焊接技术常见缺陷和防止措施分析

吐尔洪江·买买提依明

摘要：焊接技术是指在高温或者高压的条件下，利用焊接材料将两块及两块以上的母体材料连接成一个完整的材料的操作技术。在很多工业生产中，和金属电子相关的制作当中，都需要用到焊接技术。焊接技术就是在元器件的连接处进行焊接，因此对于焊接人员的技术要求非常重要。

关键词：焊接技术;缺陷;防治措施

1 焊接技术的发展历程

焊接技术最早的出现是随着古代金属的应用而出现的。在我国古代，最古老的焊接方法是铸焊，钎焊以及锻焊三种方法。在古代商朝所制造的铁刃铜钺中，就是通过焊接技术将铜和铁进行焊铸，通过焊接的方式将铁和铜进行融合，从而形成古代的兵器。在春秋战国时期行兵打仗所用的刀剑中，也运用到了焊接技术。春秋战国时期所制造的刀剑，其中刀刃是钢材制，刀背是铁材质，通过加热段焊的形式，使得两种材质的金属，通过焊接技术形成一把完整的刀剑。我国古代的焊接技术所使用的焊接热源通常都是炉火，由于炉火的温度低且热量不集中等特点。无法在大面积的焊接工件中进行焊接，只能进行小面积的金属工件焊接，所以只能用来制作简单的兵器，工具和装饰品。

2 焊接技术常见的缺陷

2.1 在焊接后出现裂纹缺陷

焊接中所出现的裂纹根据不同的条件以及不同的原因可能会产生冷裂纹、热裂纹以及再生裂纹等几种不同的裂纹。在两百摄氏度以下所产生的裂纹叫做冷裂纹，冷裂纹的产生与氢元素有密不可分的关系。如果对大的具有一定厚度的工件选用不适合的预热温度，或者焊接后的冷缓措施做的不够好，将可能会产生冷裂纹。冷裂纹产生的原因还有可能是在焊接中选用的材料不合适，或者焊接接头的刚性过大，工艺不合理以及焊缝附近产生了脆硬组织，或者焊接过程做的不够规范，将可能会导致冷裂纹的产生。

焊接中所出现的再热裂纹指的是消除应力退火裂纹。再热裂纹是在高强度的焊接区中，由于焊后的热处理不当，或者是在高温使用下，在高温的影响下所产生的晶间裂纹。再热裂纹所产生的原因是由于结构设计不合理所造成了大量的应力集中所导致的，或者是在消除应力退火的热处理中，由于处理的条件不当，也有可能会产生再热裂纹。再者，由于铬、钒、硼等合金成分的影响，会增大焊接技术中产生再热裂纹的概率。

2.2 在焊接后咬边缺陷

在焊接技术中，咬边是一种危险性较大的外观缺陷。咬边会减少焊缝的承载面积。同时，在咬边根部往往会形成比较尖锐的缺口，会造成应力的集中，所以很容易形成应力腐蚀心裂纹以及应力集中性裂纹。因此，在焊接中比较常见的缺陷是咬边的存在，所以对咬边有严格的限制。这种缺陷的产生，是由于电弧在焊接过程中焊线的边缘熔化而没有填充金属造成的。因此，在焊接金属的地方或根部可能会产生凹槽或缺陷。这将减少基本金属的有效接触面积，削弱焊接接线的强度，从而在缺陷处形成集中应力等缺陷。此缺陷的存在将是破裂的出发点，焊接后承载能力减弱，其原因可能会使出现咬边的边缘产生裂缝。造成边缘断裂的原因是，焊接电流过大或焊接速度过低导致的。另外，在焊接过程中，焊接电弧的长度过长，熔化的幅度也會变大，因此吹力会变大，在母体上有一个洞口凹陷，但在填充金属时，不能将凹进去的坑抬起来，所以有可能会缺陷。焊接各焊接线时，电极角度和摇摆角度不正确，或者电弧长度过长，会使焊接线的边缘处发生咬边缺陷。

2.3 在焊接后出现焊瘤缺陷

多余的焊接金属通过气体流出来，金属的熔化面没有熔化。由于熔池的温度过高，液态金属在磁重作用下缓慢凝固，向下垂下形成焊瘤。在焊接过程中熔化了的金属进入未熔化的金属的焊缝当中时，而未融化的母体材料上会形成金属瘤。在立焊接和仰焊接时，经常会发生焊瘤缺陷现象，在平焊接中，焊接时也会在第一层的背后面上产生。

3 焊接技术缺陷的防治措施

3.1 焊接出现裂纹的防治措施

在焊接中出现冷裂纹，可以从工件的化学成分，焊接材料的选择和工艺措施三方面着手，防治冷裂纹的产生。如可以尽量选用碳量较低的材料，比如焊接当中选用低氢焊条，焊缝采用低强度匹配，对于高冷裂倾向的材料，要选用奥体氏焊材。通过合理控制线能量，预热和后热处理，能够对防治冷裂起到工艺措施的作用。当焊接时出现热裂纹时，应当在冶金因素方面，适当调整焊缝的金属成分，缩短脆性温度区的范围，控制焊缝中硫、磷、碳的有害杂质的含量，能够为焊接中热裂纹的降低起到有效的作用。

3.2 焊接出现咬边的防治措施

对于焊接中出现咬边这一现象的防治措施，可以选用合适的电流，避免电流过大，对于咬边产生的影响。还可以通过控制焊接速度，使得其必须满足所熔覆的焊缝金属完全填充于母体材料所有已熔化的部分。工艺技术中的控制措施可使用振动的方法，斜坡面的边缘处，运条的速度较慢，焊条要在较短的时间停顿，降低焊接金属和邻近板料之间的温度差，使温度相距较近。在中间处时，运条速度稍快，将金属的载体和主体的金属均匀地混合起来，以防止咬边缺陷的产生。还需要使用较短的电弧焊接方法，如果过度的咬边现象可能产生的话，应该在水平位置上避开角焊接得到施加，过量的摆动会容易形成咬边缺陷，所以采用多次焊接技术来克服这一缺陷的产生。

3.3 焊接出现焊瘤的防治措施

当焊接出现焊瘤这一现象时，应当正确的选择工艺参数，同时间隙不宜过大，严格控制熔池温度，避免温度过高导致焊瘤的出现。在焊接第一层的连接处时，注意焊接熔池的温度以及现场情况，仔细观察焊接熔池的形状，如发现有脱落痕迹，应立即关闭关弧，待熔池温度略有下降后继续焊接。并采用小直径焊条焊接，焊条左右摆动时，中间快，两边稍慢，边缘有稳定的弧停留作用的时间。

结语：随着社会工业化的发展，焊接技术是工业化企业生产中关键的一项技术。在实际的焊接工作中，常常会受到各种因素的影响，存在一些缺陷性的问题，所以对于这些问题要学会系统性的分析处理，找到防治措施，从而保障焊接的质量。

参考文献

[1]楚勤龙，赵新锐，贾海涛.论常见焊接缺陷的成因和预防措施[J].大观周刊，2012（29）：130.

[2]王学钢.常见焊接缺陷的成因和预防措施[J].黑龙江科技信息，2009（32）：33.