浅谈材料成型及焊接的控制工艺

　　摘 要：金属结构在进行焊接时可以会因焊接应力而出现各种变形，进而导致焊接裂纹的形成，将严重影响产品结构及其品质要求，同时也会增加产品不稳定性因素的出现。对此，在焊接过程中必须针对产品材料进行适当的调研分析，避免焊接过程中出现材料变形等问题。文章主要针对现阶段我国材料成型以及焊接施工工艺中存在的问题进行详细的分析与总结，并就此提出了合理化的解决措施，仅供参考。
　　关键词：材料成型；焊接；控制工艺
　　1 焊接质量
　　金属焊接作为焊接结构中重要的焊接工艺之一，对其质量有着严格的质量要求，同时它也是整个机械设备中最重要的基础焊接工艺。所以，在机械制造过程中必须对焊接质量及整个机械设备质量进行分析，衡量其影响机械设备使用的重要金属焊接质量。在现代机械设备管理过程中，为了有效的保证产品设计能够达到质量技术要求，针对施工中的各个环节都要进行严格的质量把控，对于影响焊接的不利因素要进行施工工艺调整，从而保证焊接质量以及施工工艺工序，所以在整个过程中必须加强焊接工艺管理方法，从基础工作确保焊接质量。
　　1.1 工序质量
　　在产品加工过程中，必须依据管理工作标准对焊接工艺中的加工工序以及产品质量进行有效管理。换句话而言，产品质量是通过工艺加工程序来体现的，工序流程作为产品质量加工的基础，在进行焊接过程中必须对加工工序进行严格把控，这样才能从根本上确保产品质量。与此同时，还要就焊接工序通过专业技术检验人员对其进行技术检验与参数测量，以保证其各项指标符合其焊接工艺要求。所以，从一定意义上来讲，焊接工序是保证整个焊接质量的基本工序，也是保证其质量的基础。
　　1.2 裂纹
　　1.2.1 刚性裂纹：这种裂缝主要是因在焊接过程中，焊条直径过大而导致全身纵裂纹的出现，形成了裂纹源，即便是电流很小也将会出现隐形裂纹源。其主要原因是焊接应力的作用。在对产品进行焊接过程中，一定要针对其产品进行定位焊接，防止焊接直径过大，形成一定强度的内应力。在电流的影响将出现裂纹源等情况，这种微小的裂缝在外力作用下将迅速扩散，并沿着一定方向裂开，最终形成刚性裂纹。
　　1.2.2 材料裂纹：母材中硫和碳的含量过高、偏析很大等的时候，容易产生裂纹。或者在没有焊接的部位有部分定位焊开裂，并且定位焊开裂部位在打底焊前没有铲除，形成焊接裂纹源。
　　1.2.3 延迟裂纹：是指金属内部产生的毛状微细的裂纹，在气温较低的环境下进行焊接时，局部熔化金属冷却凝固过程快，易形成焊接应力。要避免这种情况的发生，可以降低被焊金属的冷却速度，如果条件允许，可以对被焊的结构进行预热。
　　1.3 夹渣现象
　　在焊接过程中，不免会出现熔渣现象，若留其在夹缝中，此时便可称作夹渣。依据金属材料特性的不同，焊接中所产生的熔渣形状也是有所不同的，如颗粒状、线状、条状等。夹渣过多将严重影响焊接的密度及强度，对此针对每一次焊接结束后都要进行其清理工作，以便下一次可以顺利进行焊接，保证其质量。针对夹渣形状的不同要采取不同措施加以处理。防止焊道被夹渣所堆积从而引起焊道变形，这样也会影响焊接产品的质量，通常情况下可以采用仰焊、立焊等方式避免其夹渣的出现。
　　1.4 气孔
　　这里所提及的气孔主要是指焊接过程中，因内部熔池产生气泡而出现圆形空穴所导致的，气孔的出现将严重影响焊接质量。气孔的形成也是由多种因素而导致的，如产品表面油渍、污垢、锈渍氧化等。此外，焊接环境的好坏也将对其产生影响。所以在为了有效避免这种情况的发生，就必须针对产品材料进行表面清理，根据焊接现场环境进行焊接测试，从而改善其恶劣环境，避免气泡现象的发生。
　　2 焊接质量控制措施
　　2.1 焊工资格的控制
　　焊接施工中，焊接的施工质量实质上是焊接工人的施工质量，所以焊接工人的作用是控制焊接质量过程中十分关键的因素。焊工的技术水平有初、中、高三级，会直接影响机械的焊接质量。因此，参与施工的焊接工人，必须懂得焊接的安全技术操作规程，具有焊接工人的操作证，准确熟练地进行焊接旌工，只有这样才能达到机械的设计标准，确保机械的焊接质量。
　　2.2 工艺过程的控制
　　焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证，才能获得优质的机械。焊接过程中，应控制好预热的温度；焊条应选择碱性焊条；控制好破口的形式；严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验，来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。
　　2.3 焊接材料控制
　　焊接过程中，要想焊出高质量的接头，必须严格控制焊接材料的选择，焊丝、焊剂以及焊接的辅助等，都要严格符合质量标准，同时，对于焊接材料的说明文件，要全面而且有效，材料的标识、标注等要清晰可辨。
　　2.4 焊接设备的控制
　　焊接过程中，电焊机是主要设备，没有焊机，整个焊接施工将无法进行。电焊机能够准确显示焊接施工时的电流，电流强弱的控制是焊接质量好坏的关键因素。对于电焊机进行控制的关键所在，就是控制其对电流的显示，切忌偏差和超标，电焊机电流、电压的显示装置，务必经过检定后才可进入施工环节。
　　2.5 焊接缺陷控制
　　2.5.1 气孔缺陷的预防。气孔的产生主要是由焊接电流及速度所决定，所以在进行焊接的过程中要严格控制焊接电流的压力以及速度，这样才能有效避免气孔的出现。同时做好清理工作，包括边缘水分、油渍、锈渍、杂质等。针对焊接的金属材料要进行妥善的管理与保护，避免焊接前金属材料的变质以及腐蚀。此外，在焊接过程中要注意焊接速度，将其尽量控制在适当的范围内。
　　2.5.2 焊接裂纹的预防。首先，在焊接前先确定材料以及焊接材料中有害物质的含量，尤其是磷、硫的含量。通常情况下，磷、硫的含量不超过0.030%。其次，针对焊接材料要测定其化学成分。最后，焊接过程中必须严格按照规定进行焊接，将其烘干，与此同时还要注意焊接金属材料上的油渍及水分。
　　2.5.3 夹渣缺陷的预防。可以通过以下几种方式对夹渣的出现进行有效预防：第一，坡口尺寸的选择，要按照规定选择恰当的尺寸，同时做好坡口边缘的清理工作。第二，对于多层焊接，要确定坡口位置准确进行焊接，针对每一层焊接结束后都要进行清理，然后做好封焊，做好焊接每个环节的质量把关，绝对不能出现偏芯等现象。
　　2.5.4 未焊透及熔合缺陷的预防。预防金属焊接中未焊透或未熔合的方法是选择正确的坡口尺寸，同时利用合理的焊接电流和速度对坡口的表面进行氧化皮和油污进行清理，封底焊清根要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。众所周知，在压力容器制造、安装、检修中，有许多都离不开焊接，并且很大部分是厚板焊接。焊接质量好坏直接关系到设备在静载和动载条件下的正常运转，而且涉及到使用周期、成本、安全生产及经济效益等问题。所以如何在有限的工期内既不影响生产又能保证焊接质量就显得尤为重要。要做到这一点，焊材的选择固然重要，但焊接工艺的影响同样不可忽视。
　　参考文献
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