趙衛(wèi)賓

摘要：現(xiàn)階段我國的機(jī)械設(shè)備加工領(lǐng)域的發(fā)展比較迅速，在工業(yè)生產(chǎn)制造中，機(jī)械設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。焊接作為機(jī)械設(shè)備加工中的一個(gè)重要步驟，其是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是現(xiàn)在的焊接工藝還存在著一些問題，制約了機(jī)械設(shè)備的性能。只有解決了這些問題，才能使機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量全面提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)的技術(shù)都進(jìn)行了革新，提高了生產(chǎn)效率。保證以科學(xué)的方法來進(jìn)行焊接，才能提高機(jī)械設(shè)備加工的質(zhì)量。本文主要就機(jī)械設(shè)備加工過程中的焊接缺陷進(jìn)行簡要闡述，提出了改進(jìn)的方法，保證焊接工藝的正常實(shí)行，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備加工的質(zhì)量。

關(guān)鍵字：機(jī)械設(shè)備;焊接工藝;UT探傷

導(dǎo)言

焊接作為現(xiàn)階段金屬材料連接的一種主要方式，在實(shí)際焊接過程中焊接效果容易受到多方面因素的影響，包括加工材料的質(zhì)量、焊縫金屬性能、焊接技術(shù)水平等。為了保障機(jī)械設(shè)備加工焊接效果，需要樹立全過程質(zhì)量管理理念，分別從前期的材料選擇、焊接工藝各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)控制，以及完善焊接管理制度等方面加強(qiáng)監(jiān)督管理，提高工業(yè)機(jī)械設(shè)備的焊接性能。

1工業(yè)機(jī)械設(shè)備加工焊接缺陷

焊接缺陷的存在會(huì)直接影響工業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用效果，根據(jù)缺陷分布位置的不同，可以將其分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷兩種類型。其中常見的外部缺陷有咬邊、弧坑、焊穿、焊瘤、氣孔、電弧擦傷等幾種。以咬邊為例，其產(chǎn)生原因通常是在焊接操作時(shí)，實(shí)際焊接電流超過了額定電流，以至于電弧拉得過長，在恒焊、仰焊中比較常見。對(duì)于咬邊問題，除了要加強(qiáng)電流控制外，還要求工作人員規(guī)范運(yùn)條方法，找準(zhǔn)焊接角度，可以降低咬邊問題的發(fā)生率。常見的內(nèi)部缺陷有裂紋、夾渣、白點(diǎn)、未焊透等幾種。以未焊透為例，焊接電流偏小，焊接速度過快，都會(huì)造成焊接效果不理想。要想保證材料焊透，應(yīng)調(diào)整焊接電流至合適大小，控制好焊接速度，盡量縮短電弧長度，均勻焊接。

2工業(yè)機(jī)械設(shè)備加工焊接技術(shù)要點(diǎn)

2.1開坡口

對(duì)于厚度超過100mm的厚材料，為了取得良好的焊接效果，應(yīng)提前對(duì)材料進(jìn)行坡口處理。在材料的雙面開一個(gè)“V”字型口。坡口角度與熔深有密切聯(lián)系，通常來說坡口角度越大，熔深越深。

2.2焊前清理

開坡口結(jié)束后，還需要對(duì)材料進(jìn)行簡單的清理工作，為下一步的焊接創(chuàng)造良好的條件。例如使用銼刀或砂紙將坡口位置打磨光滑，坡口內(nèi)壁也要進(jìn)行簡單的打磨，避免存在明顯的切割痕跡。另外，還要清理材料表面的油污、鐵銹等物質(zhì)，做好焊前清理可以有效防止后期焊接操作中出現(xiàn)氣孔、夾渣、裂紋等問題。因此，作為焊接前的最后一道工序，清理工作也需要引起焊接技術(shù)工人的高度重視。

2.3烘干焊條

使用堿性焊條可以在一定程度上提高焊接效果。選擇合適的焊條之后，還要對(duì)焊條進(jìn)行烘干處理。將焊條置于300℃的恒溫環(huán)境下，持續(xù)進(jìn)行加熱烘干約1小時(shí)。如果焊條不是直接使用，可以將其放置于恒溫（100℃）密封桶內(nèi)進(jìn)行保存，待使用時(shí)將其取出。

2.4控制預(yù)熱溫度

在正式焊接前需要對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)熱。這是十分重要的焊接加工工序，預(yù)熱時(shí)需符合鋼板厚度以及其中的碳含量。氣保焊焊接和焊接堿性焊條時(shí)，需要具備180℃-200℃的預(yù)熱溫度，同時(shí)還需合理應(yīng)用電加熱，保持均勻的預(yù)熱溫度。焊接設(shè)備時(shí)，需要存在200℃-400℃的層間溫度。如果中斷焊接，則需要重新進(jìn)行預(yù)熱。

2.5輸入焊接參數(shù)

如上文所述，焊接過程中電流大小、焊接速度、焊接角度等參數(shù)的變化，都會(huì)對(duì)最終的焊接效果產(chǎn)生直接影響。因此在實(shí)際操作時(shí)，也要將焊接參數(shù)調(diào)整至最佳狀態(tài)。例如根據(jù)焊接直徑的不同，對(duì)于直徑為3.0mm的打底焊，將電壓調(diào)整為20V-25V，焊接電流為100A-140A，焊接速度控制在180-220mm/min;對(duì)于直徑為4.0mm的普通焊接，將電壓調(diào)整至25V-30V，焊接電流為150A-200A，焊接速度控制在200-240mm/min;對(duì)于直徑為1.5mm的二氧化碳?xì)獗：?，將電壓調(diào)整至24V-28V，焊接電流為220A-250A，焊接速度控制在250-350mm/min。

2.6焊接操作

用多層多道焊的焊接方式。薄焊層窄焊道，不可以隨意擺動(dòng)立焊部位。此外，立焊過程中，擺動(dòng)的時(shí)候也不可以超過20mm。

2.7焊接機(jī)械設(shè)備管理

為了確保焊接機(jī)械設(shè)備的整體質(zhì)量，在完成焊接整體厚度的1/2和1/4時(shí)，需要適當(dāng)進(jìn)行中間UT探傷，以及時(shí)發(fā)展和解決焊接過程中出現(xiàn)的問題，及時(shí)返修，從而保證焊接設(shè)備的整體質(zhì)量。一般情況下，在進(jìn)行兩次返修后，如果還是會(huì)出現(xiàn)焊接缺陷，此時(shí)需要暫停焊接和返修，待充分考慮各種因素后，再進(jìn)行返修和焊接。一是清除焊接缺陷時(shí)，合理應(yīng)用碳弧氣刨，之后把其打磨形成U破口，直到表面，光亮不存在滲碳層和氧化皮為止;二是基本形式為碳?xì)馀倨瓶?，半徑不小?的圓滑破口底部，平整的破口斜面，20°左右的斜面夾角;三是檢測(cè)打磨部位時(shí)應(yīng)用PT方式，以保證能及時(shí)清理干凈缺陷。

2.8焊后消氫處理

完成焊接后，還要對(duì)焊接部位進(jìn)行后預(yù)熱處理，提高焊接效果。將溫度調(diào)節(jié)至300℃，并保持恒定，整個(gè)后預(yù)熱持續(xù)時(shí)間一般在3小時(shí)左右，條件允許情況下可延長至5小時(shí)。后預(yù)熱結(jié)束，使用石棉等耐高溫且具有一定保溫隔熱效果的材料，將工業(yè)機(jī)械設(shè)備加工焊接部位遮蓋住，讓其熱量緩慢散失和降溫。大約在靜置36小時(shí)后，焊接部位的溫度可以回歸至正常時(shí)，此時(shí)可以依據(jù)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)法（GB11345）》國家標(biāo)準(zhǔn)或者相關(guān)檢測(cè)規(guī)范，對(duì)焊接設(shè)備最終進(jìn)行UT探傷。

3工業(yè)機(jī)械設(shè)備加工焊接工藝優(yōu)化措施

3.1加強(qiáng)焊接材料質(zhì)量控制

部分焊接缺陷的產(chǎn)生，與焊接材料質(zhì)量不過關(guān)有直接關(guān)系。例如低碳鋼焊縫的氣孔主要是坡口未清理干凈，出現(xiàn)結(jié)晶裂紋也多與焊接材料表面含有雜質(zhì)有關(guān)。焊接中使用到的材料除了母材外，還包括必要的焊條、焊絲、焊劑等物質(zhì)。因此，在整個(gè)工業(yè)機(jī)械設(shè)備焊接過程中，對(duì)于這些多種類型的焊接材料采取質(zhì)量控制措施，也是十分必要的。材料管理員和焊接技術(shù)工人，都要強(qiáng)化質(zhì)量管控意識(shí)，例如材料管理員應(yīng)掌握各類材料的保存條件，像焊條應(yīng)當(dāng)放置于100℃的恒溫、密封桶內(nèi)保存。另外母材在加工前也必須做好清潔處理。

3.2完善焊接制度

工業(yè)機(jī)械設(shè)備加工焊接的現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，制定并實(shí)施完善的焊接制度，一來可以確保焊接工藝流程的順利開展，對(duì)于提高焊接效率、保證焊接質(zhì)量有積極作用;二來焊接本身屬于一項(xiàng)危險(xiǎn)性較高的工作，嚴(yán)格執(zhí)行管理制度，也有利于保障現(xiàn)場施工人員的安全。因此，需要制定關(guān)于工業(yè)機(jī)械設(shè)備加工焊接的專項(xiàng)制度，并要求焊接技術(shù)工人嚴(yán)格執(zhí)行。該制度中還要對(duì)焊接標(biāo)準(zhǔn)、尺寸參數(shù)、焊接速度等做出明確說明，也能夠在一定程度上為焊接工作開展提供必要的參考。

3.3提高焊接工人技術(shù)水平

近年來，一些與焊接相關(guān)的新材料、新設(shè)備、新工藝不斷投入應(yīng)用，在為工業(yè)機(jī)械設(shè)備加工焊接工作開展提供便利的基礎(chǔ)上，也對(duì)焊接技術(shù)工人的專業(yè)技能提出了更加嚴(yán)格的要求。在這一背景下，部分焊接工人由于沒有熟練掌握這些新技術(shù)、新設(shè)備，焊接質(zhì)量與作業(yè)效率也受到了影響。為此，還應(yīng)當(dāng)定期做好焊接技術(shù)工人的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，為焊接工作的更好開展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。培訓(xùn)內(nèi)容既要包括基本的技術(shù)、技能學(xué)習(xí)，還要開展安全作業(yè)培訓(xùn)、職業(yè)道德培訓(xùn)，不僅要做到精益求精，而且要堅(jiān)持安全操作。

結(jié)束語

目前我國的機(jī)械設(shè)備加工過程中的焊接技術(shù)還存在著不小的缺陷，只有真正地解決了這些缺陷才能夠提高我國的工業(yè)化水準(zhǔn)，提升機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量。加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備加工中的焊接工藝科學(xué)實(shí)施，就要充分重視工藝細(xì)節(jié)的實(shí)施，對(duì)焊接的一些要求要能嚴(yán)格遵循，只有在這些基礎(chǔ)層面得到了加強(qiáng)，才能保障焊接工藝的順利實(shí)施，促進(jìn)實(shí)際的焊接工藝的提高。要嚴(yán)格要求焊接工藝的細(xì)節(jié)實(shí)行，這樣才能促進(jìn)焊機(jī)技術(shù)的提升，加快工業(yè)化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]矯洪智，林云航.摩擦焊技術(shù)在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用與探討[J].汽車工藝與材料，2012（5）：104-108.

[2]趙虎林，茍藏紅.數(shù)字化技術(shù)在焊接工藝中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019，266（1）：153-154.