論如何提高焊接技術(shù)及要點控制

宋應(yīng)為

（山西太重北特機械設(shè)備制造有限公司，山西 太原 030024）

當(dāng)前，焊接工藝被廣泛應(yīng)用在各個工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，其中牽扯到的焊接材料已經(jīng)不是簡單的鋼焊接，而是朝著更加多樣的方向發(fā)展。在發(fā)展過程中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢較為繁瑣，而且可以在多個領(lǐng)域中得以應(yīng)用，使得工業(yè)經(jīng)濟效益逐漸增加。焊接技術(shù)通過物理原理和化學(xué)方法的加熱以及加壓，使技術(shù)材料相結(jié)合的一種加工工藝。焊接技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，大到航航空，小到機械制造、建筑工程等，都離不開焊接技術(shù)。焊接技術(shù)的出現(xiàn)是人類文明進步的象征，雖然其起步時間比較晚，但是其發(fā)展速度很快，對促進我國國民經(jīng)濟的發(fā)展有著不可替代的作用和意義[1-3]。

1 焊接技術(shù)的發(fā)展概況

隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，焊接技術(shù)深入應(yīng)用在各個行業(yè)當(dāng)中，在全國范圍內(nèi)得以廣泛的使用，比如經(jīng)常出現(xiàn)的氣體保護焊以及自動焊等技術(shù)，此外一些特種焊接技術(shù)出現(xiàn)并發(fā)揮應(yīng)用的作用。當(dāng)前，我國國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的節(jié)能電焊機組、逆變式弧焊以及二氧化碳焊接等，在一定程度上提高我國焊接技術(shù)水平，尤其是在節(jié)能環(huán)保上產(chǎn)生巨大的效益。事實上，焊接就是將兩種不同性質(zhì)的材料結(jié)合在一起，兩種不同材料之間的分子構(gòu)成是否產(chǎn)生作用是影響焊接的主要因素。只有當(dāng)焊接的金屬材料不管是在液體還是固體情形下都可以融合的時候，焊接才能呈現(xiàn)良好地狀態(tài)。但是如果焊接的金屬只有在液體情況下才能互溶，在固體情況下受影響，那么焊接之后的性能就會受到金屬材料的影響。而當(dāng)接受焊接的兩種金屬不管在固體還是液體情況上都不能互相溶合，那么這兩種金屬就無法實現(xiàn)有效地焊接。因此，在運用焊接技術(shù)的時候，應(yīng)當(dāng)選擇科學(xué)合理的方法，篩選能夠相互溶合的金屬材料進行焊接工藝的加工。此外，焊接的產(chǎn)生不僅與需要焊接的金屬材料有關(guān)，還跟金屬材料的物理性能有影響。特別是金屬材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)降低的時候，此時焊接可能會出現(xiàn)變形。金屬材料的力學(xué)性能也會產(chǎn)生形變。而當(dāng)材料受到熱力作用，熱膨脹明顯的情況下，焊接形變的發(fā)生率同樣會升高。如果焊接處于高溫狀態(tài)，金屬材料的極限也會變化，隨著溫度的升高而產(chǎn)生焊接形變。在溫度上升的情況下材料的屈服極限上升，焊接形變增強，這個時候焊接材料出現(xiàn)塑形形變，嚴(yán)重的還可能會出現(xiàn)斷裂。

2 焊接技術(shù)要點控制措施

2.1 科學(xué)地選擇焊接材料

通常而言，碳鋼和不銹鋼的焊接接頭為填充金屬，在對此兩種金屬的焊接性能進行分析之后，需要對焊接的縫隙進行一定的調(diào)整，從而有效地控制碳鋼中的碳含量，充分保證焊接的進度以及金屬性能，提高焊接焊縫的抗裂縫性能，保證焊接成品的質(zhì)量。同時，焊接材料還可以設(shè)置好管理工作人員的，根據(jù)實際的使用情況定時定量領(lǐng)取，比如根據(jù)每一個單位的用量和項目內(nèi)容設(shè)置需要的材料，做好焊接材料的準(zhǔn)備材料。在準(zhǔn)備工作的時候，單位部門及時發(fā)放焊接烘焙材料。因為焊接設(shè)備的材料比較復(fù)雜，近些年來，焊接的種類不斷增多，不同種類的焊接設(shè)備使用的方法也不盡相同。因此，工作人員必須掌握不同焊接種類的焊接方法，提高使用技術(shù)水平，在有必要的情況下可以設(shè)置焊接準(zhǔn)備工作部門，協(xié)助好焊接工作人員做好焊接的準(zhǔn)備工作以及設(shè)備的維修工作。從焊接準(zhǔn)備工序來看，首先合理配置好焊接裝備，其次檢查焊接設(shè)備的損耗率以及故障的發(fā)生率，檢查好零件設(shè)備的使用頻率，一旦發(fā)現(xiàn)缺損的零件，及時補充。最后，及時、詳細(xì)地記錄設(shè)備的焊接設(shè)備的使用情況，制定維修保養(yǎng)的備忘錄。此外，在購買焊接材料的時候應(yīng)當(dāng)事先檢驗好設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)，如果不符合采購的標(biāo)準(zhǔn)，必須及時向上級部門報備，避免因為采購時機不恰當(dāng)或者是設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)影響焊接進程。實踐證明，做好焊接準(zhǔn)備工作，優(yōu)化調(diào)整焊接順序可以顯著提高焊接的工作效率，降低焊接材料產(chǎn)生形變的幾率。最為關(guān)鍵的是，在裝配焊接零部件的時候，一些焊接工作人員會拆分需要焊接材料的整體結(jié)構(gòu)，主要分為簡單施工部件和復(fù)雜施工部件，采用分工焊接的施工工藝，尤其是一些不規(guī)則的焊接縫隙，這種分開處理的方式可以有效降低對整體焊接的危害，并根據(jù)焊接的難易程度進行排列劃分[4]。

2.2 科學(xué)安排焊接工序

從現(xiàn)代質(zhì)量管理體系來看，為了保證焊接產(chǎn)品可以達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，必須認(rèn)真控制好每一道施工工序，通過控制焊接工序的質(zhì)量保證焊接質(zhì)量。工序質(zhì)量是生產(chǎn)加工工序產(chǎn)品質(zhì)量的有效保證，換言之，工序質(zhì)量以產(chǎn)品質(zhì)量為基礎(chǔ)，只有優(yōu)良的工序才能生產(chǎn)出來高質(zhì)量的產(chǎn)品，產(chǎn)品的質(zhì)量工序包含加工裝配工作的全過程，在專職檢驗人員測驗技術(shù)參數(shù)之后，得到用戶的認(rèn)可才算達到質(zhì)量要求。事實上，加工工序貫穿生產(chǎn)的全過程，一個合格的產(chǎn)品取決于工序誤差的累計結(jié)果。因此，工序不僅是生產(chǎn)的基本環(huán)節(jié)，還是檢驗的主要工序。焊接技術(shù)包含諸多工序，比如去除金屬材料的污垢，備料的劃線以及下料、成形、熱處理等，每一道焊接工序有不同的質(zhì)量需求，并對焊接質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。由于工序的施工質(zhì)量直接決定焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，必須加強對焊接工序質(zhì)量影響因素的分析，并在此基礎(chǔ)上提出相關(guān)完善的控制措施，從根本上保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。

從人為操作的角度出發(fā)，不同的焊接方法對操作人員的把控程度不同，對于手工電弧焊接，焊接工作人員的技能和工作態(tài)度直接反映到焊接的質(zhì)量之上。對于自動埋弧焊，同樣離不開焊接施工操作人員，調(diào)整和優(yōu)化焊接的工藝參數(shù)。而各種半自動焊，電弧焊的接頭也需要焊接工作人員進行移動。如果焊接工作人員的質(zhì)量意識不高，操作工序混亂、馬虎，不按照焊接工藝流程進行操作，或者是操作技能不強都會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此，相關(guān)單位必須加強對焊接工作人員的質(zhì)量意識教育，提高焊接工作人員的責(zé)任心，建立健全焊接質(zhì)量責(zé)任機制。此外，定期培訓(xùn)焊接工作，豐富其焊接理論知識，提高焊接工作人員的實踐技能水平。在生產(chǎn)過程中要求焊接工作人員嚴(yán)格按照焊接施工工藝流程，夯實工序自檢環(huán)節(jié)。再者，貫徹制定焊工考試機制，保證一證一崗，并建立動態(tài)化的焊檔案。比如根據(jù)焊接工作人員接受培訓(xùn)的時間、生產(chǎn)情況、技術(shù)情況、年齡、體質(zhì)等都納入到焊工技能考核當(dāng)中，并錄入到焊工檔中[5]。

2.3 焊接操作辦法

焊接操作辦法主要分為焊接材料、焊接結(jié)構(gòu)以及焊接工藝三大部分，這也是造成焊接變形的主要因素。在固定的焊接材料之下，焊接變形與設(shè)計情況和施工工藝有著直接的關(guān)系。因此，在設(shè)計合理的情況下，提高焊接工藝水平是降低焊接變形幾率的主要方式。但是一旦焊接設(shè)計不合理，即使再高的施工工藝仍然很難降低焊接難度，降低焊接工作效率，增加生產(chǎn)周期，間接浪費焊接材料，提高生產(chǎn)經(jīng)濟成本。因此，必須在焊接操作上控制焊接質(zhì)量。首先，在焊接設(shè)計上，有效設(shè)計焊接縫隙的尺寸和形式，如果焊接的縫隙尺寸選擇比較大，必然增加焊接工作量，增加焊接成品的形變力度。因此，在焊接產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以承受一定荷載的情況下，可以選擇尺寸比較小的焊縫。因此，在固定強度的情況下，可以選擇坡口的焊縫，對于最為常見的角焊縫，可以有效降低焊縫的金屬，從而降低焊接的形變力度。通常情況下，在焊縫技術(shù)水平?jīng)]有得到提高的情況下，選擇大焊縫必然會影響焊接的效果，產(chǎn)生形變。由此，在焊接設(shè)計的初期，避免設(shè)計較多的焊縫，并選擇對應(yīng)的筋板，合理設(shè)置筋板的位置，降低焊縫存在的數(shù)量，合理設(shè)計焊縫的截面。其次，優(yōu)化選擇焊縫工藝，重點在于焊接之前的預(yù)防工作以及焊接當(dāng)中的質(zhì)量控制和焊接之后的檢驗措施。雖然在實際的施工操作中，可以減免一些步驟，但是理論設(shè)計仍然與真實情況不同，焊接是一個隨時變化的過程，不僅包括簡單的零部件，還包括組裝成品等，即焊接組裝。因此，必須事先做好準(zhǔn)備工作和質(zhì)量過程控制，加強整個焊接工程的質(zhì)量控制。

總而言之，焊接質(zhì)量對焊接工藝方法的依賴性比較強。焊接工藝質(zhì)量在影響焊接質(zhì)量中占據(jù)重要組成部分。因此，必須正制定合理的焊接工藝，嚴(yán)格制定焊接工藝流程。比如在針對某一種產(chǎn)品和材料的時候，首先進行工藝評定，之后根據(jù)出具的工藝報告和圖樣要求制定相應(yīng)的焊接工藝流程，并編制成詳盡的說明書，以書面的形式提供各種工藝參考，指導(dǎo)焊接施工的。一般情況下，焊接說明書是通過模擬生產(chǎn)條件，或者是長時間積累的焊接經(jīng)驗以及產(chǎn)品的具體要求而制定出來的，是保證焊接質(zhì)量的根本。由此，必須保證焊接說明書的嚴(yán)肅性、操作性和執(zhí)行性。通常焊接說明書是焊接經(jīng)驗豐富的焊工編制，從而保證此說明書的合理性，保證嚴(yán)格工藝方法的貫徹落實。在沒有十足依據(jù)的情況下，不可以隨便更改焊接工藝的參數(shù)。如果確定需要更改，必須履行一定的手續(xù)，上報上級部門同意進行研究。實踐證明，不合理的焊接工藝無法焊接出來合格的產(chǎn)品，但是在經(jīng)過有經(jīng)驗的焊工審查之后，有了合理的工藝流程而不貫徹實施，仍然無法焊接出合格的焊接產(chǎn)品。由此可以看出，焊接工藝與焊縫是相輔相成、相互依賴的，不可以偏向于任何一個方面。

2.4 科學(xué)選擇焊接設(shè)備

一個穩(wěn)定、可靠的焊接設(shè)備對焊接質(zhì)量有直接的影響。一般情況下，越復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)，其機械化和自動化的程度越高，需要焊接金屬的質(zhì)量對其依賴性越強。因此，這一類的設(shè)備性能比較好，焊接質(zhì)量也較為穩(wěn)定。此外，在使用焊接設(shè)備之前，還需要對檢查和試用設(shè)備，定期檢驗焊接設(shè)備，建立健全焊接設(shè)備檢驗制度。根據(jù)焊接質(zhì)量保證體系的內(nèi)容來看，首先，應(yīng)當(dāng)定期維護焊接設(shè)備，加強對焊接設(shè)備的保養(yǎng)和檢修力度，對于重要的焊接設(shè)備必須進行試用生產(chǎn)。其次，對于焊接設(shè)備中的電流表和流量計等儀表必須定期檢驗，保證在生產(chǎn)過程中的計量是否精準(zhǔn)。再者，建立焊接設(shè)備的技術(shù)檔案，為解決問題問題提供參考依據(jù)。同時，還應(yīng)當(dāng)建立健全焊接設(shè)備人員責(zé)任機制，保證焊接設(shè)備維護的穩(wěn)定性和可靠性。最后，焊接設(shè)備對于水力、電力以及環(huán)境的影響較大，因此，必須充分考量焊接設(shè)備的運行空間和可供調(diào)節(jié)性，從而充分保證焊接設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)[6-9]。

3 結(jié)語

綜上所述，焊接技術(shù)的水平直接影響焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，雖然我國焊接材料的產(chǎn)量在世界上遙遙領(lǐng)先，但是焊接的質(zhì)量水平卻不高，缺少焊接專業(yè)技術(shù)和焊接材料，尤其是焊接技術(shù)應(yīng)用水平不高。因此，我國必須注重高端焊接產(chǎn)品的應(yīng)用，加大焊接工藝的研究，不斷提高焊接質(zhì)量和焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。焊接技術(shù)在制造業(yè)中占據(jù)重要的組成部分，隨著焊接技術(shù)水平的快速發(fā)展，我國制造業(yè)進程逐漸加快。為了提高我國焊接技術(shù)水平，需要結(jié)合制造業(yè)的實際情況，深入分析焊接技術(shù)的特點，制造科學(xué)合理的焊接技術(shù)，事先做好焊接技術(shù)的試用、做好焊接過程的質(zhì)量控制以及事后檢驗等，從根本上提高焊接技術(shù)水平，減少焊接變形幾率的出現(xiàn)，為我國焊接事業(yè)的發(fā)展提供驅(qū)動力。