浅谈影响手动焊接成形缺陷的因素及防止措施

朱祥红王腾

中国卫星海上测控部江苏江阴214431

摘要：在手工焊接时，焊接人员由于受环境、个人心态情绪、焊件结构等限制，经常会出现焊接缺陷。本文通过阐述对焊接成形缺陷，焊接的工艺因素对手工焊接质量的影响，通过分析有效提高了手工焊接成形可靠性，并提出防止措施。

关键词：手工焊接；焊接缺陷；防止措施

1、引言

在手工焊接时，由于构件尺寸和形状的限制，焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未溶合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。在焊接过程中，由于种种因素的影响，容易产生各种类型的焊接缺陷。焊接缺陷的存在直接危及整个结构的质量。因此，将焊接缺陷控制在允许范围内，满足焊接工艺的要求是焊接操作人员应尽的责任。

2、手工焊接存在的焊接缺陷成因

手工焊接时焊接人员由于受环境、个人心态情绪、焊件结构等限制，经常会出现焊接成形差和存在缺陷等现象。这主要取决于在焊接前的准备工作，在焊件装配时间隙不均匀，坡口不符合要求，没达到60°，焊件清理不到位，焊接电流选择不准确过大或过小，焊接过程中，焊条的选择，运行的速度过快或过慢，焊枪在摆动时的速度不均匀，施焊时焊枪的角度选择不当等原因都会造成焊缝内出现气孔、夹渣、根部应均匀焊透，背面有焊瘤和凹陷等原因。

3、焊接的工艺因素对手工焊接成形质量的影响

3.1、焊接电流大小选择不当，将影响到焊缝的最终质量。

正确选择焊接电流的大小是保证焊缝质量的最终保证，选择不当必然不会产生良好的焊件，焊接质量就得不到保证。焊接电流过大，焊条容易过热，会使熔透深度增加，焊条药皮中的成分损失，对焊缝的保护和冶金反应有影响，易出现咬边、焊瘤等缺陷，对薄板焊接容易烧穿，焊接变形增加，在立焊操作时熔池难以控制；焊接电流过小不仅引弧困难，而且电弧也不稳定，液态金属黏度大，熔透深度减小，易出现未焊透、未熔合、夹渣、未焊透等缺陷。

3.2、焊接速度的快慢，影响焊的成形和内部质量

焊接速度的合理选择对保证焊接质量尤为重要，焊速过快，使熔池温度不够，凝固时熔渣来不及浮出，易造成未焊透、未熔合、焊缝成型不良等缺陷；焊速过慢，容易造成局部温度太高，热影响区宽度增加，焊件易烧穿，焊瘤会增多，焊接接头的晶粒变粗，力学性能降低，焊件的变形量增大，同时还会是每层的厚度增大，导致熔渣倒流，形成夹渣等缺陷。

3.3、焊接时电弧控制不当，会影响焊缝成形的质量

电弧长短决定了电弧电压的高低，电弧长则电弧电压高，电弧短，则电弧电压低。电弧长短对焊缝的质量有较大的影响，电弧过长对熔化金属保护差，空气中的氧、氮等有害气体容易侵入，使焊接接头易产生气孔，焊接金属的力学性能降低。但弧长也不易过短，若弧长过短，不利于控制成形，就会引起粘条现象，且由于电弧对熔池的表面压力过大，不利于熔池的搅拌，是熔池中气体及熔渣上浮受阻，从而引起气孔、夹渣等缺陷的产生。

3.4、焊条类型及焊条直径的选择，对焊接带来的直接影响

焊条直径对焊接质量和效率影响很大，焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、焊接接头型式、焊接位置、层数等因素。一般是按工件厚度并结合焊接位置来选择焊条直径。在焊接厚度较大的焊件时，应选用较大直径的焊条，反之，在焊接厚度较薄的焊件时，则应选用直径较小的焊条。在板厚相同的条件下，焊接平焊缝用的焊条直径应比其他位置大些，立焊最大不超过5mm，仰焊、横焊时最大焊条直径不超过4mm。

4、防止手动焊接产生缺陷在工艺上应采取的措施

4.1、做好焊接前的准备工作

焊工在施焊前需要进行的器材准备工作为：焊机和电源的准备，焊机电压应正常，地线压紧牢固，接触可靠，电缆及焊钳无破损，焊前应对焊机进行试焊，焊接参数调整，确认焊机的引弧性能和稳定性能好，工艺参数的调节方便、灵活方可使用，按焊接工艺的规定领取焊接材料。

4.2、焊接材料和工件的准备

焊前一定要按焊接工艺卡要求、焊接工件的材质，正确匹配焊接材料，要选择品质较好的焊条，严格按照焊条说明烘干，保证随取随用，工作前按标准准备焊接坡口，严格清理焊口，合理进行装配以便利于焊接。

焊件应开V形的坡口，钝边的尺寸一般选在0.5～1.0mm之间，坡口边缘20mm以内处用磨光机打磨，焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量，坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净，露出金属光泽。

4.3、提高焊工的技能水平

焊工应熟悉焊接规范，熟练掌握各种焊接位置和焊条运行方式。加强理论培训，熟悉焊接理论，了解焊接缺陷知识。在焊接困难无法避免的位置焊接前，应进行模拟练习，保证焊接质量。

4.4、合理选择焊接方法，控制外观质量

熟练掌握焊条的基本运条方式，可有效的避免咬边、缺陷的发生，保证焊缝成形质量，即使咬边存在也可将其控制在正常范围内。管道接口的焊接，应注意焊接操作顺序和方法，防止受热集中而产生内应力。

5、人员在克服焊接缺陷应采取的措施

5.1、增强有关人员的责任心,严格执行工作标准和焊接工艺要求。

5.2、经常进行技术培训,提高操作人员及有关人员的技术素质，克服困难位置焊接的能力。

5.3、保证焊接设备及附件完好,为执行焊接工艺要求提供先决条件。

5.4、熟悉现场焊接位置，提前制定必要的焊接施工措施，增大工艺评定覆盖面,保证工艺的合理性。

6、结束语

焊接生产中过程中影响焊缝成形因数很多，焊缝外形尺寸和形状上的缺陷。主要取决于焊工手动操作技术掌握的水平，良好的焊前准备往往决定了焊缝的质量。焊工的技术水平也是影响焊接质量的直接因素之一。因此，要做到思想上重视，操作上细心，加强焊工手动焊接成形操作技能的训练，控制好焊接缺陷是保证焊缝质量的关键。

参考文献

[l]何月秋俞逢英.《焊工技师培训教材》机械工业技师考评教材委员会编.北京：机械工业出版社.2001.3.

[2]中国船级社《材料与焊接规范》2009.北京：人民交通出版社.2009.

[3]刘云龙.焊工（技师高级技师）.北京：机械工业出版社.2008.1.