焊接常见问题分析及焊接返修工艺研究

[摘 要]当前，在工业发展的过程中焊接技术是不可忽视的一个部分，为了更好的保证焊接的质量和水平，必须对焊接当中常见的一些问题进行研究并加以预防和规避，所以在焊接工作中必须要在使用先进工艺的同时，也要保证焊接的质量。本文就焊接当中常见的问题进行了分析，并就焊接返修工艺加以研究。

[关键词]焊接；问题；返修工艺

中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0123-01

一、焊接质量影响因素

焊接过程是一个复杂的工艺，影响焊接质量的因素也较多，如工件材质、焊接电流、焊接时间、焊条种类、焊接环境等，另外，若焊接人员焊接方法不对，技术水平不够，也会给焊接质量的控制带来较大困难。这些因素影响焊接具体表现在：①焊接材料在焊接前须进行清洁，否则会出现焊接不牢、金属飞溅等现象；②焊接电流的确定对于焊接质量至关重要，焊接电流不稳定可能造成工件焊接处出现变形，电流过大又容易出现焊接咬口现象；③焊接时间由焊接电流、工件材质、焊口情况等多种因素等确定，焊接时间若掌握不好容易造成焊接不牢；④焊接外部环境易变化，实际焊接不同于试验焊接，定位偏差、空气变化、工件洁净度等都对焊接质量有着直接或间接影响；⑤焊接顺序不合理，焊条种类的选择不恰当，焊条存储条件不当均会导致焊接质量不达标，如焊接顺序不达标容易造成工件焊接不牢，甚至焊接失败，焊条种类选择不当容易导致飞溅现象出现。

二、焊接中的一此常见问题

（一）工件变形

在焊接过程中常会看到工件局部变形现象，如焊缝长宽不足，焊波宽窄不齐，焊接处凸凹不平和焊脚不均匀等，这些问题的存在不仅影响到工件的美观，同时也会影响到工件的质量，原因主要是：①焊接工件刚性不均一；②工件焊缝调整不均匀，焊接处收缩不均匀；③焊接电流、速度和方向不一致，焊接电流不稳定；④焊接工件放置不平或焊接坡口角度不合理。

预防工件变形科从以下几个方面着手：①尽量选择材质均匀的工件，确保工件刚度均匀，同时布置焊缝要均匀；②确定合理的焊接顺序，如先主后次，先对称后非对称；③确保焊接电流、速度和方向一致；④焊接时应有意识的进行工件翻动，对于易出现焊接变形的工件应采取预防变形处理措施；⑤对不同材质的工件合理选择焊接工艺。

（二）焊接裂纹

焊接不当出现的裂缝可分为热裂纹和冷裂纹两种。热裂纹是指在高温下产生的裂纹，又称为结晶裂纹，热裂纹主要存在于焊接内部和热影响区范围内，其主要表现形式为纵向和横向两种裂纹；冷裂纹是指焊缝在冷却过程中形成的裂纹，又称为延迟裂纹。理论认为热裂纹产生的原因是冶金和力学因素共同作用的结果，具体是低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在，其强度较低，在焊接应力作用下形成裂纹；冷裂纹产生的条件是：①工件焊接处能够形成淬硬组织；②存在扩散氢的浓积；③存在焊接拉伸应力。

预防焊接裂纹产生的主要措施有：采用多层多道焊接方式，合理确定焊接顺序和方向；②限制焊接材料中硫、磷含量，改善焊缝组织和品粒；③合理确定焊条种类，实践表明采用碱性焊条可有效控制裂纹的产生；④焊口要清理干净，焊条和焊剂使用前要进行烘干；⑤工件在焊接后及时进行热处理，可有效改善应力和消氢。

以下以DN3400蝶阀焊接为例，讲述其焊接过程中出现的工件变形和裂纹现象。DN3400蝶阀的焊接母材主要为Q235B、WCB、304 不锈钢。与碳钢相比，304不锈钢的电阻率是碳钢的5倍，在同样的焊接电流、电弧电压条件下产生的热输入要多。而其热导率仅为碳钢的1/3，会导致热量传递速度缓慢，热变形增大。此外，304型不锈钢的线膨胀系数比碳钢大40%左右，更引起加热时热膨胀量和冷却时收缩量的增加。因此在焊缝凝固过程中，会形成较大的焊接内应力，增大了产生焊接热裂纹和变形的风险。此外，不锈钢及焊料中所含的S、P 等元素除了能与铁形成低熔点共晶产物外，还能与合金元素之间作用形成低熔点化合物，这些共晶产物都会降低抗热裂纹能力。

（三）金属飞溅

金属飞溅是指在焊接过程中受到电弧作用，部分金属出现电弧融化并飞溅的现象。金属飞溅不仅容易影响到工件的焊接过程，同时还会造成焊条的浪费，对于工件焊接后的质量和美观也有不利的影响。分析认为导致金属飞溅的原因主要有：焊条保存和工件烘干条件不合理；②焊条种类的选择不正确，如碱性焊条易出现金属飞溅。预防金属飞溅主要可从改善焊条和焊接烘干条件和合理选择焊条种类着手。

（四）焊接咬边

焊接咬边是指在焊接过程中出现凹槽的现象，焊接咬边主要是由焊接电流过大和焊接角度不合理导致，故预防焊接咬口也需要从这两个方面着手。

三、对焊缝的返修工作及其注意事项

（1）焊接完成后，不同情况下要对焊接不符合要求的钢材按照一定的要求和参照进行返修工作。当出现缺陷之后进行返修，返修的具体步骤：首先对出现缺陷的原因进行细致彻底的检查，发现出现错误的主要原因是什么，其次需要根据缺陷的原因及形成过程制定对应的返修方案，最后在返修方案指定的基础之上对返修的工艺进行编制。（2）返修工艺的注意事项。当返修方案，工艺制定好开始进行返修时，仍然需要注意几个问题：第一，返修次数的要求，对于同一焊缝，返修的次数应该小于等于两次，当由于某种原因不得不进行大于两次的返修时也应当经过相关部门的批准，特别是制造商；第二，对于返修情况，在返修过程中应该做好记录工作，如返修的部位在哪儿，返修了多少次，返修的情况的具体说明应该编写在质量说明中，第三，返修时有一定的顺序具体要求，如有的容器有一定的热处理要求，对于这样的容器其返修应该在热处理进行之前，进行过热处理的不能再进行返修了。

总之，焊接是一个复杂的工艺过程，在焊接过程中难免会出现各种问题，这些问题的存在会影响到焊接件在使用过程中的稳定性、可靠性和安全性。因此，作业人员在进行焊接作业前应掌握影响焊接质量的主要因素，并对焊接中容易出现的问题有所了解，同时也应该知道如何采取相应的措施来提高焊接质量。

参考文献

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