金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨

(整期优先)网络出版时间:2021-09-04
/ 2

金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨

赫婷婷

北京首钢建设集团有限公司 北京市   100041


摘要:焊接工艺具有多样化的特点,所以不同的焊接工艺,有不同的技术要点。为了推动金属材料焊接质量提升,得到更高的材料实用效率,就应该高度的重视焊接环节产生的各种缺陷问题,运用科学的措施加以控制,防范材料焊接时产生严重的缺陷现象。分析金属材料焊接成型中的主要缺陷,并提出科学的控制举措。

关键词:金属材料;焊接成型;主要缺陷;控制措施

焊接技术主要是把两块不完整的金属进行加工以后,产生完整的工艺品。但是,焊接工艺并非简单化的过程,焊接工艺中对于温度等的控制并不容易。所以,金属材料焊接成型过程中,需要焊接技术具有更高的要求标准,要积极的防范焊接过程中形成缺陷问题,做好监管工作,提升金属材料焊接工作的质量以及效率。

1几种不同金属材料焊接成型的特点

1.1铝镁合金材料的特点

铝镁合金材料的化学稳定性极强,而且具备较高强度、耐腐蚀性、可塑性等优势。在压焊成型上,通常铝镁合金压焊运用的技术就是搅拌摩擦焊以及真空扩散焊,搅拌摩擦焊接技术应用更多些,焊接期间以搅拌摩擦焊接举措将被焊接材料焊接缝的硬度提升,真空扩散焊进行焊接铝镁合金期间,是采取不相溶解的金属材料。在溶焊上,铝镁合金主要应用的就是TIG焊、激光焊、激光胶焊接等技术。

1.2钛合金材料的特点

钛合金材料物理性质较好,具备较强的耐酸碱性、韧性,钛具有活跃的化学性质。温度达到相应高度(超过250℃)以后可以跟空气内氮、氧、氢离子等,出现化学作用。所以,焊接过程中,应该加强保护钛合金,例如采取惰性气体让钛合金隔离开空气,避免出现离子化学反应。

1.3氩弧焊接的特点

纯净状态氢气,具备稳定性的化学性质,不容易跟钛合金形成化学反应、熔合作用,可以防范钛合金接触到空气。运用氩弧焊能够产生电弧,除掉金属内部氧化物。焊接环节,局部会形成瞬间的巨大热量,可将焊接质量提升。

1.4真空焊接的特点

为了避免钛金属接触空气内活性气体离子出现化学反应,操作工作是在真空环境中实施。基于真空环境下,可以增加焊缝冷却的时长,得到更细致化的焊接过程,提高焊接质量。

2金属材料焊接成型中的主要缺陷

2.1热裂缝与冷裂缝

裂缝涉及到了两种类型,一种是热裂缝,另一种就是冷裂缝。热裂缝的产生多是在焊缝的中心部位,主要是因为焊接期间,熔成的液体金属材料凝结所形成。金属材料焊接关键工艺包括熔焊、压焊、钎焊,全部工艺流程均会形成热量,会使得焊接期间除了金属、焊条之外的低熔点杂质熔化以及出现凝固的反应问题,造成各种焊接裂缝隐患。如果杂质的凝固物遭受了外力的磨损以及侵蚀,就会出现热裂缝。产生冷裂缝时,部位通常是在金属材料焊接交界的熔合点处,主要是因为金属材料焊接工艺操作不当导致,或者是焊接母体材料问题形成。在焊接的金属材料具有较低的承受能力,不能承载焊接压力的情况下,会提升冷裂缝概率。另外,进行焊接时,金属材料熔化会产生氢气,如果氢气含量较高,会改变材料内部,由此形成裂缝。

2.2凹陷与焊瘤

凹陷常见于熔接缝隙外面、熔接背后、主体材料上面,焊接后的小疙瘩,主要是在熔接缝隙尾部、主体材料上面。此瑕疵的产生,是密切的关联于熔接技艺的。出现小疙瘩的因素,主要就是熔接条品质较差,熔接时未能够合理的管控好熔化后的金属液体,在焊接裂纹尾部流出液体到主体材料上,出现了凝结,或者是熔接动作未满足要求,熔接条液化速度过快等。

2.3焊接未熔合和未焊透问题

进行焊接金属材料期间,由于施工者观察角度局限,不能对全部待焊的部位进行充分观察,导致未焊透以及未熔合的情况。如果不科学的运用焊接工艺,也能引发此现象。在具有过大的焊件钝边以及过快速度的焊接,都会负面影响到焊接效果。未将焊接件表面杂质仔细的清洁,或者是焊接操作人员技术水平不高,均可导致未焊透以及未熔合问题。

2.4焊接夹渣现象

实施金属材料焊接时焊接夹渣这一缺陷属于比较严重的,常见的焊缝夹渣包括两种,一种是金属夹渣,另一种是非金属夹渣。焊接夹渣的问题,主要就是由于金属材料的焊接坡口的角度过小、焊接速度过快、焊接电流过小等导致。针对于TIG焊而言,由于出现过大的焊接电流密度,导致出现夹钨问题,继而引发焊接夹渣。而且焊接环节,如果焊条电弧较长,焊接极性较差,由此导致的焊接夹渣情况,会严重的降低金属材料焊接质量水平。

3金属材料焊接成型中的缺陷的控制措施探究

3.1裂缝问题的控制

为了让操作在安全的状态中进行,需要施工人员着重的注意裂缝问题,技术人员要依照标准的操作程序实施作业。为了防范整个焊接时产生热裂缝,创造最佳的焊接环境,防范焊接期间出现杂质问题,同时需要科学的设定焊接参数,促使焊接质量提升。冷裂缝通常是在焊后延迟一段时间以后才产生,要恰当的选取焊条,注意氢气含量的情况,运用相应的技术,把氢气含量控制在较低范围中。管理者需要选取高质量的焊接材料,管理好周围环境的湿度。

3.2凹陷与焊瘤的控制

为了控制好金属材料焊接成型中凹陷的情况,需要调节好焊接位置,以及采取有电流减弱的焊机操作,按照标准的操作方法进行焊接。焊接成型时,需要短暂的停留处理焊条,焊接期间,如果出现了不慎熔化的母材,应该采取全面熔敷金属补充等处理。用焊角焊缝过程中,将直流焊采取交流焊代替,也可以积极的防范咬边凹陷的情况。在控制焊瘤方面上,主要是对焊条质量进行科学的控制,例如采取无偏芯焊条,同时对液态金属流向严格关注,避免在焊缝溢出,另外操作的时候,对焊接的姿势需要规范。

3.3预防未熔合和未焊透问题的措施

依据焊条的选择要求规范化的选取,避免焊条尺寸不合适以及不科学的角度问题,导致未熔合、未焊透情况。同时需要控制好焊接电流强度,掌握住合理的焊接速度。焊接金属材料时,摆动焊条需要具有合理的幅度,焊接时着重观察两端金属材料改变状态。焊接封底过程中,关注焊接坡口的融合状态,防止焊机边缘不熔合问题。

3.4预防焊接夹渣问题的措施

选用最优焊条,焊接时采取酸性焊条,应该实施交流电源焊接。如果采取碱性焊条,应用实施直流电源,极性为反接,对于焊接电弧长度合理的控制,防范产生焊接夹渣问题。另外,注重的做好清洁坡口的内容。未展开焊接之前,要处理好待焊部位边缘的杂质等,防范焊缝中熔渣的形成。

3.5气孔问题的控制

焊接金属材料时形成气孔的因素诸多,当前控制气孔的常用举措就是,焊接之前,清理坡口杂物,为维护稳定的展开熔池反应,焊接工作时,要科学的控制好电流、熔池温度。而且也合理的筛选焊接材料,按照施工设计要求,选取材料。焊接前,制定科学的工艺流程并严格执行,防范焊接过程中无任何的气孔现象。为避免出现过多的气孔对焊接工作构成影响,可采取较大热输入的焊接参数,可以控制熔池的温度为合适的温度环境中,不会由于熔池的反应阻碍控制气孔。

4结语

综上所述,应该不断的改革创新金属材料焊接工艺,做好对于焊接操作人员的技能水平培训,能够遵循焊接工艺的标准要求落实焊接操作,将金属材料应用稳定性有效的提升。在金属材料焊接成型时,如果出现了缺陷的情况,就一定要按照实际的情况,运用针对性的策略积极的处理好缺陷问题,避免扩大缺陷的程度,进而在根本上推动提升金属材料焊接质量水平,不断的完善焊接技术工艺。

参考文献:

[1]程斐.金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨[J].百科论坛电子杂志,2019(22):667.

[2]孟玲丽.金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨[J].世界有色金属,2019(22):267-268.

[3]孙建.金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨[J].军民两用技术与产品,2017(4):116.