金属材料焊接缺陷与防治方法分析

作者简介：刘可，男，陕西西安人，助理工程师。

摘 要： 目前，我国的各行各业的发展迅速，金属材料工程建设的发展也有了进步。焊接工程在如今的工业中是被大量的使用的。焊接主要是针对材料的连接进行的工程技术。不仅在工业的制造方面，同时在工程建筑等多个方面都被广泛的应用。因此要保证焊接时的焊接技术要求，保证焊接成品的完整性，将缺陷降到最低。本篇文章就对于目前焊接所可能出现的普遍性缺陷进行了原因的分析，提出了一些相应的措施。希望对之后的焊接工程方面有所指导，同时焊接缺陷问题是应该被一直重视的，只有良好的焊接工艺，才能保证工程后期的更好施工与发展。

关键词： 金属材料;焊接缺陷;防治方法分析

【中图分类号】TG40 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.192

引言：金属材料在许多行业中均有广泛应用，主要的应用方式需要以焊接工艺作为基础，而在对金属进行焊接成型时，往往会因为受到诸多因素的影响而存在一定缺陷，致使金属使用寿命及功能难以全面发挥。文章将主要针对金属材料焊接成型中的主要缺陷进行分析，并提出针对性的控制措施。

1 金属材料焊接成型中存在的缺陷

1.1 焊缝夹渣问题

在金属材料焊接成型过程中，焊缝中可能会产生熔渣，夹杂其中影响金属材料的日后使用。熔渣主要发生于焊接过程中对焊缝周围进行切割之时，没有采用合适的焊条，或者是焊接速度太快，或者是焊接时电流不足等原因所导致。据分析了解到，在选用焊条时，如果焊条较酸性，焊条燃烧时会因电流不足而产生熔渣;如果焊条较碱性，焊条燃烧时就会形成长电弧而产生熔渣。

1.2 焊缝出现裂纹问题

焊缝出现裂纹一般分为两种类型——冷裂纹和热裂纹。总体而言，在焊接金属材料期间，会在焊接热循环区域形成淬硬组织和扩散氢，在焊缝冷却后导致裂缝的产生。冷裂纹还有一种形成可能，当接头承载了过度的约束力，导致后期裂纹出现。热裂纹是指杂质结晶凝固期间，可能会碰到强大的外部干扰，导致金属材料产生收缩，造成金属材料断裂。

1.3 金属材料未完全融合的问题

该问题是指在焊接成型时焊接接头的根部并未全部熔透，导致焊缝层没有被完全焊接。问题的出现除了人为操作不细致外，还有的是因为焊条直径过大，或焊接装配的缝隙偏小导致焊接过程中产生了长电弧，或者是焊接破口处没有对氧化膜进行彻底清理等原因所导致。

2 焊接过程中的气孔与夹渣缺陷的分析

2.1 气孔缺陷的分析

除了焊接过程中，肉眼可见的外观缺陷外，其内部也可能形成焊接时的缺陷问题，普遍的焊接过程中出现的问题就是焊接时出现气孔的问题，焊接气孔的出现是表现为焊接接口处有气泡残存，在后期的使用时会导致不稳定的现象的产生。焊接的气孔问题的出现，可能是由于焊接时，焊接体自身没有被清洁干净，内部存在着一些高温会发生化学反应的物体，进而产生了内部的气体，在焊接时没有被排出，形成了气孔。其次外部的气体在焊接时，也可能会影响焊接接口处的连接情况造成气泡的残存，因此在焊接过程中，为了保证焊接后期工品的的完善性，就要在前期的焊接时对焊接品进行全面的清洁与检验。排除接口处存在会发生高温化学反应的物质，保证在焊接过程中的正常进行。同时在焊接时对材料的选用也要有一定的要求，要使用堿性的焊接品去进行焊接工程，同时在焊接时也要保证材料等的干燥情况，进而避免气孔的产生。

2.2 夹渣缺陷的分析

在焊接过程中除了气孔的问题以外，夹渣也是在接口处的重要缺陷现象，夹渣是指在焊接时，融化方面可能没有做到完全的溶解，使得一些杂志存留在接口处，这些杂质可能是金属物质，也可能是非金属物质，它的残留会使后期的焊接品的质量产生影响，夹渣的问题，主要是由于焊接过程中，前期对于焊接接口处的设计不合理，导致在焊接时的缝合方面不能够密切的贴合，进而导致接口处被加入杂质。其次，也可能是在焊接前期对于物质没有清洁到位，使得杂质残留，出现了缺陷的问题。由于焊接时，要采用多层的焊接方式，因此对于每层的接口都要进行全面的清洁到位，要用规范的焊接方式去操作，进而避免缺陷问题的发生。在焊接过程中的气孔与夹渣现象都是操作不规范而导致的缺陷问题，因此在操作时要更加的注重操作技术，注重操作能力。要耐心细致的去进行焊接的工作，从而避免缺陷问题的产生保证焊接的效果。

2.3 热裂纹缺陷与控制措施

缺陷成因：热裂纹缺陷在金属材料的焊接成型加工中出现的概率非常高。当焊缝用到的金属从液体转变为固态时，会因为内外部因素的影响而导致裂缝出现，而这便是出现热裂纹缺陷的“元凶”，而且热裂纹的出现会直接破坏掉金属材料构件的结构。另外，造成热裂纹出现的外界因素有熔池纯净度偏低、含有大量低熔点杂质等等，比如硫、铜等杂质。这些杂质的存在，再加上热胀冷缩的因素，就会造成热裂纹出现。控制措施：从缺陷成因分析可得知，热裂纹缺陷的出现主要原因在于熔池的纯净度不高。基于此，技术人员在对金属材料进行焊接时，一定要确保熔池纯净度，做好对杂质的防掉落工作，并且要减缓金属冷却速度。在做好这一基础工作的同时，为了避免热裂纹的出现，技术人员在金属焊接成型过程中还要结合实际情况去优选焊接方式，保证工艺合理性;控制好焊接的各项指标参数，尤其是电流与工序，防止焊接出现失误。

结语：虽然现如今金属材料的焊接成型工艺不断发展成熟，但是依旧不可避免地会存在一定缺陷，这些缺陷也会对金属焊接效果及质量形成负面影响。因此，我们需要对金属材料焊接成型过程中出现质量缺陷的问题进行分析，同时结合现实情况去正确修正，对焊接材料进行优选，把控好焊接速度与电力，设定标准化参数，避免一切不规范操作带来的焊接缺陷，确保金属材料焊接成型质量。由于焊接的大量广泛的使用，因此对于焊接过程中的技术操作要更加的重视，要有严格的要求，尽量的避免焊接出现缺陷等方面的问题，保证焊接的质量。通过本文对缺陷问题的简要分析以及相应措施的提出，希望对今后的金属焊接方面有所指导意义。

参考文献

[1] 赵洪，刘爽庆，王家文.金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨[J].山东工业技术，2017（2）：50.

[2] 杨振怡，朱振杰.焊接成型法制备双金属材料的研究[J].科技展望，2016（26）.

[3] 姚大勇，贺杨.焊接缺陷产生原因分析及防治措施[J].科技创新导报，2015（30）：65-66.