金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施

黃衛(wèi)東

摘? ?要：隨著科技的不斷進(jìn)步，金屬制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人們生活各個(gè)領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用，如集裝箱、容器、鋼結(jié)構(gòu)橋梁、體育場(chǎng)館等。金屬材料在一些情況下要互相焊接，從而達(dá)到人們使用的要求，焊接金屬以滿足更多的使用要求是一種常見(jiàn)的手段。在如今，各個(gè)行業(yè)都飛速發(fā)展，需要使用到金屬材料的時(shí)候，若金屬材料不適應(yīng)當(dāng)時(shí)的情況，焊接就在所難免，從而導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目工程都發(fā)生問(wèn)題。文章就金屬材料焊接成型中的主要缺陷進(jìn)行探討，并討論其控制措施。

關(guān)鍵詞：金屬材料焊接;金屬焊接;控制措施

現(xiàn)如今，在社會(huì)上，越來(lái)越少的行業(yè)會(huì)采用磚瓦材料進(jìn)行房屋或者其他工程的建設(shè)，一方面是其質(zhì)量不過(guò)關(guān)，另一方面是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，金屬材料價(jià)格降低，廠家會(huì)采購(gòu)大量的金屬材料。所以金屬材料逐漸代替了磚瓦，成為最主要的工程材料。而金屬材料的出現(xiàn)也意味著金屬材料焊接成型的使用越來(lái)越多，從而對(duì)金屬材料焊接有了相關(guān)的技術(shù)要求，以求每一個(gè)焊接后的金屬材料都能夠保證質(zhì)量和穩(wěn)定[1]。

1? ? 焊接后的金屬材料主要的缺陷

焊接后的金屬材料如圖1所示。

焊接后的金屬材料有多方面的缺陷，首先，最常見(jiàn)的也是每一種焊接后金屬材料必然擁有的一種缺陷即焊接裂紋，是在焊接后的焊接處會(huì)經(jīng)?？吹降牧鸭y。通常情況下其分為熱裂紋和冷裂紋，對(duì)于整個(gè)金屬材料來(lái)說(shuō)都是一種巨大的缺陷，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)金屬材料變得脆弱，尤其是焊接的部分，會(huì)變得比其他部分更加易斷，發(fā)生開(kāi)裂的情況。熱裂紋的出現(xiàn)是因?yàn)樵诤附拥倪^(guò)程中，高溫導(dǎo)致金屬材料附近的金屬液化，然后迅速固化，快速熱脹冷縮的過(guò)程會(huì)導(dǎo)致金屬變得脆弱，也變得更加易斷。裂紋出現(xiàn)的主要原因是金屬材料或焊接材料內(nèi)部本身含有一些熔點(diǎn)較低的雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)在焊接的高溫中液化，隨后停止焊接導(dǎo)致氣溫降低從而發(fā)生固化，熱脹冷縮直接使得金屬材料的焊接部位變得不穩(wěn)定。

另一種容易出現(xiàn)的焊接裂紋是冷裂紋，會(huì)多出現(xiàn)在焊接的熔合線上，但是并不像熱裂紋在焊接后就會(huì)立馬出現(xiàn)，而是會(huì)在焊接后的幾小時(shí)到幾周甚至更長(zhǎng)時(shí)間后浮現(xiàn)在熔合線上。焊接接頭冷卻到較低溫度下（對(duì)鋼來(lái)說(shuō)，在Ms溫度以下）產(chǎn)生的焊接裂痕。冷裂紋的延遲特性也使其在焊后的無(wú)損檢測(cè)中難以發(fā)現(xiàn)，與熱裂紋相比其造成的后果更為嚴(yán)重。焊接并不只是將兩塊金屬材料焊接在一起，還有將金屬材料進(jìn)行分割的情況，所以焊接后的金屬材料同樣容易出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，就是在分割的過(guò)程中有部分微小的金屬熔渣掉落在焊接的邊緣，而這也會(huì)導(dǎo)致金屬材料焊接完成后夾渣，從而在工程使用的時(shí)候出現(xiàn)一些問(wèn)題。在焊接金屬材料的時(shí)候容易出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，就是金屬材料內(nèi)部或者外部的氣孔，出現(xiàn)的原因是在焊接的時(shí)候，外界一部分的水分通過(guò)焊接的過(guò)程融入到了金屬材料中，在冷卻后產(chǎn)生了一個(gè)小空洞的情況，是金屬材料焊接時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題之一。在焊接的過(guò)程中，還容易出現(xiàn)沒(méi)有焊接完全的情況，有些焊接的過(guò)程中會(huì)因?yàn)楹附拥臏囟炔粔蚋?，而?dǎo)致金屬材料在焊接的時(shí)候整體的溫度不達(dá)標(biāo)，焊接的金屬材料無(wú)法完全融合在一起，就相當(dāng)于焊接并沒(méi)有進(jìn)行完全，就停止了焊接，叫作未焊透。

2? ? 防止缺陷出現(xiàn)的措施

第一，為了防止熱裂紋的發(fā)生，控制金屬材料和焊接材料的化學(xué)成分，嚴(yán)把進(jìn)料關(guān);對(duì)熱裂傾向較大的金屬材料焊槍需要采取適當(dāng)?shù)念A(yù)熱措施;焊接時(shí)應(yīng)控制熔深、焊接電流和焊接速度，以改善焊縫截面形狀和熔池形狀，降低裂紋傾向。第二，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量選用抗冷裂性能好的鋼材，嚴(yán)把進(jìn)料關(guān);焊接前，將金屬材料去除油污、鐵銹、水分以及適當(dāng)預(yù)熱;焊接時(shí)選用低氫和超低氫焊接材料，嚴(yán)格烘干焊條焊劑，選用低匹配焊條和多層、多道;焊后后熱等，冷裂紋就不會(huì)出現(xiàn)。第三，也是較為容易出現(xiàn)的焊接問(wèn)題，就是熔渣的出現(xiàn)，上文已經(jīng)提及其因?yàn)樵诤附拥倪^(guò)程中沒(méi)有及時(shí)清理小熔渣而導(dǎo)致金屬材料內(nèi)部出現(xiàn)一些夾雜，所以在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，要注意小熔渣的產(chǎn)生，并且及時(shí)處理。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，金屬材料已經(jīng)不再是一些大廠家建造房屋的專屬，幾乎每一個(gè)廠家的都能夠用得起金屬材料，因此，焊接金屬材料的過(guò)程顯得尤為重要，要保證焊接后的金屬材料的穩(wěn)定性和安全性。焊接金屬材料現(xiàn)如今是一個(gè)常見(jiàn)的使用金屬材料的手段，所以為了避免和解決文章中所提及的缺陷，對(duì)每一個(gè)工人進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)也十分重要。本文對(duì)于金屬材料焊接的主要缺陷進(jìn)行分析，并對(duì)這些主要缺陷的解決和防范措施的建議。

[參考文獻(xiàn)]

[1]于清峻.探析金屬材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（11）：88-89.