刍议金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施
王国强
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王国强,. 刍议金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施[J]. 新材料,2021.10. DOI:10.12721/ccn.2021.158039.
摘要:
金属材料正被有效地运用于不同的行业,并成为人们生产和生活中的必需品。但是因为在施工中受到多方面因素的影响,众多技术材料在焊接的过程中确实会存在诸多缺陷,这些严重的缺陷甚至会直接影响金属材料的使用寿命。但是,焊接成型作业中,受各种因素影响,影响生产质量和响产品的最终寿命。所以,针对金属材料焊接成型中主要缺陷展开分析探讨,并总结相关缺陷的控制策略,对于金属材料加工有非常重要的意义。
关键词: 金属材料;焊接成型;缺陷;控制策略
DOI:10.12721/ccn.2021.158039
基金资助:

引言

焊接成型作为金属加工中的重要内容,在实际生产中也容易出现各种质量问题,针对于各式各样的问题自然而然也需要相关的技术操作人员认认真真的思考问题的解决办法。然而一部分比较特殊的金属材料则需要更为特殊的焊接技术以及焊接缺陷处理方法。也会有一部分金属材料因为焊接缺陷问题而无法投入使用。毕竟金属材料焊接的问题也会严重影响到金属材料焊接的质量。

1金属材料在焊接中存在的缺陷

1.1热裂缝

热裂缝指的是当金属在进行液态结晶时所产生的裂缝,一般这种裂缝重点发生在焊接过程中,在完成焊接之后就可以马上被发现。产生热裂缝的原因主要包括如下几点:第一,如果在焊接的过程中存在熔点较低的杂质则这些杂质会在焊接的过程中凝固地较慢。第二,即便将这些杂质直接凝固之后,其可塑性和强度都会显得较低。

1.2焊接裂纹

情况金属材料焊接裂纹,属于焊接接头比较常发生的缺陷问题,焊接期间焊接裂纹多为横纵向、弧坑、显微、焊趾等状态的裂纹,上述焊接裂纹为金属材料通过结晶状态——固化状态所转化,部分金属裂纹会在完成焊接后马上产生、部分为焊接后一段时间出现[1]。通过焊接裂纹产生机理包括冷热裂纹两种,直接关系到金属焊接的整体质量,若没有做好相应的防范工作,对于金属材料使用会构成不利的影响。冷裂纹作为焊接常见裂缝,一般在金属焊接后冷却时出现在焊接交界位置融合点,该种裂纹产生时间不确定,多见于在完成焊接冷凝后6h~8h期间发生,同时会在焊接后第一时间出现(见图1)。

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图1焊接裂纹缺陷

1.3夹渣和焊瘤

焊接成型加工,虽然从工艺上来看并不复杂,但是有太多的不确定因素。包括焊接的操作工艺、操作环境等都会对质量造成影响,而夹渣、焊瘤较为多见的焊接缺陷。夹渣就是焊缝中有熔渣混入,这是一种严重影响焊缝强度的缺陷。通常来说,焊缝切割不规范,会使得焊缝位置有很多残渣,进而对焊接造成影响;或者焊接过程中电流不足,也是一种造成夹渣的重要原因[2]。焊瘤则主要表现为焊缝位置有明显的金属瘤,这对质量和美观性都有很大影响。焊瘤的出现,通常是因为液态金属下坠时,遇到了一些突发性干扰,比如电流不稳、电流过大、焊弧过长等等,导致液态金属不均匀掉落所造成的。

2金属材料焊接技术改进措施分析

2.1金属材料焊接裂缝缺解决措施

金属材料在焊接过程中出现裂缝问题也是比较常见的一种金属材料焊接缺陷问题,一部分比较细小的裂缝的确不容易被发现,还有一部分细小的裂缝存在于金属材料的内部或者是一些死角地区也不容易被相关的技术操作人员察觉。但是也正因如此许许多多存在细小裂缝问题的金属材料被投入使用之后导致裂缝问题逐渐扩大,最终成为了金属材料断裂问题的“罪魁祸首”。因此金属材料焊接的裂缝问题也属于一种潜在危害性比较大的金属材料缺陷问题之一。为了更好地解决此类问题,首先需要相关的技术操作人员在金属材料焊接之前一定要注意到不同金属材料材质对于金属材料焊接质量的影响。也会有一部分比较特殊的金属材料在焊接的过程中一定要注意焊接的温度,过高的焊接温度会导致金属材料内部结构发生变化,也会导致一部分金属材料变得更加脆弱,也容易导致金属材料裂缝问题甚至是断裂问题的出现从而改变了金属材料的坚硬程度,然而过低的焊接温度却不能够将金属材料进行完全的焊接,从而导致金属材料焊接裂缝问题的出现。相关的技术操作人员一定要在金属材料焊接的过程中控制各个焊接参数,尤其要注意控制喊可得时长、温度、位置等等参数,尤其要控制冷裂纹出现的温度。一定要在金属材料温度下降到一定程度之后再进行下一步的焊接工作。其次也要尽量地保证金属材料表面的整洁,以防止其他杂物比如碎石、沙粒、灰尘等等对金属材料焊接质量的影响。与此同时也要结合金属材料焊接的具体要求以及金属材料的性质选择合适的焊接电流[3]

2.2防止热裂缝的措施

可以采用如下几点措施来防止热裂缝的产生:第一,注意在焊接时认真贯彻执行相关的工艺规程,并注意在焊接时尽可能地减少焊接产生的应力。第二,注意在焊接时尽可能地控制焊接的参数,最终才能够在降低冷却速度的基础上防止产生新的热裂缝;第三,注意更好地提升焊接过程中的形状系数,注意尽可能地配合小电流来进行施工作业,这样才能够防止因为大电流而产生的焊接问题;第四,注意尽可能采用多层焊接的方式进行焊接,为的是在最后更好地提升焊接的质量。

2.3焊接气孔缺陷防治方法

为预防焊接气孔则需合理设置焊接电流、焊接速度,如此一来能够达到焊接电流、速度的要求。同时,应该在第一时间处理焊接坡口水分、油污,并妥善保管焊条、金属焊接材料,避免发生化学反应所引发的焊接气孔现象。

2.4对材料焊接参数的控制

针对焊接作业的实际情况,设计合理的焊接参数,并在焊接作业中对焊接参数有良好的控制,保证其稳定性,能够非常有效提升焊接质量,减少各种缺陷和问题。就上文中我们对各种常见缺陷的原因分析来看,焊接电流过大、过小、不稳定都可能会造成焊接的质量问题;所以务必要基于焊接材料的实际特点以及选择的焊接工艺技术,从而明确电流的最佳水平,并且在焊接作业的过程中,确保电流的稳定性,这样就能够非常有效的规避各种质量问题。另外,焊接角度、焊接弧度同样是对焊接质量有较大影响的重要参数,所以在实际焊接作业过程中,务必要执行金属材料焊接成型技术规范中的相关标准,从而保证相关焊接参数的正确性。比如,对于钝边焊角的焊件,在焊接速度不能过快,否则就有很大的可能会导致未焊透、未融合,所以务必要控制好焊接速度;所以要保证焊接质量,避免焊接缺陷,设计并落实科学的焊接参数至关重要[4]

2.5其他措施

第一,注意在施工时有效地关注施工的环境。如果气温直接低于零摄氏度,则可以采用必要的措施来保证材料的温度。第二,在现场设立合适的施工清洁区,为的是更好地保证加工金属的环境 ;第三,定期对加工金属的装备进行检修。注意正确处理包括金属打磨角度、焊接停留时间和其他不同的措施,并避免施工管道内部存在风。第四,注意让施工的环境时刻保持通风的状态,并让空气内部的湿度保持在90%左右。

3结束语

金属材料的焊接工作一直以来都是金属材料施工建设过程中的重要工作内容之一。一部分金属材料在焊接的过程中也非常容易出现各式各样的缺陷以及技术问题。尤其是一部分较为特殊的金属材料自然而然也需要较为特殊的金属材料焊接方法,然后通过针对性措施处理焊接缺陷问题,进而确保金属材料整体焊接水平,充分发挥出金属材料、焊接工艺的应用价值。

参考文献

[1] 吴龙.探究金属材料焊接中的缺陷及防治措施[J].农家参谋,2020(13):183.

[2] 高瑜容.金属材料焊接中的主要缺陷及防治措施[J].科技创新与应用,2014(30):120.

[3] 李明天.金属材料焊接成型中的缺陷和控制措施[J].消费导刊,2018,000(042):129.

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