渣问题的原因进行了分析，具体内容为：第一，在焊接过程中，接入的焊接电流较小，或者是其焊接速度较快引起的；第二，在使用酸性的焊条时，技术人员没有对电流进行调整，或者是运条不当造成的；第三，在使用碱性焊条时，其电弧过长，从而引起夹渣现象的出现。针对上述现象，技术人员在进行焊接的过程中，需要采取以下措施：一是明确坡口的尺寸，并且在焊接之前对坡口进行清理工作，保证其整洁性；二是根据焊接的实际情况，合理选择焊接电流和焊接速度，并保障运条摆动的合理性，从而避免夹渣现象的出现[2]。

2.4 咬边

咬边指的是焊接过程中，焊接参数的选择不当或者是操作工艺不正确，使得焊接金属没有填满母材焊趾或焊根的熔化凹槽时，在焊缝边缘地带留下的凹陷。咬边的出现使得母材金属接头的有效工作面不断减少，并且还会在咬边外造成应力集中的现象，从而降低了焊接接头的强度，使得其在承载后出现咬边外产生裂纹的情况，进而造成整个结构的破坏。因此，在重要的结构或者是载荷较强的结构中，其是不允许咬边缺陷存在的。所以，在进行焊接作业时，技术人员必须要采取有效措施来防止咬边缺陷的产生。

一般情况下，咬边缺陷形成的原因主要有：第一，焊接过程中的焊接电流较大，并且焊接速度较快，运条出现不稳定现象，以至于焊接金属不能够填满；第二，在进行角焊时，运条角度出现不准确或者是电焊电弧拉得过长，从而产生咬边现象。

3 焊接缺陷的防止措施

3.1 焊前准备

首先，选择合适的焊接结构。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[3]，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 焊接过程的质量控制

在实际焊接过程中，为了保证焊接质量，技术人员需要随时检查焊接规范是否发生变化，如在进行焊条电弧焊时，一定要注意焊接电流的大小；在进行气体保护焊时，一定要注意气体保护的效果等。同时，为了保证同一工艺条件下，焊接接头符合相关设计要求，技术人员需要在焊接过程中抽样进行调查，一旦发现焊接缺陷的存在，就必须要找出缺陷产生的原因，以及焊接缺陷的性质、大小、位置等信息，并及时处理。除此之外，在整个焊接过程中，技术人员需要做好相关的记录工作，并将其整体存储，作为今后的备查资料。

改革开放以来，我国将经济建设放在首位，成为压倒一切的核心任务。国家大力支持工程机械产业的发展，给予税收等诸多方面的优惠，在国家层面上促进其发展，地区政府为了保证本地区经济发展的速度与水平，也是不遗余力的帮助、扶持相关产业的发展，在地区层面给予诸多优惠政策，企业自身也在不断地提高自身的管理水平，不断地借鉴国外优秀的管理经验，使得管理体制与国际接轨，在企业管理层面为自身的发展扫清障碍。综合看来，无论是国家还是企业都在从自身的角度出发，为工程机械产业的发展提供便利条件，正是在这些便利条件之下，我国的工程机械制造业的国际竞争力才能如此大幅度的提高。改革开放以来，我国将经济建设放在首位，成为压倒一切的核心任务。国家大力支持工程机械产业的发展，给予税收等诸多方面的优惠，在国家层面上促进其发展，地区政府为了保证本地区经济发展的速度与水平，也是不遗余力的帮助、扶持相关产业的发展，在地区层面给予诸多优惠政策，企业自身也在不断地提高自身的管理水平，不断地借鉴国外优秀的管理经验，使得管理体制与国际接轨，在企业管理层面为自身的发展扫清障碍。综合看来，无论是国家还是企业都在从自身的角度出发，为工程机械产业的发展提供便利条件，正是在这些便利条件之下，我国的工程机械制造业的国际竞争力才能如此大幅度的提高。

4 结语

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。