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针对某企业支架制造过程中采用CO2气体保护焊，焊接接头出现大量未熔合缺陷，分析了未熔合产生的原因，并阐述了防止未熔合的措施。实践证明，该措施有效地控制了未熔合缺陷，提高了焊缝合格率，获得了满意的焊缝质量，具有推广应用价值。同时，是否将“未熔合”焊接缺陷与“气孔和飞溅”相提并论，都是CO2气体保护焊焊时容易出现的缺陷，引起同仁的重视。 CO2气体保护焊优点：①明弧操作，施焊部位可见度好。②焊接成本低，CO2气体来源广，价格便宜，其焊接成本为手弧焊和埋弧焊的40%~50%。③焊接生产率高，由于焊接电流密度大，焊丝熔敷效率高，故焊接生产率比手弧焊高2~3倍。④电弧加热集中，受热面积较小，应力和变形小。⑤应用范围广，适应于薄板、厚板及全位置的焊接等。所以，许多工程机械制造和钢结构行业都广泛地应用。但是，在CO2气体保护焊操作过程中由于采用焊接工艺措施不当、管理人员业务水平和焊工操作水平所限，导致焊缝中出现未熔合缺陷的几率较大，严重影响了焊缝质量，造成支架返厂率高居不下。 本文主要通过现场调研和教学实践，针对未熔合缺陷，分析其产生原因有工艺因素和管理因素，阐述了防止出现未熔合的措施，对CO2气体保护焊工艺的应用和提高CO2气体保护焊焊接质量，具有重要和实际的意义。 1. 未熔合的特点及危害 （1）未熔合的特点 未熔合属于面型缺陷，在X射线底片上常模糊不清，只有当射线透照方向垂直于未熔合面时，才有较深的黑化度，颜色深浅较均匀，通常采用超声波检测。据对焊缝无损检测发现的缺陷中，未熔合占缺陷比重最大，约51.3%。所以，防止焊缝中产生未熔合，保证焊缝的焊接质量，是非常值得重视的问题。 （2）未熔合的危害 根据未熔合所在部位，可分为坡口边缘未熔合（侧壁未熔合）、层间未熔合（焊道之间未熔合）和焊缝根部未熔合三种。未熔合缺陷大都是以面状形式存在于焊缝中，除裂纹外最严重的一种缺陷。未熔合减少焊缝有效截面积，使焊缝强度降低，塑性韧性下降，产生应力集中，并沿其边缘处向外扩展形成裂纹，最终导致焊缝整体开裂。 2. 未熔合产生的原因 通过生产现场调研，发现产生未熔合缺陷的原因很多，有焊工技能水平的因素，也有焊接参数选择不当的因素，还有管理人员不专业和领导施压只追求产量的原因等。 （1）焊工技能操作水平较弱 该车间所有焊工180余人，正式职工52人，临时34人，外包工程队焊工94人，其中经过培训取得国家质量监督局《特种设备作业人员证》的75人，约占41.7%。焊工稳定性差，大部分人员未经正规培训。 （2）焊接参数选择不当 ①焊接电流选择不当。电流过小，焊接速度太快，焊接热输入过小，使母材坡口或上一层焊缝金属未能完全熔化；电流过大，熔敷金属过多，在母材边缘还没有达到熔化温度就覆盖上铁液而产生未熔合。②焊接速度过慢。尤其是横焊位，焊接速度过慢，熔敷金属下坠会覆盖在下坡口母材上造成未熔合。③坡口角度过小，焊枪角度不当。坡口角度过小，焊枪角度偏向某一边而另一边未完全熔化就被熔敷金属覆盖形成虚焊现象。④焊接电流与电弧电压不匹配时，电弧不能正常燃烧，热量不够造成未熔合。⑤焊前清理不干净。母材坡口或层间焊缝有铁锈、氧化膜、对口固定物、熔渣等污物未清除干净，焊接时未能将其熔化而盖上熔敷金属。⑥预热温度不够。焊件过大、散热速度太快，由于预热温度低或未预热，热量不够，起焊部位温度低，使坡口的开始端未熔化，从而产生未熔合。⑦未准确理解多层多道焊工艺。设计部门片面地强调多层多道焊，认为所有焊缝都要采用多层多道焊工艺，把平焊位的焊缝改成横焊位（有行车配合），增加了焊接操作难度，降低了效率。 （3）只求量不注质量
3. 防止产生未熔合的措施 （1）防止未熔合产生基本途径 加强焊工培训，制定培训方案，分期分批地把所有焊工轮训一次，使其熟练掌握CO2气体保护焊操作技能。同时，提高质检部门人员业务水平。 （2）合理选择焊接参数
（3）管理因素 企业领导和职工应以心相交，关爱职工健康，以心相交者，成其久远。企业领导关心职工身心健康，改善车间环境，给工人留一点休息、喝水的时间，则是一种爱的交流。以心换心，以爱换爱，这样的关心，职工是能感受到的，工作能心情舒畅，自然会增强责任感，不仅仅以物质的得失为条件，会尽心尽力，共同提高企业利润。 4. 结语 CO2气体保护焊具有优异的特性和广阔的应用前景，在实际工作中应当分清产生未熔合的主要因素，采取合理的焊接工艺措施和改善企业管理方法，可有效地控制未熔合缺陷，获得满意的焊缝质量。 同时，大多焊接教材均认为CO2焊最容易出现的两大缺陷是气孔与飞溅，我们认为是不够的，应该再添加上“未熔合缺陷”。未熔合缺陷不可小觑，应与裂纹缺陷等同对待，望能引起广大焊接工作者的重视，并在焊接教材上有所体现。 文章来源：《金属加工（热加工）》焊接与切割专刊，2017年第10期，65-66页。 |
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