关于金属材料焊接中的主要缺陷与措施探析李国锋

李国锋

天津新河船舶重工有限责任公司天津塘沽300450

摘要：金属材料基于其自身的优势，受到各个领域的青睐，由于不同领域实际应用不同，因此对金属材料焊接标准也有不同的要求。正是因为金属材料在焊接领域中的广泛应用，促使了焊接技术的日渐成熟，也提高了其自身的可利用价值。它的焊接包括多种工艺，为确保其焊接质量，需要针对焊接缺陷做好应对工作，避免或减少缺陷性问题的出现。

关键词：金属材料；焊接；缺陷

1.金属材料成型加工的原则

新型金属材料通常会在工程施工、机械设备、航空航天等方面广泛使用，一般具有良好的耐磨性与较高的硬度，以满足各类工程建设与机械化生产的质量需求。但是新型金属材料的这一特性也给其在成型加工方面增加了一定程度的困难，例如金属材料的硬度较高会导致其在普通的锻造环境下很难发生变形，使得很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件。不同的金属材料具有不同的特性，市场对金属材料成型加工后的质量与性能也有不同的要求，因此通常会根据金属材料不同的特性采取不同的成型加工技术。例如，某些特殊的金属材料只有通过纤维性增强才能实现其二次成型加工。因此在实际对新型金属材料进行成型加工时，需要针对材料的特性采取相应的技术手段，切实推进新型金属材料成型加工工作的开展。新型金属材料的二次成型加工过程是一个非常复杂且细致的过程，其涉及的技术通常包括焊接、挤压、铸造、超塑成型等等复杂的加工技术，在实际的成型加工工作流中，一旦由于操作人员的操作不当而出现即使是小型的失误，都会给加工的金属成品带来无法磨灭的负面影响。例如，在铸造工艺中，如果没有对铸型的尺寸、大小等参数进行详细周密的把控，会导致成型加工之后的金属成品不符合零部件要求的质量与规格，不仅会给加工单位带来极大的成本损耗，还会影响工程的施工进度或机械设备的制造进度，延长施工或制造周期。因此，在对新型金属材料进行成型加工之前，加工人员需要对金属材料的物理与化学特性进行透彻的分析与掌握，才能够具体问题具体分析、因地制宜地针对不同的金属材料进行成型加工。

2.金属材料缺陷检测

在检测技术中，超声波无损检测技术主要是一项具有高精度以及高质量的无损检测技术。伴随着世界范围内的经济交流以及科学技术交流，我国的检测技术已经取得了很大程度的发展。在检测过程中，超声波无损检测主要的应用原理就是通过超声波技术在物质内部或者物体和物体之间进行的传播，来进行相应的检测。在检测的过程中，超声波的传播速度，超声波的波形，检测物质的材料，应力大小，温度以及组织的均匀性都能够影响最终的检测结果和结果分析。在超声无损检测的过程中，不同的超声波传播速度，不同的传播介质决定着检测的最终结果。在检测的过程中温度的升高以及传播速度的提升都能够在很大程度上影响最终的检测结果。相同的检测介质，在不同的温度以及超声波传播速度下，会有不同的检测结果，因此在检测的过程中要对上述影响因素有很好的控制和掌握。超声波无损检测技术最大的两个优点是具有高精度以及高质量。因此在日常的检测过程中应用较为广泛，并且保障了金属材料焊接的质量，为我国金属材料的发展贡献了重要的力量。

伴随着超声波无损检测技术越来越多的应用在金属材料的焊接检测中，我们能够发现超声波无损检测在金属材料焊接缺陷方面的检测非常有效果，超出了我们检测的一般要求。在金属材料焊接检测过程中，超声波无损检测主要能够对金属材料的内部焊接质量缺陷进行检测，对金属材料的宏观焊接缺陷进行检测；对金属材料的微观焊接缺陷进行检测。这3个缺陷的检测在很大程度上保障了金属材料的焊接质量，保障了焊接的精度要求。

3.金属材料焊接中缺陷问题

3.1焊接裂纹问题

焊接裂纹是金属材料焊接中较为常见的缺陷问题之一，在焊接过程中，所出现的焊接裂纹包括纵向裂纹、横向裂纹以及显微裂纹等多种形式。焊接裂纹是金属材料在由结晶状态转为固化期间所形成的，其中也有部分焊接裂纹在焊接完成后才会得以显现。根据焊接裂纹的产生机理也可分为冷裂纹与热裂纹，而这两种裂纹对金属焊接质量会形成不同的影响，若不对此进行防范，将对金属应用产生较大危害。其中冷裂纹是比较常见的焊接裂纹形式，主要发生于焊接完成后的冷却过程中，多在融合点位置出现；热裂纹多发生于焊接期间液体凝结过程中，且多在焊缝位置出现。

3.2焊接夹渣问题

在金属焊接期间，针对气焊工艺来讲，焊接边缘会出现不同程度的氧割或熔渣，在焊接时未能够及时的进行清除所产生的夹渣与熔渣，容易存在熔渣。另外，焊接坡口角度过大或焊接时电流过小而速度有过快时引起焊接夹渣，在此情况下，焊接夹渣主要是糊渣，由于没能正确的掌握焊接电流与速度，引起的金属焊接边缘出现焊接夹渣。就非熔化极惰性气体钨极保护焊而言，出现金属夹渣多数由于焊接电流密度过大导致焊丝达到熔点而产生的焊丝夹渣，这种焊接夹渣是由于焊接条件掌控不严所导致的。

4.金属材料焊接缺陷防治

4.1裂纹防治

为了避免金属材料焊接过程中冷裂纹现象的发生，必须严格的按照规范和要求采取科学合理的技术，才能有效的防止冷裂缝现象的产生。同时，在焊接过程中，应该尽可能的应用含氢量相对较低的焊条，从而达到降低焊接过程中的氢含量。另外，在焊接时必须选择优质的材料，才能避免由于材料质量过低而导致裂纹的出现。焊接现场环境也是影响金属材料焊接质量的关键因素，只有加强对焊接现场环境的控制，才能有效的避免空气湿度所引发的材料变质。同时在保存材料的过程中，也必须做好材料自身的洁净，采取积极有效的措施避免材料与空气中的水分接触，才能避免材料发生腐蚀的现象。

4.2焊接夹渣

在进行金属材料焊接时，必须采取科学合理的措施，才能从根本上避免焊接夹渣现象的出现。在实际焊接的过程中，一般需要做好以下几方面的工作：首先，严格的按照焊接工艺的要求选择适合的焊条。一般情况下，如果焊接时选择酸性焊条，在焊接必须采用交流电源；选择碱性焊条，则必须在焊接时必须采用直流电源、极性为反接，并控制焊接电弧的长度，才能避免焊接夹渣现象的出现。其次，坡口清理工作也是焊接过程中必须要予以充分重视的问题。在焊接开始之前，必须确保待焊部位边缘的干净清洁，才能从根本上避免焊缝中产生熔渣。

结语

综合上文所述，金属焊接期间比较容易出现的缺陷问题包括焊接裂纹问题、焊接未熔合或未焊透问题、焊接夹渣问题等，这些问题的出现将直接影响到金属焊接质量，降低金属材料的使用性能。针对此，需要针对焊接期间易于出现的不同缺陷问题，采取文中所述的针对性控制措施，避免基于多种因素所出现的缺陷问题。

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