焊接缺陷的产生原因及预防策略

李晓东

摘 要： 焊接是生产各类铸件、锻件及钢结构件的一道重要工序，焊接质量的好坏对产品的性能及稳定性有直接的影响，提高焊接质量对企业发展的重要性不言而喻。基于此，本文分析了焊接缺陷产生的原因，提出了有效预防焊接缺陷的策略，希望本文能为企业提高焊接质量提供一些有益的参考和借鉴。

关键词： 焊接缺陷;焊接质量;预防策略

随着自动化焊接技术的发展，机械手臂焊接逐渐代替了传统焊接方式，但在部分产品加工中，手工电弧焊仍然具有不可代替的作用，尤其是在钢结构件焊接方面，手工现场焊接仍占有重要地位。但在焊接过程中，受制于材料、设备、人工操作和工艺等方面的原因，焊接质量不高，一些焊接指标超标，对焊件使用寿命和质量造成了严重影响。

一、焊接缺陷的产生原因

（一）焊机性能

焊机性能对焊接质量有直接影响，假如焊机性能不稳定，焊接条件不佳，就很难焊出优质的焊缝。在焊机电压不稳、电弧推力不足的情况下，焊接无法正常进行，焊接质量自然无从谈起。

（二）焊接电流

焊接电流会对焊接质量造成很大程度的影响。大电流焊接可增加熔深，提高效率，但易出现烧穿、焊瘤、成形差、咬边等缺陷;利用小电流焊接，电弧穿力小，易出现未熔合、夹渣、未焊透等缺陷。

（三）焊接速度

焊接速度过快时，熔池温度过低，母材和焊缝不能完全熔透，会出现未焊透、未熔合和焊缝不良等焊接缺陷。焊接速度过慢时，熔池温度过高，易造成焊渣倒流，形成夹渣缺陷，还会增加热影响区宽度，焊接接头的晶粒变粗大，力学性能下降，且会增加焊接的变形量。

（四）电弧弧长

电弧过长时，无法保护融化后的金属，气体入侵熔池，容易使焊缝出现气孔，进而导致焊缝力学性能降低，无法通过检验，需要进行返工重焊。电弧过短时，会增加对母材表面的压力，受推力的影响，融化的金属难以成形。

（五）焊道层数

减少焊道层数，增加单层厚度，在焊接过程中熔池温度就会太高，不利于保障焊缝金属的塑性，且焊渣在焊接过程中翻转，会造成未熔合和夹渣等缺陷。如果增加焊道层数，减小单层厚度，有利于提高焊缝质量，但会降低焊接效率。

（六）焊工水平

在焊接焊缝时，一些焊工缺乏焊接技术，对手工电弧焊掌握不够，很容易引起焊接质量问题。比如，在进行手工电弧焊时，焊条角度、运条方式、收弧等操作控制不当，都会严重影响焊接质量。

（七）其他方面

焊前未清理干净坡口上的锈、油和水分等，容易造成焊接过程中出现夹杂、气孔等缺陷。对口间隙太大，会造成焊瘤;对口间隙太小，会造成焊缝根部焊不透。焊接时防风措施不到位，会增加焊缝的气孔。焊接过程中使用的焊条未烘干，或焊条未使用保温桶等因素，会导致焊缝成型不好，焊缝的气孔增多，导致焊缝质量不能达标。

二、焊接缺陷的预防策略

（一）做好焊前准备

在焊接之前，首先要进行焊机试焊，调节好电流，确保焊机的电弧推力正常。其次要注意检查电气设备、操作机构、冷却系统、气路系统及机体外壳有无漏电。焊机送丝机构应定期润滑。还要注意电焊机使用环境的安全，准备好工作人员佩戴的焊接工作服、安全帽和护目镜，避免发生意外。

（二）制作焊接坡口

焊接时要制作合理的焊接坡口，根据焊件的厚度制作坡口，可制作双V坡口、V型坡口和U型坡口等，坡口的边缘控制在20毫米之内，钝边尺寸控制在1至2毫米之间，使用磨光机进行打磨，直至透出金属光泽，把表面的油污、铁锈等都清理干净。

（三）提前预热处理

对于厚壁高强度钢的焊接，在焊接之前一定要先进行预热处理，预热的宽度从焊缝的边缘起开始计算，每一侧都要大于焊件厚度的4倍，同时要确保在100毫米以上。在预热方法的选择上，可以利用柔性的陶瓷电阻加热器进行预热，也可以直接使用火焰进行预热。

（四）规范焊接操作

打底焊接的关键是控制好收弧、起弧及接头的质量。在起弧时要适度增大电压，收弧时要填满熔池。结束打底后，马上自检，在检查完根层焊缝后，要立刻焊接次层焊缝，以杜绝出现裂纹。在焊接多道多层时，要逐层检查，合格后才可焊接下一层。

重要焊缝焊接要使用碱性焊条。其中，第一层和盖面的焊接，可选择直径3.2毫米的焊条，中间层可选择直径4毫米的焊条。焊接前，在350摄氏度下烘干焊条1至2小时。在使用过程中，将焊条放置于接电的保温桶内加热。在室外存放焊条的时间要在4个小时之内，重复干燥焊条的次数不要超于2次。

（五）合理控制焊接参数

要结合母材的壁厚、材质、焊条直径和焊接位置选择焊接电流，保证焊接时的电流不会造成焊瘤、焊缝咬、未熔透及夹渣等缺陷。焊接时最好选择短弧焊接，有效保护熔池，以防侵入空气而导致气孔等缺陷。适当掌握焊接速度，既不能太慢也不能太快，氩弧焊每层厚度掌握在3至4毫米之间，焊条电弧焊的单层厚度最大不得超过焊条直径2毫米。要减少高温停留时间，降低对焊缝力学性能的影响。为杜绝出现冷裂纹，要根据有关要求，采取焊口预热、焊后缓冷等措施。

（六）提高焊工焊接技能

焊工的技术水平直接影响到焊縫的焊接质量，加强对焊工的技能培训是提升焊接质量的关键。因此，要定期组织焊工进行业务技能的学习与培训，并且要注重理论联系实际，最好是以师带徒的形式，进行“一对一”的手把手指导，快速提高焊工的焊接技术水平。在进行焊接操作之前，焊接施工人员必须取得焊工上岗资格证，且上岗操作前一定要开展有关项目的仿型考试，经考试合格后才可上岗操作。

三、结语

总而言之，对焊接质量造成影响的因素较为复杂，不但有人的因素，也有外界条件的因素，因此，在焊接过程中要严格加强过程控制，创造良好的焊接条件，尽量减少和避免焊接缺陷，以促进焊接质量的提升。

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