张钰涵
中生潜能（北京）石油科技有限公司 北京 100085
摘要：金属材料焊接施工环节，有很多焊接工艺可供选择，而焊接工艺之间会有很明显的不同，为了保证金属材料焊接质量合格，促进使用率的提升，充分的重视焊接环节的缺陷和问题，采取必要的应对措施，消除焊接缺陷和问题，为我国金属焊接施工工艺水平的提升奠定基础。本文主要分析金属材料焊接成型的缺陷及控制措施。
关键词：金属材料；焊接成型；主要缺陷；控制措施
1金属材料焊接中的主要缺陷分析
1.1焊接裂纹问题
金属材料焊接施工时，焊接裂纹是比较常见的问题，根据不同的焊接裂纹，可以分为冷裂纹与热裂纹，无论是哪一种裂纹，都会导致金属材料的焊接质量存在问题。第一，热裂纹。造成该类型裂纹的原因比较多，金属材料焊接时，一些杂质的熔点是比较低的，通常都会比金属材料的熔点要低，所以杂质会在金属材料凝固之前发生凝固反应，受到拉应力的作用会导致裂纹的发生，进而在焊接完成之后出现热裂纹的问题。第二，金属材料焊接时，冷裂纹的发生率也是比较高的，这种情况下，裂纹的发生是在焊接作业结束后的冷却阶段所产生的。冷裂纹的发生并不是固定的，通常会在焊接结束的冷却时间段内出现的，有时也会在焊接完成后较长时间内形成。如果焊接环节形成的氢含量较高，由于焊接结构内存在扩散氢，大量的聚集之后就会出现冷裂纹的问题。此外，如果母材焊接环节，塑性较差，也会导致冷裂纹的病害发生。
1.2焊接未熔合、未焊透问题
未焊透、未熔合也是焊接时比较常见的缺陷问题，这是导致裂纹发生的重要原因之一。首先，金属材料焊接作业环节，因为不同的焊接人员观察角度有着一定的差异，并不能直接发现全部的未焊透、未熔合的问题。还有就是焊接工艺选择不当而出现的未熔合、未焊透的质量问题，比如焊接部件的钝边量尺寸比较大，或者焊接时速度比较快，都会给焊接的质量产生不利的影响；其次，如果没有在焊接开始前清理掉焊接部位的杂质，也会导致未熔合、未焊透问题的发生；最后，焊接作业人员的技术水平比较低，在操作中不规范，没有按照焊接工艺的标准要求组织开展焊接施工，也会造成焊接部件的未熔合、未焊透的问题发生，影响焊接结构质量。
1.3焊接夹渣现象
金属材料焊接作业环节，焊接夹渣是较为常见的焊接缺陷问题，当前最为常见的焊缝夹渣的问题包含金属夹渣、非金属夹渣两种。金属材料焊接时，如果加工的焊接坡口的角度比较低、焊接时速度比较快、焊接电流比较小等情况，都会引发夹渣的质量问题。而对于TIG焊而言，会因为电流密度超出标准的要求而导致夹钨的问题，导致这一问题的发生的，是因为电流超出钨极的限制。同时，焊接环节由于焊条的电弧过长或者焊接极性存在了偏差的问题引发夹渣的病害，进而造成金属材料的焊接质量缺陷。
1.4焊接气孔问题
金属材料的焊接作业环节，出现气孔的问题也非常的严重，该病害问题的发生是因为焊接环节保护电流较小或者外部影响因素所产生的，在焊接时保护器的流量非常小，外部气体的会就会进入到反应池内，也会导致气孔问题的发生。在多种金属材料的焊接作业环节，都比较容易出现气孔的缺陷问题，导致气孔缺陷问题的原因比较多，其形成的根本就是焊接的过程中，氢气溶解在金属材料内。金属材料的焊接表面会出现氢气孔、表面气孔、接头气孔的问题。导致这些气孔问题的发生的，多数都是焊接作业的过程中，没有做好坡口的清理处理，导致坡口的位置上有残存的水分、油污没有清除干净，焊接时形成高温造成水、油污的挥发，而水的蒸发之后就会导致气孔问题的发生，油污挥发后，不仅会导致气孔问题的发生，还会出现夹渣的危害，且金属溶解速度是比较慢的，冷却速度较快，形成的气孔受到的阻力、浮力都很小，气孔排除的难度较高，就会产生较多的气孔问题。
最为有效的处理方法就是焊接开始前，及时将坡口两侧的杂质清理干净，并且焊接作业环节做好电流、熔池温度的控制，保证熔池反应达到稳定的要求，同时要做好焊接材料的选择，结合不同标准、焊接工艺选择最佳的焊接材料，明确焊接工艺和流程，保证焊接接头部位上不会有气孔的问题。此外，在焊接的过程中，如果焊接速度过快或者焊接操作规范性不足，也会导致气孔的危害。为了能够避免焊接时产生气孔的缺陷问题，一般都会采取热输入相对较大的焊接材料，这是因为热源比较大的情况下会导致焊接部件处于相对稳定的环境中，不会让熔池有多大的反应，气孔也会有效的控制，促进焊接质量水平的提升。
2预防金属材料焊接缺陷的措施探讨
2.1预防焊接裂纹出现的措施
第一，为了有效的防止金属材料焊接时产生热裂纹的问题，需要通过合理的预防措施才能实现。金属材料焊接作业中，按照焊接工作开展焊接施工最为重要，制定出完善的焊接工艺程序，还要充分的重视焊接过程以及焊接环境的控制。焊接时，做好各项焊接技术参数的控制，防止发生热裂纹的问题。同时在焊接实施结束后，还要防止发生外部作用力撞击的危害。第二，为了有效的防止在金属材料焊接时出现冷裂纹的问题，应该根据规范标准和要求选择最佳的焊接方式，可以消除冷裂纹的问题。同时，焊接作业过程中，应该选择使用氢含量比较低的焊条，可以避免存在过多的氢。此外，焊接开始前，选择最佳的焊接施工材料，可以防止因为材料不当而产生的裂纹问题。焊接环境的控制也是消除裂纹的主要措施，防止因为空气湿度过高而产生的裂纹缺陷。材料的存放环节，保证表面达到洁净度的要求，避免材料和空气中的水自由接触，也能够消除腐蚀问题，避免发生裂纹的缺陷问题。
2.2预防未熔合、未焊透问题的措施
一是需要根据焊接需要选择合适的焊条材料，防止由于尺寸不当、角度不合理等产生的未熔合、未焊透的缺陷问题；二是做好焊接电流的控制，选择合适的焊接电流参数，做好焊接速度控制，保证焊条摆动的浮动符合焊接的要求，随时了解焊接两侧材料的变化情况，而焊接封底的结构时，需要保证封底的质量合格，随时了解焊接坡口融合的情况，防止出现边缘部位出现未熔合的问题。
2.3预防焊接夹渣问题的措施
首先，结合焊接工艺的要求，选择符合焊接需要的焊条材料。通常来说，如果选择的是酸性焊条材料，那么就必须要使用交流电源进行焊接；如果选择碱性焊条，那么在焊接时需要选择直流电流，但是极性要反接，还要保证电弧的长度合格，避免产生夹渣的病害问题。其次，坡口清理工作也非常的重要，焊接作业前，需要将焊接边缘部位清理干净杂质，可以有效的防止发生熔渣的问题。
2.4预防焊接气孔问题的措施
气孔缺陷问题的预防措施，关键的就是合理的控制焊接电流、焊接速度，应该保证焊接速度、电流符合焊接的要求，通过合理有效的处理措施，保证焊接的质量合格。焊接前，将坡口的位置上的水分、油污、锈斑等全部清理干净，保证不会由于化学反应而产生气孔的问题。同时，还要确保焊条的质量合格，保证焊条等材料合理的保管，防止发生材料的变质而产生气孔的危害。
3结语
综上所述，金属材料焊接成型技术的发展历史较长，并且取得了很大的进展，但是在焊接作业环节，一些缺陷问题不可避免的存在，导致金属材料的焊接质量不合格，影响正常的使用，甚至会导致事故的发生。因此，需要加强金属材料焊接缺陷的问题，了解存在的质量问题原因，然后选择合理的应对措施，消除焊接缺陷问题，提高焊接质量。总之，金属材料焊接成型是我国重要的加工工艺，需要采取必要措施全面消除缺陷问题，以满足工业生产需要，为工业领域发展奠定基础。
参考文献：
[1]王晓静. 刍议金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施[J]. 科技风, 2020, No.430(26):137-138.
[2]岳亮. 金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施探讨[J]. 世界有色金属, 2020, 000(004):252-253.
[3]颜佳桐, 刘艳举. 试析金属材料焊接成型中的缺陷及控制措施[J]. 数字化用户, 2019, 025(009):157.