機(jī)械制造中機(jī)械焊接質(zhì)量的控制對(duì)策研究

臧能義

（新疆工程學(xué)院，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830023）

進(jìn)入新時(shí)代以來(lái)，隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，科學(xué)信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，市場(chǎng)的供求也在不斷擴(kuò)大，社會(huì)各行業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的需求量也在逐年增加，使其整體呈快速上升趨勢(shì)。在企業(yè)進(jìn)行機(jī)械制備的操作過(guò)程中，機(jī)械焊接技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的操作工藝，經(jīng)濟(jì)的不斷提升也使得社會(huì)各行各業(yè)對(duì)機(jī)械制造提出了更高的質(zhì)量要求和標(biāo)準(zhǔn)，所以機(jī)械行業(yè)只有充分完善焊接技術(shù)，提高焊接水平，才能保障相關(guān)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，確保其安全隱患降到最低，減少其使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題或造成的損失。

在實(shí)際工作中，我國(guó)當(dāng)前機(jī)械制造水平和相關(guān)工作人員的綜合素質(zhì)、專業(yè)化能力和相關(guān)設(shè)備都處于比較底層的環(huán)境中，其受技術(shù)和人才等相關(guān)方面的影響，機(jī)械焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，無(wú)法或者很難對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行保障。所以相關(guān)機(jī)械制造企業(yè)要想保障或加強(qiáng)其機(jī)械制造、焊接水平，就必須對(duì)其機(jī)械制造過(guò)程中各類影響、相關(guān)焊接技術(shù)、質(zhì)量的因素進(jìn)行分析研究，并針對(duì)此提出相關(guān)的機(jī)械焊接質(zhì)量的控制解決方案，從根本上確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行、使用，并對(duì)其安全性提供一定保障。

1 機(jī)械焊接與機(jī)械制造業(yè)概述

（1）機(jī)械制造業(yè)概述。機(jī)械制造業(yè)的涵蓋范圍非常廣泛，不僅涉及各種動(dòng)力機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械等，還涉及許多工業(yè)的精密儀器制造，為我國(guó)的整個(gè)社會(huì)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)提高提供各種技術(shù)裝備。此外機(jī)械制造業(yè)水平的高低也體現(xiàn)了我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平和自動(dòng)化發(fā)展水平的高低，也是國(guó)家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一，是我國(guó)重要的產(chǎn)業(yè)支柱。我國(guó)制造業(yè)所生產(chǎn)的各類機(jī)械設(shè)備都與我國(guó)居民的日常生產(chǎn)生活有密切關(guān)聯(lián)，其本身的制造水平也對(duì)各行各業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)效益有直接影響作用。所以機(jī)械設(shè)備的制造和發(fā)展需要使用更好的機(jī)械焊接技術(shù)，同時(shí)機(jī)械焊接技術(shù)也是保障機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素。

（2）機(jī)械焊接概述。在進(jìn)行機(jī)械焊接時(shí)，往往需要用高溫或者高壓的方法來(lái)進(jìn)行連接，但隨著科技的發(fā)展，焊接還可以使用熱塑材料來(lái)進(jìn)行，充分提高機(jī)械設(shè)備在工作運(yùn)行中的性能。此外，在進(jìn)行機(jī)械焊接操作時(shí)，需要根據(jù)其產(chǎn)生消耗的能量來(lái)進(jìn)行分析研究并進(jìn)行一定細(xì)化，在機(jī)械焊接工藝中常見(jiàn)的能量來(lái)源一般有激光、氣體焰、電子束等。在機(jī)械焊接行業(yè)中，采取的焊接方法有多種，可以根據(jù)焊接需要和物質(zhì)材料的不同來(lái)進(jìn)行選擇，以更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械焊接目標(biāo)。

其一，可以根據(jù)需要連接的金屬性質(zhì)來(lái)進(jìn)行高溫處理。相關(guān)操作人員在進(jìn)行具體操作流程時(shí)，首先需要將部分的金屬進(jìn)行熔化并形成熔池，等到其足夠冷卻后進(jìn)行相關(guān)焊接，并且在操作過(guò)程中可以使用熔填物予以輔助作用，以此來(lái)提高機(jī)械焊接的快捷、便利操作等。其二，對(duì)于一些加熱熔點(diǎn)比較低的焊料時(shí)，其操作過(guò)程不需要對(duì)金屬進(jìn)行相關(guān)操作，只需要利用焊料的毛細(xì)作用就可以完成相關(guān)的金屬連接。其三，有一些物質(zhì)即不適合高溫熔合連接，也不適應(yīng)焊料的毛細(xì)連接，可以根據(jù)其特性采取金屬滲透的連接方式。在實(shí)際操作中，需要在低于物質(zhì)熔點(diǎn)的情況下，使用高壓或者振動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行金屬間的融合，從而使金屬達(dá)到完美的熔合效果。

2 機(jī)械制造中對(duì)機(jī)械焊接質(zhì)量的影響因素分析

2.1 生產(chǎn)人員相關(guān)素質(zhì)不高

在機(jī)械焊接操作中，其焊接質(zhì)量、實(shí)際應(yīng)用效果與相關(guān)生產(chǎn)人員的綜合能力息息相關(guān)，即機(jī)械制造業(yè)與其焊接質(zhì)量的高低會(huì)受到專業(yè)技術(shù)人員的水平限制。在機(jī)械行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中，很多中小企業(yè)為了最大化的獲取利潤(rùn)，減少生產(chǎn)成本的支出，會(huì)對(duì)相關(guān)機(jī)械焊接操作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)、縮短學(xué)習(xí)時(shí)間，或者減少相關(guān)培訓(xùn)費(fèi)用的支出，培訓(xùn)學(xué)習(xí)內(nèi)容也比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有核心學(xué)習(xí)價(jià)值，從而導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品的焊接質(zhì)量不符合社會(huì)需要。相關(guān)機(jī)械焊接操作人員在實(shí)際操作中應(yīng)當(dāng)對(duì)其操作流程有著充分認(rèn)知和把握，不斷提升自身“軟硬件設(shè)施”、提高相關(guān)專業(yè)能力和機(jī)械焊接技術(shù)，整體增強(qiáng)自身綜合實(shí)力。

在當(dāng)下機(jī)械焊接行業(yè)中，很多焊接人員對(duì)自身工作欠缺認(rèn)識(shí)，對(duì)焊工技術(shù)也是“一知半解”，其生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品存在較大的瑕疵，不能滿足社會(huì)發(fā)展需要。企業(yè)對(duì)機(jī)械焊接產(chǎn)品質(zhì)量的疏忽管理，也會(huì)導(dǎo)致大量存在瑕疵的機(jī)械產(chǎn)品流入市場(chǎng)，降低機(jī)械設(shè)備行業(yè)整體產(chǎn)品質(zhì)量，加大了安全隱患，影響了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 焊接工序的完善程度

機(jī)械焊接工序是機(jī)械設(shè)備進(jìn)行焊接的一個(gè)非常重要且必不可少的環(huán)節(jié)。焊接工藝中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響最后的機(jī)械焊接質(zhì)量，所以，焊接工序是否完備，很大程度上影響著焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)化、嚴(yán)謹(jǐn)化的焊接工序，能夠很好地促進(jìn)整體機(jī)械焊接水平和質(zhì)量的提升，焊接工序的標(biāo)準(zhǔn)以焊接質(zhì)量為主要內(nèi)容，這也是影響企業(yè)良好發(fā)展的重要因素，在當(dāng)下情況中，很多企業(yè)的焊接工序都多少存在一定瑕疵，還不夠完善，這會(huì)對(duì)良好有效的焊接工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響，拉低機(jī)械焊接企業(yè)的整體焊接能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外，還有部分機(jī)械焊接企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)效益，而對(duì)一些焊接工藝步驟進(jìn)行刪減，嚴(yán)重破壞了機(jī)械焊接工序的安全可靠性和焊接產(chǎn)品的質(zhì)量實(shí)用性。

2.3 裂縫現(xiàn)象

焊料的裂縫現(xiàn)象是嚴(yán)重影響焊接工序和焊接產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。當(dāng)進(jìn)行焊料焊接時(shí)，焊料裂縫的出現(xiàn)會(huì)使得熔渣不能很好地被處理掉，影響最終機(jī)械焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。元素S是大多數(shù)焊接材料中普遍存在的組成元素，該元素的存在會(huì)使得焊接材料自身剛性程度大、固化速度快，很容易導(dǎo)致在焊接工程中出現(xiàn)裂縫。另外，在進(jìn)行焊接操作中，大部分焊接人員會(huì)對(duì)焊接過(guò)程中產(chǎn)生的熔渣進(jìn)行一定的忽略，使得熔渣會(huì)因各種因素掉入裂縫，從而影響焊接質(zhì)量。所以在進(jìn)行機(jī)械焊接時(shí)，焊接材料裂縫的存在會(huì)對(duì)焊接操作產(chǎn)生各種各樣的影響，最終導(dǎo)致焊接質(zhì)量達(dá)不到應(yīng)有要求。

3 焊接工藝控制要點(diǎn)

進(jìn)行機(jī)械焊接的方法有很多種，要根據(jù)焊接工藝的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選擇相適應(yīng)地的焊接方法。在機(jī)械焊接行業(yè)中，焊接工藝的類型分類要根據(jù)焊料的規(guī)格、成分等來(lái)進(jìn)行劃分，不同的焊接工藝也有著不同的焊接要點(diǎn)，相關(guān)操作人員一定要對(duì)焊接工藝、材料性能進(jìn)行充分了解，嚴(yán)格對(duì)焊接工藝的控制要點(diǎn)進(jìn)行充分把握。

3.1 作業(yè)前預(yù)熱

無(wú)論是哪一種的焊接方式和焊接類型，都需要在焊接工藝進(jìn)行前對(duì)焊接材料進(jìn)行預(yù)熱，其預(yù)熱的標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)焊接碳鋼時(shí)的預(yù)熱要求進(jìn)行，其主要目的是為了避免焊材在進(jìn)行焊接時(shí)出現(xiàn)冷裂紋，從而影響焊接質(zhì)量。對(duì)焊接材料的預(yù)熱還能很好優(yōu)化焊材接頭的塑性，降低焊接后所形成的剩余應(yīng)力。此外，如果焊接材料比較大，對(duì)其整體預(yù)熱存在一定困難時(shí)，還可以采取焊材局部加熱的方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱。

3.2 坡口方式

根據(jù)機(jī)械焊接行業(yè)的焊接工藝要求，如果焊接材料的厚度超過(guò) 4 mm，那么就需要對(duì)焊接材料進(jìn)行一定坡口處理。常見(jiàn)的坡口處理有 U 型和 X 型兩種，對(duì)焊接材料的坡口處理可以降低焊接材料熔入焊縫的金屬含量，盡量最大化的減少焊接材料中焊縫所含有的碳元素成分，從而減少焊接材料在焊接過(guò)程中出現(xiàn)焊接裂縫。

3.3 焊接后的熱處理

在焊接材料完成焊接后，為了盡快降低焊接材料的溫度變化速率，避免其火硬的趨勢(shì)，以及避免在焊接接頭部分出現(xiàn)氫擴(kuò)散的現(xiàn)象等，相關(guān)焊接操作往往會(huì)對(duì)焊接材料進(jìn)行一定的熱處理。當(dāng)前我國(guó)對(duì)焊接材料的熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)為：一般情況下在200～350 ℃的溫度環(huán)境中并將處理時(shí)間控制在 2～6小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行處理，如果焊接材料剛性程度比較大或者材料比較厚，則可以將熱處理時(shí)間縮減至1～2小時(shí)，將處理溫度提升至 600～650 ℃。

3.4 PLC技術(shù)

數(shù)控 PLC 技術(shù)能夠根據(jù)相關(guān)程序?qū)附訉?shí)施過(guò)程進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)、控制，并且在保障焊接指標(biāo)不變的情況下，提升其焊接材料的外表精美程度和焊接過(guò)程的精準(zhǔn)性，該項(xiàng)技術(shù)的存在且大量使用能夠改善傳統(tǒng)模式中的弊端。PLC 軟件平臺(tái)能夠使得相關(guān)操作者根據(jù)相關(guān)焊接圖紙對(duì)程序進(jìn)行調(diào)整，不需要再進(jìn)行程序的重新編程，輔助操作者實(shí)現(xiàn)不同功能組態(tài)的應(yīng)用。PLC組態(tài)軟件中對(duì)虛擬開(kāi)關(guān)的靈敏應(yīng)用，可以使得在系統(tǒng)編入程序期間，子程序可以通過(guò)之前保存在映像器內(nèi)的接口對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行操控。此外相關(guān)技術(shù)人員對(duì)數(shù)控PLC 梯形圖的使用也可以在一定程度上使得相關(guān)加工操作具有更高的效率和質(zhì)量。

此外，在進(jìn)行焊接材料的焊接工序前，還要保證焊接材料表明無(wú)油、無(wú)銹，并針對(duì)焊接工藝操作和相關(guān)程序的控制方面進(jìn)行分析，尤其是對(duì)焊接材料的性能分析和相關(guān)參數(shù)調(diào)整等方面。此外，其還要在焊接過(guò)程中對(duì)焊接裂紋、碳遷移等問(wèn)題進(jìn)行充分考慮，最大化的降低其對(duì)焊縫的稀釋問(wèn)題，PLC電流控制技術(shù)可以很好地滿足上述要求，并實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接工作的需求進(jìn)行優(yōu)化。

4 機(jī)械制造中機(jī)械焊接質(zhì)量的控制和對(duì)策

4.1 完善焊接技術(shù)

在機(jī)械焊接工序中，焊接技術(shù)和焊接步驟都是對(duì)焊接產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行直接影響的因素，所以為了保障焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，其需要嚴(yán)格依據(jù)焊接標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定步驟進(jìn)行機(jī)械焊接，完善相關(guān)操作流程，從而提高焊接質(zhì)量，滿足行業(yè)生產(chǎn)需要等。眾所周知，機(jī)械焊接技術(shù)非常復(fù)雜，其在進(jìn)行機(jī)械焊接的過(guò)程中，相關(guān)焊接操作步驟也非常多，每一道步驟都會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。企業(yè)要想更好的完善相關(guān)焊接工藝，就必須要建立企業(yè)焊接體系，規(guī)范焊接操作流程和標(biāo)準(zhǔn)，并邀請(qǐng)或聘請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行一定指導(dǎo)，減少機(jī)械焊接過(guò)程中出現(xiàn)的步驟混亂等現(xiàn)象，確保其焊接工作能夠有序展開(kāi)。

此外，機(jī)械制造企業(yè)還需要加大相關(guān)宣傳力度，并運(yùn)用科學(xué)、合理的手段進(jìn)行，加大相關(guān)工作人員對(duì)機(jī)械焊接工作的重視程度和認(rèn)知程度，從人員操作上對(duì)焊接流程進(jìn)行規(guī)范，切實(shí)保障焊接技術(shù)的科學(xué)、有序進(jìn)行。另外，為了保障焊接技術(shù)以及機(jī)械制造的各方面符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)還需要對(duì)機(jī)械焊接的整個(gè)過(guò)程加大監(jiān)督力度，完善相關(guān)工作的監(jiān)管體系并對(duì)焊接監(jiān)管質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)及時(shí)整改，從根本上確保焊接產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

4.2 提高焊接人員的技術(shù)水平

在相關(guān)機(jī)械焊接操作中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)焊接人員的技術(shù)和綜合能力培養(yǎng)，加強(qiáng)相關(guān)人員對(duì)焊接工作的重視程度，強(qiáng)化相關(guān)焊接人員對(duì)焊接過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題處理。例如對(duì)焊接裂縫問(wèn)題中，焊接人員要對(duì)其產(chǎn)生的原因、產(chǎn)生的類型進(jìn)行分析，并采用科學(xué)的方法對(duì)其進(jìn)行解決，以此來(lái)保證機(jī)械焊接質(zhì)量。此外，相關(guān)焊接人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)焊接材料有一定的認(rèn)識(shí)能力，并在材料采購(gòu)中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行購(gòu)買。此外，相關(guān)焊接人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)焊接材料的焊接位置進(jìn)行準(zhǔn)確把握，減少焊接誤差，并且能夠牢固樹(shù)立在焊接過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行檢查和反饋的操作理念等。

4.3 加大對(duì)施工環(huán)境的控制力度

機(jī)械焊接的施工環(huán)境也是影響其焊接質(zhì)量的重要原因，尤其是焊接環(huán)境中的溫度和濕度等。焊接環(huán)境的不同往往會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不同的問(wèn)題，最后的焊接效果也大不相同，所以在對(duì)焊接施工環(huán)境的控制中，重點(diǎn)把控焊熱循環(huán)對(duì)溫度的影響和相關(guān)環(huán)境的濕度問(wèn)題等。在機(jī)械焊接操作中，需要將其焊接環(huán)境的溫度調(diào)整在20 ℃之內(nèi)，因?yàn)闇囟冗^(guò)于低下，會(huì)加快金屬的降溫速度，降低焊接材料接頭的質(zhì)量等。此外對(duì)焊接環(huán)境濕度的控制主要是控制空氣中的濕度指標(biāo)，在實(shí)際焊接操作中，工作人員需要將焊接環(huán)境空氣濕度控制在90%以下，如果焊接環(huán)境濕度過(guò)高會(huì)增加空氣中的氫含量，影響焊接工序的順利開(kāi)展，其對(duì)焊接環(huán)境溫度和濕度的控制尤其是在雨雪天氣中，更應(yīng)加大相關(guān)力度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上，機(jī)械的焊接操作是影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。在實(shí)際的焊接操作過(guò)程中，其機(jī)械焊接的質(zhì)量很容易受到內(nèi)、外界環(huán)境的因素，如環(huán)境、人才、技術(shù)、設(shè)備等相關(guān)因素，其一旦受到因素影響就可能使機(jī)械焊接達(dá)不到社會(huì)生產(chǎn)需要，造成一定資源浪費(fèi)，從而影響企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。所以機(jī)械制造企業(yè)為了更好地進(jìn)行機(jī)械制造和機(jī)械焊接發(fā)展，必須加大相關(guān)操作流程的監(jiān)管力度和工作人員的技能培訓(xùn)力度，切實(shí)保障好焊接材料的質(zhì)量，切實(shí)提高相關(guān)焊接工作的綜合能力，以此來(lái)提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益和可持續(xù)發(fā)展能力。