刍议金属材料焊接中的主要缺陷及对策

时间:2017-01-19 编辑:张莉 手机版

  金属材料及其焊接技术是目前许多行业广泛应用的技术之一,以下是小编搜集整理的一篇探究金属材料焊接主要缺陷的论文范文,欢迎阅读参考。

  [摘 要]金属材料是目前应用最广泛的材料之一,金属材料的焊接不仅关系到材料的利用效率及使用效益,还在一定程度上影响着各行各业的建设及发展。首先,本文分析了金属材料焊接中的主要缺陷及产生原因;其次本文根据金属焊接的主要缺陷提出了一些相关的防治对策。

  [关键词]金属材料 焊接 缺陷 对策 质量

  引言

  金属材料焊接是指利用电弧焊、超声波焊、电阻焊等焊接方式将两个分离的金属物质中的原子或分子结合在一起,进而进行金属重塑或金属重组的过程。金属焊接在各行各业都得到了广泛的应用及发展,但是,由于焊接裂纹、夹渣等焊接缺陷的产生,金属材料的应用效率始终得不到有效的改善,因此,分析金属材料焊接中的主要缺陷、研究金属焊接缺陷的防治对策对金属焊接的质量及金属材料的应用具有十分重要的意义。

  一 金属材料焊接中的主要缺陷

  1 焊接裂纹

  焊接裂纹是金属焊接中最常见的现象,是由金属从晶体状态向固体状态转化的过程中产生的,焊接裂纹包括热裂纹和冷裂纹。[1]热裂纹是指金属从液体状态转化为固体状态的过程中产生的缝隙,其产生的主要原因是因为焊接熔池中存在FeS等含硫类的低熔点物质,这些物质的凝固时间较晚,且强度、塑性等性能相对较差,在进行焊接时,这些物质会受到外界作用力的影响而发生张拉现象,这便形成了焊接裂纹,即:热裂纹。冷裂纹是指在焊接冷却的过程中,出现在金属材料及焊缝融合区域的融合线中的裂缝,其产生的主要影响因素有:低气温、扩散氢、外界约束等。冷裂缝出现的时间一般在焊接完成后的几分钟到几天之内,其对焊接结构的质量及安全性能有极大的影响。

  2 夹渣

  夹渣是指在金属焊接过程中或金属焊接完成后,掺杂或残留在焊缝中的熔渣类物质。夹渣对金属焊缝的强度及密闭性有极大的影响,夹渣产生的主要原因有:①在焊缝的边缘,采用有氧割或炭弧气刨等切割方式进行切割时所残留下的熔渣;②在焊接过程中,由于坡口角度较小、焊接速度过快或焊接电流太小等原因所造成的焊接残渣;③在选用酸性焊条进行焊接时,由于运条方式不当或焊接电流不够等原因所造成的“糊渣”;④由于焊条选择错误或焊条偏芯不准等原因所导致的夹渣。

  3 未焊透、未熔合

  未焊透、未熔合是金属材料焊接中极易出现的一个问题,它容易使焊接缝隙发生间断或骤变现象,造成金属焊接出现强度减弱、裂缝增多等问题。未焊透是指在结构尾部,金属没有完全焊接熔入到焊头根部的现象,其产生的主要原因有:焊接电流过小;焊条偏芯不准;焊根处理不净;坡口尺寸及间隙大小不符等。未熔合是指焊件与焊缝金属或焊缝层之间存在局部未熔透的现象,产生未熔合的主要原因有:①焊接电流过小或焊接速度过快;[2]②焊接角度不准确;③焊条表面不净等。

  4 其它缺陷

  其它缺陷主要包括气孔、咬边、焊瘤等,气孔是指由于坡口附近杂物清理不净,焊芯出锈、掉落或焊接速度过快、电弧过长等原因而导致的焊接内部、焊接表面或焊头等地方出现氢气孔的现象;咬边是指由于焊接不当、焊机轨道不平等原因造成焊缝边缘出现凹陷的一种现象;焊瘤是指由于气温太高、运条不均等原因导致液体材料落下凝结时在材料表面形成瘤状物的现象。

  二 金属材料焊接中的防治对策

  1 防止焊接裂纹的对策

  对于热裂纹,首先,焊接人员要严格按照焊接的工艺流程,选择合理的焊接方式,尽可能的减小焊接过程中出现的焊接应力;其次,焊接人员要适当提高焊接的形状系数,严格控制焊接的冷却速度,重点把握焊接的施工工艺及焊接参数;最后,焊接人员要尽可能的采用小电流、多道焊的焊接方式,避免焊接中心出现缝隙及裂纹现象。对于冷裂纹,其防止对策有:①选择含氢量较少的焊条,减少氢类物质在焊缝中的扩散;[3]②注意金属材料及焊接物质的保存条件及使用说明,避免材料及焊接物质出现受损受潮现象;③清扫坡口附近的油渍、水分,保持焊条的整洁干净;④消除氢物质的内应力、淬硬组织回火,改变焊接的应力分布及接头韧性;⑤选择较优的焊接数值,使用正确的焊接步骤,降低外界因素的干扰,提高材料的焊接质量。

  2 防止夹渣的对策

  首先,焊接人员在确定坡口规格时,要选择合适的坡口尺寸,同时,焊接人员要及时、认真地清理坡口边缘及坡口附近的污物类物质,保持坡口的干净整洁;其次,在进行金属焊接时,焊接人员要合理控制焊接的电流大小及焊接速度,避免由于电流过小过速度过快而导致出现夹渣的现象;最后,焊接人员要合理控制运条的摆动速度及摆动方式,[4]减少由于运条摆动不当而导致的“糊渣”现象。

  3 防止未熔透、未熔合的对策

  ①焊接人员要选取合理的坡口规格;②在进行焊接时,焊接人员要把握好焊接的电流速度,确定适当的电流大小;③焊接人员要及时清理坡口污物,保持坡口的整洁;④在进行封底焊接时,要清根彻底,同时,运条摆动要合理、适当;[4]⑤在焊接熔合的过程中,焊接人员要密切关注两侧及附近的熔合情况,保证材料的熔合状态。

  4 焊接缺陷的修正对策

  修正是金属材料焊接的最关键的问题,在进行焊接缺陷修正时,焊接人员应当注意:①焊接修正不能在背水、带压等情况下进行;②当焊接温度较低时,焊接人员要采取适当的预热及保温措施,以确保材料的焊接质量,减少焊缝的形成产生;③及时、反复的对焊缝进行检查、修正,直至焊缝满足合格要求;④在进行焊接时,做好过程监督、过程检查,减少焊接的返修、返工,确保焊接的质量及效率。

  5 提高焊接人员的专业技能

  首先,要提高焊接人员的专业知识,即:在选取焊接人员进行金属焊接时,要从材料选取、焊接姿势、专业知识及控制能力等方面进行综合考虑,确保焊接人员的专业知识,保证焊接工序的合理有效,从而减少人为因素所带来的焊接缺陷。其次,要加强焊接人员的技能培训,即:对于不专业、不合格的焊接人员,及时采取培训措施,加强焊接人员的自检自控能力,严格控制焊接人员的专业素质及技能指标。

  三 结束语

  金属材料及其焊接技术是目前许多行业广泛应用的技术之一,据统计可知,金属材料应用中有大部分的缺陷都来自金属的焊接缺陷,在进行金属材料焊接时,根据金属材料焊接的相关缺陷,采取及时、有效的防治措施,进行及时、合理的防补修正,不仅可以减少焊接缺陷的产生,强化金属材料的焊接质量,还能提高金属材料的利用效率,促进金属焊接的进一步完善与发展。

  参考文献

  [1] 姜哮龙.金属材料焊接中的缺陷分析及对策探讨[J].科技传播,2014,21:112+217.

  [2] 胡伟伟.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].中国新技术新产品,2013,08:170.

  [3] 高瑜容.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].科技创新与应用,2014,10.

  [4] 陈城洋.金属材料焊接中的主要缺陷及对策分析[J].无线互联科技,2013,11:90.

  [5] 郑玲.金属材料焊接中的主要缺陷及防止措施研究[J].轻工科技,2013,01:21-22.

本文已影响
刍议金属材料焊接中的主要缺陷及对策相关推荐