金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨

金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨

王志刚

国家能源集团谏壁发电厂 212000

摘要：金属材料的焊接处理质量不仅会影响金属结构的强度与稳定性，还会对其外观质量构成一定影响，一般而言制造业进行产品生产加工时均需要对金属材料进行焊接处理，为能提升整体的生产质量，则需对金属焊接成型工艺给予足够的重视。目前来看，在金属材料焊接的过程中还存在很多缺陷问题，本文的研究重点便是分析金属焊接成型过程中存在的缺陷问题，并提出相关的控制措施。

关键词：金属材质；缺陷；焊接成型；控制措施

现阶段的金属材料焊接工艺水平已经有了很大的提升，大部分情况下均能保障金属材料的焊接质量，然而受到外界因素以及施工因素的影响，很难避免在焊接成型过程中的缺陷问题，常见问题表现为裂纹、气孔和夹渣等。此类问题如不能得到有效控制必定会影响金属产品的生产质量。因此，有必要围绕金属焊接成型的缺陷问题及控制措施展开系统研究。

一、金属焊接成型过程中的缺陷表现

金属焊接施工的过程中对操作规范性的要求较高，相关技术人员只有严格规范施工行为才能保障焊接的质量。反之，如果有一个部分操作不当便会直接影响焊接质量，同时也可带来多种焊接缺陷，如裂纹、气孔、夹渣和断裂等，现就这几类缺陷的形成和表现进行分别阐述。

（一）裂纹的形成与表现

裂纹是金属焊接中的常见缺陷之一，大致可被分为冷裂纹和热裂纹，虽然被统称为裂纹缺陷，但其成因并不相同。其中的冷裂纹一般是在金属材料冷却后才会产生，一般分布在焊接材料或者焊接交界部位，其成因主要是在焊缝中存在杂质或者氢，且在焊接热循环的情况下，也可能在特定区域产生淬硬组织，从而在冷却之后形成裂纹。此外，在接头部位的约束力过大的情况下也可能产生裂纹问题。热裂纹则通常分布在焊接的中心位置上，此类问题的产生极易对金属结构的稳定性造成影响，一般在发生此类问题后，金属结构均会产生安全隐患。主要成因是在焊缝中存在一些可塑性差和熔点低的杂质，而在焊接凝固的过程中，这些杂质的存在必定会由于收缩反应而发生断裂，致使在金属焊接部位产生裂纹^[1]。

（二）气孔的形成与表现

气孔缺陷集中表现在焊接接头部位和焊接接口的表面位置，通常会在这些部位产生多个气孔，此种状况下无疑会影响金属产品的外观质量，同时也会影响焊接接口的强度。此类问题的成因是，焊接之前未对金属构件进行全面清洁，致使金属构件表面存在水分或者油渍，此时进行焊接操作时便会在焊接接口部位产生气孔。

（三）夹渣的形成与表现

夹渣问题指的是在焊接接缝的位置出现熔渣，此类问题与焊接操作存在密切的联系，一般在焊缝切割不合理的情况下便会产生夹渣，此外所选用的焊条质量不足以及焊接过程中的电流过小都可能产生夹渣问题。夹渣问题的危害主要表现在焊接接口位置的强度方面，当焊接位置出现夹渣现象时，便会对金属结构的整体性和强度构成直接影响^[2]。

（四）断裂的形成与表现

断裂缺陷在金属焊接中并不常见，一旦发生将使金属构件失去应有的价值，此类问题通常是由于焊接操作不当，一般会在投入使用后的短时间内断裂。主要成因是，焊接过程中所选择的焊条质量与实际需求不符，在焊接完成后受到焊条质量影响，很容易产出断裂问题。另外也与焊接人员的操作相关，当焊接人员所选择的焊接角度不科学，且并未考虑到外部环境对焊接质量的影响，在较为恶劣的环境下操作焊接时，也很容易引发断裂问题。部分焊接人员缺乏专业的指导，专业水平较差，存在焊接不透的现象也是引发断裂问题的主要原因之一。

二、金属材料焊接缺陷的控制措施分析

基于上文所阐述的金属材料焊接缺陷问题，应从焊接工艺、焊接参数、环境控制、焊接管理以及焊接人员培养几个方面入手，规范焊接操作行为，全面提升金属材料的焊接水平。具体阐述如下：

（一）完善焊接工艺

为了保障金属焊接的质量，在焊接之前首先应该明确金属焊接的材料要求，并根据这一要求严格选择材料，如其中的焊条质量必须满足实际焊接要求。此外，需根据焊接需求对焊接方案进行科学设计，包括焊接方式的选择以及焊接环境的要求等。现阶段可供选择的焊接工艺愈发多样，只有保障焊接工艺的科学选择才能保障焊接质量，切记要综合分析焊接环境和焊机工况，以免出现矛盾现象，影响最终的焊接成型效果^[3]。

（二）科学设计焊接参数

金属焊接中所涉及的焊接参数主要包括焊接时的电流，焊接角度以及焊接弧度等。在焊接过程中焊接人员需要结合金属材料的性能和特性以及焊条性能科学控制焊接时的电流，电流过大或者过小均可能影响焊接效果，电流过大的情况下可能导致焊条过热，产生裂纹，电流过小的情况下可能由于焊接不透而出现断裂问题。因此，焊接时的电流参数控制是一大要点。此外，在焊接时还需要根据金属材料结构以及形状的不同选择对应的焊接角度和弧度，尽可能保障焊接部位的强度。

（三）营造良好的焊接环境

从上文分析中来看，金属焊接时所处的环境也会对焊接质量产生一定影响，为能降低环境因素的影响，则需要加强对焊接环境的管控工作。尤其是在进行金属材料切割时，首先需要处理好切割后的残渣，而在焊接时也应保障环境湿度不宜过大，以免出现气孔缺陷或者裂纹缺陷。在焊接完成之后，需做好相应的保护工作，尽量将其置于温湿度适宜的环境中使其自然凝结，保障焊接部位的强度满足金属产品的生产要求。

（四）加强焊接过程管理

进行金属焊接时，要求相关的焊接人员能够做好细节处理，即根据规范要求，严格执行每一个焊接操作。同时，在焊接现场也需要安排专业的人员坐镇指导，加强对焊接质量的管理工作，约束相关焊接人员的操作行为。在焊接结束后，还需做好全面的检查，查看有无气孔、裂纹和夹渣等现象，如有需要重新焊接，保障金属焊接的可靠性^[4]。

（五）加强对焊接人员的专业培训

为了提升金属材料焊接成型的质量，需从人员培训方面入手，先提升焊接人员的整体专业素质，以确保焊接操作的规范进行。一方面，需要定期开展焊接技术培训工作，由专业的技术人员亲自指导授课，并帮助焊接人员总结焊接施工的经验，让其认识到焊接操作中的要点，并明确可能造成焊接缺陷的内容，从根源上降低焊接操作的失误率；另一方面，需要定期进行技术考核，及时了解焊接人员在技术层面的不足，有针对性的进行培训和指导，并为其提供实践操作的机会，让其焊接经验和技术水平得到进一步提升。

结束语：金属材料的焊接质量对于金属产品的生产质量具有直接影响，一旦出现焊接缺陷还可能引发严重的安全隐患，因此在焊接施工中应首先认识到可能存在的缺陷问题，并从根源上控制此类问题的发生，尽可能提升焊接施工质量，从而强化金属材料的焊接成型效果。这也要求相关的焊接人员能够认清自身的责任，不断强化自身的技术能力，为金属材料的处理工作保驾护航。

参考文献：

[1]陈涛.金属材料焊接成型中主要缺陷及控制策略思考[J].世界有色金属,2020(19):178-179.

[2]王海成.金属材料焊接成型中存在的缺陷及其控制措施[J].化工设计通讯,2020,46(07):183-184.

[3]赵渊博.探析金属材料焊接成型中主要缺陷及控制策略[J].世界有色金属,2019(21):263-264.

[4]蔡紫阳.浅析金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制[J].中国金属通报,2018(06):168-169.