孔德亮

摘 要：随着近几年科学技术的不断进步，各行各业都得到了快速的发展，使得对金属材料的应用越来越多，成为日常生产生活中不可缺少的材料。但是，金属焊接过程中难免会出现各种各样的缺陷，这些缺陷不仅对焊接结构带来灾难性后果，也有可能威胁人们的生命安全。所以为避免焊接出现缺陷，还需做好防范措施，要求焊接工作者严格遵守焊接的相关规定，选择科学合理的焊接程序，进一步开发新的焊接方法，从而提高焊接质量。

关键词：金属材料焊接 存在缺陷 材料选择

焊接是应用于工业领域较多的一种材料连接技术，其在制造、建筑等多项领域都有着广泛的应用。在焊接的过程中由于周边环境、焊接工艺以及焊接技术等多方面的原因会造成焊接完成的工件表面形成一定的焊接缺陷，这些焊接缺陷的存在严重影响了焊接的质量，会使得焊接后的工件无法达到相应的效果，严重的会导致工件的报废。如何在分析焊接缺陷的基础上做好焊接缺陷的防治是现今乃至今后一段时间内焊接研究的重点。

一、常见焊接中的缺陷

（一）焊接裂纹缺陷

裂纹是在焊接过程中出现最为频繁的一种缺陷，焊接裂纹是指在焊接的过程中焊缝之间的原子结合效果遭到破坏，从而使得焊缝在形成新的界面所产生的缝隙。根据焊接过程中所出现的缝隙的大小可以将焊缝裂纹分为宏观、微观以及极细微裂纹，其中宏观是仅凭肉眼就可发现的裂纹，而微观裂纹则指的是在显微镜下才可看见的裂纹，而最后一种则是在超精密显微镜下才能看到的裂纹，根据裂纹形成温度的不同可以分为热裂纹和冷裂纹。同时根据裂纹形成机理的不同可以分为层状撕裂、应力腐蚀裂纹等多种裂纹形式。在焊接的过程中形成的裂纹尤其是冷裂纹（冷裂纹是在焊接完成后冷却至马氏体转变温度M3点以下所产生的裂纹）其对焊缝性能的影响是灾难性的，这一问题在压力容器事故中表现最为明显，通过对压力容器事故统计后发现，在造成压力容器事故原因中，除了设计和选材不合理外，因焊接过程中焊缝所产生裂纹而导致的事故比重是最大的。

（二）未融合、未焊透缺陷

未融合指的是焊件、焊缝金属以及焊缝层处有未融透的部分。未焊透指焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。未融合、未焊透缺陷产生原因主要是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净，或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当，电弧偏在坡口一边等原因，都会造成边缘不熔合。

（三）焊接夹渣缺陷

夹渣，顾名思义，焊接接缝处存在熔渣。熔渣的存在导致其强度和密度不够。在焊接过程中，如果焊接边缘出现碳弧现象时，就会生成熔渣；如果焊接的过程中出现坡口角度太小、焊接电流过低或焊接速度太快的时候就会产生熔渣。夹渣产生的原因主要有a.坡口尺寸不合理；b.坡口有污物；c.多层焊时，层间清渣不彻底；d.焊接线能量小；e.焊缝散热太快，液态金属凝固过快；f.焊条药皮，焊剂化学成分不合理，熔点过高；g. 钨极惰性气体保护焊时，电源极性不当，电、流密度大， 钨极熔化脱落于熔池中。h.手工焊时，焊条摆动不良，不利于熔渣上浮。夹渣的危害与气孔相似，带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中，尖端还会发展为裂纹源，危害较大。

（四）气孔缺陷

焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素，是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。

（五）形状缺陷

焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态.如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑（内凹）、未焊满、塌漏等. 产生原因：主要是焊接参数选擇不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。

二、金属材料焊接中的缺陷防治措施

（一）防止冷、热裂纹出现的对策

防止热裂纹主要方法：在焊接过程中可以减少其应力，这要求焊接技术人员要严格遵守工艺流程的相关规定进行焊接。在焊接金属材料之前，要对焊接工艺进行严格分析，并选择出最适合的工艺。另外，焊接金属材料的技术人员要严格把控工艺参数，合理的控制焊接后冷却的速度。减少焊接中裂纹的产生还可以利用小电流的手法，对金属材料进行多层道焊；冷裂纹的控制方法：首先要合理的选择焊条，在选择过程中最好要选择低氢型的，以免氢大量扩散在焊缝中，还有一种减少氢含量的方法就是清扫坡口，将坡口的油污、水分等清理干净。其次就是要避免焊接材料受潮，遵守焊接材料保管守则，要依照相关规定对焊接材料进行选取。最后合理的调整焊接接头的应力和韧性，其调整方法是去除接缝氢含量使内应力减少、采取淬硬组织回火的方式、在焊接过程中要按照合理的程序进行、对金属材料采用分段退焊法等。

（二）解决未融合、未焊透的策略

材料的焊接过程中，要依照相关规定，正确的选择坡口尺寸、并把握好焊接时的电流速度、对坡口的污渍要及时清理、在焊接过程中要适当的摆动运条、对焊接接缝彻底封底焊清根、在焊接材料融合的过程中金属焊接的技术人员要仔细观察和两侧的情况。这样就可以有效的防止未焊接或未融合的现象发生，为金属材料的焊接质量带来保障。

（三）预防焊接过程中产生夹渣的措施

在焊接过程中对坡口尺寸的选择要科学合理、认真清理坡口表面的水分以及油污等物质，并且清理要及时、对焊接电流要合理控制，并且要将焊接速度控制在与焊接电流相适应的状态。在进行运条摆动时也要科学合理，符合相关规定。以上措施对于焊接过程中出现夹渣具有很好的预防作用。

（四）其它焊接缺陷的应对措施

在焊接过程中，除了以上的焊接缺陷外还会有很多其他缺陷出现，最好的预防办法就是及时发现问题并做出解决方案，解决时要彻底。对预热的材料要先进行热处理，在热处理之前首先要对需要处理的焊件进行修正，一般都采用小电流、不摆动运条、多层道焊的方式进行。如果需要修复的焊补结构刚性较大，就要对其采用锤击的方式解决。如果修补焊缝的次数超过了相关规定，就一定要保证焊缝的合格。在焊接过程中预防焊接缺陷，从源头抓起最为关键，它是预防焊接缺陷的重点，因此在焊接金属材料之前要严格的对各项指标进行检查，以免焊接缺陷出现后再花费时间去补救，得不偿失。

（五）提升焊工综合素质

相对于焊接技术上的措施，对金属焊接过程进行管理也十分重要，首先要提升焊工的技术水平，定期对其进行相关技术培训，并且进行思想教育，提高焊工责任心，引导其对工作认真负责。另外，在日常的金属材料焊接过程中要严格遵守相关规定的要求进行金属的焊接。

参考文献：

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