焊接監(jiān)測技術(shù)在軌道客車焊接中的應(yīng)用

白晶 周廣浩 田勐

中車長春軌道客車股份有限公司 吉林長春 130062

為了使我國軌道客車使用壽命進(jìn)一步延長，提高軌道客車的承載能力，需要采取有效措施制造軌道客車。在軌道客車施工時(shí)，焊接工藝十分重要，且直接影響了軌道客車運(yùn)行狀態(tài)。因此，軌道客車指導(dǎo)師必須要保證焊接質(zhì)量和水平，這就需要應(yīng)用焊接監(jiān)測技術(shù)，通過監(jiān)測技術(shù)控制軌道客車焊接流程，確保施工工藝，進(jìn)而保證軌道客車質(zhì)量。

1 焊接監(jiān)測技術(shù)的功能

焊接監(jiān)測技術(shù)指的是為滿足需求，需要全方位監(jiān)管焊接設(shè)備作業(yè)，及時(shí)體現(xiàn)施工情況，記錄焊接工程，并做好問題處理工作。因此，需要保障焊接工藝水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)規(guī)范作業(yè)，確保焊接作業(yè)時(shí)不會出現(xiàn)問題，及時(shí)分析并記錄故障，進(jìn)而解決故障，通過應(yīng)用焊接監(jiān)測技術(shù)，有效控制焊接質(zhì)量，降低成本，將焊接生產(chǎn)價(jià)值充分發(fā)揮出來[1]。

1.1 焊接過程監(jiān)測

焊接時(shí)要利用焊接監(jiān)測技術(shù)，有效測試對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響的焊接電流和電弧電壓等參數(shù)，同時(shí)確保焊接工藝參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，進(jìn)而使各個焊縫都具有針對性的專家?guī)?。例如，在多層多道焊時(shí)，打底填充和蓋面焊接工藝要求不同，需要監(jiān)測焊接過程，同時(shí)規(guī)定監(jiān)測系統(tǒng)采樣頻率，進(jìn)而實(shí)時(shí)監(jiān)測焊接作業(yè)全過程，也可以按照焊縫對參數(shù)范圍進(jìn)行設(shè)定，確保焊接質(zhì)量，降低誤差發(fā)生率。通常情況下，系數(shù)低于3則表示焊縫質(zhì)量合格[2]。利用焊接監(jiān)測技術(shù)可以有效驗(yàn)證焊接工藝。

1.2 焊接失誤處理

在焊接時(shí)，若是出現(xiàn)焊絲管堵塞、焊絲送絲機(jī)故障等異?，F(xiàn)象，都會對焊縫表面成型產(chǎn)生影響，因此，通過焊絲監(jiān)測系統(tǒng)可以報(bào)警提醒其中存在的故障和異常情況，若是報(bào)警聲響起，則要及時(shí)記錄報(bào)警情況和處理情況，避免焊接出現(xiàn)質(zhì)量問題，減少缺陷[3]?？傊?，利用焊接監(jiān)測技術(shù)，可以分析評定焊接過程，并提高質(zhì)量，以便工作人員了解焊接整個過程，確保焊接施工能夠持續(xù)進(jìn)行。

1.3 焊接實(shí)時(shí)監(jiān)測

在應(yīng)用焊接監(jiān)測技術(shù)時(shí)，可以利用網(wǎng)絡(luò)連接，連接現(xiàn)場主機(jī)和監(jiān)控式服務(wù)器、辦公室PC，辦公室人員利用計(jì)算機(jī)了解焊接生產(chǎn)情況并掌控質(zhì)量。特別是查看過程參數(shù)，以確保生產(chǎn)質(zhì)量和效率，不僅可以便于管理，也能夠全面監(jiān)管技術(shù)人員焊接過程，無需到施工現(xiàn)場檢查焊接情況，只需在辦公室利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，即可全面了解焊接現(xiàn)場。

1.4 焊接信息管理

焊接監(jiān)測系統(tǒng)安裝在焊接設(shè)備上，系統(tǒng)可以將焊接過程參數(shù)和產(chǎn)品信息記錄下來，全部數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，以便日后提取感興趣數(shù)據(jù)，為二次開發(fā)提供數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)與生產(chǎn)信息結(jié)合，可以獲得大量與焊接生產(chǎn)和質(zhì)量控制有關(guān)的重要信息。一方面，焊接監(jiān)測系統(tǒng)可以通過焊接信息檢索篩選所需信息，統(tǒng)計(jì)焊接時(shí)間，另一方面，也能夠?qū)附庸r(shí)定額就那些準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，以便了解生產(chǎn)質(zhì)量和操作人員等情況。

從焊接質(zhì)量控制方面，監(jiān)測系統(tǒng)可以記錄整個焊接生產(chǎn)信息和數(shù)據(jù)，促使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)完整的可追溯性。

2 焊接監(jiān)測技術(shù)在軌道客車焊接中的應(yīng)用

在軌道客車焊接中應(yīng)用焊接監(jiān)測技術(shù)，以某客車轉(zhuǎn)向架橫梁焊接為例進(jìn)行分析，通過焊接監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測焊接過程，篩選橫梁焊接數(shù)據(jù)，通過對統(tǒng)計(jì)信息的分析得出焊接數(shù)據(jù)。

從焊接質(zhì)量評估方面分析，通過對焊接參數(shù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)焊縫焊接工藝參數(shù)都比較小。從焊接工藝參數(shù)檢測方面分析，橫梁焊接焊縫有6道，平均焊接電流在241.4A，但是焊接工藝文件中，對于焊接電流的規(guī)定是在250-280A，這就表示實(shí)際焊接電流低于文件規(guī)定的范圍，需要對文件中的焊接電流范圍進(jìn)行調(diào)整。平均電弧電壓在27.96V，文件中規(guī)定的范圍是27-31V，案件規(guī)定的范圍合理。送絲速度監(jiān)測值是8.88米/分，文件規(guī)定的是8-10米/分，與規(guī)定相符。利用焊接監(jiān)測系統(tǒng)對參數(shù)進(jìn)行記錄，進(jìn)而驗(yàn)證焊接文件是否合理，為工藝文件完善修改提供有效指導(dǎo)。

從焊接統(tǒng)計(jì)信息方面分析，每條橫梁在焊接時(shí)所消耗的焊絲質(zhì)量是2.51kg，出于對焊絲損耗情況的考慮，每條橫梁需要預(yù)留3kg的消耗額，以滿足生產(chǎn)需求，但是以往的焊絲定額每條橫梁是3.5kg，這就表示以往的焊絲定額較高，需要修改，給到3kg定額，可以節(jié)省大約200kg焊絲消耗，成本大大降低。

從焊接作業(yè)時(shí)間統(tǒng)計(jì)方面分析，每條橫梁純焊接時(shí)間在31.4min，擬定生產(chǎn)節(jié)拍是60min，按揭時(shí)間超過一半，這就表示焊接輔助時(shí)間比較多。從實(shí)際情況分析，工件裝卡以及調(diào)用程序時(shí)間為15min，操作人員在橫梁焊接前的操作上不夠完善，需要對焊接作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，明確焊接操作流程，縮短焊接時(shí)間，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，進(jìn)而提高焊接生產(chǎn)率。

利用焊接監(jiān)測技術(shù)可以評估操作人員作業(yè)情況，操作人員從焊接開始到停止作業(yè)，整個焊接時(shí)間在監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測評估下可以有效利用，完善焊接生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃，制定高效率的橫梁焊接生產(chǎn)規(guī)劃。

3 結(jié)語

我國軌道客車焊接時(shí)，可能會導(dǎo)致材料受損，影響壽命。焊接監(jiān)測技術(shù)屬于焊接過程監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，在軌道客車焊接中的應(yīng)用具有重要作用，因此，需要保證焊接質(zhì)量，利用焊接監(jiān)測技術(shù)監(jiān)督焊接過程，保證施工工藝，有效管理焊接信息，控制焊接質(zhì)量，提高焊接管理水平，擴(kuò)大我國的軌道客車焊接發(fā)展空間，增加收益。