機(jī)械焊接的質(zhì)量控制措施分析

郭軍杰

（河北華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司，河北滄州062552）

1 引言

目前，機(jī)械制造行業(yè)的焊接工作逐漸朝著高精度、高質(zhì)量、大型化方向發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的焊接質(zhì)量、精度等參數(shù)的要求越來(lái)越高，如果機(jī)械產(chǎn)品的焊接工作存在質(zhì)量問(wèn)題，就可能導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)各種問(wèn)題，進(jìn)而給相關(guān)企業(yè)造成損失。機(jī)械產(chǎn)品焊接質(zhì)量會(huì)受到許多因素的影響，相關(guān)工作人員需要對(duì)這些因素進(jìn)行重視并加以控制，進(jìn)而提高焊接質(zhì)量，確保安全生產(chǎn)。

2 機(jī)械焊接工藝技術(shù)的概述

石化行業(yè)、機(jī)械制造行業(yè)、航天航空以及造船等行業(yè)的生產(chǎn)工作都會(huì)應(yīng)用到機(jī)械焊接技術(shù)，機(jī)械焊接技術(shù)是保證以上行業(yè)正常生產(chǎn)的關(guān)鍵。機(jī)械焊接技術(shù)有很多種類(lèi)，而且有些機(jī)械焊接的技術(shù)特別復(fù)雜，因此，各行各業(yè)在制造和生產(chǎn)過(guò)程中選擇哪種機(jī)械焊接工藝是非常值得思考的問(wèn)題。只有科學(xué)選擇最為合適的機(jī)械焊接工藝，才能確保制造的順利，同時(shí)減少煩瑣的工藝步驟。此外，相關(guān)行業(yè)在選取了合適的機(jī)械焊接技術(shù)之后，也要采取相關(guān)措施，對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

3 機(jī)械焊接技術(shù)的分類(lèi)

我國(guó)常用的機(jī)械焊接技術(shù)有很多，根據(jù)機(jī)械焊接工藝的特點(diǎn)可以將焊接技術(shù)劃分為壓力焊接、手工電弧焊、氣體保護(hù)焊等幾大類(lèi)。壓力焊接技術(shù)主要是通過(guò)施加一定的電壓而完成焊接工作，壓力焊接技術(shù)包括擴(kuò)張焊接、電阻焊接、摩擦焊接等多種焊接方式，其中應(yīng)用最多的是電阻焊接。手工電弧焊，主要是通過(guò)人工控制焊條來(lái)完成焊接，手工電弧焊也被稱(chēng)為手弧焊，這是目前應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械焊接技術(shù)。氣體保護(hù)焊是指依靠氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w來(lái)進(jìn)行氣體保護(hù)焊接，而焊接保護(hù)的渠道主要在于噴嘴的作用，通過(guò)噴嘴釋放壓力氣體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)諝獾母綦x，通過(guò)該物理方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧、焊接處的保護(hù)，并助力完成焊接工作。

4 影響機(jī)械產(chǎn)品焊接質(zhì)量的主要因素

4.1 焊接人員的綜合素質(zhì)

焊接工作對(duì)操作人員的要求非常高，操作人員的專(zhuān)業(yè)水平和工作能力會(huì)直接影響焊接質(zhì)量。如果相關(guān)操作人員對(duì)焊接設(shè)備、工藝等缺乏全面的了解和認(rèn)識(shí)，不能熟練操作焊接工藝設(shè)備，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品的焊接質(zhì)量大打折扣。此外，有的操作人員綜合素質(zhì)較低，缺乏安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)沒(méi)有安全防護(hù)工作，這不僅會(huì)影響產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，也會(huì)導(dǎo)致焊接過(guò)程中出現(xiàn)安全事故，進(jìn)而給相關(guān)企業(yè)造成損失[1]。

4.2 焊接工序不合理

機(jī)械產(chǎn)品焊接工作最重要的工作內(nèi)容就是工序安排，只有保證加工工序的合理性才能有效提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量。焊接工作的工序安排工作會(huì)對(duì)最終的焊接質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，因此，只有保證施工工序合理，才能提高焊接質(zhì)量。但目前部分企業(yè)的焊接工序仍存在一些問(wèn)題，沒(méi)有根據(jù)實(shí)際工作情況進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而導(dǎo)致使用的焊接設(shè)備、焊接方式等存在不合理現(xiàn)象，最終對(duì)焊接工作的質(zhì)量造成影響，也給焊接工作增加了難度。

4.3 后續(xù)處理工作不到位

焊接質(zhì)量缺陷中最突出的一點(diǎn)就是焊接裂縫，這主要是由于焊接工作完成后，工作人員對(duì)焊渣處理不到位導(dǎo)致的。目前，大多數(shù)焊接工作所使用的焊接原料都含有許多硫元素，假如焊接產(chǎn)品自身剛度較大，焊接部位固化速度較快，就容易出現(xiàn)焊接裂縫[2]。此外，有的工作人員在焊接完成之后沒(méi)有及時(shí)清理焊渣，導(dǎo)致焊渣掉進(jìn)焊接裂縫中，使裂縫情況加劇，進(jìn)而影響焊接質(zhì)量。

5 機(jī)械焊接的質(zhì)量控制措施

5.1 嚴(yán)格控制焊接裂縫

焊接裂縫是導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品焊接質(zhì)量下降的主要因素，在焊接過(guò)程中，金屬材料會(huì)受到較大的焊接應(yīng)力，如果不及時(shí)消除焊接應(yīng)力就會(huì)導(dǎo)致焊接裂縫出現(xiàn)。因此，為了有效控制焊接裂縫，相關(guān)工作人員在焊接過(guò)程中需要對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行控制，可以采用小電流、多層、多道焊接的方式，強(qiáng)化焊接部位，延緩金屬材料的冷卻速度，進(jìn)而減少焊接裂縫情況。此外，焊接工作也需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，及時(shí)消除焊接應(yīng)力，以避免裂縫出現(xiàn)。

5.2 選擇合適的焊接材料和設(shè)備

要想保證機(jī)械產(chǎn)品焊接工作的最終質(zhì)量，在進(jìn)行焊接之前就需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定和實(shí)際工作需求選擇合適的焊接材料和工藝設(shè)備。選擇焊接材料和設(shè)備時(shí)要保證焊接材料符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求，保證材料的標(biāo)識(shí)和相關(guān)標(biāo)注完整。電焊機(jī)是目前較為常用的焊接設(shè)備之一，電焊機(jī)的性能會(huì)直接影響到焊接工作的質(zhì)量。電流強(qiáng)弱和控制效果是影響電焊機(jī)焊接性能的主要因素，所以在選擇電焊機(jī)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的設(shè)備，并對(duì)其電流等指標(biāo)進(jìn)行控制，以保證焊接質(zhì)量[3]。

5.3 焊接工藝的確定

焊接工藝是影響焊接質(zhì)量的重要因素，針對(duì)不同材料的焊接工作，需要選擇不同的焊接工藝，進(jìn)而保證焊接質(zhì)量。例如，在對(duì)厚板材進(jìn)行焊接時(shí)，焊接難度較大，此時(shí)就需要設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的坡口類(lèi)型，以降低焊接難度，提高焊接質(zhì)量。此外，針對(duì)不同的材料和焊接需求，工作人員也需要選擇不同的焊接方式，例如，氬弧焊非常適用于不銹鋼薄板焊接。不同的焊接方法也會(huì)有不同的焊接工藝，一般需要根據(jù)母材的材質(zhì)、化學(xué)成分、物理和化學(xué)性能進(jìn)行工藝選擇。

5.4 對(duì)焊接人員的資質(zhì)進(jìn)行檢查

焊接人員的資質(zhì)是保證焊接質(zhì)量的重要因素，機(jī)械加工行業(yè)對(duì)焊接質(zhì)量的要求較高，所以對(duì)人員資質(zhì)的要求也比較高。為了提高焊接質(zhì)量，相關(guān)企業(yè)需要對(duì)焊接操作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，為其提供相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高焊接人員的工作能力和專(zhuān)業(yè)水平，進(jìn)而順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，保證焊接質(zhì)量。

6 焊接工藝控制

6.1 作業(yè)前的預(yù)熱

焊接前需要對(duì)焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的主要目的是防止焊接后出現(xiàn)冷裂紋，同時(shí)也能改善母材接頭的塑性性能，降低焊接后產(chǎn)生的應(yīng)力。焊接預(yù)熱的溫度標(biāo)準(zhǔn)：35#～45#鋼的預(yù)熱溫度需要控制在150～250℃之間；大于45#鋼的預(yù)熱溫度需要控制在250～400℃之間；如果母材尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，給預(yù)熱工作造成困難則需要采用局部預(yù)熱的方式，通常預(yù)熱范圍在焊接部位兩側(cè)150～200mm范圍內(nèi)[4]。

6.2 坡口方式

焊接工作需要嚴(yán)格按照相關(guān)工藝要求執(zhí)行，在處理厚度在4mm以上的厚板材時(shí)，坡口一定設(shè)計(jì)為雙X型或U型，這種坡口能夠降低母材融入焊絲金屬的比例，進(jìn)而降低焊縫的碳含量，避免焊接裂縫產(chǎn)生。

6.3 焊接后的熱處理工藝

為了避免焊接部位的溫度快速下降，減小焊接后的焊接應(yīng)力，避免焊接部位的氫擴(kuò)散，通常需要對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理。焊接材料熱處理的標(biāo)準(zhǔn)如下：普通材料焊接后熱處理指標(biāo)，時(shí)間：2～6h、溫度：200～350℃；高剛性或者大厚度材料焊接后熱處理指標(biāo)，溫度：600～650℃、時(shí)間：1～2h。

7 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，部分企業(yè)在機(jī)械焊接質(zhì)量控制方面還有所欠缺，無(wú)法全面把控機(jī)械焊接工作的質(zhì)量。所以，相關(guān)人員需要對(duì)上述影響焊接質(zhì)量的因素進(jìn)行綜合分析和深入研究，進(jìn)而找出有針對(duì)性的解決措施，以便對(duì)今后的焊接工作進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，在保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高企業(yè)收益。