近年來，由于我國軌道交通設備的突飛猛進，金屬焊接件焊后表面處理在軌道車輛方面的應用越來越廣泛。
碳鋼件的防腐能力很差，需要通過表面處理提高防腐能力。碳鋼件鍍鋅成為防腐的主要處理方式之一。但碳鋼件的表面處理，特別是焊接件的表面處理，通常會出現吐酸、鍍鋅層殘缺等缺陷。在實際解決問題中，由于焊接和表面處理兩道工序上下相互連接、相互影響，往往出現鍍鋅不合格時，焊接工序和表面處理工序互相推諉扯皮的現象，使問題更撲朔迷離，難以解決。
鋁合金材料的產品經表面處理后，既可以防腐蝕又有裝飾的作用。例如軌道車輛的側窗窗框，通常采用陽極氧化的表面處理方式。在鋁合金母材材質合格的情況下，表面氧化的鋁合金很少出現外觀質量問題。但因為鋁合金的焊接氣孔問題，焊接窗框的焊縫和熱影響區(qū)域位置卻經常導致外觀質量的不合格現象。實際問題解決中，問題往往受多種因素影響，難以找到準確原因從根本上解決。
綜合以上兩種材料，研究如何避免這些缺陷成為焊接工藝必須考慮的問題。
1 鋼焊接件鍍鋅缺陷
1.1 缺陷現象
1）焊縫表面鍍鋅層殘缺
2）未焊接的縫隙吐酸，造成鍍鋅層腐蝕
1.2 缺陷形成原因分析
1）焊縫表面鍍鋅層殘缺
碳鋼焊接件由于使用手工電弧焊（E 111）、CO2氣體保護焊、金屬熔化極活性氣體保護焊（MAG 135）等焊接方法，焊后焊縫表面形成焊渣、氧化皮等類硅酸鹽化合物。焊接后雖然大部分氧化皮都可以清理掉，但通常有些夾渣會嵌入焊縫，機械方法很難清理干凈。由于硅酸鹽基本不溶于普通酸堿，即使鍍鋅前化學預處理也很難去除。電鍍工藝依靠離子在金屬表面放電達到堆積沉淀作用，鍍鋅時，因夾渣基本不導電，表面就無法鍍鋅，最終形成局部鍍鋅層殘缺。
2）鍍鋅層腐蝕
碳鋼焊接件，由于非封閉焊縫設計、零件存在制造公差和裝配時存在間隙等原因，焊后常常存在很多縫隙。當進行鍍鋅前處理工序時，鍍鋅各工序槽液分別進入縫隙內，由于縫隙能夠含藏槽液，使各工序之間清洗不徹底，污染槽液的同時，還不利于最終的烘干工序。鍍鋅后縫隙中鈍化液沒有清洗干凈，烘干不徹底，殘留液體水分減少，濃度上升，腐蝕周邊鍍鋅層;徹底風干后，當遇到潮濕環(huán)境時，經過一段時間后，烘干的鈍化液成分在空氣中吸收水分，逐漸從縫隙中膨脹出來，形成吐酸。
1.3 解決措施
1. 焊接工藝中控制焊接方法的使用
避免使用手工電弧焊、藥芯焊絲氣體保護焊、埋弧焊等有藥皮的焊接方法，推薦使用鎢極氬弧焊（TIG 141）， 合格的焊工可以達到焊縫表面成型美觀，表面成型后基本無焊渣和氧化皮，即使有少量，也易于機械清理。
2. 做好焊接前表面清理工作
焊接件表面的氧化皮、油污、塵土等雜質都有可能在焊接時形成夾渣，導致鍍鋅前處理不干凈，形成鍍鋅缺陷。從源頭上鏟除污染源，可以有效杜絕焊渣的產生。實際生產中，建議徹底完全的去除碳鋼件所有表面氧化皮露出金屬光澤，清理方法除了機械打磨外，推薦使用整體噴砂或拋丸工藝。注意只清理焊縫周圍的氧化皮只能滿足焊接要求，而且會造成鍍鋅后表面差異。
3. 優(yōu)化焊接結構，封堵吐酸縫隙。
焊接結構的設計中，通常采用間斷焊接方式來控制焊接變形，但在鍍鋅件上，間斷焊接往往讓表面前處理工序一籌莫展，叫苦不迭！在焊接變形可以接受的條件下，盡量將間斷焊改為封閉連續(xù)焊接，使酸堿液體無處躲藏，徹底根除吐酸。不但能增加強度，還能使焊縫連續(xù)美觀。
2 鋁焊接件噴塑和氧化缺陷
2.1 缺陷現象
鋁合金表面處理缺陷由于采用TIG焊接方法，不存在夾渣現象，一般都是表面和內部氣孔缺陷。
2.2 缺陷形成原因分析
噴塑表面拱出的氣孔和氧化表面氣孔主要成因是焊接氣孔。
鋁合金的焊接在環(huán)境濕度大（相對濕度>60%）的時候，特別在夏天多雨季節(jié)，焊縫內部氣孔是無法完全避免的。焊接過程中，水在電弧作用下分解為氫氣和氧氣，其中氫氣在液態(tài)鋁合金熔池中的溶解度遠大于在固態(tài)鋁合金中的溶解度，導致在熔池冷卻過程中，多余的氫氣溢出，形成氫氣孔。在濕度高的環(huán)境中，母材表面、保護氣體中、焊絲表面都有水份的存在，即使?jié)穸瓤刂圃?0%以下，通過工藝評定認可的焊縫，焊縫中也不可能完全沒有氣孔。
這些氣孔離散分布在焊縫內部，當焊縫打磨面恰好穿過氣孔，化學拋光前處理就可以看到“明氣孔”;當打磨面在臨近氣孔上方時，前處理環(huán)節(jié)看不到氣孔，但在噴塑加溫過程中這種“暗氣孔”會因孔內氣壓升高而爆裂，在噴塑表面形成拱出型氣孔;在氧化過程中會因為氧化工藝的前處理，化學拋光腐蝕致使氣孔直徑變大，從微觀氣孔變?yōu)榭梢暁饪?，從而影響外觀。
2.3 解決措施
1.嚴格控制焊接環(huán)境濕度
經過大量生產經驗數據的積累，證實只有當環(huán)境相對濕度<30%時，焊縫內部氣孔的數量和大小才會大幅減少，才不會對表面處理件的外觀產生顯著影響。
2. 提前預熱烘干去除水分
因條件限制，濕度無法更好的控制時，可以采用烘箱預熱焊接件、焊接材料，烘干表面水汽，預熱溫度在60-80℃，15-20min。但當大氣環(huán)境相對濕度很高時（>80%），預熱方法也很難奏效。
3.電火花修補技術
以上兩種方法都無效的情況下，還可以采用事后修補措施，以達到表面處理的完美。
當出現氣孔后，再用弧焊方法修補，很容易造成焊縫中其它氣孔溢出到熔池中，產生新的表面氣孔。修補效果很差，往往需要重復多遍也不一定能消除氣孔。電火花堆焊修復設備（鑄造缺陷修復機），該設備原理類似低溫堆焊技術，母材基本不熔化的基礎上可以修復氣孔缺陷，完全滿足噴塑處理要求;但因堆焊金屬與焊縫金屬組織差異較大，存在色差，難以應用在基材金屬組織可見的氧化處理修復中。
3 結  論
1.鋼焊接件的表面缺陷控制措施：
通過控制焊接方法來減少焊縫表面夾渣生成;
同時嚴格進行焊前清理;
優(yōu)化焊接結構，封堵縫隙;
2.鋁焊接件的表面氣孔缺陷控制措施：
控制焊接環(huán)境濕度<30%;
整體預熱烘干焊接件及焊接材料;
電火花堆焊修復。