刍议金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

刍议金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

张杰斌

（厦门市特水集团有限公司，厦门 361000）

摘要：现阶段，诸多新兴领域得到了迅猛发展，为此将聚焦点放在了国内制造业上。对于金属材料制造加工而言，材料成型及控制工程有关技术水准十分重要，因此必须加大对材料成型与控制工程技术在机械制造领域中的关注度，严密控制加工品质。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施提出了一些建议。

关键词：金属材料；焊接成型

引言

在目前金属材料焊接程序的过程当中，还依然存在着诸多的问题和缺陷，需要相关的工作人员对此引起高度重视，同时要求采取科学有效地措施加以处理。目前，比较常见的缺陷和问题是裂纹、夹渣等，这势必会对于后期金属制品的应用造成重大的负面影响。金属材料焊接程序的过程当中，要求工作人员可以对于焊接过程进行严格的把控，进一步提高焊接工作的标准化和规范化，这样才能够进一步提高焊接的效果和质量。

1、金属焊接成形的相关概述

金属焊接成形是用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。焊接成形可分为熔化焊、压力焊、钎焊这三类。焊接成形的特点：1.接头牢固、封性好。2.可化大为小、以小拼大。3.可实现异种金属的连接。4.重量轻、加工装配简单。5.焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。金属材料焊接成型技术：金属材料传统技术是通过焊接后二次成型，随后再应用于后续的工程中。该技术多在高温或高压状况下使用，利用焊接材料如焊条或焊丝，整合多种焊接金属材料，普遍应用于航天领域、机械制造等领域。其中应关注的是，在金属材料加工中应用焊接新型技术时，会产生化学反应，重点体现在金属与增强物之间，限制了焊接速率。金属材料加工技术：在金属材料加工过程中使用非常广泛的技术就是机械加工成型技术，其中金刚石刀具是重要的使用工具。在实践中遭遇此难题，需要采取轴对称旋转方式转换金属或增强物，随后再把焊接接头置于高温下，最终产生融化形态。

2、金属材料焊接成型主要缺陷分析

2.1裂纹缺陷

在焊接的过程当中，裂纹是一种常见缺陷，也是危险性最大的一种缺陷，裂纹的存在势必会对于产品的日后应用造成重大的影响。裂纹主要分为冷裂缝以及热裂缝两大类型。其中针对于热裂缝进行分析主要是工作人员在针对金属进行焊接过程当中，液态结晶转变固态的情况之下，某些不恰当操作或者是外界环境影响进而造成缝隙缺陷。例如，焊接的过程当中，所选择采用的金属材料本身质量不够理想，材质中掺杂了大量杂质;或者是焊接过程当中周围湿度缺乏合理性，这都会对于整体焊接的效果造成重大干扰和影响，进而造成大量的热裂缝出现。另外，针对于冷裂缝进行分析，主要就是指金属材料焊接完毕之后在冷却的过程当中产生了缝隙的问题，不仅是在焊接完毕之后直接表现出来，而且还会在焊接完毕之后的几天更甚至更长的时间之后才能表现出来，最大的特点就在于不可控制，这一类的裂缝主要就是由于焊接人员在焊缝的过程当中处理不够科学和恰当而导致的。

2.2焊缝折断

在针对金属材料进行焊接处理的过程当中，如果焊接人员操作不当或者是焊接质量不良还造成焊缝区域产生突变问题或折断问题，造成金属产品在实际应用的过程当中丧失价值，之所以出现焊缝折断缺陷是焊接人员在实际焊接操作的过程当中没有焊透。焊接的过程当中，角度选择不合理或者是各种外界因素影响都会对焊接彻底性造成重大的影响。另外，焊接人员在焊条选择的过程当中缺乏合理性，或者没有做好焊接区域清洁工作都可能造成未焊透情况产生。

2.3材料未完全融合缺陷

金属材料的焊接过程中，未完全焊接成功与融合同样也会影响到加工质量。金属材料未完全焊接意味着焊接接头的头部没能充分熔透，则焊件、焊缝金属均会表现出一定的未熔透性。造成这一缺陷的原因众多，如焊接装配间隙不充分、坡口角度太小、焊条太粗造成电弧过长等，也有可能是因为焊件坡口氧化膜没有事先清除，导致熔渣制约了金属边缘融合。

3、金属材料焊接成型中缺陷的控制措施

3.1裂纹缺陷的控制措施

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。

3.2焊缝折断的控制措施

由于未焊透与焊缝未完全融合属于焊缝折断的主要原因，所以在焊接成型过程中需要做好一定的控制工作。一方面，还结合实情优选合适角度去展开焊接操作，对焊接工艺技术予以严格管控，确保焊接速度合理，一旦发现金属材料表面留有杂质，必须及时清理干净；另一方面，保证操作人员的技术水平，同样是提升焊接质量的关键。

3.3材料未完全融合缺陷的控制措施

首先，要合理选择焊接坡口角度以及焊条粗细程度，并且对焊接电流、焊接速度予以正确把控，在开始焊接前需要将金属材料坡口的杂质、油污清理干净。焊接过程中要避免熔渣渗入，时刻按照焊接规范去操作。

3.4焊瘤缺陷的控制措施

其一，在平焊过程中，为避免焊瘤产生需要把控好熔池温度，控制其过高，而且要保证焊接电流的稳定与适当。如果察觉熔池水平位置骤然降低，则意味着出现了烧穿情况，需要立马灭弧；其二，在立焊过程中，为避免焊瘤产生则需要选择合适的焊接范围及焊缝间隙，适当调低焊接电流8%~10%。控制好熔池温度，一旦情况异常便要通过灭弧、挑弧去降低温度。操作中尽量确保熔池形状呈椭圆形，在焊条运送时要左右摆动。如果熔池温度太高且在熔池底部出现鼓起情况，还要通过左右摆动焊条运行方式去达到降温目的；其三，在仰焊过程中，为避免焊瘤产生需对熔池温度进行控制，调低焊接电流10%~15%。提高两侧停留时间与中焊条运行速度。

结束语

综上所述，在金属材料材料焊接成型及其控制进程中金属材料加工具有一定的难度，但通过不断实践与研究，该技术的应用已越来越成熟。当然，不论采用何种技术，实际操作中必须参照具体材料自身特征及其产品需要，同时考虑材料成型之后所使用到的行业特征需求、技术的合理使用、相关技术的充足认知，这样才能保障最终材料成型之后的质量。

参考文献

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