焊接过程中焊接缺陷的影响及控制

随着我国经济水平的不断提高，工业也得到了很好的发展，焊接技术作为建筑、机械制造、航空、造船等工业生产中重要的技术之一，主要被用于工业产品的钢结构加工中，如果出现焊接缺陷，会对产品质量造成严重影响，而且还会危害到产品的正常运行。文章以海洋工程的焊接为例，分析了焊接常见的缺陷问题及其成因，并提出相应的控制措施。

随着陆地资源日渐枯竭，人们逐渐把目光转向海洋，大规模、全方面的开发海洋资源和利用海洋空间已经逐步列入国家的发展战略，从而促进了海洋工程的蓬勃发展。海洋工程是海上作业人员赖以生存的基础，一旦出现质量问题，不仅会造成严重的经济损失，还会威胁到人们的生命安全。而焊接质量影响着整个海洋工程设备的安全运行和使用寿命，因此，解决焊接缺陷，制造出高质量的焊接结构，是焊接界和工程界必须要解决的难题。

一、案例分析

案例一

2013年6月发生了迄今最大的集装箱海难事故—商船三井“Comfort”号断船事故，经事后分析是钢板在焊接时出现缺陷才导致事故。

案例二

2009年～2010年期间，建造蓬莱19-3等多个项目组块和导管架过程中，工作人员在进行常规外观检验时，发现其外部存在裂纹、气孔等焊接缺陷。通过这两个案例，可以发现焊接质量影响着整个工程的安全性，避免出现焊接缺陷，是提高海洋工程质量的必要条件。

二、常见的焊接缺陷及成因

1气孔

气孔是焊接中常见的缺陷之一，根据气孔发生的位置可以分为表气孔和内部气孔两种。气孔不仅会使焊缝不严密，还减小了焊缝有效截面。焊接过程中出现气孔的缺陷的主要原因是，焊接时的高温效应，使金属溶解了大量气体，比如氢气、氮气等，另外，焊接时会形成一个共用熔池，在其中会出现冶金反应，同时也会产生许多气体，比如一氧化碳、水气等，这些气体随着焊接逐渐结晶而无法逸出，就产生气孔。

2裂纹

裂纹的危害很大，在焊接时应当杜绝此缺陷。裂纹分为热裂纹和冷裂纹两种，热裂纹是由于液态金属在结晶过程中产生焊接应力而造成的，而冷裂纹是在焊接完成后，由于接头冷却产生淬火组织而形成的。

3未焊透

未焊透指母材金属未熔化，焊缝金属没有进入接头根部的现象。产生未焊透缺陷的原因有很多，焊接电流小、坡口和间隙尺寸不合理、接头根部未融合、层间及焊根有杂物等都有可能形成未焊透现象。这种缺陷会减小焊缝的有效面积，形成应力集中，最终开裂，损坏整个部件。

4夹渣

夹渣存在于焊缝截面或表面中，有条状和点状，外型不规则，是焊剂残留在了固化的金属中形成的，固化的焊剂和渣子留在焊缝截面中，金属就不能熔化，严重影响了构件的使用性。工作人员操作不当是产生夹渣的主要原因，比如：焊接参数不当或焊道清理不干净。这种缺陷会降低焊缝的韧性和塑性，危害较大。

5咬边

另一种常见的焊接缺陷就是咬边，它是由于工作人员在焊接过程中焊接角度有误、焊接速度过快、电流过大等造成的，从而形成一个没有被焊丝充满的凹槽，这也是焊接产品开裂的主要原因之一。

二、焊接缺陷的控制措施

1焊接前准备

焊接之前，工作人应先把接头表面清洁好，同时还要根据母材的成分及性能合理选择焊条，如果母材中硫、磷物质比较多，或者焊件厚度大、结构较复杂、含碳量高的铸钢材质，最好选用碱性焊条进行作业。

2裂纹的控制措施

选用碱性焊条并采用多道多层焊接方式能有效减少热裂纹缺陷，因为这种方式能，能使偏析物偏离焊缝中心。对于冷裂纹，在开始焊接工作之前，要将焊条烘干并清洁干净，焊接过程中，工作人员要严格按照规范并使焊条以缓慢均匀的速度前进，就能保证焊件的应力状态以及热影响区组织的状态，从而能有效避免产生冷裂纹。

3咬边和气孔的控制措施

对于咬边和气孔缺陷，焊接材料十分重要，焊接前要根据母材选择合适的焊接材料，同时在焊接过程中，工作人员要严格按照规范，采用合理的电流、弧电压，把握好焊接角度，并保持焊接速度稳定，只有这样，才能有效控制产品产生咬边和气孔。

4未焊透的控制措施

为了避免产品有未焊透的区域，就要保证焊接的电流强度，将坡口控制在标准尺寸范围内，对焊接接头表面杂物，同时，还要将焊条倾斜到合适的角度，焊条到达坡口时应多停留一会再完成运条。

5夹渣的控制措施

坡口和焊件表面的杂物是产生夹渣的主要原因之一，所以在开始焊接前，应彻底清除坡口和焊件上的杂物。在焊接过程中，电流不能太小，电弧不能太长，焊接速度和熔深均要根据工作要求调节至合适的程度，同时还要注意焊接材料的选取。当焊件需要再焊第二层或更多层时，在下一层焊接开始前都要清除渣壳。

三、结束语

焊接质量直接关系着设备能否正常运行，所以必须重视焊接过程中出现的缺陷，否则就有可能出现安全事故。因此工作人员一定要按照工作规范进行操作，及时解决焊接中出现的焊接缺陷问题，同时相关人员要不断提高自身的技术水平，学习先进的焊接技术，提高焊接工作的效率，制造出高质量的产品，从而促进我国工业的快速发展。