江蘇南京艾歐史密斯中國(guó)熱水器有限公司　　謝平濤

常見(jiàn)焊接缺陷的分析和控制

江蘇南京艾歐史密斯中國(guó)熱水器有限公司謝平濤

不論在那個(gè)行業(yè)，產(chǎn)品的質(zhì)量都是企業(yè)的生命，好的產(chǎn)品質(zhì)量更是對(duì)一個(gè)企業(yè)最有效的宣傳。在焊接產(chǎn)品中，良好的焊接質(zhì)量是產(chǎn)品的核心，焊接產(chǎn)品的任何一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在缺陷，都有可能由于使用過(guò)程中的沖擊、振動(dòng)等因素，造成焊接結(jié)構(gòu)的斷裂，導(dǎo)致事故發(fā)生，甚至是更為嚴(yán)重的后果。因此，要重視焊接質(zhì)量，做好焊接缺陷的分析和控制。本文從這一目的出發(fā)，分析了焊接缺陷的類型、危害及相應(yīng)的控制措施。

焊接缺陷；危害；對(duì)策

引言

焊接缺陷可能會(huì)導(dǎo)致焊接產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中被嚴(yán)重?fù)p壞，產(chǎn)品的各項(xiàng)力學(xué)性能和物理特性都會(huì)大幅度下降，嚴(yán)重影響產(chǎn)品壽命。焊接質(zhì)量與企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)，所以必須從實(shí)際出發(fā)，及時(shí)對(duì)焊接缺陷進(jìn)行檢測(cè)和判定，積極采取相應(yīng)的措施加以解決，將損失降到最低，避免更為嚴(yán)重的后果發(fā)生。

1　常見(jiàn)焊接缺陷及危害分析

1.1氣孔

氣孔是指焊接過(guò)程中熔池金屬中的氣泡在凝固時(shí)未能及時(shí)溢出而殘留在焊縫金屬中所形成的空穴。在焊接過(guò)程中，以下情況會(huì)導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生：①保護(hù)氣體流量少于標(biāo)準(zhǔn)值或通風(fēng)氣流影響保護(hù)氣體的作用效果；②飛濺物等雜物覆蓋在噴嘴上導(dǎo)致保護(hù)氣體被堵塞；③焊接電流過(guò)大或電壓過(guò)高；④焊接速度過(guò)快，焊接母材等材料表面被銹蝕或有油脂、污垢等覆蓋等等。氣孔的主要形狀有四種：球形氣孔、蟲(chóng)狀氣孔、條形氣孔、針狀氣孔等。這些氣孔的存在，會(huì)導(dǎo)致焊縫的緊密性降低、焊縫有效面積降低、焊縫的強(qiáng)度和韌性降低，從而使焊縫的承載能力大幅度減弱。

1.2裂紋

焊接裂紋主要是指材料的原子結(jié)合受到焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用的影響，形成了新的界面，導(dǎo)致縫隙的產(chǎn)生。焊接裂紋主要出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)域，有宏觀裂紋和顯微裂紋兩種。顧名思義，僅用肉眼或低倍顯微鏡就可觀察到宏觀裂紋，而顯微裂紋卻不易發(fā)現(xiàn)，只有在受到外力作用時(shí)，顯微裂紋才會(huì)逐漸擴(kuò)展開(kāi)，隨著擴(kuò)展程度的增大，容易使焊接構(gòu)件突然出現(xiàn)斷裂，造成更大的危害。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力，或是焊縫中摻雜了部分低熔點(diǎn)雜質(zhì)，改變了材料的物理性質(zhì)。裂紋的存在是焊縫缺陷中危害最嚴(yán)重的，容易導(dǎo)致焊材的宏觀開(kāi)裂或整體斷裂，因此在焊接生產(chǎn)中對(duì)裂縫的檢查一定要嚴(yán)格。

1.3夾渣

在焊接反應(yīng)中產(chǎn)生的或焊后殘留的金屬雜質(zhì)和微粒是夾渣的主要成分，其中焊接時(shí)對(duì)焊件表面清理程度不夠、焊層間有熔渣殘留、焊接時(shí)焊接電流過(guò)小、焊接速度過(guò)快、焊接材料選材不合理等不當(dāng)操作，都有可能導(dǎo)致夾渣的產(chǎn)生。

常見(jiàn)的夾雜物主要有各種氧化物、硫化物和氮化物等，這類化合物主要會(huì)對(duì)焊縫的塑形和韌性產(chǎn)生影響，其危害程度與化合物在焊材中的分布狀態(tài)有關(guān)，均勻而細(xì)小的微粒會(huì)在一定程度上提高焊縫的強(qiáng)度，較大的微粒則會(huì)嚴(yán)重影響焊縫的力學(xué)性能，在焊接過(guò)程中必須盡量減少大顆粒夾渣的產(chǎn)生。

1.4咬邊

咬邊是指焊接過(guò)程中在沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的凹陷或溝槽。造成咬邊的主要原因有以下幾點(diǎn)：①焊接電流過(guò)大，弧電壓過(guò)高；②焊接速度過(guò)快，填充金屬的量供應(yīng)不上；③送絲不穩(wěn)定，橫擺速度過(guò)大；④在垂直或水平的焊接處，焊條的角度不合理。

咬邊的存在不僅使母材金屬的有效部位減少，還使焊接接頭的力學(xué)性能減弱，在咬邊處，應(yīng)力集中的現(xiàn)象比較容易發(fā)生，在承載后咬邊處容易出現(xiàn)裂紋。

2　常見(jiàn)焊接缺陷的控制措施

2.1氣孔控制措施

①做好焊接前的清潔工作，將坡口兩側(cè)的水分、油漬和銹蝕層徹底清除；②施焊時(shí)要嚴(yán)格控制焊接電流和熔池溫度；③合理選擇焊接材料，重視焊接母材的材質(zhì)；④為了更好地保護(hù)熔池，在焊接時(shí)采用短弧焊接為宜，控制好焊接高度；⑤合理地運(yùn)用相應(yīng)的焊接工藝，使氣體更好地從熔池中逸出；⑥采取焊前預(yù)熱、焊后緩冷這樣的特殊工藝措施等，都有助于減少氣孔的出現(xiàn)。

2.2裂紋控制措施

①以減少焊接拉力為主，重視裝焊順序的合理性，選擇合理的焊接參數(shù)，還可通過(guò)預(yù)熱等方法進(jìn)一步減少焊接應(yīng)力；②焊接過(guò)程中要嚴(yán)格控制熱輸入量，以確保焊接接頭的力學(xué)性能的穩(wěn)定性。

2.3夾渣控制措施

①?gòu)脑搭^抓起，在焊條、焊劑的選擇上要加以重視，保證熔池脫氧徹底，減少雜質(zhì)的摻入；②將焊條進(jìn)行適當(dāng)擺動(dòng)，也可使部分夾雜物浮出。

2.4咬邊控制措施

結(jié)合咬邊特點(diǎn)，應(yīng)該重視焊接電流和電壓選擇的合理性，選擇合適的焊接速度，調(diào)整運(yùn)條角度和電弧角度等方法都可以減少咬邊缺陷的產(chǎn)生。

［1］北京農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)院.金屬工藝學(xué)［M］.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1980.

［2］徐衛(wèi)東.焊接檢驗(yàn)與質(zhì)量管理［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［3］英若采.熔焊原理及金屬材料焊接［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

謝平濤，1986年出生，湖北紅安人，本科，助理工程師，研究方向：材料成型及控制工程（焊接方向）。