试述金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

试述金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

霍利峰

山东四化环保节能工程有限公司山东济南250101

摘要：现阶段社会发展中很多行业都会涉及到金属产品的应用，这些金属产品的生产也就必然离不开对于金属材料的加工处理，而相应金属材料的加工处理又需要切实围绕着金属材料的焊接操作进行把关，确保金属材料焊接成型的规范可靠，是比较重要的前提条件。虽然说随着当前我国焊接技术的不断创新优化，相应焊接技术手段的处理水平越来越高，但是因为其依然受限于金属材料、操作规范性以及外界环境等多个方面的影响，同样也极有可能会产生一些较为明显的质量缺陷和隐患，这也就需要在后续金属材料焊接成型中进行严格把关控制，尽量提高其焊接质量效果。

关键词：金属材料；焊接成型；缺陷；控制措施

1.金属材料的焊接特点

1.1 铝镁合金焊接的特点

铝镁合金具有非常强的化学稳定性，并且耐腐蚀性、强度等方面也比较不错，因此铝镁合金材料普遍使用于航空、机械等行业。在焊接铝合金材料的过程中，其很容易被氧化，而且还会造成气孔、裂缝等情况的产生，这样就会对焊接质量造成很大的影响。

1.1.1 铝镁合金压焊的特点

真空扩散焊、搅拌摩擦焊是铝镁合金压焊的主要方式，先来说说真空扩散焊。其特点是能够让不可以相互溶解的金属材料被运用到铝镁合金的焊接工作当中。而搅拌摩擦焊接属于全新的一种技术，特别是在对铝镁合金材料进行焊接的时候，采用搅拌摩擦焊接技术最为合适，此方法能够很大程度的提升焊接材料的硬度。

1.1.2 铝镁合金溶焊的特点

TIG焊是最为常用的一种焊接方式，但采用此方法在焊接铝镁合金材料时其扩散层极有可能形成金属间化合物，这样扩散层就会容易产生裂缝；而采用激光焊时又会容易产生气孔和裂纹；如果采用激光胶技术，那么就不会出现气孔，而且和过去所采用的激光焊相比，采用激光胶焊接不会构成太多的金属间化合物。

1.2 钛合金焊接的特点

1.2.1 惰性气体焊接特点

氢气化学性质具有很好的稳定性，无法和金属形成化学效应，而且也无法与金属进行熔合，因此就可以和空气进行隔离。在采取氩弧焊的过程中，所形成的电弧可以把金属当中所具有的氧化物全部进行清除。同时所构成的电弧都较为平稳，比较适用于薄金属材料。做好热输入调节工作，这样就能够做好所有材料位置的焊接工作。在氢弧焊的过程中，通常热量比较大，而热影响区域则十分有限，这样一来就很大程度的提升了焊接的质量。

1.2.2 真空惰性气体焊接的特点

在氢气保护焊接时，并没有对空气当中的氧气、氮气等气体进行隔离，这样会很大程度的影响焊接的质量。而想要清除这些气体，那么最好能够处于真空环境的时候，将钛合金材料采取氩气保护焊接，这样一来就能够加强氩气的纯度。而且在真空环境下，还能够让焊缝的冷却时间变得长一些，从而使得焊缝的焊接水平得到提升。在真空环境当中，还可以起到环保的工作，同时让焊接过程中所形成的辐射程度下降，这样就不会对工作者造成危害。

2.金属材料焊接成型中可能出现的问题阐述

2.1金属材料焊接成型中出现热裂纹问题

热裂纹是金属材料焊接成型过程中比较容易出现的一种金属问题，是指焊缝所用的金属在由液态结晶成为固态的过程中因为某种外部或内部因素而产生裂缝的现象，通常该裂缝的产生会引起其他结构的破坏。所谓外部因素，是指焊接融合的过程中因为溶池很难保证其中的纯净度，含有一些熔点较低的杂质（如铜、硫等），这便导致在焊接的过程中这些杂质有时会被带到所要处理的焊缝当中，于是在金属材料冷却的过程中因为热胀冷缩的影响，这些熔点较低的杂质结晶体便会被破坏，进而导致裂缝的产生。

2.2金属材料焊接成型中出现冷裂纹问题

冷裂纹同样是发生在金属材料焊接成型的冷却过程当中，不同的是产生裂纹的原因不同，冷裂纹是指母材和母材焊缝交界的融合线上产生的裂纹，往往是在焊缝融合成型后的几小时后或者几天后才会出现，存在一定的延迟性。

2.3金属材料焊接成型中出现的其他问题

除了冷裂纹和热裂纹外，金属材料在焊接成型过程中还会出现诸如未焊透、未融合、夹渣、咬边等问题的产生，都对金属材料的正常使用产生了严重的影响。如未焊透、未融合问题，因为其是在焊缝金属或焊缝层中产生的问题，因此很有可能会导致折断或者金属结构突变的问题产生；气孔问题是因为坡口处的清洁工作不到位，因此产生的气孔很有可能导致跑电、漏电甚至金属损毁的问题产生。

3.金属材料焊接成型中常见缺陷的控制措施

（1）选择恰当焊接方式。随着当前焊接工艺的不断优化创新，相应焊接方式也越来越丰富，可供选择的面积越来越广，为了较好促使相应焊接操作能够具备较为理想的作用价值，有效规避焊接中可能出现的缺陷隐患，必须要首先选择恰当的焊接方式。针对金属材料以及焊接需求进行详细分析，如此也就能够有助于明确相应焊接操作的基本特点，然后结合当前比较常用的各类焊接方式进行对比分析，遵循相关匹配原则进行分析，促使其最终选择的焊接方式能够发挥出应有价值，并且针对相应焊接方式的应用还需要做好焊接工艺评定工作，分析其是否在后续操作中存在矛盾和冲突缺陷。

（2）严格控制焊接参数。对于金属材料焊接成型中各类缺陷问题的有效防控，还应该重点加强对于焊接参数的有效控制，这种焊接参数的有效控制主要就是把握好对于焊接操作中电流的恰当选择，以及相关焊接角度、焊接弧度的明确，促使其能够满足于相应金属材料焊接成型规范的基本需求，避免相互之间出现明显的冲突。结合这种焊接参数方面的有效控制，其同样也需要重点加强对于焊接整个流程的全面监管，避免在任何一个时间段出现明显的偏差，加强实时动态控制，可以借助于一些自动化控制技术进行处理，降低危害程度。

（3）加强外界环境监管。在金属材料焊接成型处理中，相应外界环境监管同样也是必不可少的一个方面，这种外界环境方面的监管需要围绕着焊接操作的基本需求进行分析，将外界环境的湿度以及风力等进行详细监测，如此也就能够促使其相应外界环境符合整个焊接成型的基本要求，降低了质量缺陷产生的几率。当然，这种外界环境方面的监管不仅仅是指外界空气环境，还需要加强对于相关焊缝的重点关注，尤其是在切割完成后的清理中，必须要重点加强管控，避免其因为存在较多残渣而影响到焊接后续水平。当然，在具体焊接操作过程中，注重对于相关焊接对象的有效保护同样也是比较核心的一环，也需要围绕着焊接全过程进行实时保护。

（4）提升焊接人员技能及理论水平。对于金属材料焊接成型的一线操作人员，同样也需要重点加强有效控制，促使其能够具备理想的综合能力和素质，在实际金属材料焊接成型操作中能够表现出较强的操作规范性效果，准确掌握各个焊接操作技术手段的参数控制和基本需求，与时俱进不断提升自身的综合素质，严格规范各个焊接程序，降低操作失误几率。

结束语

总之，必须不断的进行金属材料焊接工艺的改革和创新，加强焊接操作人员的技能水平的培训，严格的按照焊接工艺的要求进行焊接，才能从根本上提高各个行业中金属材料应有的稳定性。如果金属材料在焊接的过程中出现缺陷，必须根据实际的情况采取科学合理的措施解决当前所出现的缺陷，才能从根本上促进金属材料焊接水平和质量的不断提高，促进焊接技术工艺的进一步完善和进步。

参考文献

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