金属材料的焊接工艺探讨

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第4月第11期(中)   作者:孟庆宝
[导读] 随着经济的不断发展,工业依然处于重要的市场领域,金属被广泛应用在
       孟庆宝
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       摘要:随着经济的不断发展,工业依然处于重要的市场领域,金属被广泛应用在各行各业,在促进施工水平提升、技术优化、工程效率提高等方面发挥了重要作用。基于此,本文对金属材料焊接成型过程中主要缺陷以及提升金属材料的焊接工艺的措施进行了分析。
       关键词:金属材料;焊接工艺;策略

焊接成型作为金属加工中的重要内容,在实际生产中也容易出现各种质量问题,容易出现包括裂纹、焊缝折断、夹渣和焊瘤、气孔、咬边等缺陷,所以,务必要结合金属产品的实际加工要求,严格遵守各种加工技术标准要求,明确各种缺陷的产生原因,并通过切实可行的措施控制缺陷的生成。
1 金属材料焊接成型过程中主要缺陷分析
1.1 裂纹
       在金属材料的焊接成型过程中,对操作技术质量有严格 的要求,任何环节出现错误,都会导致产品出现明显缺陷。其中,裂纹是较为容易出现的焊接缺陷之一,对金属材料产 品的使用有较大影响。焊接裂纹缺陷总体可分为热裂纹、冷 裂纹两大类。其中热裂纹是出现在金属材料的焊接过程中的,在金属材料由液态晶体转变为固态晶体的过程中,可能因操 作失误或外界环境影响,导致热裂纹的出现。在焊接成型后,裂纹会出现在金属材料表面,影响其完整性和美观性。如果 金属材料自身质量较差,杂质含量较高,或焊接环境中的湿 度条件不符合要求,都会对焊接过程产生干扰,增加出现热 裂纹的概率。冷裂纹则是在焊接完成后,由于处置不当,引 起的裂纹缺陷。一般出现在焊接成型几天后,具有一定的不 可控性,易出现在焊缝区域,主要是因淬硬组织产生约束应力而形成的。
1.2 焊缝折断
       焊缝是金属材料焊接加工最容易出现缺陷问题的部位,如果出现焊缝折断问题,会影响整体焊接质量,导致金属材 料产品在外力作用下,容易折断或变形,进而影响其实际应 用价值。金属材料的焊缝折断问题主要是由于焊接技术不规 范导致的,比如出现未焊透、未融合等问题,都会导致焊缝 部分的整体质量较差。一般在金属材料的焊接操作过程中,对焊接角度选择有严格要求,如果焊接角度大小不合适,则 会影响焊接质量,出现未焊透的情况。此外,焊条的选择也 是焊缝质量的一个重要影响因素,需要合理选择焊条。在此 基础上,做好焊缝部位清洁,防止对焊接过程造成影响。
1.3 夹带焊渣
       焊缝残存下来的熔化焊渣没能被除掉,就会带来夹渣。夹渣毁损了原本致密的焊缝,缩减它的强度。夹渣成因含有:焊缝被切割后,有氧切割增添了残存着的熔渣;坡口被设定得过小,经由的电流偏小,设定了起初的过快焊接;焊条表现出偏酸性,偏小电流之下这类焊条会附带着糊渣,干扰着后续的焊接。然而,即便选取的焊条倾向于碱性,若设定了偏差的电弧及极性,也将带来夹渣状态。
2 提升金属材料的焊接工艺的措施
2.1 设计预防措施
       焊接操作的具体方案设计对于焊接结构、焊接过程使用的施工技术、焊接顺序等都具有决定性的影响,因此,焊接操作的设计环节是预防焊接变形发生的重要环节。首先,根据工件的结构、性质与应用情况等选取恰当的焊缝大小与形式。焊缝的尺寸大小不仅决定着焊接操作的具体任务量,且对于焊接变形亦具有重要影响,焊缝尺寸与焊接操作的具体任务量、焊接变形等存在着正比例关系。由此可以看出,若焊接结构的稳定性和承重性已达到应用要求,结构设计时可不断降低焊缝尺寸。其次,最大程度上避免不必要的焊缝,降低焊接操作过程中的焊缝数量。若想达到上述目标,在设计焊接结构时,必须采用恰当的筋板,并将其安置在最适合的区域,继而严格控制焊接缝隙的数量,降低发生变形的可能性。

最后,统筹兼顾整个焊接结构,恰当设置焊缝位置,即焊接的缝隙能够与焊接截面的中性轴呈对称状态或无限靠近,有效避免挠曲变形。
2.2 完善焊接材料、设备体系
       第一,所有的焊接材料购买,都必须从正规的渠道、正规的厂家来完成,要求按照严格的质量检验体系,做出相应的筛查分析,为日后的长久工作进步,做出更大的支持。第二,焊接设备的匹配,無论是租赁还是购买,都应该结合焊接任务的需求来完成。现代化的科技发展非常迅速,焊接设备的型号、功能是非常齐全的,应努力选择性价比较高的设备,将焊接缺陷更好地改善,为焊接质量检验,提供较多的保障。
2.3 跟踪监督以及管控金属材料焊接过程
       在目前,为了切实保障焊接的整体效果和质量符合要求,相关焊接人员不仅仅需要对于焊接环境及焊接材料进行严格的规定,更加需要注重焊接过程当中每一个细节。在实际焊接的过程当中,还需要相关操作人员进行必要检查监督工作,这样才能够保证最终焊接质量符合规定。针对焊接进行检查过程当中,要注意观察容易产生缺陷的地方。其中,要注重焊接环节过程当中避免产生杂质,保障焊接位置干净,在对杂质进行处理的过程之中,一般是可以采取烘干或擦拭的方式,进而保障焊接有效性。另外,还需要求相关人士严格按照规范进行焊接操作,避免操作主观性、随意性过大而造成质量缺陷或质量问题。
2.4 普遍的工艺措施层面
1、操作工人需要具备娴熟的焊接工艺技能,金属工艺是一个在长期多次的实践中才能获得不断进步与提升的工作。操作工人在进行电焊工作时一定要保持高度的谨慎和小心,稳扎稳打,注意焊接工作的每一个细小的实行。例如在电焊开始前要注意清除焊件坡口和两侧可能存在的一些水、锈迹、底漆和油污等等,通过这种方法可以有效的避免气孔的产生。并且需要多次的实践,使操作工人在反复多次的练习中熟练、稳固地掌握工艺技术。
2、应该注意选择焊接工艺参数的正确性,前文提到的余高尺寸不合适和咬边、烧穿等问题,或多或少都与焊接工艺参数的选择相关。焊接工艺参数的选择决定着焊接的具体操作是否准确,决定着焊接的最终质量,因此为了最大程度防止或减少焊接缺陷的产生,工作人员在焊接前一定要综合所有因素选择最合适正确的焊接工艺参数。在同样的情况下,焊接的电流越大,焊接的速度就会越低,接口背面的余高就会越大;同样的,如果电弧或电压太高,那么平焊时背面的余高就有可能变大。因此,为了避免余高尺寸不合适的问题,工作人员在进行电焊工作前,必须根据现有的金属材料、环境和技术条件选择合适的电流和电压。为了避免产生烧穿的问题,工作人员要提前设计好焊接坡口处的尺寸,从而提高装配的质量。
2.5 创造良好的焊接环境
       金属焊接成型作业的实际情况来看,环境相对恶劣,其中存在着较多的不可控因素,然而环境因素对于焊接质量的影响同样是非常大的。所以,在针对金属实施焊接作业之前,应当对作业环境展开全面的检查,尽量降低环境中存在的不利因素,创造更多的有利因素。对于环境因素的检测和控制,需要结合焊接作业的实际需求来展开;其中焊接环境监测最主要的是针对环境的湿度、风力等条件的检测,确保其与焊接作业的适宜性;避免在相关条件较差的环境中焊接。另外,焊接环境不仅包括了外部自然环境,还包括了焊接材料环境,要尽量为焊接作业创造好的条件。
3 结束语
       金属焊接工艺关系着工业生产的质量和安全性,需要每个相关的工作人员抱有高度的重视,保持端正态度,不掉以轻心,才能在不断的生产实践过程中完善金属焊接工艺,保障生产安全。
参考文献:
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[2]张丽红,张发,郭玉利.“金属材料焊接”课堂改革与创新实践[J].科教文汇(上旬刊),2021(05):145-146.
[3]钱强,邵辉,杜娜.焊接生产制造领域中的国际焊接标准体系及应用[J].焊接,2021(04):45-51+64.
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