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摘 要 本文通过对焊接接头缺陷的分析，提出了预防焊接接头缺陷的具体措施，从严把原材料质量关到焊接过程中对施工质量进行监督和检查，都提出了一定的要求。
关键词 焊接接头；焊接缺陷；结晶裂纹；延迟裂纹；焊接顺序
中图分类号 TG407 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）121-0108-02
焊接质量是机械行业的生命线，是矿业机械设备企业发展最强有力的保障。同一种或不同结构件焊接中，由于结构件构造的不同，使接头方式和接头位置存在差异。导致整条焊缝中断次数和焊接接头较多，从而使整体焊接存在较多的应力集中点，所以，在焊接时，应该尽量避免应力集中，应力集中的地方，很有可能成为裂纹衍生的源头，造成应力裂纹，降低材料的刚度，影响到整体产品的焊接质量。
1 焊接接头缺陷
1.1 外部缺陷
焊接接头的外部缺陷一般用肉眼就能观察到，主要有焊瘤、咬边、凹坑、烧伤、余高不足或过大、错边及弧坑处理不良等。
1.2 内部缺陷
焊接接头的内部缺陷是指必须借助仪器设备测试才能判断出的缺陷，主要有未熔合、未焊透、气孔、夹渣及白点等。内部缺陷因肉眼观察不到，危害更大，要坚决杜绝。
1.3 焊接缺陷
指在焊接过程中或焊接完放置一段时间后，在焊接接头范围内产生的局部开裂现象，如焊接裂纹是常见的焊接缺陷。在液压支架的钢材焊接中常出现的裂纹主要是热裂纹和冷裂纹。
结晶裂纹是最常见的热裂纹，在金属凝固过程中出现，主要出现在焊缝中，少数出现在热影响区。结晶裂纹的产生是由于焊缝中含有较多的硫、磷等杂质，在焊缝金属凝固过程中形成了一此低熔点的结晶，然后在结晶界形成液态薄膜。在冷裂纹中最常见的是延迟裂纹。在低、中合金钢的热影响区或焊缝中，当焊接后一段时间，可能出现各种l1态的延迟裂纹。有的出现在接头表面，有的出现在接头内部。
1.4 原因分析
1）对所焊接的结构件的内部构造不了解。在实际焊接工作中，由于对结构件的构造不了解，造成盲目焊接，本应是在盖面焊接的焊缝，再焊接内挡时就已经焊接完成，这样再盖面焊接盖板时，本应覆盖接头形成连贯焊缝的长焊缝时却出现了不应该有的接头，使得接头多而造成接头应力集中点过多等。而接头应力点过多造成应力缺陷，可能会导致接头处裂纹，从而直接影响到了整体焊缝的强度，为产品的焊接质量留下了隐患，降低了产品的使用寿命。进一步也有可能会给企业带来经济上的损失。
2）讲究焊接速度、忽视焊接质量。①部分焊接操作人员在焊接过程时，没有正确的选用相对应焊接工艺，对工件的变形产生影响。②部分焊接员工在焊接时，喷嘴清理不及时、不到位，致使喷嘴内部淤积过多的飞溅，气体保护效果差，易产生气孔是不容忽视的。③焊接随意性大、理论知识不足，对于接头的隐患没有足够的认识
经过分析，确立正确的焊接顺序不仅可以得到连贯焊缝，减少过多的焊接接头，使所焊接的结构件内在质量得到了保证，而且外观质量也会得到大幅度的提高，从而降低焊接质量隐患，是提高产品使用寿命的主要原因之一。
2 焊接接头缺陷预防措施
焊接全过程包括原材料、焊接材料、施工人员的焊接技能、焊接前准备、焊接和焊接后热处理等工序。因此，要预防焊接缺陷、解决焊接过程中存在的问题、抓好焊接质量，就必须加强焊接前和焊接中每一道工序的质量管理。
2.1 焊接前的质量控制
首先要把好原材料质量关。尽量选正规厂家生产的产品，检查钢厂提供的材料质量检验单。为了保证材料的真实性，取样送检时应采取由建设方委托的该工程项目取样送检见证人专人负责。如果具有法律效应的检验结果不合格但已进入工地的钢材，应该由质量监督部门通知建设单位进行拆除和清场，坚决杜绝使用不合格钢材。
2.2 焊接中的质量控制
焊接过程包括焊接、预热和焊接后热处理。焊接前的质量控制和焊接中的质量控制是保证最终焊接质量、预防废品和返工的必要条件，是整个焊接质量控制过程中的重要组成部分。
焊工的技术水平是影响焊接质量的直接因素之一。要做到思想上重视，具体操作上细心。严格控制电流电压。
1）咬边。主要是由于焊接电流过大、电弧拉长或运条不稳引起的。咬边最大的危害是损伤了母材，使母材有效截面减小，也会引起应力集中。预防措施是焊接时调整好电流，电流不宜过大，且控制弧氏，尽量用短弧焊接，运条时手要稳，焊接速度不宜太快，应使熔化的焊缝金属填满焊接坡口边缘。
2）焊瘤。主要是由于焊接电流过大或焊接速度过慢引起。它的危害是焊瘤处易应力集中且影响整个焊缝的外观质量。预防措施是适当调小焊接电流，焊接时注意熔池大小，以便调整焊接电流或焊接速度。
3）弧坑。主要是由于断弧或熄弧引起。弧坑的存在减小了焊缝截面，降低了接头的有效强度，并且弧坑处常伴有弧坑裂纹，危害较大。预防措施是尽量减小短弧次数，每次熄弧前应稍微停留或做几次摆动运条，使有较多的焊条熔化填满弧坑处。
4）气孔。产生气孔的因素较多，如焊条未按规定烘干、母材除锈不彻底、焊接电压不稳、弧氏过氏等。注意大气的变化，刮风、下雨要有遮挡措施；焊接 时选择适当的电流及焊接速度。
5）夹渣。夹渣一般是由于熔池冷却过程中非金属物质如焊条药皮中某些高熔点组分、金属氧化物等来不及浮出 熔池表面而残留在焊缝金属中引起的。预防措施是焊接前应严格清理母材坡口及附近的油污、氧化皮 等，多层焊接时彻底清理前一道焊缝流下的熔浓。
6）根部未焊透。主要原因是接头对接缝隙过小，焊接电流过小，焊接速度过快，其危害性是降低接头的机械性能。预防措施是控制接头坡口尺寸及对接间隙，选择合适的焊接电流和焊接速度。 7）未熔合。指焊缝金属与母材未能完全熔化结合，多层焊接也存在层间未熔合。主要原因是焊接线能量过小，或焊接电弧偏离焊缝中心。预防措施是选择合适的焊接参数，焊接时不宜过快，弧长适当，注意焊条角度。
8）裂纹及裂缝。这是焊缝中危害最大的一种缺陷，任何可焊缝都不容许有裂纹及裂缝出现，一经发现必须马上清除返修。按裂纹产生的原因不同，有热裂纹、冷裂 纹及再热裂纹之分。
3 采取措施
1）打底焊。按“纵横立”的顺序，焊道均匀，焊角高度
6 mm～8 mm。施焊前先将工件放置成水平位置，将各件与底板焊接溜缝加固，然后将工件靠在焊接架上放置成垂直位置，将各件立缝对称加固，再将工件翻转180°，加固焊缝3、4，加固焊缝高度不小于6 mm，定位焊缝有裂纹应除去重焊。
2）焊接。按“立横纵”的顺序。打底焊后施焊焊缝3、4，然后将工件翻转，施焊焊缝1、2，立缝焊完后进行横向焊缝的焊接，最后焊好纵向焊缝焊道分布应采用多层多道焊，V型焊缝及塞焊均参照执行。焊缝的起焊和终焊都不准在两条或两条以上焊缝的交接处息弧，至少要离开25 mm。焊缝的引弧应于起焊前5 mm～15 mm处引燃，再回拉至起焊点起焊，为保证焊接质量，每道焊接接头应尽量错开。选择合理的焊接顺序，从焊道中部或工件中部开始向外焊。
3）焊接方向均采用分中退焊法，即起焊位置均选在结构的中间位置，分别向两端退焊。
4）Ⅱ、Ⅲ次及后续焊接时均先打底焊后施焊。
5）焊接前需整体预热时，预热后应立即进行施焊，每次焊接应保持规定的层间温度。可控制中间工序的周转时间和重新预热来保证，焊接时严禁采用下坡焊。盖板焊接应先焊横缝，再焊纵缝，从中间向两边施焊。
4 结束语
通过对焊接顺序的要求和对焊接接头位置的确定，可有效地减少应力的集中点，保证产品质量，避免了应力过于集中而带来的危害。
随着煤炭行业的快速发展和相关政策的调整，我们不断通过长期的摸索和总结，目前液压支架结构件质量检验较以往明显提高了制造质量和效率，得到了用户的高度评价，具有良好的经济效益和社会效益。随着时代的发展和企业的进步，我们公司正逐渐形成具有制造和开发、工程成套、有创新的能力，并且向着能提供完整矿山机械装备解决方案的企业实体的方向迈进。
参考文献
[1]李德学.古城湾特大桥钢桁梁焊接接头低温冲击试验研究[J].钢结构，2011，07.
[2]车平，陈辉，张剑峰，袁俊，孙立雄.桥梁钢Q370q双丝埋弧焊研究[J].电焊机，2011，08.
[3]何柏林.超声冲击对镁合金焊接接头疲劳性能的研究现状[J].华东交通大学学报，2011，03.
关键词 焊接接头；焊接缺陷；结晶裂纹；延迟裂纹；焊接顺序
中图分类号 TG407 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）121-0108-02
焊接质量是机械行业的生命线，是矿业机械设备企业发展最强有力的保障。同一种或不同结构件焊接中，由于结构件构造的不同，使接头方式和接头位置存在差异。导致整条焊缝中断次数和焊接接头较多，从而使整体焊接存在较多的应力集中点，所以，在焊接时，应该尽量避免应力集中，应力集中的地方，很有可能成为裂纹衍生的源头，造成应力裂纹，降低材料的刚度，影响到整体产品的焊接质量。
1 焊接接头缺陷
1.1 外部缺陷
焊接接头的外部缺陷一般用肉眼就能观察到，主要有焊瘤、咬边、凹坑、烧伤、余高不足或过大、错边及弧坑处理不良等。
1.2 内部缺陷
焊接接头的内部缺陷是指必须借助仪器设备测试才能判断出的缺陷，主要有未熔合、未焊透、气孔、夹渣及白点等。内部缺陷因肉眼观察不到，危害更大，要坚决杜绝。
1.3 焊接缺陷
指在焊接过程中或焊接完放置一段时间后，在焊接接头范围内产生的局部开裂现象，如焊接裂纹是常见的焊接缺陷。在液压支架的钢材焊接中常出现的裂纹主要是热裂纹和冷裂纹。
结晶裂纹是最常见的热裂纹，在金属凝固过程中出现，主要出现在焊缝中，少数出现在热影响区。结晶裂纹的产生是由于焊缝中含有较多的硫、磷等杂质，在焊缝金属凝固过程中形成了一此低熔点的结晶，然后在结晶界形成液态薄膜。在冷裂纹中最常见的是延迟裂纹。在低、中合金钢的热影响区或焊缝中，当焊接后一段时间，可能出现各种l1态的延迟裂纹。有的出现在接头表面，有的出现在接头内部。
1.4 原因分析
1）对所焊接的结构件的内部构造不了解。在实际焊接工作中，由于对结构件的构造不了解，造成盲目焊接，本应是在盖面焊接的焊缝，再焊接内挡时就已经焊接完成，这样再盖面焊接盖板时，本应覆盖接头形成连贯焊缝的长焊缝时却出现了不应该有的接头，使得接头多而造成接头应力集中点过多等。而接头应力点过多造成应力缺陷，可能会导致接头处裂纹，从而直接影响到了整体焊缝的强度，为产品的焊接质量留下了隐患，降低了产品的使用寿命。进一步也有可能会给企业带来经济上的损失。
2）讲究焊接速度、忽视焊接质量。①部分焊接操作人员在焊接过程时，没有正确的选用相对应焊接工艺，对工件的变形产生影响。②部分焊接员工在焊接时，喷嘴清理不及时、不到位，致使喷嘴内部淤积过多的飞溅，气体保护效果差，易产生气孔是不容忽视的。③焊接随意性大、理论知识不足，对于接头的隐患没有足够的认识
经过分析，确立正确的焊接顺序不仅可以得到连贯焊缝，减少过多的焊接接头，使所焊接的结构件内在质量得到了保证，而且外观质量也会得到大幅度的提高，从而降低焊接质量隐患，是提高产品使用寿命的主要原因之一。
2 焊接接头缺陷预防措施
焊接全过程包括原材料、焊接材料、施工人员的焊接技能、焊接前准备、焊接和焊接后热处理等工序。因此，要预防焊接缺陷、解决焊接过程中存在的问题、抓好焊接质量，就必须加强焊接前和焊接中每一道工序的质量管理。
2.1 焊接前的质量控制
首先要把好原材料质量关。尽量选正规厂家生产的产品，检查钢厂提供的材料质量检验单。为了保证材料的真实性，取样送检时应采取由建设方委托的该工程项目取样送检见证人专人负责。如果具有法律效应的检验结果不合格但已进入工地的钢材，应该由质量监督部门通知建设单位进行拆除和清场，坚决杜绝使用不合格钢材。
2.2 焊接中的质量控制
焊接过程包括焊接、预热和焊接后热处理。焊接前的质量控制和焊接中的质量控制是保证最终焊接质量、预防废品和返工的必要条件，是整个焊接质量控制过程中的重要组成部分。
焊工的技术水平是影响焊接质量的直接因素之一。要做到思想上重视，具体操作上细心。严格控制电流电压。
1）咬边。主要是由于焊接电流过大、电弧拉长或运条不稳引起的。咬边最大的危害是损伤了母材，使母材有效截面减小，也会引起应力集中。预防措施是焊接时调整好电流，电流不宜过大，且控制弧氏，尽量用短弧焊接，运条时手要稳，焊接速度不宜太快，应使熔化的焊缝金属填满焊接坡口边缘。
2）焊瘤。主要是由于焊接电流过大或焊接速度过慢引起。它的危害是焊瘤处易应力集中且影响整个焊缝的外观质量。预防措施是适当调小焊接电流，焊接时注意熔池大小，以便调整焊接电流或焊接速度。
3）弧坑。主要是由于断弧或熄弧引起。弧坑的存在减小了焊缝截面，降低了接头的有效强度，并且弧坑处常伴有弧坑裂纹，危害较大。预防措施是尽量减小短弧次数，每次熄弧前应稍微停留或做几次摆动运条，使有较多的焊条熔化填满弧坑处。
4）气孔。产生气孔的因素较多，如焊条未按规定烘干、母材除锈不彻底、焊接电压不稳、弧氏过氏等。注意大气的变化，刮风、下雨要有遮挡措施；焊接 时选择适当的电流及焊接速度。
5）夹渣。夹渣一般是由于熔池冷却过程中非金属物质如焊条药皮中某些高熔点组分、金属氧化物等来不及浮出 熔池表面而残留在焊缝金属中引起的。预防措施是焊接前应严格清理母材坡口及附近的油污、氧化皮 等，多层焊接时彻底清理前一道焊缝流下的熔浓。
6）根部未焊透。主要原因是接头对接缝隙过小，焊接电流过小，焊接速度过快，其危害性是降低接头的机械性能。预防措施是控制接头坡口尺寸及对接间隙，选择合适的焊接电流和焊接速度。 7）未熔合。指焊缝金属与母材未能完全熔化结合，多层焊接也存在层间未熔合。主要原因是焊接线能量过小，或焊接电弧偏离焊缝中心。预防措施是选择合适的焊接参数，焊接时不宜过快，弧长适当，注意焊条角度。
8）裂纹及裂缝。这是焊缝中危害最大的一种缺陷，任何可焊缝都不容许有裂纹及裂缝出现，一经发现必须马上清除返修。按裂纹产生的原因不同，有热裂纹、冷裂 纹及再热裂纹之分。
3 采取措施
1）打底焊。按“纵横立”的顺序，焊道均匀，焊角高度
6 mm～8 mm。施焊前先将工件放置成水平位置，将各件与底板焊接溜缝加固，然后将工件靠在焊接架上放置成垂直位置，将各件立缝对称加固，再将工件翻转180°，加固焊缝3、4，加固焊缝高度不小于6 mm，定位焊缝有裂纹应除去重焊。
2）焊接。按“立横纵”的顺序。打底焊后施焊焊缝3、4，然后将工件翻转，施焊焊缝1、2，立缝焊完后进行横向焊缝的焊接，最后焊好纵向焊缝焊道分布应采用多层多道焊，V型焊缝及塞焊均参照执行。焊缝的起焊和终焊都不准在两条或两条以上焊缝的交接处息弧，至少要离开25 mm。焊缝的引弧应于起焊前5 mm～15 mm处引燃，再回拉至起焊点起焊，为保证焊接质量，每道焊接接头应尽量错开。选择合理的焊接顺序，从焊道中部或工件中部开始向外焊。
3）焊接方向均采用分中退焊法，即起焊位置均选在结构的中间位置，分别向两端退焊。
4）Ⅱ、Ⅲ次及后续焊接时均先打底焊后施焊。
5）焊接前需整体预热时，预热后应立即进行施焊，每次焊接应保持规定的层间温度。可控制中间工序的周转时间和重新预热来保证，焊接时严禁采用下坡焊。盖板焊接应先焊横缝，再焊纵缝，从中间向两边施焊。
4 结束语
通过对焊接顺序的要求和对焊接接头位置的确定，可有效地减少应力的集中点，保证产品质量，避免了应力过于集中而带来的危害。
随着煤炭行业的快速发展和相关政策的调整，我们不断通过长期的摸索和总结，目前液压支架结构件质量检验较以往明显提高了制造质量和效率，得到了用户的高度评价，具有良好的经济效益和社会效益。随着时代的发展和企业的进步，我们公司正逐渐形成具有制造和开发、工程成套、有创新的能力，并且向着能提供完整矿山机械装备解决方案的企业实体的方向迈进。
参考文献
[1]李德学.古城湾特大桥钢桁梁焊接接头低温冲击试验研究[J].钢结构，2011，07.
[2]车平，陈辉，张剑峰，袁俊，孙立雄.桥梁钢Q370q双丝埋弧焊研究[J].电焊机，2011，08.
[3]何柏林.超声冲击对镁合金焊接接头疲劳性能的研究现状[J].华东交通大学学报，2011，03.