趙洪 劉爽慶 王家文
摘 要:焊接工藝是金屬焊接成型過程中的關鍵步驟,而這一技術在我國應用的時間相對較短,技術也不是十分的完善。由于金屬材料在焊接的過程中不可避免的會出現(xiàn)問題或者缺陷,所以為了確保金屬焊接質(zhì)量的有效提高,必須針對焊接過程中所出現(xiàn)的問題,采取必要針對性的措施及時的予以修正,這樣才能促進我國金屬焊接水平的進一步提高。
關鍵詞:金屬材料;焊接成型;缺陷問題;控制措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.045
0 引言
金屬材料焊接的過程中可以應用各種不同的焊接工藝,而焊接工藝的不同其技術要點也存在著一定的差異,為了促進金屬材料焊接質(zhì)量以及材料實用效率的有效提高,必須對其焊接過程中的缺陷予以充分的重視,并采取積極有效的措施,才能有效的避免材料焊接過程中缺陷的出現(xiàn),促進我國金屬焊接工藝水平的提高。
1 熱裂紋的成因和防治措施
金屬焊接過程中液態(tài)金屬凝固時所產(chǎn)生的裂紋,就是常見的裂紋形式。這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在焊縫的中心,在焊接工作完成之后立即就可以發(fā)現(xiàn)。(1)導致熱裂紋產(chǎn)生的原因有很多。金屬焊接時,很多雜質(zhì)的熔點都非常低,正是因為物質(zhì)的熔點低于金屬,所以其凝固反應也在金屬之后,在受到拉應力作用時可能產(chǎn)生裂紋,導致金屬焊接完成之后出現(xiàn)熱裂紋現(xiàn)象。(2)為了有效的避免金屬焊接過程中出現(xiàn)熱裂紋現(xiàn)象,必須采取相應的技術手段和預防措施[1]。在進行金屬焊接時,應該嚴格的按照焊接工藝的技術要求,完成焊接的工藝程序,另外必須對焊接過程和焊接環(huán)境也必須予以充分的重視。焊接時應該嚴格的控制金屬焊接的相關參數(shù),從而有效的避免焊接熱裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時焊接完成之后,應該避免其受到外力的撞擊。
2 冷裂紋的成因和防治措施
金屬焊接過程中常見的裂紋形式是冷裂紋,這種裂紋主要是金屬材料焊接完成后焊接接頭在冷卻階段出現(xiàn)的。冷裂紋并不是按照固定的時間出現(xiàn)的,一般情況下,都是在材料焊接完成之后冷卻過程中出現(xiàn),但有時在焊接完成之后也會立即出現(xiàn)或較長時間出現(xiàn)。
(1)如果焊接過程中產(chǎn)生的氫含量過高,由于擴散氫的存在,不斷聚集和長大就會導致冷裂紋的出現(xiàn)。另外,如果焊接母材塑性相對較低的話,也會提高冷裂縫產(chǎn)生的幾率。
(2)為了避免金屬材料焊接過程中冷裂紋現(xiàn)象的發(fā)生,必須嚴格的按照規(guī)范和要求采取科學合理的技術,才能有效的防止冷裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時,在焊接過程中,應該盡可能的應用含氫量相對較低的焊條,從而達到降低焊接過程中的氫含量。另外,在焊接時必須選擇優(yōu)質(zhì)的材料,才能避免由于材料質(zhì)量過低而導致裂紋的出現(xiàn)。焊接現(xiàn)場環(huán)境也是影響金屬材料焊接質(zhì)量的關鍵因素,只有加強對焊接現(xiàn)場環(huán)境的控制,才能有效的避免空氣濕度所引發(fā)的材料變質(zhì)。同時在保存材料的過程中,也必須做好材料自身的潔凈,采取積極有效的措施避免材料與空氣中的水分接觸,才能避免材料發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。
3 未焊透、未熔合現(xiàn)象的成因及防治措施
未焊透、未熔合也是焊接過程中比較常見的焊接缺陷,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也會引起焊接出現(xiàn)裂紋等問題。
(1)導致焊接過程中未焊透、未熔合現(xiàn)象發(fā)生的原因主要由以下幾方面:首先,由于金屬材料在焊接過程中,會因為施工人員觀察角度的問題,無法觀察到全部待焊部位而出現(xiàn)未焊透、未熔合問題[2]。另外,焊接工藝應用的不合理也是導致出現(xiàn)未焊透、未熔合現(xiàn)象的主要原因,如果焊件鈍邊過大、或者焊接速度過快的話都會對焊接效果產(chǎn)生不利的影響;其次,如果沒有及時的清理焊接件表面存在的雜質(zhì)的話,也會導致未焊透、未熔合現(xiàn)象的出現(xiàn);最后,焊接操作人員受到自身技術水平的影響,也是導致未焊透、未熔合現(xiàn)象發(fā)生的原因。
(2)為了從根本上避免焊接過程中未焊透、未熔合現(xiàn)象的發(fā)生,必須采取切實可行的措施對其進行相應的預防和控制。首先,在焊接過程中焊接件坡口角度的選擇必須科學合理;其次,嚴格的按照規(guī)范和要求進行焊接速度和外部環(huán)境的控制;最后,焊接操作人員的技術水平必須符合焊接工藝的要求。
4 焊接夾渣現(xiàn)象的成因及防治措施
(1)在金屬材料焊接過程中,焊接夾渣是一種非常嚴重的焊接缺陷,目前,比較常見的焊縫夾渣主要有金屬夾渣和非金屬夾渣兩種。金屬材料在焊接的過程中,焊接坡口的角度過小、焊接速度過快以及焊接電流過小等都是引發(fā)焊接夾渣的主要原因。而對于TIG焊而言,則主要是因為焊接電流密度過大造成的夾鎢,之所以出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,主要是由于電流過大超過鎢極規(guī)格限制。同時,焊接過程中,焊條電弧相對較長或者焊接極性偏差所引起的焊接夾渣,也會對金屬材料的焊接質(zhì)量造成嚴重的影響。
(2)在進行金屬材料焊接時,必須采取科學合理的措施,才能從根本上避免焊接夾渣現(xiàn)象的出現(xiàn)[3]。在實際焊接的過程中,一般需要做好以下幾方面的工作:首先,嚴格的按照焊接工藝的要求選擇適合的焊條。一般情況下,如果焊接時選擇酸性焊條,在焊接必須采用交流電源;選擇堿性焊條,則必須在焊接時必須采用直流電源、極性為反接,并控制焊接電弧的長度,才能避免焊接夾渣現(xiàn)象的出現(xiàn)。其次,坡口清理工作也是焊接過程中必須要予以充分重視的問題。在焊接開始之前,必須確保待焊部位邊緣的干凈清潔,才能從根本上避免焊縫中產(chǎn)生熔渣。
5 結束語
總之,必須不斷的進行金屬材料焊接工藝的改革和創(chuàng)新,加強焊接操作人員的技能水平的培訓,嚴格的按照焊接工藝的要求進行焊接,才能從根本上提高各個行業(yè)中金屬材料應有的穩(wěn)定性。如果金屬材料在焊接的過程中出現(xiàn)缺陷,必須根據(jù)實際的情況采取科學合理的措施解決當前所出現(xiàn)的缺陷,才能從根本上促進金屬材料焊接水平和質(zhì)量的不斷提高,促進焊接技術工藝的進一步完善和進步。
參考文獻
[1]胡偉偉.金屬材料焊接中的主要缺陷及防止措施[J].中國新技術新產(chǎn)品,2013(08):170.
[2]胡瑢華.基于TIG堆焊技術的熔焊成型軌跡規(guī)劃研究[D].南昌大學,2007.
[3]張光云.TIG熔焊成型中焊縫幾何尺寸的建模與控制[D].南昌大學,2008.