金属材料焊接缺陷与防止方法探讨杨晓辉

金属材料焊接缺陷与防止方法探讨杨晓辉

中信重工机械股份有限公司河南洛阳471039

摘要:焊接金属材质常常受到多重干扰,焊接会存在缺陷。焊接缺陷含有冷热情形下的裂痕、缺失彼此的融合、咬边及夹渣、金属附带气孔、凸显焊瘤等弊病。防止控焊接流程内的缺陷,要考虑材质特性及现有的真实状态,设定最适宜的防控思路。

关键词:金属材料;焊接缺陷;防治措施

引言:

连接金属材质不可缺失焊接,它是必备的流程。机械制造中常用焊接,焊接得到可用的金属。然而检测获取的数值表明:超出40%现有的配件缺陷都被归结为焊接缺陷。焊接配件附带的接头很难规避细微的裂痕、小孔以及夹带的焊渣。查验焊接的缺陷,便于及时着手去调控。确保配件彼此的整合,清除附带的冗余焊渣、其余的杂物等。要调控适宜的电流速率,注重密闭配件衔接之处。唯有注重细节,才能全方位规避缺陷。

1金属材料焊接中缺陷问题分析

1.1出现焊接裂纹

在金属的焊接当中有一种比较常见的情形就是裂纹,而裂纹主要是结晶状态的不同之间相互变化而产生出来的。裂纹的出现时间并不是很长,有时马上就会显现出来或者停止片刻即可见,而它的出现位置经常是在焊接母材与交界的熔合线上,冷和热是裂纹的主要分类。热裂纹是基本上发生在偏析位置的。它的形成原因主要是遗留在熔池当中熔点低凝结点高冰洁塑造性低强度差的杂质晶体,由于这些杂质晶体的诸多缺陷而导致在收到束缚的时候就容易被拉开,这就是热裂纹的形成过程。与此相对的冷裂纹,首先在时间上就热裂纹较迟,在焊接期间或者之后发生,而当低气温降临时就会有裂缝产生,甚至有的冷裂纹出现时间更是比较滞后,在几天之后才会出现,这样的情况就极易影响结构安全的正常使用。

1.2未焊透

一般情况下,在对单面焊的坡口根部以及双面焊的坡口钝边进行焊接时,往往会出现母材金属还没及时熔化,焊接对象没进入接头根部的状况,这就是未焊透。未焊透会导致焊接缝隙起作用的范围大大减少,还会导致接头的韧度大大降低,导致焊接缝隙的抗疲劳性能不够。同时,未焊透导致的应力集中所带来的损害要比接头韧度降低所带来的损害更大,未焊透还会导致裂纹的出现,是导致焊接缝隙损坏的至关重要的因素。

1.3夹带焊渣

焊缝夹渣也是金属焊接比较重要的焊接缺陷之一,金属焊缝夹渣分为金属夹渣和非金属夹渣两种形式。在金属焊接过程中,对于气焊来说,焊接边缘会不同程度地存在氧割或者熔渣,在焊接时又未能及时清除焊接产生的夹渣和熔渣,就容易使焊机接口处存在熔渣。另一方面,焊接坡口角度太大或者是焊接时电流太小而速度太快引起焊接夹渣,在这种情况下,焊接夹渣主要是“糊渣”,由于没有正确把握焊接电流和速度,引起的金属焊接边缘出现焊接夹渣。对于TIG焊,出现金属夹渣大多是由于焊接电流密度过大使焊丝达到熔点而产生的焊丝夹渣,这种焊接夹渣属于由焊条选择不当引起的夹渣。由于焊条电弧过长或者焊接极性偏差引起的焊接夹渣,都会对焊接质量造成不利影响。

1.4咬边及内在气孔

在边缘之处焊缝残存了凹凸,它们被看成咬边。这是由于经由的总电流是偏大的,焊条提快了移动速率。此外,设定了偏长的电弧,焊丝布设了不适宜的方位角,都会添加焊缝内的不平。在埋弧焊中,配件若熔化得偏深、焊接速率太快、焊接依循的轨道不够平顺都将引发这样的咬边。后续添加进来的额外金属没能填充凹陷,咬边缩减了截面之处的有效接头,聚集了凸显的过大应力。为此,受力类的配件不准凸显咬边。焊接气孔含有内外在的双重气孔,接头及表层都会附带气孔。气孔的成因可分成:坡口夹带了水分,表层不够洁净;附有锈蚀痕迹或偏重的油污;没能依循规程来烘焙焊条,选取的焊剂不适宜;焊芯被缓慢腐蚀,外皮滑脱或变质。若选取了低氢类的焊条,气孔产生于偏快的速率、过长电弧总量、偏高的自动电压。氩弧焊更易附带潜在的气孔,若没能及时排掉它们,这类气孔将埋设于配件内。气孔缩减了本体强度,金属不再十分致密。

1.5其余常见缺陷

金属焊接若没能达到预设的化学成分,将干扰焊接总的进程,也会造成缺陷。焊缝内在组织没能吻合要求,减小了应有的力学特性,接头可以耐住的腐蚀会缩减。氢气小孔根源于不洁净的坡口。如果残存油污、残存水分也将带来气孔。焊条起初的角度要合适,即便凸显了咬边,金属也可填满它。咬边聚集了偏多的反作用力,裂缝没能承受住添加的上侧压力,配件将会碎裂。

2金属材料焊接中缺陷问题的防控措施

2.1阻止裂纹的延展

裂痕是很危险的,如果裂痕被延展,将阻碍长久的焊接进展。若查出了延展的裂痕,先要辨识它的两端深度,在这样的基础上再去清除表层杂物,可选取风铲以便清除潜藏的裂痕。具体操作中,先要打出双侧的止裂孔,阻止裂痕接着延展。可设定10毫米特有的钻头直径,钻孔得出的总深度应能超出2毫米这样的裂痕本体。若选取气刨的途径,刨削要沿着两侧,直到消除了现有的裂痕。两侧被整平后,再除掉完整的裂痕。消除缺陷以后,要填补必备的坡口,妥善进行补焊。有些情形下,很难发觉内在的微小气孔。一旦确认存有气孔,则要立即去清除。先要形成坡口,而后依循设定的规程来焊补。

2.2未焊透及熔合缺陷防治

对于金属焊接过程中未焊透现象的有效防范,要做的是对坡口的大小进行合理的规划,另外,还要通过恰当的焊接电流和速度来清洁坡口的表面,合理掌控好焊条的摆动,坡口两侧的熔合状况要严格关注。焊接性能和质量的优良程度决定了机械设备在静载和动载的状态下的顺利运作,并且关系到机械设备的使用寿命、生产成本及生产的安全性等方面。

2.3针对于夹渣

若选取的焊条偏重酸性,要提升电流;若偏重于碱性,则要调控现有的电弧总长,电弧不可过长。这是因为,偏长电弧将引发凸显的夹渣状态。此外,确认坡口应有的角度,在可调控范畴之内调节速率,不要过快去焊接。杜绝夹渣的弊病要强化日常流程的焊接培训。把控焊接的分支流程,自觉去查验拟定好的焊接步骤。经由培训流程后,焊工才可进到接续的焊接步骤。

2.4焊接气孔问题的措施

预防焊接气孔需要恰当选择焊接电流和焊接速度,既要保证焊接电流和速度符合金属焊接的相应标准,又要采取合理措施,及时清理焊接坡口出现的水分、油污和锈斑,确保不会因化学反应造成焊接气孔的频繁发生,同时,保证焊条质量符合金属焊接的要求,尽可能保管好焊条和金属焊接材料,最大程度地预防焊接气孔现象的出现。

2.5其他防控的路径

随时辨识周边潜在的环境偏差,调控温湿度等。例如:若测得了现有温度在0℃以下,则要填补必备的热能,确保配件最适宜的温度。要专设清洁区,定时去填补配件的凹凸,严格各时段内的查验。管路之内不可透过气流,应当阻塞这样的管路顶部。施工场地增设定时通风,维持最优的湿度。此外,妥善填充氩气,增添焊接中的安全保障。

结束语:

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,成为日常生产生活中不可缺少的材料。随着金属材料的广泛使用,焊接技术也在不断进步。但是,金属焊接过程中难免会出现各种各样的缺陷,缺失了查验及管控,也将添加材质的缺陷。受到时间约束,缺失了细微的查验,才会增添潜在漏洞。消除焊接的缺陷,要提早去识别它们,辨识多重的细节隐患。

参考文献:

[1]车建修.金属材料的应用与发展趋势探究[J].世界有色金属.2018(01)

[2]张义武,尚彦光.浅谈金属材料的组织与性能的关系[J].山东工业技术.2018(08)

[3]黄国亮,薛蔓凌,字映竹.金属材料腐蚀与防护机理研究述评[J].世界有色金属.2018(06)

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