金属材料焊接中的问题与对策研究

赵威 程诺 薛荣琪

金属焊接使用非常广泛，但是在焊接时容易出现很多焊接问题，需要对这些问题有效预防，保证金属材质焊接质量。本文在阐述时主要是根据金属材质焊接容易产生的问题分析，并且根据问题形成的原因采用针对性的方法解决。

在金属材质焊接工艺中，容易造成的焊接缺陷主要有三个方面的内容：焊接不充分、出现焊接裂纹、焊接夹渣问题。对这三个焊接缺陷的形成原因分析，主要是为了方便找出解决问题方法，保证焊接质量。

一、金属材料焊接中存在问题分析

（一）焊接不充分

焊接不充分可以说是在金属材料焊接最为严重的一个问题，焊接不充分表现在金属焊接操作需要焊接的接头没有真正熔化完全，主要表现在风寒部位、焊丝材料和焊接金属这三个部位没有真正熔化和结合在一起。在焊接不够充分的原因分析来看，主要有着以下几个方面因素，比如说焊丝和焊接材料产生的熔渣有可能阻碍金属熔和;焊接前期需要准备焊接缝和坡口的角度，这两处出现大小不一的情况会影响到熔合效果;使用的焊条不符合焊缝的要求，也会造成焊接不够充分;焊接过程中表面的氧化物没有处理干净，这种情况下也会造成焊接不够充分。

（二）出现焊接裂纹

金属材料在使用焊接技术过程中，是非常容易出现裂纹问题，形成裂纹的主要原因是金属材料在结晶状态向固体状态转变过程引起。金属材料焊接裂纹分成两种情况，一种是热裂纹;另一种是冷裂纹。热裂纹：金属材料焊接出现的热裂纹现象主要是在焊接部位结晶的时候出现，出现位置在焊接中心。形成原因是熔池中存在一些熔点低的结晶，这些结晶中有着塑性低和强度低的特点，而且在受到约束力的时候不容易凝聚，从而就会拉开形成裂纹。冷裂纹：冷裂纹主要发生在焊接完成以后，形成冷裂纹的主要原因是在焊接过程中受到低温环境影响或者是焊接完成以后受到低温环境影响，形成的裂纹。这种裂纹产生在焊接完成以后很短时间内形成，而且形成的时间还没有具体时候范围，不同金属材质形成冷裂纹的时候还不相同，造成这种裂纹的预防上非常困难，因此冷裂纹对金属的安全使用有很大影响。

（三）焊接夹渣问题

金属焊接中另一个主要的问题就是夹渣，焊接夹渣可以分成两种形式，一种是金属夹渣;另一种是非金属夹渣。在焊接金属材质时使用气焊技术，焊接边缘部分会经常出现渣熔和氧割，如果在焊接金属时候不对这些进行有效的清理，焊接时非常容易形成夹渣现象。还有一种产生焊接夹渣的现象，就是在焊接时坡口角度过大，使用电流太小，而且焊接速度过快，主要是电流和速度没有有效把握才造成夹渣，这种情况有个专业名稱叫做糊渣。而在TLG焊中，很多情况下都会出现对焊条的选择不当，使焊接过程中电流密集过大而产生夹渣。焊接时焊条的选择是非常的重要，不同的金属材质需要选择不同的焊条，焊条电弧过长或者是焊接性低都会对焊接的质量造成影响。

二、金属材质焊接技术中解决存在问题的方法

（一）加强焊工的技能

焊接技术要求焊接人员要有着一定的技能，对基础的技能培训是非常有必要，基础培训中需要对材料选择培训，还要对焊接环境选择培训，而且焊接时需要保持姿势，以及如何控制焊接，这些都是基础的培训内容，对基础有效培训，开展焊接工作时能够排除外界干扰使工作正常进行。还有是对焊工的自控能力也需要提升，只有保证每一个焊工都是合格的，才能够保证焊接的质量。

（二）预防焊接夹渣问题

从前面的问题原因中分析可以知道形成夹渣的因素，在预防夹渣的情况可以从两个方面进行：焊条的选择和坡口清理工作。在对焊条的选择中，如果选择的是酸性焊条，在焊接过程中需要加大对电流的控制。如果是选择的碱性焊条，在焊接开始时要注意控制焊条的长度。对于清理工作中主要是对焊接边缘的油脂和对水进行清理工作，保持焊接部位的干净整洁，这样能够有效预防焊渣的出现。

（三）预防焊接裂纹的产生

在预防焊接裂纹的方法中，主要可以从两个方面着手：一是对热裂纹的预防。对于金属材质的焊接过程中，要严格的按照工艺流程来操作，如果条件允许情况时要适当的减少焊接应力，对焊接工艺参数正确控制，以及对冷却速度有效控制，并且根据焊接缝的要求适当改变焊条形状，还需要使用小电流对焊接缝使用多层次焊接。二是预防冷裂纹的方法。在预防冷裂纹方法上，可以采用两个方面的措施：（1）对于焊条的选择中，要选择低氢型焊条，同时要清理坡口的油脂和水分，这些方法的改进能够有效防止焊缝中氢的扩散量，使焊接时不会处于低温的状态下。（2）金属材料保管中，一定要妥善管理。防止因为管理不到位而形成的材料受潮引出焊接问题，同时在焊接过程中要合理使用线能量来进行焊接工艺的操作。

三、结语

综上所述，在金属材料焊接中的对策研究上，主要可以常用三种方法有效解决，分别是：加强焊工的技能、预防焊接夹渣问题、预防焊接裂纹的产生。做好这三个方面的工作，不仅能够有效保证焊接金属材质的顺利开展，还可以保障金属材质在焊接中的质量。（作者单位：中国矿业大学徐海学院）