工程機(jī)械焊接件的外觀質(zhì)量控制研究

李俊成

摘 要：在生產(chǎn)技術(shù)不斷創(chuàng)新升級(jí)的背景下，對(duì)工程機(jī)械制造設(shè)備提出更高要求，需制造企業(yè)做好焊接件外觀質(zhì)量控制工作。基于此，文章從工程機(jī)械焊接件的等級(jí)劃分入手，明確其外觀質(zhì)量要求，深入分析工程機(jī)械焊接件的外觀質(zhì)量控制內(nèi)容與措施，提升工程機(jī)械焊接件生產(chǎn)水平，強(qiáng)化其使用功能。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;焊接件;外觀質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：TU60 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）10-0096-02

0引言

在工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中，應(yīng)用的焊接件種類(lèi)較多，不同焊接件在形狀、參數(shù)和規(guī)格等方面存在較大差異，焊接件的生產(chǎn)工藝和工序有所不同，加大了焊接件外觀質(zhì)量控制難度。部分工程制造企業(yè)缺乏對(duì)外觀質(zhì)量控制的重視，導(dǎo)致外觀不合格焊接件用于機(jī)械設(shè)備，易在設(shè)備使用時(shí)出現(xiàn)故障，縮短設(shè)備使用壽命。就此，關(guān)于焊接件外觀質(zhì)量控制的分析具有鮮明現(xiàn)實(shí)意義。

1工程機(jī)械焊接件的等級(jí)劃分

對(duì)于工程機(jī)械焊接件來(lái)說(shuō)，其焊縫有明確的等級(jí)劃分，不同等級(jí)的焊縫質(zhì)量和檢驗(yàn)要求不同。通常來(lái)說(shuō)，焊接件的外觀質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容包括尺寸、表面粗糙度、焊縫、清潔度與表面缺陷等。以焊縫為例，焊接件的焊縫被劃分為三類(lèi)：一類(lèi)焊縫是指焊接件中最重要區(qū)域的焊縫，如壓力鋼管中的所有主受力焊縫;二類(lèi)焊縫是指焊接件中相對(duì)重要的焊縫，如壓力鋼管中一類(lèi)焊縫以外的管壁環(huán)縫等;三類(lèi)焊縫是指焊接件中除一類(lèi)和二類(lèi)焊縫以外的其他焊縫。在焊接件生產(chǎn)中，焊縫等級(jí)由設(shè)計(jì)人員根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力狀況，在設(shè)計(jì)方案中指明，通常將受拉焊縫與對(duì)接焊縫設(shè)定為一類(lèi)焊縫;將牛腿、端板、角接等位置的焊縫設(shè)定為二類(lèi)焊縫。

不同等級(jí)的焊縫，對(duì)外觀質(zhì)量的要求不同。對(duì)于裂紋狀況，一類(lèi)、二類(lèi)焊縫不允許出現(xiàn)裂縫、三類(lèi)焊縫的裂紋需控制在0.1mm內(nèi);對(duì)于未焊滿區(qū)域，一類(lèi)、二類(lèi)焊縫不允許出現(xiàn)未焊滿區(qū)域，三類(lèi)焊縫的未焊滿區(qū)域需控制在0.2mm內(nèi);對(duì)于咬邊狀況，一類(lèi)、二類(lèi)焊縫的咬邊深度需控制在0.5mm內(nèi)，三類(lèi)焊縫的咬邊深度需控制在1mm內(nèi);對(duì)于表面氣孔，一類(lèi)焊縫不允許出現(xiàn)表面氣孔、二類(lèi)焊縫的表面氣孔直徑需控制在1mm內(nèi)、三類(lèi)焊縫的表面氣孔直徑需控制在1.5mm內(nèi)。焊縫余高及對(duì)接接頭焊縫寬度等參數(shù)，一類(lèi)、二類(lèi)和三類(lèi)焊縫的要求相同[1]。

2工程機(jī)械焊接件的外觀質(zhì)量控制內(nèi)容

針對(duì)工程機(jī)械焊接件不同的等級(jí)要求與外觀標(biāo)準(zhǔn)，制造企業(yè)需做好焊接件外觀質(zhì)量控制工作。結(jié)合焊接件質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容，其外觀質(zhì)量控制需涵蓋以下內(nèi)容：

第一，外觀形狀，如下料件、鑄鋼件及沖壓件等焊接件在生產(chǎn)階段、焊接與矯形階段的形狀輪廓控制。以板材下料件為例，其形狀輪廓控制內(nèi)容包括板材的平面度、板材表面與切割面垂直度、板材切割面的面輪廓度等。

第二，表面粗糙度，對(duì)板材下料件、鑄鋼件及機(jī)加工件等零件的切割面表面粗糙度進(jìn)行控制。

第三，焊縫外觀，包括焊接件焊縫的裂紋、咬邊及缺陷的控制，具體參見(jiàn)本文第一大點(diǎn)，這里不再贅述。

第四，清潔度，包括焊接件焊接前后的清潔度控制。在焊接前，外觀質(zhì)量控制內(nèi)容包括銹蝕（因腐蝕在零件表面產(chǎn)生的氧化物）、氧化皮（因高溫加熱在零件表面產(chǎn)生的氧化物）、掛渣（因氣割或修整操作，在零件表面殘留的雜質(zhì)）、毛刺（因生產(chǎn)加工在零件表面產(chǎn)生的飛邊或尖角）及污漬、灰塵等[2];在焊接后，外觀質(zhì)量控制在焊接前控制內(nèi)容的基礎(chǔ)上，添加熔渣（在焊接完成后零件表面存在的非金屬物質(zhì)）、飛濺物（零件表面或焊縫區(qū)域存在的金屬或殘?jiān)w粒）及焊絲頭（零件表面或焊縫區(qū)域存在的焊材殘留物）等。

第五，缺陷，對(duì)于不同類(lèi)型的焊接件及焊接件的不同區(qū)域，控制的表面缺陷不同。例如，對(duì)于板材下料件的表面，缺陷的控制內(nèi)容包括裂紋、銹蝕、劃痕、凹陷等;對(duì)于板材下料件的切割面，缺陷的控制內(nèi)容包括裂口、翹曲、鼓包及裂紋等;對(duì)于鍛鋼件的表面，缺陷控制內(nèi)容包括夾層、鍛傷、結(jié)疤及飛邊等;對(duì)于成型沖壓件的表面，缺陷控制內(nèi)容包括鼓包、底部不平、裂紋及翹曲等;對(duì)于機(jī)加工件的表面，缺陷控制內(nèi)容包括銹蝕、毛刺、飛邊及磕碰痕跡等;對(duì)于鑄鋼件的表面，缺陷控制內(nèi)容包括砂眼、氣孔、冷割及渣眼等。

3工程機(jī)械焊接件的外觀質(zhì)量控制措施

在明確工程機(jī)械焊接件外觀質(zhì)量控制內(nèi)容的基礎(chǔ)上，制造企業(yè)需采取針對(duì)性措施開(kāi)展外觀質(zhì)量控制工作，確保焊接件外觀質(zhì)量控制內(nèi)容有效落實(shí)。

3.1采購(gòu)階段的控制

在工程機(jī)械焊接件生產(chǎn)中，材料質(zhì)量直接關(guān)系到焊接件質(zhì)量，易在生產(chǎn)過(guò)程中引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致焊接件外觀不符合機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)要求。針對(duì)該現(xiàn)象，制造企業(yè)需做好焊接件相關(guān)生產(chǎn)材料的質(zhì)量控制工作。以某機(jī)械制造廠為例，為保障材料質(zhì)量，企業(yè)采取如下措施開(kāi)展控制工作：

（1）企業(yè)在生產(chǎn)焊接件前，結(jié)合焊接件特點(diǎn)，明確焊接件材料需求，開(kāi)展深入市場(chǎng)調(diào)研，了解焊接件材料市場(chǎng)的價(jià)格、材料供應(yīng)商的資質(zhì)、信譽(yù)及產(chǎn)品質(zhì)量等內(nèi)容，選擇有資質(zhì)、材料性價(jià)比較高的材料供應(yīng)商;（2）為避免材料在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，企業(yè)在材料出廠和入場(chǎng)前，進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，確保材料質(zhì)量合格后，方可用于生產(chǎn)實(shí)踐;（3）在運(yùn)輸過(guò)程中，企業(yè)為運(yùn)輸設(shè)備配置木方、架子及遮陽(yáng)防雨棚等工具，避免材料在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)銹蝕或破損，影響焊接件外觀;（4）在機(jī)械制造廠材料倉(cāng)儲(chǔ)中，安排專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)材料倉(cāng)儲(chǔ)工作，在材料下方墊放木方，選擇陰涼通風(fēng)的區(qū)域存放材料，避免材料出現(xiàn)銹蝕或氧化等缺陷。

3.2下料階段的控制

在工程機(jī)械焊接件生產(chǎn)制造中，原材料的塑造成型是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將不同材料協(xié)調(diào)配合，并嚴(yán)格控制材料的長(zhǎng)度、寬度及連接位置的參數(shù)，方可確保材料外觀符合焊接件要求。因此，在工程機(jī)械焊接件外觀質(zhì)量控制中，機(jī)械制造企業(yè)需做好下料環(huán)節(jié)的控制，嚴(yán)格按照焊接件模型示意圖的參數(shù)，進(jìn)行焊接件的生產(chǎn)。細(xì)化來(lái)說(shuō)，下料階段的焊接件控制要點(diǎn)如下：

（1）明確焊接件下料生產(chǎn)工藝，在原材料下料成型前，生產(chǎn)人員需做材料性能測(cè)試，確保材料符合焊接件生產(chǎn)要求;（2）在下料生產(chǎn)過(guò)程中，需反復(fù)確認(rèn)材料規(guī)格參數(shù)后，再進(jìn)行下料處理，避免下料過(guò)多或過(guò)少引起質(zhì)量問(wèn)題;（3）做好下料倉(cāng)儲(chǔ)工作，為避免下料倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，機(jī)械制造企業(yè)需安排專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)倉(cāng)儲(chǔ)工作，引入5S管理理念，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。其中，5S管理理念是指整理（SEIRI）、整頓（SEITON）、清掃（SEISO）、清潔（SEIKETSU）、素養(yǎng)（SHITSUKE），可規(guī)范倉(cāng)儲(chǔ)人員的管理行為，為焊接件生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)良好環(huán)境[3]。

以某機(jī)械制造廠為例，生產(chǎn)人員在開(kāi)展下料生產(chǎn)環(huán)節(jié)時(shí)，組織相關(guān)生產(chǎn)人員模擬預(yù)演生產(chǎn)過(guò)程，確保生產(chǎn)人員對(duì)各項(xiàng)工序有明確認(rèn)識(shí)，掌握下料的重量與材料類(lèi)型，并將測(cè)量工作交由多人負(fù)責(zé)，保障材料參數(shù)與規(guī)格的準(zhǔn)確性。在下料倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)，該機(jī)械制造廠實(shí)施輪班制度，將下料質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到具體倉(cāng)儲(chǔ)人員中，要求其開(kāi)展5S管理，約束其倉(cāng)儲(chǔ)行為，提高下料管理水平，保障焊接件外觀質(zhì)量，避免銹蝕、劃痕、磕碰痕跡等問(wèn)題的出現(xiàn)。

另外，在下料階段，有條件的機(jī)械制造廠可利用先進(jìn)設(shè)備替代人工操作，規(guī)避人為因素的影響，提高生產(chǎn)質(zhì)量，確保焊接件外觀符合要求。例如，對(duì)于板材壓制成形工序，企業(yè)可引進(jìn)數(shù)控壓力機(jī)、卷板機(jī)、折彎?rùn)C(jī)等設(shè)備;對(duì)于板塊坡口生產(chǎn)工序，企業(yè)可引入砂輪、火焰切割、數(shù)控銑床等設(shè)備。

3.3焊接階段的控制

在焊接環(huán)節(jié)，焊接人員需嚴(yán)格按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案中的焊接件尺寸及誤差開(kāi)展焊接操作，確保焊接件參數(shù)符合要求，避免焊接件出現(xiàn)尺寸偏差影響外觀質(zhì)量。在焊接過(guò)程中，組對(duì)焊接成型步驟對(duì)外觀質(zhì)量的影響最大，也是焊接人員最易出現(xiàn)失誤的步驟，要求焊接人員做好吊裝防護(hù)及焊接防護(hù)工作。以某機(jī)械制造廠開(kāi)展的二氧化碳焊接生產(chǎn)為例，焊接人員通過(guò)如下措施，實(shí)現(xiàn)焊接件外觀質(zhì)量控制。

第一，做好吊裝防護(hù)，企業(yè)安排經(jīng)驗(yàn)豐富、具備資格證書(shū)的吊裝人員，為其配置磁力吊具及板甲等工具，保障工件的安全吊裝，避免工件出現(xiàn)劃痕或碰撞等問(wèn)題，影響外觀質(zhì)量;第二，做好組合控制，在組對(duì)焊接過(guò)程中，需應(yīng)用模板或工裝組合切板件，避免工件受到損傷，并應(yīng)用紫銅錘或橡膠錘敲擊板材，避免材料出現(xiàn)凹坑;第三，做好焊接防護(hù)，在焊接前，焊接人員對(duì)工件表面的銹蝕、粘砂及毛刺等進(jìn)行清理，確保焊接工件清潔度符合要求后，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行焊接，配置防飛濺劑，應(yīng)用屏蔽工藝，避免焊接時(shí)飛濺物破壞切割面與焊縫;第四，做好校正與控制工作，為確保焊接件外觀保持一致，焊接人員可利用液壓方式固定材料，并通過(guò)專(zhuān)用校型模具，及時(shí)驗(yàn)證焊接件的各項(xiàng)參數(shù)，避免焊接參數(shù)出現(xiàn)偏差，影響焊接件質(zhì)量[4]。

3.4運(yùn)維階段的控制

在焊接件焊接完成后，需做好運(yùn)維管理工作，結(jié)合焊接件特點(diǎn)進(jìn)行表面處理，確保焊接件外觀質(zhì)量符合要求，實(shí)現(xiàn)焊接件外觀質(zhì)量的有效控制。對(duì)于工程機(jī)械焊接件來(lái)說(shuō)，焊接件表面處理需在涂漆前進(jìn)行，提高焊接件防護(hù)層的質(zhì)量，避免焊接件受到損傷，可延長(zhǎng)焊接件的使用壽命，為機(jī)械設(shè)備制造提供保障。細(xì)化來(lái)說(shuō)，焊接件的常用表面處理方式為拋丸處理，企業(yè)需將焊接件表面無(wú)油污、銹蝕、毛刺，且粗糙度及平面度等參數(shù)符合要求為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行焊接件處理。為保障焊接件處理效果，可采取如下措施優(yōu)化拋丸處理方式：（1）調(diào)節(jié)拋丸參數(shù)，如優(yōu)化鋼丸直徑、噴射速度、噴射方向等，確保焊接件外觀符合噴涂要求;（2）優(yōu)化拋丸屏蔽手段，確保拋丸參數(shù)符合要求，避免拋丸過(guò)大或過(guò)小，引發(fā)拋丸不合理或?qū)е潞附蛹砻娲植诘葐?wèn)題;（3）做好拋丸前后的檢查工作，檢查內(nèi)容包括探傷劑、粉塵、鋼丸等;（4）如果焊接件存在焊縫不良問(wèn)題，企業(yè)需在焊接前應(yīng)用牛皮屏蔽方法，配合焊接后的修理拋光砂輪，對(duì)焊接外觀缺陷較小的部位進(jìn)行修補(bǔ)處理，使其外觀符合要求。如果外觀缺陷面積較大，需對(duì)焊接件進(jìn)行重新拋丸處理，但重新拋丸后的焊接件對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間有一定要求，需企業(yè)做好管控工作。

同時(shí)，為進(jìn)一步強(qiáng)化工程機(jī)械焊接件的外觀質(zhì)量，制造企業(yè)可在拋丸的基礎(chǔ)上，配合完善的涂裝操作，避免焊接件出現(xiàn)氣孔、流掛等外觀問(wèn)題。例如，某機(jī)械制造廠在對(duì)焊接件進(jìn)行優(yōu)化拋丸處理后，對(duì)焊接件進(jìn)行膩?zhàn)油抗?、干燥、打磨等操作，在屏蔽、清理后，按照順序向焊接件表面噴涂底漆與面漆，置于烘干室干燥后，完成焊接件表面處理。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工程機(jī)械焊接件的外觀質(zhì)量有明確要求，控制內(nèi)容繁多，需受到制造企業(yè)重視。通過(guò)本文的分析，制造企業(yè)需注重采購(gòu)、下料、焊接及運(yùn)維階段的外觀質(zhì)量控制，做好焊接件材料選擇，控制下料與焊接工序，規(guī)范焊接件的運(yùn)維保護(hù)工作，提高工程機(jī)械焊接件生產(chǎn)水平，使焊接件外觀質(zhì)量符合工程機(jī)械設(shè)備要求。

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