CO2气体保护焊的焊接缺陷研究

CO2气体保护焊的焊接缺陷研究

张志丹

中车大连机车车辆有限公司钢结构分厂

摘要：在当前物体焊接规模和数量持续增加的新市场经济常态下，高效焊接技术的应用在提高焊接质量、物体稳固性和安全性的基础上，也为企业可持续发展目标的实现奠定了良好基础，但纵观在当前技术推广过程中，其技术应用及推广作业成效与预期作业目标之间始终存在一定差距，为此本文主要针对高效焊接技术中CO2气体保护焊接技术践行过程存在的问题，对其优化策略进行了全面剖析。

关键词：高效焊接技术；CO2气体保护焊；焊接缺陷；优化策略

引言：在现代物体焊接过程中，焊接工艺的先进度对物体焊接质量和效率具有直接影响，尤其对大结构、大部件进行焊接拼装时，在焊接技术选择时，基层产业机构和相关部门需确保所应用的焊接技术在操作完成后，不仅能满足物体稳固性、安全性等方面的需求，此外还能确保它们高动力、大负载作业的高效运转，为此经过科研工作者不断地探索实践，CO2气体保护焊技术应运而生，将其实践于焊接作业，成为了现阶段产业推动企业可持续发展的重要手段。

一、CO2气体保护焊的焊接缺陷剖析

（一）焊缝的尺寸与预期焊接不一致

在进行焊接作业过程中，焊缝尺寸与预期焊接目标不一致是极为常见的一种焊接问题，而导致焊缝过宽和过窄的原因主要有两点，即一是在低温作业环境下，操作人员自身由于受外界温度的影响，在进行操作过程中其灵敏度相对较低，因此对于焊缝的控制也存在一定问题，二是由于在焊接过程中，焊接后焊材和母材的融合不仅受外界温度影响极为强烈，其收缩的一致性也往往难以达到统一化，最终对焊接整体作业造成了极为不利的影响。

（二）焊材裂缝和脆断问题的产生

经大量调研数据分析可知，在进行焊接作业过程中，由于焊接温度和外界环境温度之间存在显著的温度差，因此焊材和母材在焊接时，焊材的高温与母材的低温两者之间会致使焊材产生剧烈收缩变化，进而导致裂缝和脆断问题的产生。具体而言，就是施工单位工作人员将焊條瞬间加热至融化状态，但在与低温母材接触时，骤热到骤冷的过度不仅使焊材产生了剧烈收缩变化，甚至会对整体施工质量和施工效率产生一定影响，最终严重阻碍了企业的进一步发展。

（三）夹渣、未熔透现象

就目前来看，焊缝尺寸的不一致以及焊材裂缝问题是低温焊接过程中的常见焊接问题，但除此之外，夹渣、未熔透现象也是进行焊接时存在的一种问题，但这种问题的发生率相对较低，其主要是由于施工单位焊接时仍采用与正常温度下一样的电流进行加热焊接，使得焊材未能进行完全融化，在进行与母材的融合时会存在上述问题，最终也对焊接质量和焊接效率造成了一定影响。

二、CO2气体保护焊的焊接缺陷的优化处理对策

（一）施工前准备工作

1.材料的准备

从某方面而言，焊接材料对焊接质量和焊接效率的影响力是不容忽视的，为此要想从根本上规避一系列其它焊接问题的产生，在进行焊接材料选择时，工作人员需在保证设计要求的前提下，综合考虑的基本性能，以此来选择合适的焊接材料。

2.焊接工艺的合理化选择

在进行焊接作业过程中，焊接工艺的科学性、合理性和有效性与否，在一定程度上对企业整体发展而言具有重要影响，故此为从根本上保证电弧深入焊缝底部，减少焊后变形情况，施工单位工作人员在进行焊接时，需尽量依据实际情况选择合适的坡口形式，以此在降低工程施工难度的基础上，为预期施工目标的实现打下坚实基础。除此之外，在进行焊接作业过程中，焊接次序也是导致残余应力产生的主要原因，为此要想切实保障焊接结构质量，在进行焊接时，工作人员还需严格按照“先焊收缩量较大焊接节点、后焊收缩量较小焊接节点”的顺序，以此规避后期各项施工作业问题的产生。

3.施工作业条件及安全设施

在进行焊接作业时，为从根本上保障焊接的安全性、可靠性，施工单位需从根本上认识到低温环境对焊接施工安全保障方面的影响力，并通过采取科学有效地安全措施来为施工人员营造良好的作业环境，为预期目标的实现打下坚实基础。

（二）施工过程控制工作

在进行焊接作业过程中，质量问题产生的主要原因是由于焊接温度和环境温度之间较大的温度差，为此要想从根本上规避上述问题的产生，在焊接作业前，施工人员除了要做好上述准备工作外，在实际施工作业过程中，还需做好如下工作，即：

其一，工作人员可通过采取焊前预热的方式，即通过缩小焊接材料温差，确保在焊接过程中焊接材料温度的一致性，以此规避焊接材料剧烈热胀冷缩现象的产生，最终极大地保障了金属结构的严密性和稳定性。具体而言就是工作人员可利用火热对各个部位进行加热处理，并在确保母材与焊接区域温差一致性的基础上，进行焊接作业；

其二，焊后热。通常而言，为从根本上提高焊接质量和焊接效率，规避残余应力的产，基层产业机构和相关主管部门在进行焊接作业后，需对焊接材料进行二次加热，这一举措的意义在于减少焊接材料裂缝及脆断情况的发生；

其三，焊后缓冷。在焊后热作业后，为确保后期各项作业的顺利实施，基层产业机构和相关主管部门需对焊接材料采取厚棉被覆盖包裹等形式进行缓冷作业，具体而言就是相关人员需密闭空气流通部位，并缓冷至焊接区、焊缝正面、背面均达周围环境温度为止。从某方面而言，焊后保温作业的开展，其目的是为了有效地对焊接后金属材料散热进行合理化控制，最终为规避骤冷骤热对焊接工艺效果的影响。

结束语

简而言之，在当前物体焊接规模和数量持续增加的新产业时代背景下，如何提高物体焊接质量是现阶段企业的核心发展方向，为此将CO2气体保护焊技术实践于焊接工艺，并对焊接手段进行不断优化是确保企业可持续发展的重要战略基础。

参考文献：

[1]陈祝年.焊接工程师手册[M].机械工业出版社，2018，12（15）：166-169.

[2]方洪渊.焊接结构学[M].机械工业出版社，2018，13（15）：222-223.