芻議金屬材料焊接中的主要缺陷及對(duì)策
金屬材料及其焊接技術(shù)是目前許多行業(yè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，以下是小編搜集整理的一篇探究金屬材料焊接主要缺陷的論文范文，歡迎閱讀參考。
[摘 要]金屬材料是目前應(yīng)用最廣泛的材料之一，金屬材料的焊接不僅關(guān)系到材料的利用效率及使用效益，還在一定程度上影響著各行各業(yè)的建設(shè)及發(fā)展。首先，本文分析了金屬材料焊接中的主要缺陷及產(chǎn)生原因;其次本文根據(jù)金屬焊接的主要缺陷提出了一些相關(guān)的防治對(duì)策。
[關(guān)鍵詞]金屬材料 焊接 缺陷 對(duì)策 質(zhì)量
引言
金屬材料焊接是指利用電弧焊、超聲波焊、電阻焊等焊接方式將兩個(gè)分離的金屬物質(zhì)中的原子或分子結(jié)合在一起，進(jìn)而進(jìn)行金屬重塑或金屬重組的過程。金屬焊接在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用及發(fā)展，但是，由于焊接裂紋、夾渣等焊接缺陷的產(chǎn)生，金屬材料的應(yīng)用效率始終得不到有效的改善，因此，分析金屬材料焊接中的主要缺陷、研究金屬焊接缺陷的防治對(duì)策對(duì)金屬焊接的質(zhì)量及金屬材料的應(yīng)用具有十分重要的意義。
一 金屬材料焊接中的主要缺陷
1 焊接裂紋
焊接裂紋是金屬焊接中最常見的現(xiàn)象，是由金屬從晶體狀態(tài)向固體狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程中產(chǎn)生的，焊接裂紋包括熱裂紋和冷裂紋。[1]熱裂紋是指金屬從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)化為固體狀態(tài)的過程中產(chǎn)生的縫隙，其產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)楹附尤鄢刂写嬖贔eS等含硫類的低熔點(diǎn)物質(zhì)，這些物質(zhì)的凝固時(shí)間較晚，且強(qiáng)度、塑性等性能相對(duì)較差，在進(jìn)行焊接時(shí)，這些物質(zhì)會(huì)受到外界作用力的影響而發(fā)生張拉現(xiàn)象，這便形成了焊接裂紋，即：熱裂紋。冷裂紋是指在焊接冷卻的過程中，出現(xiàn)在金屬材料及焊縫融合區(qū)域的融合線中的裂縫，其產(chǎn)生的主要影響因素有：低氣溫、擴(kuò)散氫、外界約束等。冷裂縫出現(xiàn)的時(shí)間一般在焊接完成后的幾分鐘到幾天之內(nèi)，其對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及安全性能有極大的影響。
2 夾渣
夾渣是指在金屬焊接過程中或金屬焊接完成后，摻雜或殘留在焊縫中的熔渣類物質(zhì)。夾渣對(duì)金屬焊縫的強(qiáng)度及密閉性有極大的影響，夾渣產(chǎn)生的主要原因有：①在焊縫的邊緣，采用有氧割或炭弧氣刨等切割方式進(jìn)行切割時(shí)所殘留下的熔渣;②在焊接過程中，由于坡口角度較小、焊接速度過快或焊接電流太小等原因所造成的焊接殘?jiān)?③在選用酸性焊條進(jìn)行焊接時(shí)，由于運(yùn)條方式不當(dāng)或焊接電流不夠等原因所造成的“糊渣”;④由于焊條選擇錯(cuò)誤或焊條偏芯不準(zhǔn)等原因所導(dǎo)致的夾渣。
3 未焊透、未熔合
未焊透、未熔合是金屬材料焊接中極易出現(xiàn)的一個(gè)問題，它容易使焊接縫隙發(fā)生間斷或驟變現(xiàn)象，造成金屬焊接出現(xiàn)強(qiáng)度減弱、裂縫增多等問題。未焊透是指在結(jié)構(gòu)尾部，金屬?zèng)]有完全焊接熔入到焊頭根部的現(xiàn)象，其產(chǎn)生的主要原因有：焊接電流過小;焊條偏芯不準(zhǔn);焊根處理不凈;坡口尺寸及間隙大小不符等。未熔合是指焊件與焊縫金屬或焊縫層之間存在局部未熔透的現(xiàn)象，產(chǎn)生未熔合的主要原因有：①焊接電流過小或焊接速度過快;[2]②焊接角度不準(zhǔn)確;③焊條表面不凈等。
4 其它缺陷
其它缺陷主要包括氣孔、咬邊、焊瘤等，氣孔是指由于坡口附近雜物清理不凈，焊芯出銹、掉落或焊接速度過快、電弧過長(zhǎng)等原因而導(dǎo)致的焊接內(nèi)部、焊接表面或焊頭等地方出現(xiàn)氫氣孔的現(xiàn)象;咬邊是指由于焊接不當(dāng)、焊機(jī)軌道不平等原因造成焊縫邊緣出現(xiàn)凹陷的一種現(xiàn)象;焊瘤是指由于氣溫太高、運(yùn)條不均等原因?qū)е乱后w材料落下凝結(jié)時(shí)在材料表面形成瘤狀物的現(xiàn)象。
二 金屬材料焊接中的防治對(duì)策
1 防止焊接裂紋的對(duì)策
對(duì)于熱裂紋，首先，焊接人員要嚴(yán)格按照焊接的工藝流程，選擇合理的焊接方式，盡可能的減小焊接過程中出現(xiàn)的焊接應(yīng)力;其次，焊接人員要適當(dāng)提高焊接的形狀系數(shù)，嚴(yán)格控制焊接的冷卻速度，重點(diǎn)把握焊接的施工工藝及焊接參數(shù);最后，焊接人員要盡可能的采用小電流、多道焊的焊接方式，避免焊接中心出現(xiàn)縫隙及裂紋現(xiàn)象。對(duì)于冷裂紋，其防止對(duì)策有：①選擇含氫量較少的焊條，減少氫類物質(zhì)在焊縫中的擴(kuò)散;[3]②注意金屬材料及焊接物質(zhì)的保存條件及使用說明，避免材料及焊接物質(zhì)出現(xiàn)受損受潮現(xiàn)象;③清掃坡口附近的油漬、水分，保持焊條的整潔干凈;④消除氫物質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力、淬硬組織回火，改變焊接的應(yīng)力分布及接頭韌性;⑤選擇較優(yōu)的焊接數(shù)值，使用正確的焊接步驟，降低外界因素的干擾，提高材料的焊接質(zhì)量。
2 防止夾渣的對(duì)策
首先，焊接人員在確定坡口規(guī)格時(shí)，要選擇合適的坡口尺寸，同時(shí)，焊接人員要及時(shí)、認(rèn)真地清理坡口邊緣及坡口附近的`污物類物質(zhì)，保持坡口的干凈整潔;其次，在進(jìn)行金屬焊接時(shí)，焊接人員要合理控制焊接的電流大小及焊接速度，避免由于電流過小過速度過快而導(dǎo)致出現(xiàn)夾渣的現(xiàn)象;最后，焊接人員要合理控制運(yùn)條的擺動(dòng)速度及擺動(dòng)方式，[4]減少由于運(yùn)條擺動(dòng)不當(dāng)而導(dǎo)致的“糊渣”現(xiàn)象。
3 防止未熔透、未熔合的對(duì)策
�、俸附尤藛T要選取合理的坡口規(guī)格;②在進(jìn)行焊接時(shí)，焊接人員要把握好焊接的電流速度，確定適當(dāng)?shù)碾娏鞔笮?③焊接人員要及時(shí)清理坡口污物，保持坡口的整潔;④在進(jìn)行封底焊接時(shí)，要清根徹底，同時(shí)，運(yùn)條擺動(dòng)要合理、適當(dāng);[4]⑤在焊接熔合的過程中，焊接人員要密切關(guān)注兩側(cè)及附近的熔合情況，保證材料的熔合狀態(tài)。
4 焊接缺陷的修正對(duì)策
修正是金屬材料焊接的最關(guān)鍵的問題，在進(jìn)行焊接缺陷修正時(shí)，焊接人員應(yīng)當(dāng)注意：①焊接修正不能在背水、帶壓等情況下進(jìn)行;②當(dāng)焊接溫度較低時(shí)，焊接人員要采取適當(dāng)?shù)念A(yù)熱及保溫措施，以確保材料的焊接質(zhì)量，減少焊縫的形成產(chǎn)生;③及時(shí)、反復(fù)的對(duì)焊縫進(jìn)行檢查、修正，直至焊縫滿足合格要求;④在進(jìn)行焊接時(shí)，做好過程監(jiān)督、過程檢查，減少焊接的返修、返工，確保焊接的質(zhì)量及效率。
5 提高焊接人員的專業(yè)技能
首先，要提高焊接人員的專業(yè)知識(shí)，即：在選取焊接人員進(jìn)行金屬焊接時(shí)，要從材料選取、焊接姿勢(shì)、專業(yè)知識(shí)及控制能力等方面進(jìn)行綜合考慮，確保焊接人員的專業(yè)知識(shí)，保證焊接工序的合理有效，從而減少人為因素所帶來的焊接缺陷。其次，要加強(qiáng)焊接人員的技能培訓(xùn)，即：對(duì)于不專業(yè)、不合格的焊接人員，及時(shí)采取培訓(xùn)措施，加強(qiáng)焊接人員的自檢自控能力，嚴(yán)格控制焊接人員的專業(yè)素質(zhì)及技能指標(biāo)。
三 結(jié)束語
金屬材料及其焊接技術(shù)是目前許多行業(yè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，金屬材料應(yīng)用中有大部分的缺陷都來自金屬的焊接缺陷，在進(jìn)行金屬材料焊接時(shí)，根據(jù)金屬材料焊接的相關(guān)缺陷，采取及時(shí)、有效的防治措施，進(jìn)行及時(shí)、合理的防補(bǔ)修正，不僅可以減少焊接缺陷的產(chǎn)生，強(qiáng)化金屬材料的焊接質(zhì)量，還能提高金屬材料的利用效率，促進(jìn)金屬焊接的進(jìn)一步完善與發(fā)展。
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