淺談焊接中一些問(wèn)題及其對(duì)策

劉慶

摘要：金屬構(gòu)件的焊接接頭若存在缺陷，將直接影響到產(chǎn)品性能。然而，在實(shí)際焊接生產(chǎn)過(guò)程中存在著各種各樣的焊接缺陷，像裂紋、未焊透、有夾渣、氣孔等。本文介紹了焊接中存在的一些問(wèn)題，并提出了一些解決對(duì)策，希望為焊接人員解決實(shí)際中的焊接問(wèn)題提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：焊接缺陷;問(wèn)題;對(duì)策

引言

焊接作為金屬連接的基本方法之一，在機(jī)械制造、造船、橋梁等許多工業(yè)部門(mén)應(yīng)用廣泛，其質(zhì)量的高低也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。焊接金屬構(gòu)件如果存在焊接缺陷，將直接影響到產(chǎn)品的性能。同時(shí)，焊接也是安裝建造期間非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量的好壞直接影響到工程質(zhì)量，其效率的高低直接影響工程建造成本和建設(shè)周期。因此，在以后的焊接工作中，要采取一定措施，切實(shí)提高現(xiàn)場(chǎng)操作技能和焊接質(zhì)量，以達(dá)到較好的焊接效果。

1 焊接中的一些問(wèn)題

常見(jiàn)的焊接缺陷分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷兩種。內(nèi)部缺陷位于焊縫內(nèi)部，需要用破壞性試驗(yàn)或者無(wú)損探傷法才能發(fā)現(xiàn)，例如未焊透時(shí)，就會(huì)有夾渣、內(nèi)部氣孔，內(nèi)部裂紋等現(xiàn)象。外部缺陷是可以用肉眼或低倍放大鏡直接觀察到的，如咬邊、焊瘤、內(nèi)凹、滿(mǎn)溢、未焊透、表面氣孔、表面裂紋等，其中咬邊的現(xiàn)象最易發(fā)生，為此，在焊接過(guò)程中必須改進(jìn)工藝。

（1）咬邊。焊接造成沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹缺稱(chēng)為咬邊。焊接過(guò)程中，焊接電弧把焊件邊緣熔化，如果不能及時(shí)得到熔化金屬的填充就會(huì)形成咬邊。咬邊可能會(huì)出現(xiàn)在焊縫一側(cè)或兩側(cè)，可以是連續(xù)的或間斷的。咬邊是焊接中常見(jiàn)的一種表面缺陷，咬邊將削弱焊接接頭的強(qiáng)度，產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低焊接接頭的機(jī)械性能。在疲勞載荷作用下，會(huì)使焊接接頭的承載能力下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋并斷裂，咬邊往往是引起裂紋的源頭。焊接技術(shù)條件中，一般都對(duì)咬邊的容限尺寸進(jìn)行了規(guī)定。

（2）氣孔。焊接過(guò)程中，焊接熔池中的熔融金屬中吸收了過(guò)多的氣體，而在凝固時(shí)溶解度降低，氣體未能及時(shí)全部逸出而殘留在焊縫金屬內(nèi)，最終形成氣孔。按氣孔的分布狀況可分為分散單個(gè)氣孔、密集氣孔和鏈狀氣孔。在焊接過(guò)程中，保護(hù)氣體流量不足、母材或填充金屬表面有銹、油污等，母材中含有雜質(zhì)如硫磺及含磷物、焊條及焊劑未烘干、焊接電壓過(guò)高、電極伸長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)等都會(huì)增加氣孔量。氣孔使焊縫的有效截面積減少，應(yīng)力集中，最終降低了接頭的機(jī)械強(qiáng)度，使氣孔與焊接裂紋連通造成穿透性破壞，使接頭失效。

（3）夾渣。夾渣是指焊接熔渣殘留于焊縫中的現(xiàn)象。焊接前焊件表面有油或銹、焊接電流太小、選擇的焊接材料不合適、焊條藥皮潮濕等都會(huì)使夾渣增多。夾渣分為金屬夾渣和非金屬夾渣兩類(lèi)。金屬夾渣是指鎢、銅等金屬顆粒殘留在焊縫之中，非金屬夾渣是指未熔的焊劑、硫化物、氧化物殘留于焊縫之中。點(diǎn)狀?yuàn)A渣的危害與氣孔相似，帶有尖角的夾渣和條狀?yuàn)A渣都會(huì)引起應(yīng)力集中，焊縫開(kāi)裂。條狀?yuàn)A渣的危害性遠(yuǎn)大于點(diǎn)狀?yuàn)A渣，當(dāng)條狀?yuàn)A渣較多并且相距較小的話(huà)，很可能擴(kuò)展成一個(gè)大的縫隙，焊接質(zhì)量得不得保證。

（4）未焊透與未融合。未焊透是指在焊接時(shí)接頭根部未完全熔透，而未熔合是指焊縫金屬與母材金屬或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起。焊接電流小、坡口和間隙尺寸不合理以及層間和焊根清理不干凈都會(huì)造成這種現(xiàn)象。未焊透與未融合都會(huì)減少了焊縫的有效截面積，造成應(yīng)力集中，最終降低焊縫的疲勞強(qiáng)度，是造成焊縫破壞的重要原因。未熔合一般產(chǎn)生于緊接熔合線(xiàn)處，是一種幾乎沒(méi)有厚度的面狀缺陷。

（5）裂紋。焊接裂紋是指在焊接應(yīng)力及其他致脆因素的共同作用下所產(chǎn)生的縫隙。它是焊接過(guò)程中最嚴(yán)重的工藝缺陷，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和壽命，甚至?xí)饜盒允鹿?。根?jù)裂紋尺度可分為宏觀裂紋和顯微裂紋。宏觀裂紋可用肉眼或低倍顯微鏡看到，而顯微裂紋卻不容易觀察。焊縫中有雜質(zhì)、焊縫深寬比太大、焊道太小、焊縫末端處的弧坑冷卻快都會(huì)使裂縫形成。當(dāng)受到外力作用時(shí)會(huì)逐漸擴(kuò)展，當(dāng)擴(kuò)展到一定程度就會(huì)使構(gòu)件突然斷裂，所以危害更大。

（6）焊接中的其他問(wèn)題。焊材與母材匹配不當(dāng)，或焊接過(guò)程中元素?zé)龘p等原因，容易使焊縫金屬的化學(xué)成份發(fā)生變化，或造成焊縫組織不符合要求。這可能帶來(lái)焊縫的力學(xué)性能的下降，還會(huì)影響接頭的耐蝕性能。若焊接規(guī)范使用不當(dāng)，熱影響區(qū)長(zhǎng)時(shí)間在高溫下停留，可能使晶界發(fā)生氧化或局部熔化，出現(xiàn)過(guò)燒組織，造成不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。在焊接過(guò)程中，熔化金屬流淌到焊縫之外，在未熔化的母材上形成金屬瘤，不僅影響了美觀，也會(huì)通常導(dǎo)致焊瘤內(nèi)部未焊透。

2 防止焊接缺陷的對(duì)策

1）根據(jù)母材的力學(xué)性能和化學(xué)成分選擇合適的焊條。焊接前要先確定母材的材料，確定其成分和抗拉強(qiáng)度。在焊接低合金高強(qiáng)度和低碳鋼時(shí)，要選用抗拉強(qiáng)度等級(jí)相同的焊條;焊接碳、硫磷含量較高的母材時(shí)，選用堿性焊條;焊接耐熱鋼和不銹鋼時(shí)，則選擇相同成分的焊條。（2）焊接前應(yīng)將接接頭表面的油污、漆、鐵銹等雜質(zhì)徹底去除。

3 結(jié)論

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，焊接技術(shù)在很多工業(yè)部門(mén)得到了廣泛應(yīng)用。金屬構(gòu)件的焊接接頭若存在缺陷，將直接影響到產(chǎn)品性能。因此，我們要大力提高焊接技術(shù)水平和焊接質(zhì)量管理水平，重視焊工培訓(xùn)，提高焊工素質(zhì)，提高焊工技術(shù)水平，確保優(yōu)質(zhì)焊接工程的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏曙光.鍋爐焊接缺陷的成因及對(duì)策[J].實(shí)用科技，2008.