王倓

摘  要：焊接金属材料时，可以采用多种焊接工艺，但不同的焊接工艺因其特点多样而具有不同的技术要点。为了提高金属材料的焊接质量，获得更高的材料实用效率，我们应该高度重视焊接过程中的各种缺陷，并采取科学的措施进行控制，防止材料焊接中出现严重的缺陷。分析了金属材料焊接成形中的主要缺陷，并提出了科学的控制措施。

关键词：金属材料;焊接成型;重大缺陷;控制措施

在金属材料加工技术中，焊接技术是一种常用的技术，主要是将两种不完整的金属加工后，产生一个完整的工艺品。但焊接过程不是一个简化的过程，焊接过程中的温度不易控制。因此，在金属材料的焊接成型过程中，要对焊接工艺有更高的要求和标准，积极防止焊接过程中的缺陷，做好监督工作，提高金属材料焊接工作的质量和效率。

1几种不同金属材料的焊接成形特点

1.1铝镁合金材料的特性

铝镁合金材料具有化学稳定性强、强度高、耐腐蚀、塑性好等优点。在压力焊接成形中，铝镁合金压力焊接通常采用搅拌摩擦焊和真空扩散焊，搅拌摩擦焊技术应用较多，焊接时采用搅拌摩擦焊来提高焊接材料焊接接头的硬度，真空扩散焊时采用不混溶的金属材料。在固溶焊接中，铝镁合金主要采用钨极氩弧焊、激光焊接、激光胶焊等技术。

1.2钛合金材料的特性

钛合金具有良好的物理性能、较强的耐酸碱性和韧性，钛具有活性化学性能。当温度达到相应高度（超过250℃）后，可以与空气中的氮、氧、氢离子发生反应。因此，在焊接过程中，应加强对钛合金的保护，例如，应使用惰性气体将钛合金与空气隔离，避免离子化学反应。

1.3氩弧焊特点纯氢状态，化学性质稳定，不易与钛合金形成化学反应和熔合，可防止钛合金与空气接触。氩弧焊可以产生电弧，去除金属中的氧化物。焊接过程中，局部会产生瞬间的巨大热量，可以提高焊接质量。

1.4真空焊接的特点

为了避免钛金属与空气中的活性气体离子发生化学反应，操作在真空环境下进行。基于真空环境，可以增加焊接冷却时间，获得更详细的焊接工艺，提高焊接质量。

2金属材料焊接成型的主要缺陷

2.1热裂纹和冷裂纹

裂纹属于金属材料焊接成形中发病率较高的一种缺陷，涉及两种类型，一种是热裂纹，另一种是冷裂纹。热裂纹大多发生在焊缝中心，主要是由于焊接过程中熔融金属材料的冷凝造成的。金屬材料的关键焊接工艺包括熔焊、压力焊和钎焊，这些工艺都会产生热量，导致焊接时除金属和焊条外的低熔点杂质熔化凝固，产生各种焊接裂纹。如果杂质的凝固受到外力的磨损和侵蚀，就会出现热裂纹。当出现冷裂纹时，通常位于金属材料焊接界面的熔合点，这主要是由于金属材料焊接工艺操作不当或形成焊接母材问题造成的。当焊接的金属材料承载能力低，不能承受焊接压力时，冷裂纹的概率会增加。另外，焊接时，金属材料的熔化会产生氢气，如果氢气含量高，会改变材料内部，从而形成裂纹。

2.2下垂和闪光

金属材料在焊接成型时有凹陷，在焊接过程中形成小凸起是很常见的。焊接间隙外、焊接间隙后、主材上方常见凹陷，焊后小凸点主要在焊接间隙尾部、主材上方。这种缺陷的产生与焊接工艺密切相关。造成小凸点的主要因素是焊带质量差，焊接时未能适当控制熔融金属液，焊接裂纹末端液体向主材流出，结露，或焊接动作不符合要求，焊带液化速度过快。

2.3焊接未熔合和未焊透

金属材料焊接过程中，由于施工人员观察角度的限制，无法对所有待焊部位进行充分观察，导致未焊透、未熔合。如果焊接工艺使用不科学，也会造成这种现象。钝边过大、速度过快的焊接会对焊接效果产生负面影响。焊件表面的杂质未能仔细清除或焊接操作人员的技术水平差会导致未焊透和未熔合。

2.4焊渣夹杂现象

焊渣夹杂是焊接金属材料时的一种严重缺陷，常见的焊渣夹杂有两种，一种是金属夹渣，另一种是非金属夹渣。焊渣夹杂问题主要是由于金属材料的焊接坡口角度过小，焊接速度过快，焊接电流过小造成的。对于TIG焊接，过大的焊接电流密度导致钨夹杂，从而导致焊渣夹杂。而且在焊接过程中，如果电极电弧长，焊接极性差，产生的焊渣夹杂会严重降低金属材料的焊接质量水平。

3金属材料焊接成型缺陷控制措施的研究

3.1裂缝控制

为了保持作业处于安全状态，施工人员有必要注意裂缝问题，技术人员应按照标准操作规程进行操作。为了在整个焊接过程中防止热裂纹，创造最佳的焊接环境，防止焊接过程中的杂质，有必要科学地设置焊接参数，以提高焊接质量。冷裂纹通常发生在焊接后延迟一段时间后，需要正确选择焊条，注意氢含量，并使用相应的技术将氢含量控制在较低的范围内。管理人员需要选择高质量的焊接材料，并管理周围环境的湿度。

3.2弧垂和闪光的控制

为了控制金属材料焊接成形中的凹陷，需要调整焊接位置，采用弱电流焊机按标准操作方法进行焊接。焊接成型时，需要短时间停留对焊条进行处理，如果焊接时母材不小心熔化，应补充综合熔敷金属。在角焊过程中，用交流焊接代替DC焊接，也能主动防止咬边和凹陷。在控制焊缝飞边方面，主要是科学控制焊条质量，如采用无偏置焊条，同时密切关注液态金属的流向，避免焊缝溢出，操作时规范焊接姿势等。

3.3防止不完全融合和不完全渗透的措施

根据电极的选择，要求电极的选择要规范，避免电极尺寸不当、角度不科学等问题，造成融合穿透不完全。同时要控制焊接电流强度，掌握合理的焊接速度。焊接金属材料时，摆动电极应具有合理的振幅，焊接时注意观察两端金属材料的变化状态。在焊接后盖的过程中，要注意焊接坡口的熔合状态，防止焊机边缘不熔合。

3.4防止焊渣夹杂的措施

遵循焊接工艺要求，选择最佳焊条，焊接时通常采用酸性焊条，并应进行交流电源焊接。如果采用碱性焊条，应采用DC电源，极性应相反，以合理控制焊接电弧长度，防止焊渣夹杂。另外，注意清理沟槽。焊接开始前，应处理待焊接零件边缘的杂质，以防止焊缝中形成熔渣。

3.5气孔问题的控制

焊接金属材料时形成气孔的因素很多，目前控制气孔的常用措施是在焊接前清除坡口内的杂物，为了保持熔池的稳定反应，焊接时应科学控制电流和熔池温度。还要合理筛选焊接材料，根据施工设计要求，选择材料。焊接前，制定科学的工艺流程并严格执行，防止焊接过程中出现气孔。为了避免过多的气孔对焊接工作的影响，可以采用热输入较大的焊接参数，并可以在合适的温度环境下控制熔池的温度，而不会因为熔池的反应而阻碍气孔的控制。

3.6创造良好的焊接环境

在焊接金属之前，应该对工作环境进行全面检查，以尽量减少环境中的不利因素，创造更多的有利因素。对于环境因素的检测和控制，需要结合焊接作业的实际需要;其中，对焊接环境最重要的监测是检测环境的湿度、风力等条件，以保证其适合焊接作业，避免在相关条件差的环境中焊接。

结束语

综上所述，应不断改革和创新金属材料的焊接工艺，做好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，有效提高金属材料的应用稳定性。金属材料焊接成型时，如果存在缺陷，必须根据实际情况积极处理缺陷，采用有针对性的策略，避免缺陷程度扩大，进而从根本上促进金属材料的焊接质量水平，不断完善焊接工艺。

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