关于金属材料的焊接技术探讨

发表时间:2021/9/3   来源:《工程建设标准化》2021年5月10期   作者:解德超
[导读] 金属材料焊接成型常常会发生大量的质量缺陷问题,而在分析各种缺陷问题的产生原因、影响作用之后,能够相应的给质量缺陷控制提供处理措施。
        解德超
        大连万衡检测有限公司 辽宁省大连市 116400
        摘要:金属材料焊接成型常常会发生大量的质量缺陷问题,而在分析各种缺陷问题的产生原因、影响作用之后,能够相应的给质量缺陷控制提供处理措施。在此前提下,利用对焊接工艺技术与环境条件的严格管控,能够做好检测与完善工作,并合理的增强金属材料的焊接成型质量。而本文就专门针对在我们进行焊接过程中金属材料以及钢制设备所出现的焊接质量问题进行了统计总结,根据结果分析出在金属焊接时所要解决的主要问题。
关键词:金属材料;焊接技术;质量控制
1.金属焊接分类
        1.1钎焊
        通常是利用熔点低于工件的金属材料当成钎料,接着将钎料与工件同时加热,让温度增加到钎料熔点与工件熔点当中,接着利用该种形式使钎料熔化成液体,但工件仍然维持在固体状态,这时再利用液态钎料与工件凝固,对工件接口处的缝隙进行填补,在这种方式下能够扩散原子后顺利焊接。
        1.2熔焊
        该种焊接方式指在焊接期间,利用加热的方式将工件接口处转化成熔化状态,并在未施加压力的基础上满足金属焊接的一种形式。详细的操作方式是工人对热源进行操控,将两个需要焊接的工件接口位置急速加热,将其熔化成熔池,然后与热源位置改变而改变,熔池在凝固之后会产生连续的焊缝,利用该种形式你能够将两个工件相连成一个整体。然而熔焊存在部分缺点,特别是应该重视焊接期间应该防止大气与高温的熔池直接接触,由于只要存在接触,就会使得空气里的氧气和金属或合金元素产生氧化反应,改变金属特性。
        1.3压焊
        压焊又叫做固态焊接,主要是指在加压的基础啊上实现的,其重点结合了原子的性能特征,利用对两个工件的加压,能够将其在固体状态下实现结合。电阻对焊作为应用得较为普遍的压焊技术之一,其重点的操作原理是因为两个工件的连接口位置电阻较高,因此在电流通过两个工件的连接位置时,会出现热效应,增加接口处的温度,而在温度提高到塑性状态时,两个连接处会由于轴向压力连接成为整体。与熔焊对比来说,压焊不会将关键的合金元素烧毁掉,还可以合理防止氮和水蒸气等有害元素的入侵焊缝,所以压焊的焊接方式相对简便,其安全状况也得到的增强。
2金属材料焊接成型过程中主要缺陷分析
2.1裂纹
        裂纹是十分容易产生的焊接缺陷之一,能够将其划分成热裂纹与冷裂纹两种。其中热裂纹是在焊接金属材料期间产生的,并在金属材料从液态晶体转化成固态晶体期间,也许会由于操作不当或外部环境所影响,使得热裂纹产生,破坏了金属材料表面的完整与美观。要是金属材料本身的质量不够好,或环境条件湿度不达标,就会干扰焊接过程,加大热裂纹产生几率。而冷裂纹就是在焊接结束后,也操作不当,造成的裂纹缺陷。通常在焊接成型的几天后形成,具有不可控性。
2.2焊缝折断
        焊缝作为金属材料焊接加工期间常常发生的缺陷问题,要是出现焊缝折断,就会损坏整个焊接质量,使得金属材料受到外力作用被折断或变形,也影响了具体的应用价值。导致这种情况的原因是焊接技术不标准,要是焊接的角度大小不合理,就会产生未焊透的现象。
2.3夹渣和焊瘤
        焊接金属材料时的成型常常会被操作过程与环境条件所影响,从而产生夹渣、焊瘤等现象。而夹渣缺陷重点是因为熔渣进入焊缝部分产生的,在焊接期间非常普遍。要是发生夹渣缺陷,就会降低焊缝的强度、材料的整体成型质量等。而焊瘤缺陷主要是指在金属材料成型之后产生的较为明显的金属瘤,破坏了焊缝的强度且不美观。该种缺陷情况是因为液态金属在下坠期间出现的干扰造成的,一般和电流控制的不稳定存在关联,例如焊接电流过大、焊弧过长等,都会造成焊瘤问题发生。


    2.4气孔
        在焊接金属材料时,气孔的危害性非常明显,除了在焊接部分出现之外,还会在接头与表面部分存在,气孔会对金属材料焊接的完整性造成破坏,使得金属材料的综合强度降低。重点是因为在焊接加工之前未清洁焊接部位造成的,例如在焊接期间,水分与油污会产生气体,直流在焊缝附近,进而使得材料成型后产生气孔。
   3.金属材料焊接技术发展途径
   3.1合理应用金属材料的焊接方式
        对于金属材料在焊接加工期间常常发生的缺陷现象,第一步就是应该合理应用材料的焊接形式,确保技术操作的标准程度,进一步减少缺陷产生的几率。由于金属材料在各个环节中的普遍应用,金属材料的焊接技术也取得了飞速进步,能够应用的焊接形式也逐渐增加。在对材料进行焊接加工之前,需要分析材料的性质与加工条件,按照材料焊接成型的质量标准,采用适当的焊接加工形式。并仔细的分析金属材料的焊接条件,在操作之前清楚操作规范,并从普遍应用的焊接形式中做出选择,并保证焊接人员能够更加熟悉焊接技术步骤。对于所采用的焊接形式,应该先对焊接技术进行评定,判断在焊接加工期间有无出现前后操作矛盾的现象。对于也许会发生的不足,类似裂纹缺陷、夹渣缺陷等,需要通过对应的控制措施,例如在金属材料焊接期间,要是氢含量相对较高,就会因为聚集效用,使得冷裂纹产生,所以需要采用含氢量较低的焊条,并且强化对环境空气湿度的管控,防止造成材料变质,进一步减少冷裂纹的产生几率。
3.2金属材料焊接用材
        镀铜焊丝是在焊接金属材料环节中使用较为频繁的焊接材料,但在目前阶段大多数的国家都尽力倡导将更加绿色环保污染少的材料运用到施工操作中,所以,各个行业也在主动的找寻可以代替污染较大的环保材料,由于镀铜焊丝在实施焊接期间会形成大量的污染物与烟雾,很少在国外的具体桥梁施工项目中使用。因此,无镀铜焊丝材料的运用比例在日本、美国等制造业相对发达的国家已经超过了30%以上,并且这项比例数据还在渐渐的上涨,而我国,这项材料还未取得充分的研发与利用,推广普及程度较慢。然而,由于我国的新型经济转型持续的加深,国家越来越注重对环保工作的开展,更加环保、节能、高效的施工材料逐渐在市场中取得关键的地位,随之将无镀铜焊丝大力引进到建筑领域当中。
        3.3检查金属材料焊接环境
        在对金属材料进行焊接时的环境一般相对恶劣,同时作为在焊接金属材料时的质量管控期间无法控制的关键因素之一。所以,在焊接加工金属材料时,务必对环境进行检查,最大化降低外界环境带来的消极影响。也能够检测和管控外部条件,同时按照焊接的标准条件展开,关键监测点为环境的湿度、风力大小等因素,以保证环境条件可以达到工艺标准,进而减少缺陷形成的几率。另外还需要对焊缝状态进行控制,在切割结束后,应该立即清理,防止由于残渣残留过多而妨碍后期的焊接品质。例如金属材料出现热裂缝的原因是具有大量的熔点低的杂质,在凝固完成后的杂质强度与金属相比显著更低,从而受到外力干扰,产生磨损与腐蚀情况。所以应该完善焊接环境,尽量防止杂质混入,并应用多层焊接技术增强焊接成型质量,应用一定的保护措施防止材料被外力所影响。
        结束语
        金属材料是目前使用得相对广泛的一种材料类型,而在这类材料里,与许多的焊接施工内容存在着关联,所以务必要科学的思考与准确的掌握焊接施工技术。在操作环节中应该通过焊接自动化技术,同时还应该清晰的了解到各个阶段的焊接操作准则,进一步较好的对自动化技术进行控制与应用,最后还应该合理的完成对焊缝的磨修与缺陷修补,最终确保焊接施工技术质量达到标准。在实际焊接过程中,焊接缺陷的出现常是因为安装技术水平低下、时间紧、监督不力而产生的。因此想要将焊接缺陷限制在一定范围内,就必须要严格把握好焊接质量并在焊接后进行检查。
        参考文献
        [1]闫彧.异种金属扩散焊接接头的超声检测[J].无损检测,2021,43(01):5-8.
        [2]卢文静,侯力强,苏娜.金属材料的焊接工艺探讨[J].冶金管理,2020(19):23-24.
        [3]陈涛.金属材料焊接成型中主要缺陷及控制策略思考[J].世界有色金属,2020(19):178-179.
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