宋吉生
内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司 内蒙古 霍林郭勒市 029200
摘要：近年来，我国的科学制造技术的不断发展，给各行各业带来了新的发展，重点表现在制造加工行业。制造加工产业涉及的范围广泛，而且制造产品零件数量多，加工过程繁琐，加工难度较大，现如今对于制造产品的质量要求也越来越高。在实际的生产加工中，制造厂商为了节约成本，采用异种金属焊接来替代昂贵金属，实现效益最大化。在进行异种金属焊接之前，工厂应该清楚明确金属的加工要求，合理规划焊接流程，采用合适的焊接加工工艺流程，对于可能出现的问题事先做好预防工作，尽可能减少焊接中的焊接误差，保证生产质量。
关键词：焊接工艺；缺陷；防治措施
随着机械行业的飞速发展，大功率电机设备得到广泛使用。通过创新焊接技术在一定程度上可以节省材料和生产成本。在焊接过程中，通过采用堆焊过渡层，以及开应力释放槽的方法可以有效地解决裂纹问题。先进的焊接工艺一方面确保了齿圈及轮毂的机械性能，另一方面节省了制造成本，缩短了生产周期。在当前的工业生产中，焊接机器人得到推广性使用，提高了焊接质量。为了进一步提高焊接质量，科研人员依然对焊接的本质进行研究，进而不断探索新的焊接工艺和方法。
一、焊接的分类
1、压焊。在固态条件下，通过对两工件进行加压，进而在一定程度上实现原子间的结合，这种焊接工艺被称为固态焊接。对于压焊工艺来说，通常情况下比较常用的是电阻对焊。将电流通过两工件的连接端，由于连接端的电阻较大，在电流通过时使得此处的温度升高，当温度升高到一定程度，连接端成为塑性状态时，在轴向压力的作用下，使得两工件连接成—体，进而完成焊接。在工件进行焊接的过程中，通过向连接端施加压力，而不是向连接端填充材料，这是压焊工艺的共性所在。通过压焊工艺对工件进行焊接，焊接过程得到了简化，进而在一定程度上提高了焊接的安全性。
2、熔焊。在对工件进行焊接的过程中，通过对接口进行加热，使其达到熔化状态，这种焊接方法不需要施加任何的压力，因此被称为熔焊。通过熔焊对工件进行焊接时，通过热源对待焊两工件接口进行迅速加热，使接口处熔化，进而形成熔池。熔池随着热源的移动不断向前移动，经冷却后，熔池形成连续的焊缝，进而完成对两工件的焊接。通过熔焊对工件进行焊接中，如果熔池直接与大气接触，在氧气的作用下，金属和各种合金元素会发生氧化，大气中的氮、水蒸汽等同时也会进入熔池，进而在一定程度上影响焊缝的质量。
二、焊接缺陷形成的原因及危害
1、表面及成形缺陷
( 1) 宽度过大和过小。焊缝宽度是指焊缝金属与母材表面交界处之间垂直于焊缝轴线的距离。标准焊缝的宽度比母材坡口宽 1 mm ～ 5 mm，焊缝宽度越大，母材热影响区越宽，将导致接头性能降低，浪费焊接材料并增加产生其他缺陷的机会。焊缝宽度过小，焊缝与坡口边缘熔合不足，降低焊缝有效截面，易产生应力集中而降低接头性能。
（2）咬边。操作工艺不准确或焊接参数选择不当，沿焊趾的母材部位便会产生凹陷或沟槽，称为咬边。标准规定咬边的深度不能超过 0. 5 mm，累计长度小于焊缝长度的 10% 。咬边的形成会使有效截面减少，焊接接头的强度减弱，同时容易引起应力集中现象，或可能在咬边处产生裂纹从而引起结构的破坏。
（3）焊瘤。在金属焊接过程中，熔化了的金属流淌到未融化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤，焊瘤的形成不仅导致未焊透缺陷，造成应力集中，而且影响焊缝外表的美观。而管道内部的焊瘤会减少管内的有效面积，甚至堵塞管道。焊瘤常在立焊和仰焊时发生，焊缝间隙过大、焊条位置和运条方法不正确、焊接电流过大或焊接速度太慢等均会引起焊瘤的产生。
2、内部缺陷
（1）未焊透。
焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透，未焊透现象不仅造成未焊透处的缺口和端部形成应力集中，而且降低焊接接头的机械性能，承载后会引起裂纹。运条速度过快或焊接电流太小是未焊透产生的主要原因。凡是造成焊条金属和基本金属不能充分融合的因素都会引起未焊透的产生，如坡口角度或对口间隙太小、电弧发生偏吹或焊条角度不当、焊件散热太快引起氧化物和熔渣阻碍金属间充分的融合等。
（2）夹渣。夹渣是指焊接后残留在金属焊缝中的熔渣。夹渣形状不规则，大小相差悬殊，因而对接头性能的影响较大。夹渣不仅会降低焊接接头的韧性和塑性，而且夹渣的尖角处容易造成应力集中，特别是对于淬火倾向较大的焊缝金属，在夹渣尖角处容易产生很大的内应力，从而导致焊接裂纹。夹渣产生的原因有: ①焊接材料和母材金属中氧、氮、锰、硅等成分较多时，容易出现夹渣; ②在坡口边缘有污物存在或焊接电流过小、焊条直径大时，由于热量不足降低了熔化金属的流动性，从而造成夹渣; ③焊条的运条方法和角度不当，对熔渣和铁水辨认不清，把熔化金属和熔渣混杂在一起，容易出现夹渣; ③冷却速度过快，熔渣来不及上浮，容易出现夹渣。
（3）裂纹。焊接裂纹是焊接缺陷中最危险的因素，直接影响焊接结构的安全性能和使用性能，许多焊接结构破坏事故的发生也都是由焊接裂纹引起的，此外裂纹降低焊接街头的强度，造成应力集中，进一步促使裂纹的发展和焊接结构破坏。根据焊接温度裂纹可以分成热裂纹和冷裂纹两类。其中热裂纹是指在金属焊接中，热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹，冷裂纹是指接头冷却到较低温度时 (一般在 200 ℃ ～ 300 ℃ 以 下) 而产生的焊接裂纹。冷裂纹不是在金属焊接的过程中产生的，而是在焊接之后延续了一定时间后才产生的。
三、焊接工艺措施
在进行异种金属的焊接前，首先需要明白异种金属不同的物理性质，包括熔点、密度、热膨胀系数等，做好事前准备，针对金属焊缝的缺陷制定相应计划，保证金属的融合可以取得不错的效果。
1、焊接材料。异种金属焊接是将不同金属利用焊接的方式连接在一起，因此选择焊接材料时，必须考虑到不同焊缝金属的性能和成分，根据接头的缺陷情况选择合适的材料，比如接头缺陷不明显，就可以采用韧塑性较高的材料。
2、焊接方法的选择。在选择焊接方法的时候，要根据材料的特性进行方式选择，满足焊接性和工艺焊接性。比如如果是铝和钢的压焊的话，那么一般采用滚焊或爆炸复合的方式。但是需要注意的是，采用上述方法，会导致铝和钢之间产生硬度较高的化合物，加上金属之间的物理性质不一致，就容易造成压焊过程金属发生高塑性变形，产生高硬度的化合物，从而导致复合板性能下降。因此可以采用压轮的方法进行焊接，该方式可以有效提高铝合金与钢板的接触力度，并且可以提升二者之间的热传递速率，该技术的使用也能够有效延展金属的强度，采用激光压力焊的方式，可以选择不同功率的激光，产生不同等级的压力，因而可以最大程度地提高接头的强度。
3、工艺参数的选择。选择合适的焊接工艺参数，能够有效保证焊接接头质量，焊接的工艺参数包括许多方面，具体包括焊接的电流电压等级、焊接速度以及焊条直径等。这些参数不仅各自对焊接过程有影响，二者相互之间也有影响，比如焊接电流增大，也会导致整体的输入热量增大，与之对应的整个热影响区的范围也有所增加。
结束语：
综上所述，金属焊接技术的不断发展已经在众多领域中得到了广泛的灵活应用。金属焊接技术的优势与特点被众多相关人士所青睐，同时，其自身也有不可抗拒的缺点所在。因此，在金属焊接过程中，要善于使用其技术优点，将控制措施做得最好，熟悉相关金属焊接技术的注意事项，保证做好焊接工作的质量控制要求。只有保证了焊接的质量，才可以使金属焊接技术更好的应用于各个领域。
参考文献：
[1] 孔慧霞，李立新.异种金属焊接问题及焊接工艺分析[J].四川水泥，2017（12）.
[2] 杨成宇，高忠义.电厂金属焊接中常见缺陷的成因及其防止措施[J].内蒙古科技与经济，2019(7).
[3] 卫寿亮，李玉祥，王涛 . 金属焊接中激光焊接表面缺陷分析 [J]. 激光杂志，2018，11 ：13.