焊接质量问题分析及解决

曹波

摘要：随着科技的进步和时代的发展，机械制造、冶金化工、造船造车都诸多领域开始运用焊接技术。焊接技术能够让工件材质达到永久性的连接，从而稳定机械的正常运转。在焊接技术中，手工电弧焊是最基本的焊接技术之一。为了满足当今社会机械制造行业的需求，我国多数的职业院校和技工院校都设立了手工电弧焊的课程。初学者由于操作不当容易焊接不牢固，焊接表面不美观。提出了焊接教学中经常出现的一些问题及焊接时应注意的几个问题。特别是在教学中，我们更需要重视这些问题，使学生学会如何克服这些问题，从而正确处理焊接中的问题，提高焊接技能。

关键词：手工电弧焊;职业院校;焊接出现的问题

0  引言

虽然焊接自动化随着科学技术的进步有了更高的技术水平。但是社会上还存在着一些复杂的焊接结构，焊接自动化技术无法解决这些问题，所以仍然动摇不了手工电弧焊的基本地位。手工电弧焊是最基本的焊接技术之一。手工电弧焊操作过程复杂，需要掌握更多的定量因素，如材料、工程设备、工作环境、工艺规范等，这些因素都会影响焊接质量。只有科学的理论知识和完善的实践经验，才能保证焊机的优良性能、焊条的优良质量和高效的焊接工艺。对于手工电弧焊初学者来说，如果工艺能力不够，技术观念不够，会影响焊接质量。在一些压力容器焊接中，焊接质量对锅炉受热面和管道压力焊接接头的使用寿命和安全运行起着重要作用。在一定程度上，可以说承压件的质量实际上就是焊接质量。因此，必须对焊接质量进行控制。所以说手工电弧焊技术的训练是非常重要的。所以学生需要在老师的指导下努力练习，本文对在焊接教学过程中应注意的问题和对策进行阐述。

1  坡口加工问题

在对接焊接过程中，无论是X形、V形或U形坡口，加工工件表面都会出现锐边。焊接时，操作者应以两条边为基准，使焊缝平直。在开始阶段，当电极焊条在此位置摆动时，边缘会突然熔化。但是，电极焊条金属熔化后不会填充到母材中，因此很难区分熔池中的金属和熔渣。电极焊条会有很长的停留时间和咬边。如果学生长时间停留在焊板的两侧，焊缝会太高。而且，当电极焊条停留在两侧时，两侧的温度会不同，焊缝表面会产生较大的焊接波，影响整个焊接外观的质量。

常规的坡口手段有比较原始的砂轮机打磨，半自动火焰切割机开坡口，直流焊机碳弧气刨，大型铣边机，刨边机或者就是比较现代的带有无限旋转火焰三割炬切割机或者VBA无限旋转等离子切割机在下料时就把坡口开好。以上几种坡口手段往往都存在效率低、成本高、粉尘、飞溅、热变形或者占地面积大等多种缺点;学生实习过程中我们多采用数控一体成型的方法，把坡口进行加工。

对于上述的问题，也可以在槽边的两侧进行倒角，使其成为缓冲区。这样可以降低槽端的过快熔化速度，不发生咬边现象，缩短电极的停留时间。如果电极不长时间停留，两边不会有大的温差和粗糙的焊接波。

2  焊条的摆动

学生在焊接过程中的手法也就是焊条的运动轨迹对焊接质量也起着至关重要的作用。焊条摆动法：是指在焊接过程中，焊条有规律地摆动，以获得宽的焊接波，使焊渣在焊条的运动下容易浮到焊接波表面，从而减少或避免焊接波夹渣。在非平焊的情况下，熔融金属可以冷却而不下垂。

根据焊接形式的不同，可以采用锯齿形和圆周摆动法来扩大焊接波。锯齿摆动法是以焊缝为中心，电极焊条向前移动时有规律地向两侧移动。电极焊条的摆动速度等于电极沿焊缝移动的速度。但是，焊缝中心的速度应该比两侧快一点，因为经过两次来回加热，焊缝中心的温度更高，而且由于两侧的运动关系，有机会冷却下来。如果你停下来或移动得慢一点，你可以熔化金属，防止渗透不良的缺陷。在圆周摆动法中，电极焊条以焊缝为中心，沿焊接方向连续作规则均匀的圆周运动。这种方法常用于多层焊接。

三角摆动法是垂直角焊缝中常用的一种焊接方法。这种方法常用于垂直焊接。无论采用哪种摆动方式焊接宽焊波，都不能一次摆动太大。摆动宽度一般只能是电极焊条摆动宽度的2-3倍。例如，使用5mm电极焊条时，摆动宽度约为10-15mm。

有色金属、钣金、铸铁件焊接时，不宜采用摆动焊方法。由于电弧温度过高，会增加上述工件的焊接变形率，因此只能采用直线运动焊接方法。

3  焊条选择

焊条涂层的化学成分对电弧的稳定性、熔深、金属沉积速率和定位能力有很大的影响。焊条可分为三类：纤维素涂层焊条;氧化钛涂层焊条;碱性焊条。焊条的正确选择也是难为中职学生的一个难题。

纤维素涂层焊条：焊条药皮中含有大量纤维素，具有电弧熔深、摩擦变形快的特点，同时也提高了整个焊接速度。然而，由于焊缝熔敷粗糙且与流动的熔渣混合，很难清除熔渣。这种焊条可以在任何位置使用，各部位均可形成深熔;适用于垂直向下焊接;力学性能好;产氢量大——热影响区易开裂。由于其在“管”焊接工艺中的应用而为人们所熟悉。

氧化钛涂层中含有氧化钛。氧化钛易于起弧，起弧平稳，减少电弧飞溅。这种通用型焊条具有良好的焊接性能。合适的焊缝金属机械性能;粘性熔渣能形成良好的焊道外形;定位焊接可能会产生流动的熔渣（含氟化物）;易清除熔渣。它们可用于交流或直流电下的所有位置的焊接，特别是横向/垂直位置的接头焊接。

碱性焊条涂层中含有大量的Ca2CO3（石灰石）和CaF2（萤石）。这使得它的熔渣比氧化钛涂层焊条的熔渣更容易流动，这也是一種辅助垂直焊和仰焊快速冷却的方法。这些电焊条用于焊接要求焊接质量高、力学性能好、抗裂性好（过度约束会产生裂纹）的大中型结构。

低氢焊接金属;所需焊接电流/速度高;焊道形成不良（表面轮廓弯曲粗糙）;难以清除熔渣;金属粉末焊条包括金属粉末涂层，可将焊接电流增加到最大允许电流。因此，与涂层中不含铁粉的电极相比，金属粉电极的金属沉积速度和效率（金属沉积率）都得到了提高，而且熔渣易于去除。由于沉积速度快，铁粉电极主要用于平焊、水平焊和垂直焊。氧化钛电极和碱性电极没有明显的电弧特性，电弧强度小，焊缝熔深降低。

不同厂家生产的同一品牌或型号的焊接材料可能有不同的生产工艺。因此，施工单位应选择生产厂家相对固定的焊接材料。首先，焊材必须有合格的焊材质量证明书，保证焊条包装完好，批号清楚。对合金焊接材料进行必要的抽样分析和检验。

今后，就业等方面的竞争将更加激烈。为了适应人才市场的激烈竞争，技师学院电焊专业的学生必须走专业化的道路，才能有过硬的技能，奠定坚实的专业基础。有利于扩大学生择业范围，为学生终身学习创造条件。这样，才能使中等职业教育的生命力不断地焕发出来，使其拥有广阔而灿烂的天空。

在焊接工艺学的教学实践中，根据中职学生技师学院学生的特点，从现有的教学情况出发，对焊接工艺学的教学进行改革，特别强调学生要明确焊接工艺，并通过课余时间的利用，多动手多训练，激发学生学习兴趣，提高学生实际操作水平。作为一名焊接专业教师，我将在未来继续探索和研究更有效的实践教学模式，使焊接技术的教学更容易。

参考文献：

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