淺談機(jī)械焊接工藝探索與實(shí)踐

梁順生 劉占平

河南省安陽鋼鐵集團(tuán)周鋼項(xiàng)目部 河南安陽 455004

在工業(yè)的建造中，專業(yè)人員遵循機(jī)械設(shè)計圖的圖樣，把機(jī)械設(shè)備的許多零件照著相對應(yīng)的規(guī)范圖紙安排制造，以至于形成成為專業(yè)的機(jī)械設(shè)備。所以，相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)人員使用局部加熱的方式方法，把分離的材料或零件連接成為整體的過程就是機(jī)械焊接的過程。從焊接過程來看，這個過程結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、連接形式也特別多樣、尺寸外形很大、零部件復(fù)雜是復(fù)雜機(jī)械焊接的一些基本的特點(diǎn)[1]。

1 機(jī)械焊接技術(shù)及生產(chǎn)環(huán)境

目前在機(jī)械生產(chǎn)中焊接技術(shù)也可稱之為熔接（镕接）技術(shù)，字面理解通過不同的加熱方式，在達(dá)到一定相應(yīng)的熔點(diǎn)時對使得金屬或材料對象進(jìn)行接合與連接，機(jī)械焊接技術(shù)被廣泛應(yīng)用與工程建設(shè)、機(jī)械生產(chǎn)、航天制造以及造船等等行業(yè)，其技術(shù)種類與技術(shù)工藝相對繁雜，在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)之前生產(chǎn)方要對需要加工的材料、加工環(huán)境及裝配質(zhì)量等環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的分析，最終采取科學(xué)有效的焊接方法，有效保障產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)安全，焊接可以在不同的環(huán)境中進(jìn)行操作。

2 提高機(jī)械焊接質(zhì)量控制的工藝措施

2.1 應(yīng)用自動化技術(shù)

（1）智能化焊接技術(shù)。采用機(jī)器人進(jìn)行機(jī)械焊接工作，是焊接自動化技術(shù)的主要方式之一，具備較高經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè)可以購買智能焊接設(shè)備，將一些具有較高危險性的機(jī)械焊接工作交給機(jī)器人來完成，機(jī)器人在高溫環(huán)境下仍舊可以長時間運(yùn)行，在一定程度上能夠降低焊接工作人員的工作難度，提高機(jī)械焊接的工作效率，使得機(jī)械焊接朝著智能化、科學(xué)化、專業(yè)化的趨勢發(fā)展。工作人員運(yùn)用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)對焊接整個過程進(jìn)行實(shí)時掌控，依據(jù)各項(xiàng)焊接基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，評估機(jī)械焊接效果，提前在自動化設(shè)備中設(shè)置機(jī)械焊接工作流程，讓機(jī)器人完成機(jī)械焊接整個工作流程，工作人員負(fù)責(zé)監(jiān)督管理工作，確保機(jī)械焊接能夠正常運(yùn)行，從而確保機(jī)械焊接的速度以及精準(zhǔn)度。

（2）遠(yuǎn)程操控技術(shù)。盡管自動化技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到機(jī)械焊接工作當(dāng)中，但是自動化設(shè)備需要人工進(jìn)行操作，工作人員可以遠(yuǎn)程操控機(jī)器人進(jìn)行焊接工作，當(dāng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中的信息超出正常標(biāo)準(zhǔn)時，工作人員及時暫停自動化設(shè)備運(yùn)行，依據(jù)相關(guān)信息科學(xué)分析造成焊接失誤的根本原因，積極探索問題的解決方案，調(diào)整自動化設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，確保機(jī)械焊接工作能夠正常運(yùn)行。自動化設(shè)備是機(jī)械焊接自動化的硬件設(shè)施，其質(zhì)量直接影響機(jī)械焊接的工作效率，當(dāng)自動化設(shè)備出現(xiàn)故障時，焊接工作人員依據(jù)自身的工作經(jīng)驗(yàn)判斷機(jī)械故障的發(fā)生部位，及時與專業(yè)的維修工作人員聯(lián)系，向維修工作人員講解故障發(fā)生時機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)，維修工作人員采取觀察法、實(shí)驗(yàn)法等方式，診斷誘發(fā)機(jī)械故障的根本原因，并制定相應(yīng)的維修方案，當(dāng)機(jī)械維修工作結(jié)束之后，焊接工作人員進(jìn)行檢測，確保自動化設(shè)備能夠正常運(yùn)行[2]。

2.2 焊接材料質(zhì)量控制

考慮到板用于工程機(jī)械產(chǎn)品通常存在不同程度的凹陷，皮膚氧化不勻，凹凸不平等現(xiàn)象不好的外觀，但也越明顯與板的厚度的增加，而且有相同的制造商生產(chǎn)批次的不同板外觀質(zhì)量是不一樣的，所以，從根本上提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，企業(yè)要求供應(yīng)商生產(chǎn)實(shí)際，標(biāo)準(zhǔn)、全板質(zhì)量等級報告或認(rèn)證，并要求質(zhì)量檢驗(yàn)人員仔細(xì)檢查和驗(yàn)證外觀質(zhì)量，以避免工程機(jī)械外觀質(zhì)量選擇不當(dāng)。

2.3 解決焊接殘余應(yīng)力，使用熱處理的方法

對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行焊接之后，會產(chǎn)生某種殘余的力量，這會對焊接的機(jī)械設(shè)備造成不良影響，有可能會使得機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生裂縫或者擠壓變形等等現(xiàn)象，這是由于在焊接之時機(jī)械設(shè)備的各個部件的溫度非常的不均勻，有的地方處于高溫狀態(tài)，有的地方溫度非常的低，這就導(dǎo)致了某些地方熱量較多，產(chǎn)生膨脹，某些地方依然保持原樣。所以在機(jī)械設(shè)備焊接的過程之中，我們應(yīng)當(dāng)注意到這種現(xiàn)象，在焊接之后要及時的消除掉焊接過程之中產(chǎn)生的這些影響。在焊接技術(shù)方面，最常用的消除這種焊接后遺癥的方法有很多，比如焊接時對母材進(jìn)行局部預(yù)熱，一般而言，環(huán)境溫度低于5℃時就需要進(jìn)行預(yù)熱處理。此外，厚度過大的材料也不容易焊透，熱處理必不可少，對于高碳鋼，合金鋼等采用高溫回火的方法，就是將焊接的機(jī)械設(shè)備放在熱處理的爐子里面進(jìn)行加熱，使它產(chǎn)生熱量，保持一定的溫度。這樣就可以使得機(jī)械設(shè)備減少變形，減少需要焊接地方的彈性，降低流動性，使得整體比較協(xié)調(diào)。熱處理有幾大功效：一是松弛焊接殘余應(yīng)力。在高溫過程中，由于蠕變現(xiàn)象，焊接殘余應(yīng)力得以充分松弛、降低；二是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形狀和尺寸；三是改善母材、焊接接頭和結(jié)構(gòu)件的性能。如軟化焊接熱影響區(qū)、提高焊縫的延性、提高斷裂韌性、提高蠕變性能，在各種腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性能、抗疲勞性能等。熱處理的這些優(yōu)點(diǎn)，對于材料焊接的后期處理是非常的有效、有價值的，所以操作人員在焊接之后應(yīng)當(dāng)及時的進(jìn)行熱處理。

2.4 視機(jī)械焊接操作前的預(yù)熱和焊后熱處理

預(yù)熱能減緩焊后的冷卻速度，有利于焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出，避免產(chǎn)生氫致裂紋。同時也減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度，提高了焊接接頭的抗裂性；預(yù)熱可降低焊接應(yīng)力。預(yù)熱必須均勻的加熱，否則不但不能減少焊接應(yīng)力，反而會增大焊接應(yīng)力。要在整個焊接過程中保持預(yù)熱溫度，不得低于改預(yù)熱溫度。當(dāng)焊接過程不能連續(xù)進(jìn)行，中途中斷時，應(yīng)對焊接工件進(jìn)行保溫緩冷。在繼續(xù)焊接之前，還要按照原預(yù)熱溫度進(jìn)行預(yù)熱后方可施焊。這樣的預(yù)熱有效降低焊接應(yīng)力，使機(jī)械焊接的質(zhì)量得到保障，保障了焊接產(chǎn)品的穩(wěn)定與安全[3]。

3 結(jié)語

工程機(jī)械制造這個行業(yè)在我國的發(fā)展中扮演者相當(dāng)重要的角色，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中，有著很重要的作用，為國家的經(jīng)濟(jì)增色添彩，改革開放后，國內(nèi)的焊接技術(shù)取得了特別大的發(fā)展，也有很多業(yè)績，在現(xiàn)代化、城市化發(fā)展的過程中哦貢獻(xiàn)了很多力量，在此，但繼續(xù)存在著很多沒解決的技術(shù)，在以后的發(fā)展中繼續(xù)探究。