金属焊接技术及其应用研究

包广镇,  ,卢之强  

中车南京浦镇车辆有限公司    210031

摘要：目前，大功率电机设备在机械工业迅速发展的背景下得到广泛应用，而金属作为一种生产工具在人们生活中被广泛使用，所使用的原材料在建筑和机械生产质量中起着关键作用，随着生产的需要，对加工工艺水平的要求也在逐步提高。为了提高金属材料的安全性，保证工业生产的质量，必须改进高金属材料焊接技术，促进金属材料焊接技术的创新和发展。

关键词： 金属材料；焊接缺陷；脱氧；温控

引言：

金属焊接是一项技术工作，简单地把金属和金属焊接在一起。金属焊接过程中不可避免的会出现许多焊接缺陷，有些缺陷是可以补救而不造成危害的，但有些焊接缺陷是可以补救的，会影响产品质量，在这种情况下可能导致生产安全事故。因此需要深入地分析金属材料焊接时期存在的各项问题，选择合理的措施进行应对，保障金属焊接技术可以得到有效地应用。

1金属焊接技术的分类

1.1熔焊

熔焊的操作方法是指在焊接过程中通过加热将金属无压焊接成熔融状态的焊接方法。具体操作是，工人通过对热源的操作，将待焊接的两个工件的界面迅速加热，使其熔化成熔池，熔池随热源冷却固化成连续的焊缝，使两个工件连接成一个整体。但是在熔焊过程中应该避免的一些缺陷，因为空气一旦与热池接触，空气中的氧气就会与金属或合金元素发生反应，使金属特性发生变化。此外，空气中的氮气和水蒸气等成分一旦进入熔池，在熔池裂纹和气孔冷却过程中以及其他焊接过程中会产生各种焊缝，从而影响焊缝质量。

1.2压焊

压力焊接，顾名思义，也称为固态焊接，是在压力条件下完成的。原子特性的主要用途，通过对两个工件加压，两个原子的组合可以在固态下完成。对接焊接是常用的压力焊接技术之一，其主要工作原理是由于两个工件的连接件通常具有很强的耐磨性，所以当电流通过两个接头时，界面会产生热效应，界面温度会升高，当温度升至塑性状态时，两个接头在轴向压力作用下连接成一个整体。与熔化焊相比，压力焊不破坏重要的有益合金元素，而且能有效地避免氮气、水蒸气等有害元素进入焊缝，因为压力焊的焊接工艺相对简单，焊接安全性也得到了提高。此外，与熔化焊相比，压力焊加热时间更短，加热温度更低，因此许多材料难以用熔化焊接材料进行焊接，通常可以用相同质量界面的压力焊和母材强度进行焊接。

1.3钎焊

钎焊操作主要是采用熔点比工件低的金属材料作为钎料，然后将焊料与工件一起加热，使温度上升到焊料熔点，通过这种方式工作，焊料熔化成液态，工件依赖于固态，然后工件被液态金属浸润，填充工件口部的间隙，这样就使原子扩散并成功焊接。

2影响金属材料焊接的重要因素

2.1 材料因素

从物理角度来看，这些因素包括金属的熔点、热导率、密度和其他差异。这些因素对整个金属加工过程的影响是不同的。如果不同的材料不仅会直接影响材料的性能，而且会影响材料的焊接工艺。不锈钢等焊接材料会产生较大的焊接温差，会产生较大的内部变形，最终使材料无法发挥原来的作用。从化学角度来看，碳含量最终将决定金属的性能和性能。金属中碳元素含量大，焊接性差，碳含量小于0.25% ，焊接性较好。易于焊接的金属不仅易于在较短的时间内加工，而且可以提高焊接质量。不同种类的焊接材料必然涉及不同的化学反应，化学反应焊接过程将直接决定金属的成分、结构和不同的性能。从以上分析可以看出，只有选择高质量的焊接材料，才能更好地保证焊接金属的质量。

2.2  工艺因素

金属焊接工艺因素主要由焊接方式、焊接参数、焊接顺序等不同的工艺成分组成。不同的焊接工艺对焊接引线可以产生不同的影响。不同类型的焊接方法在焊接过程中，热量、能量密度等不同方面的工艺会有很大的不同，存在于不同的热源下的金属自然会表现出不同的焊接性能。例如，虽然焊接功率很大，但电渣很常见，但总能量密度不高，使其加热温度不同，真正的处理必须采用正火处理策略。

2.3  结构因素

不同的焊接接头和焊接设计将直接影响金属材料的性能。包括材料的形状、尺寸、厚度和不同的形状都会直接影响焊接工艺。不同类型的界面以不同的方向和速度传热，如果不采用适当的方法，将直接影响熔池的结晶方向。因此，为了更好地解决不同类型金属结构所带来的问题，金属结构的设计必须有效地减小连接刚度和交叉连接。

2.4 使用条件

只有采取适当的方法，才能提高金属焊接质量。现实中，在低温下工作时，金属必须具有一定的脆性和抗断裂性能，在高温下工作时必须具有一定的蠕变抗力，在交变载荷下工作时必须具有一定的抗疲劳抗力。在酸碱条件下操作时，要求不同的容器具有耐腐蚀性。从以上分析可以看出，苛刻的施工条件会对金属性能提出更高的要求，实际上更不能直接保证材料的焊接性能。

3解决缺陷的对策

3.1 熔焊缺陷解决对策

为了提高熔化焊的焊接质量，避免金属表面由于高温氧化现象，人们发明了气体保护电弧焊。气体保护电弧焊就是在焊接电弧不被空气氧化时，用氩气、二氧化碳等气体隔离外界空气，以保护电流，避免金属表面氧化引起的焊接缺陷，例如，在钢焊接时，在电解槽脱氧工作中加入高亲和力的钛铁粉，以便有效地保护高温焊接下的金属表面，这种方法可以保护锰电极、硅等焊条中的有益元素，在熔焊后的熔焊工作中，可以获得非常稳定的熔焊缝，提高焊接质量。

3.2钎焊缺陷解决对策

钎焊时焊料未充满的现象应进行再焊工作，确保焊缝间距合理，焊接部位应对准，然后再进行焊点清理，对准焊后的焊接位置。为了解决钎焊界面的气孔问题，需要降低钎焊温度，缩短保温时间，同时要提前干燥焊接部位。在焊接夹渣等问题上应均匀加热钎焊焊料，并保持与金属之间适当的钎焊间距。为了解决钎焊表面的氧化问题，应使用雾化剂，焊剂经过处理，焊接时不能用氧化火焰钎焊。焊料的加热应采用中性火焰加热方法，焊件内部进行氮气保护，防止金属表面氧化和发黑。在解决钎焊时，焊料和金属板材在焊接表面加热温度过程中发生剥落时，应妥善控制，并准确控制加热时间，防止金属表面因过度氧化而剥落。

3.3 其他焊接缺陷解决对策

为了防止焊接尺寸偏差引起的焊接错位，需要对焊接零件进行实际测量工作。同时对金属焊接件进行单面焊接，对焊接件进行内部氮气保护，同时控制加热温度、加热时间、准确的焊接工作，防止后凸和前凹陷的发生。

结语：

综上所述，在焊接金属的过程中存在着许多缺陷，因此一些施工人员需要能够找出缺陷后才能采取适当的对策进行分析，最终提高焊接金属的水平。施工人员不仅要有效地从实践中学习，而且要在实际施工中运用性预防措施，力求使金属焊接过程能够更加顺畅。

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