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摘要：根据对焊接成品问题的检测与资料汇总数据，在所有材料缺陷中，约有40%的成品缺陷是焊接缺陷所导致的。因此要预防金属缺陷，就一定先要预防焊接缺陷。而在实际中，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，我们就必须要严格把握好焊接质量并在焊接后进行检查。焊接缺陷主要有以下几种：裂纹、未焊透、未熔合、气孔等。这些缺陷会导致焊缝的横截面积变小，从而影响到焊件的强度。而在这些焊接缺陷中，危害性较大的当属裂纹。就此，本文分析了在工作中常见焊接缺陷的产生原因以及如何防止其出现的有效举措。
关键词：金属材料焊接；主要缺陷；防止措施
1金属材料焊接技术
1.1无电金属焊接技术
1.1.1无电金属焊接技术的工作原理
无电金属焊接技术是由自蔓延焊接技术发展而来的，是一种较为新型的金属焊接技术。该焊接技术主要是将先进的焊接材料制成专用的手持式焊笔，在进行焊接时只需将焊笔点燃即可，焊接过程依靠的是焊接材料燃烧时释放的热量化学反应放出的热作为高温热源，无需其他能源和设备进行辅助。由于焊接时不使用任何外界能源，因此被称为无电焊接。
1.1.2无电金属焊接技术的优点
（1）焊接过程简单方便，工作效率较高。无电金属焊接技术在整个焊接过程中不需要电源和其他辅助设备，而且也不需要高压及各种保护性气体，仅靠自身焊接材料的化学反应释放的热能进行焊接，工作效率较高。另外，焊接笔本身小巧轻便，便于随身携带，由单人即可完成整个焊接过程，在较为紧急的情况下，方便其及时对工程机械中损坏的零部件进行焊接处理。（2）适用范围广。无电金属焊接技术能够焊接工程机械上的多种零部件，如油箱、水箱、电瓶连接线、拉杆等，焊接效果较好，同时可以满足使用要求。
1.2超声波金属焊接技术
其优点：一是，能耗低、压力小、焊点强度高、稳定性好，并且其具有高抗疲劳强度特征，能对异种金属进行焊接。二是，进行焊接时不需要各种气体保护和水冷却，且被焊工件的变形程度较小，焊后工件无需进行热处理等。三是，超声波金属焊接不使用焊条，在焊接区域内不通电，并且不直接对被焊金属加热。在同一金属工件的焊接中，超声波焊接与电弧焊、气保焊等技术相比，能耗较小。四是，由于焊接过程无需添加任何焊剂，所以被焊工件不会受到污染，并且也不产生任何有害气体、污水、废渣等废物污染，是一种节能环保的焊接方法。五是，易于实现自动化控制。超声波发生器可以与计算机配合进行焊接，可大幅度提高焊接精度，控制焊接变形。
2金属材料焊接中存在的主要问题
2.1出现焊接裂纹
金属材料在焊接过程中往往会出现各种不同性质的问题，其中焊接裂纹则是焊接过程中最常见的问题之一。在金属材料由结晶向固体形态转变时，由于受到晶体熔点、受热面积及温度环境等诸多内外因素的影响，两段分离的金属材料在其交熔线上会产生裂纹。这种裂纹大多呈现为两种不同的形态：热裂纹与冷裂纹。金属在交熔过程中，熔池中时常会出现或多或少的杂质晶体，这些杂质晶体通常相对熔点较低，其强度和塑造性皆无法满足金属焊接的必要条件，因而在晶体凝聚过程中会受到束缚，最终在拉力作用下于焊接的中心位置产生裂纹，这便是热裂纹的形成过程，在焊接过程中即会立刻显现。而冷裂纹则与之相反，它在显现时间上较热裂纹更缓慢，也许是焊接结束后的几分钟，也许是数小时、数天皆无法预测，除此之外，相比于热裂纹大多在高温环境的凝结过程中产生，冷裂纹则是在焊接结束后，受到低气温侵蚀，金属材料内外部施加压力差异较大，从而逐渐产生裂缝的过程。无论是热裂纹抑或冷裂纹，都会对人们的生命财产安全造成不同程度的危害，因此人们对焊接裂纹问题应予以高度重视。
2.2金属材料未焊透，未熔合
当金属原材料在焊接时未能完全融化，导致金属之间无法完全焊接进接头深处的情况，即被称为金属材料未焊透。焊接过程中的电流大小、溶解深度差异、交熔处不同的角度标准以及坡口处的杂质颗粒等都会导致未焊透状况发生。金属材料未焊透减少了焊缝接触的有效面积，从而使金属焊接的接头强度亦大幅度降低，焊缝连接程度越来越低，焊缝越来越疲劳，最终将导致金属分离或金属材料断裂。未熔合的状况在日常金属焊接时亦非常普遍，它与未焊透的表现大致相同，由于焊接熔点与电流的差异，以及受焊接口角度偏差及杂质的影响，而导致金属材料未能完全融化，使金属之间的承载面积减小，连接程度降低，相应地造成一系列安全隐患。
3金属材料焊接成型缺陷问题控制策略研究
3.1正确选择金属材料焊接方式
针对金属材料在焊接加工过程中容易出现的缺陷问题，首先要正确选择材料焊接方式，保证技术操作的规范性，从而降低缺陷出现的概率。随着金属材料在各个领域的广泛应用，金属材料焊接工艺也得到了快速发展，可供选择的焊接方式越来越多。在进行材料焊接加工前，首先要对材料性质和加工条件进行分析，根据材料焊接成型的质量要求，选择合适的焊接加工方式。应详细分析金属材料的焊接需求，在操作前明确操作技术标准，从常用的焊接方式中进行选择，确保焊接人员对焊接技术流程足够熟悉。对于选定的焊接方式，需要先进行焊接工艺评定，判断在焊接加工过程中，是否存在前后操作冲突的情况。对于可能出现的缺陷问题，如裂纹缺陷、夹渣缺陷等，要采取相应的控制策略。比如，在金属材料焊接中，如果氢含量较高，由于其聚集作用，容易导致冷裂纹的出现，应选择含氢量低的焊条，同时加强对环境空气湿度的控制，避免引发材料变质，从而降低冷裂纹出现概率。
3.2对材料焊接参数进行严格控制
焊接参数控制是焊接质量的一个重要影响因素，通过合理设计焊接参数，并在焊接操作过程中严格控制，能够有效地减少金属材料的缺陷问题。比如在上述几种焊接质量缺陷中，有许多缺陷问题是焊接电流选择不当导致的，需要根据材料特点和焊接工艺，对焊接电流进行合理选择，保证电流大小的稳定性，从而提升金属材料焊接质量。此外，焊接角度和焊接弧度也是焊接质量的重要影响因素，必须严格按照金属材料的焊接成型技术规范进行选择，实现对焊接参数的有效控制。比如焊件的钝边如果较大，需要控制好焊接速度，焊接速度过快则容易出现未焊透和未融合的现象。在焊接时，还要合理选择焊件坡口角度，避免因技术参数不合理，影响金属材料焊接成型质量。
3.3焊接缺陷的修补措施
（1）要对焊工进行操作技能培训并实施考核制度，提高其工作水平。（2）严禁选择过大或过小的电流进行焊接，应采取恰当的焊接工艺。（3）在必要时，例如用手工电弧焊进行焊接时，应该在焊接时控制好焊接能量，在焊接过程中，即使出现小的缺陷都不能半途停止，确保焊接程序一次性完成。（4）要加强焊接现场的监督、检验工作。金属焊接时，要在现场严密监督其焊接过程，要从根本上预防金属焊接缺陷的产生。
4结语：综上，我们在焊接过程中，要严格遵守焊接流程的相关制度，认真执行工艺流程，以降低焊接缺陷的产生，一旦出现缺陷就要及时返修。关于裂纹，我们需要先仔细检查，确定其类型，然后究其原因，再进行缺陷修理；对于夹渣等缺陷，我们也要采取措施清理缺陷，再按照相关规定工序进行焊接。
参考文献
[1]谈雷.金属材料焊接中超声无损检测技术的有效应用[J].科技风，2018（34）：147.
[2]简冬梅.金属材料熔化焊焊接质量保证体系在企业中的应用[J].电焊机，2018，48（05）：131-134.
[3]袁旺.试述金属材料焊接成型中的主要缺陷及控制措施[J].绿色环保建材，2017（12）：14-16.