焊接技術(shù)在農(nóng)用機(jī)械中的應(yīng)用探討

楊大成

（洛陽中收機(jī)械裝備有限公司，河南 洛陽 471000）

現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展始于19世紀(jì)80年代，科技技術(shù)的進(jìn)步，為焊接的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)與物質(zhì)條件，隨著新焊接能源的開發(fā)與應(yīng)用，新的焊接方法不斷涌現(xiàn)，推動了焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

拖拉機(jī)焊接技術(shù)是重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造與安裝施工的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一，在機(jī)械制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。但是在焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中，有許多因焊接技術(shù)不高而發(fā)生事故，對結(jié)構(gòu)及農(nóng)機(jī)的使用者造成了安全威脅。為保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，本文對焊接技術(shù)在農(nóng)機(jī)機(jī)械中的應(yīng)用作了詳細(xì)探討。

一、焊接的定義：焊接的概念焊接技術(shù)就是通過加熱或加壓（或兩者并用）的條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。

二、焊接方法：焊接技術(shù)主要應(yīng)用在金屬母材上，常用的有電弧焊，氬弧焊，CO2保護(hù)焊，氧氣-乙炔焊，激光焊接，電渣壓力焊等多種，塑料等非金屬材料亦可進(jìn)行焊接。金屬焊接方法有幾十種，主要分為以下三類熔焊、壓焊和釬焊。

（一）熔焊：熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí)，焊件經(jīng)過焊接形成的結(jié)合部分叫做焊縫；母材因受熱的影響（但未溶化）而發(fā)生組織與力學(xué)性能變化的區(qū)域叫做熱影響區(qū)；焊縫余熱影響之間的過渡區(qū)，叫做熔合區(qū)。上述三個部分共同構(gòu)成焊接接頭，

（二）壓焊：壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，將焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域闡述的電阻熱進(jìn)行焊接的方法。點(diǎn)焊：焊件裝配成搭接焊頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。點(diǎn)焊過程：點(diǎn)焊分流現(xiàn)象：焊接新焊點(diǎn)時(shí)，有一部分電流會流經(jīng)已焊好焊點(diǎn)，使焊接電流發(fā)生變化，影響點(diǎn)焊質(zhì)量。點(diǎn)距：兩相鄰焊點(diǎn)間的中心距。焊件厚度越大，導(dǎo)電性越強(qiáng)，點(diǎn)距要越大。焊點(diǎn)直徑：要盡量大。應(yīng)用：薄板沖壓件及鋼筋焊接。電焊工件常用厚度范圍是0.05～～6mm。

（三）釬焊：釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。焊接時(shí)形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊件裝配成搭接接頭并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊接并轉(zhuǎn)動，連續(xù)或斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。密封性好，但分流現(xiàn)象嚴(yán)重。應(yīng)用：焊接3mm以下薄板、有密封要求的較規(guī)則焊縫，如油箱、小型容器和煙道等結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。

三、焊接工藝

焊接屬于是一個局部加熱又冷卻的過程，熱脹冷縮效應(yīng)就產(chǎn)生了，但是由于受到結(jié)構(gòu)件周圍本體的約束而自由膨脹收縮不了，于是焊后的件就產(chǎn)生了變形，如果是要求比較嚴(yán)格的構(gòu)件或是在機(jī)械使用中比較重要和關(guān)鍵的件就要消除焊接應(yīng)力，矯正變形。目前的焊接技術(shù)已能焊出內(nèi)外無缺陷的、機(jī)械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭，

接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接（正交接）和角接等。接頭處的強(qiáng)度除受焊縫質(zhì)量影響外，還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關(guān)。對接接頭將兩塊鋼板對在一起焊接，成為對接；一塊鋼板卷材圓筒后對在一起焊接，也屬焊接。對接接頭容易焊透，受力情況好，應(yīng)力分布均與，聯(lián)接強(qiáng)度高，因而焊接接頭質(zhì)量容易保證。為了保證焊接質(zhì)量，必須在焊接接頭處開適當(dāng)?shù)钠驴?。坡口的主要作者是保證焊透，此外，坡口的存在還可形成足夠容積的金屬液熔池，以便焊渣夫妻，不致造成夾渣。坡口的幾何尺寸必須設(shè)計(jì)好，以便減少金屬沖量、減少焊接工作里和減少變形。

搭接接頭的焊前準(zhǔn)備工作簡單，裝配方便，焊接變形和殘余應(yīng)力相對來說較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結(jié)構(gòu)上時(shí)常采用。一般來說，搭接接頭不適于在交變載荷、腐蝕介質(zhì)、高溫或低溫等條件下工作。采用丁字接頭和角接頭通常是由于結(jié)構(gòu)上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點(diǎn)與搭接接頭的角焊縫相似。當(dāng)焊縫與外力方向垂直時(shí)便成為正面角焊縫，這時(shí)焊縫表面形狀會引起不同程度的應(yīng)力集中；焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似。角接頭承載能力低，一般不單獨(dú)使用，只有在焊透時(shí)，或在內(nèi)外均有角焊縫時(shí)才有所改善，多用于封閉形結(jié)構(gòu)的拐角處。單面焊雙面成形焊縫焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對于交通運(yùn)輸工具來說可以減輕自重，節(jié)約能量。焊接的密封性好，適于制造各類容器。發(fā)展聯(lián)合加工工藝，使焊接與鍛造、鑄造相結(jié)合，可以制成大型、經(jīng)濟(jì)合理的鑄焊結(jié)構(gòu)和鍛焊結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)效益很高。采用焊接工藝能有效利用材料，焊接結(jié)構(gòu)可以在不同部位采用不同性能的材料，充分發(fā)揮各種材料的特長，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)。焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法。在近代的金屬加工中，焊接比鑄造、鍛壓工藝發(fā)展較晚，但發(fā)展速度很快。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的45%，鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。未來的焊接工藝，一方面要研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性，如改進(jìn)現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源；運(yùn)用電子技術(shù)和控制技術(shù)，改善電弧的工藝性能，研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。另一方面要提高焊接機(jī)械化和自動化水平，如焊機(jī)實(shí)現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制；研制從準(zhǔn)備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過程自動化的專用焊機(jī)；在自動焊接生產(chǎn)線上，推廣、擴(kuò)大數(shù)控的焊接機(jī)械手和焊接機(jī)器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛(wèi)生安全條件。

四、如何焊接拖拉機(jī)鑄鐵件 采用焊接法維修拖拉機(jī)鑄鐵件時(shí)，除根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的焊接方法外，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：

（一）焊前準(zhǔn)備焊接前應(yīng)將焊件焊接部位及其周圍的一切有害雜質(zhì)如鐵銹、油污、油漆等徹底清除干凈；焊補(bǔ)裂紋時(shí)若焊件壁厚小于25毫米，則應(yīng)鉆出直徑4毫米左右的止裂孔；有的焊件還要根據(jù)壁厚和工藝的要求選擇坡口型式等。

（二）焊條及其直徑的選擇小直徑焊條可以防止白口和卒火組織的產(chǎn)生，減小熱影響區(qū)。但是一般情況下，焊條的直徑應(yīng)根據(jù)焊件焊補(bǔ)處的厚度來確定，也就是說不同類型的鑄鐵件應(yīng)選用其對應(yīng)的焊條。

（三）電源極性的選擇在直流電弧焊時(shí)，采用反極性連接，即焊件-接陰極，焊條接陽極，可以避免熔深過大，焊件過熱和燒穿。

（四）電流強(qiáng)度的選擇電流過大熔深增加，焊接件金屬成份及雜質(zhì)向熔池?cái)U(kuò)散改變了焊縫性能；電流過小會影響電弧的穩(wěn)定，易產(chǎn)生夾渣，氣孔等缺陷；電流強(qiáng)度的選擇應(yīng)根據(jù)裂紋或缺陷在焊件的空間位傳導(dǎo)，同時(shí)還應(yīng)考慮焊條牌號和直徑。

（五）焊接的操作要點(diǎn)焊補(bǔ)區(qū)局部過熱就會產(chǎn)生裂縫，所以應(yīng)避免，遇到長裂縫，分段跳焊比較恰當(dāng)，小電流、細(xì)焊條可以減少熔深并且最好使用短弧施焊。對于塑性較好的焊條如鎳基焊條、銅鐵焊條，焊后應(yīng)立即用圓頭小錘輕快敲擊焊縫，以松弛焊接應(yīng)力，清除裂紋和氣孔；每個小焊波不要同時(shí)橫跨到坡日兩側(cè)，這樣有利于未焊部分自由收縮，并且避免電弧在坡口兩邊停留太久；焊層應(yīng)對底層覆蓋使底層退火，改去其加工性能。

結(jié)語：目前，在我國的機(jī)械結(jié)構(gòu)行業(yè)中，雖然許多高效的焊接工藝方法應(yīng)用日益增多，但是但總體來說，我國焊接技術(shù)成本高、生產(chǎn)效率低，工作人員的生產(chǎn)環(huán)境惡劣還是應(yīng)該引起人們的重視。

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