基于金属材料焊接中的问题与对策探索

郝贵敏，李海洋，宋延钊

（廊坊燕京职业技术学院，河北 廊坊065200）

1 引言

金属材料的焊接工作，就是把被分割开的两个物质，利用加热处理或加压作用，使两物体转化为流体或者具备可塑性，以此实现局部连接的过程。焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有咬边、凹坑、焊瘤、焊接变形等外观缺陷、气孔和夹渣、焊接裂纹、未焊透和未熔合等。这些缺陷的存在会减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹；降低疲劳强度，易引起焊件破裂，从而最终导致脆断，存在很大的安全隐患。

2 材料焊接中的外观缺陷问题及对策

不须借助仪器，直接用肉眼就可分辨出来的缺陷属于外观缺陷，常见的有咬边、凹陷、焊瘤、焊接变形等。此类问题的出现，是受到施工人员操作不合理导致，出现电流过大、焊条的角度不正确等引起，施工人员没有依据相关标准和要求，导致一些环节出现差错，如温度不合理、操作程序失误等，均导致出现外观问题。

此类问题的解决，应优先制定焊接标准。金属材料焊接全过程的规范性、操作有序性，对金属焊接的性能也具有直接的影响，关系焊接材料的应用期限以及安全系数，所以，在焊接金属实际操作中，焊接工作人员应严格要求自身，明确自身职责，提高操作技能，在工作期间提高警惕，确保反应灵活性和工作敏感度，谨小慎微，注重细节，分析金属焊接各个细小变化，发现异常及时调整，采取合理举措，做出正确的补救[1]。

3 气孔和夹渣产生原因及改进措施

气孔和夹渣是操作不当、焊接的参数选择不合理以及焊接的速度过慢，焊接期间焊条和焊丝的停留时间过短所导致，这样不仅导致焊接质量无法保证，也减少了焊接的缝隙面积。

焊接金属材料这项工作，是一项较为复杂的工作，其不仅涉及工作人员的工作能力，也对工作人员理论知识素养、操作技能等具有较高要求。若焊接工作人员缺乏经验，对电气工程各个知识点不了解，或者掌握不熟练，会导致工作效率低下，出现气孔和夹渣等问题。因此，各个施工人员必须确保操作合理性，注重坡口的清理，确保熔池温度的合理性，做好电弧保护工作等[2]。

4 焊接裂纹产生原因及改进措施

在对金属材料进行焊接时，常常会出现各类问题，其中最为常见的问题之一就是裂纹问题。金属材料在形态变化过程中（结晶变化为固体形态），会受到晶体的熔点影响，受到环境温度和受热点面积的影响，出现金属材料的分离，并在交融线上出现裂纹。此裂纹包括两种形态，其一为热裂纹，其二为冷裂纹。热裂纹产生于金属的交熔环节，在熔池中出现数量不同的杂质晶体，此类晶体的熔点较低，而且可塑性和强度不能满足金属焊接的实际需求。因此，晶体在凝聚期间，会受到限制，在拉力的作用下，金属焊接中心将产生明显的热裂纹。金属焊接冷裂纹问题的产生和热裂纹相反，在时间上和热裂纹不同，相对更加缓慢，是在焊接要结束的最后产生，无法在隔天进行预测，因此，预测难度较大[3]。

金属焊接期间裂纹的产生，主要是由于环境温度和接口技术出现问题，所以，要想解决此裂纹问题，必须注重温度的控制工作，管理好接口条件和温度，确保温度的合理性。此外，如果出现的裂纹是热裂纹，则要改变以往不规范的焊接流程，制定科学的焊接规划方案，结合融化时各个金属材料的冷却效果，控制和管理好焊接各个工艺参数以及环境温度，为金属材料的焊接工作营造良好的环境。与此同时，应适当地调整焊接期间电流的强度，以满足不同焊条的焊接需求，对其进行多次的焊接，强化金属材料的质量以及连接强度。如果金属材料出现冷裂纹，则可以判断是受到低温影响导致，此时需要做的首要工作是控制好焊接周围的温度，及时清理掉焊接关联口周围的油脂和水分，保障接口位置干净，可保障焊接条的紧密性，以免氢气的扩散，进而达到有效控制周围温度的目的[4]。

5 未焊透和未熔合产生原因及改进措施

如果焊接工作人员在焊接金属原材料时，在金属材料未被完全融化时，就开展了焊接工作，导致金属材料无法深入焊接，进而出现金属材料的未渗透问题。焊接期间的电流大小以及交熔处出现角度不一、坡度位置存在杂质和溶解深度不同等，也会诱发渗透不够深入的问题。金属材料的渗透不够深入会缩小焊接的接触面积，降低金属焊接关联位置的强度，导致焊接的程度不断降低，则焊缝出现疲劳问题，诱发金属分离和金属材料的断裂问题。金属材料的未熔合问题，常发生在日常的焊接工作中，此类问题和未渗透问题类似，焊接熔点和电流之间出现差异，而且焊接口的角度出现偏差与杂质，导致金属材料无法完全融化，缩小金属相互间的承载面积，诱发一系列安全问题[5]。

金属材料焊接期间，容易出现未焊透和未熔合问题，相关工作人员必须注重此类问题的预防和处理，利用合理的举措去解决未熔合以及未焊透的问题。首先，在初期的材料准备期间，需要精心设计电流的强度、各个焊条的硬件设备以及坡口位置的角度，并保障焊接条的直径大小以及焊接速度合理性，利于巩固焊接质量[6]。

6 其他缺陷

金属材料的焊接工作对工作人员要求较为严格，要求各个工作人员具有高超的技能，扎实的理论知识基础以及个人素养。如果工作人员对电气工程相关理论知识不够了解，对焊接要点以及设备故障处理知识不够了解，将导致焊接期间出现焊接问题，无法科学操作和管理，阻碍金属材料焊接的进度以及质量。此外，一些焊接工作人员经验丰富，从事多年焊接工作，可以有效处理突发问题，但是由于其没有及时对知识进行更新，导致一些新理念以及技能无法更好应用。部分焊接工作人员刚刚步入工作岗位，理论知识掌握较好，但是缺乏成熟的操作经验，也相应地阻碍了焊接工作的落实和开展[7]。

因此，企业单位必须树立培训目标，制定合理的培训计划，利用多样化的培训模式开展现场培训活动，如老员工的实践指导、专家的理论知识讲座以及多媒体培训模式等，开展教育培训活动，提高工作人员的理论知识素养以及时间技能，更好地落实此项工作，强化焊接水平，为实现高质量、高效率焊接工作做好保障[8]。

7 结语

综上所述，金属材料焊接中的问题概括为：第一，金属材料的未熔合以及未焊透问题；第二，工作人员能力不足问题；第三，出现焊接裂缝问题。为了解决上述各个问题，必须在焊接期间，注重温度的控制工作，管理好接口条件和温度，解决焊接裂纹问题。此外，金属材料焊接期间，容易出现未焊透和未熔合的问题，相关工作人员必须精心设计电流的强度、各个焊条的硬件设备以及坡口位置的角度，确保焊接质量。最后，企业单位也必须树立培训理念，制定合理培训计划，利用灵活培训模式开展培训工作，增加工作团队的凝聚力，确保工作质量以及效果，实现最大的发展目标。