我國不銹鋼焊接工藝研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

于麗媛

（哈爾濱鍋爐廠預(yù)熱器有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150046）

質(zhì)量控制對(duì)于焊接工藝的應(yīng)用來講十分關(guān)鍵，做好了質(zhì)量控制，就可以在很多焊接技術(shù)方面取得一定的優(yōu)勢(shì)，在我國的不銹鋼焊接當(dāng)中也廣泛地存在著這種情況。目前來看，質(zhì)量控制技術(shù)在我國不銹鋼焊接業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛了，給我國的不銹鋼焊接業(yè)的發(fā)展注入了不少的活力。但是，我們?cè)谠S多方面仍然存在著一定的問題，需要提出相應(yīng)的方法來進(jìn)行改進(jìn)。本文對(duì)不銹鋼焊接中的工藝和質(zhì)量控制現(xiàn)狀進(jìn)行研究，然后提出幾個(gè)相應(yīng)的優(yōu)化方案［1-2］。

1 不銹鋼焊接工藝與質(zhì)量控制存在的問題

1.1 不銹鋼焊接工藝的應(yīng)用場(chǎng)景不夠明確

焊接工藝是由焊接零件來支撐的，它決定了機(jī)器的使用壽命。為了使承壓部件與機(jī)器的配合達(dá)到最佳狀態(tài)，就必須對(duì)其進(jìn)行有效的焊接。只要能保持焊接的穩(wěn)定性，就能保證機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性，而且在焊接完畢后，還能使用數(shù)十年。如果是零件的表面，或者是一些不太重要的零件，都可以很容易地進(jìn)行修復(fù)，只要壓力不是太大，就可以進(jìn)行修復(fù)。在不同的焊接工序中，首先要確定的是焊接工藝。然而，目前國內(nèi)許多不銹鋼的焊接工藝都存在著不合理的問題，如果采用不合理的方法，則會(huì)造成焊接質(zhì)量不佳。例如，有的工程師會(huì)選擇更多的常用的方法來降低焊接的壓力，而不會(huì)根據(jù)不同的情況，選擇最好的方法。雖然這種方法可以在短時(shí)間內(nèi)獲得一些效益，可節(jié)省一些焊接費(fèi)用，然而，此方法會(huì)造成機(jī)器設(shè)備的總體穩(wěn)定性下降。根據(jù)以往的資料，機(jī)械設(shè)備在承受壓力時(shí)，若采用不適當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)，其工作壽命不會(huì)太長(zhǎng)，極易發(fā)生故障。而且，這種損傷不僅表現(xiàn)在零件上，還會(huì)因?yàn)楹附硬划?dāng)而導(dǎo)致焊接部位承受不住負(fù)荷而破裂。這是一種不能容忍的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)，將會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。合理選用不銹鋼焊接技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的品質(zhì)起著決定性的作用［3-4］。

1.2 計(jì)算機(jī)輔助焊接不夠普及

在焊接過程中，有一種無縫化的概念。這種新技術(shù)的問世和運(yùn)用極大地提高了焊接技術(shù)的生產(chǎn)效率，同時(shí)也為與傳統(tǒng)的無縫技術(shù)進(jìn)行對(duì)比提供了有益的參考。傳統(tǒng)的焊接工藝往往要花費(fèi)大量的時(shí)間來確定設(shè)備的大小和主要的性能，在焊接工藝上，它主要是采用畫圖技術(shù)，這種技術(shù)往往耗時(shí)較長(zhǎng)，工程師在開始焊接時(shí)，往往要花費(fèi)時(shí)間來學(xué)習(xí)焊接圖紙，這個(gè)辦法一旦產(chǎn)生問題，就會(huì)造成巨大的人力、物力損失，另外，由于經(jīng)常改變的工作環(huán)境，焊接設(shè)備也將不適合，如果是這樣的話，那么焊接技術(shù)的作用就不大了。但是，使用不銹鋼的焊接技術(shù)，將所有的情況和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都輸入到電腦中，再通過電腦來實(shí)現(xiàn)智能化的焊接，這樣的話，就可以簡(jiǎn)化很多。所以，無縫焊接技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的無縫技術(shù)來說，有著更高的效率，這也是當(dāng)前無縫技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要因素［5-6］。

1.3 質(zhì)量檢核不夠嚴(yán)格

焊接是關(guān)系著設(shè)備整體穩(wěn)定性的一個(gè)重要步驟，這個(gè)步驟的質(zhì)量如何將決定整個(gè)零部件的整體穩(wěn)定性。目前的焊接工藝已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是對(duì)于焊接部位的質(zhì)量檢核還是沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的解決方案，標(biāo)準(zhǔn)的制定也不夠嚴(yán)格。因此，應(yīng)當(dāng)盡快建立起一個(gè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行，從而保證不銹鋼焊接技術(shù)在應(yīng)用過程中不會(huì)出現(xiàn)任何質(zhì)量問題。

1.4 焊接現(xiàn)場(chǎng)的管理不夠成熟

盡管不銹鋼的焊接工藝已在國內(nèi)被廣泛采用，但在實(shí)踐中仍然有很多缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于缺乏對(duì)生產(chǎn)過程的控制，使得整個(gè)生產(chǎn)過程難以有效地進(jìn)行。在國內(nèi)，由于焊接場(chǎng)地的秩序較為混亂，各類設(shè)備和材料難以合理調(diào)配，其實(shí)，這一問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到了國內(nèi)的不銹鋼焊接工藝，甚至是整個(gè)不銹鋼焊接工業(yè)的發(fā)展。沒有豐富的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，不銹鋼焊接工藝很難繼續(xù)向前發(fā)展。要想有效地解決這些問題，就必須建立完善的焊接現(xiàn)場(chǎng)管理體系，用制度來規(guī)范焊工的行為，從而為今后的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)［7-9］。

1.5 缺少專業(yè)人才

要想將不銹鋼的焊接工藝應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，要求非常低，但實(shí)際上，這個(gè)工藝的上限非常高。不銹鋼焊接的效率和焊接的穩(wěn)定性與焊接人員的專業(yè)知識(shí)水平有很大的關(guān)系，一名專業(yè)的不銹鋼焊工在運(yùn)用該技術(shù)的同時(shí)，可以節(jié)省很多的人力和財(cái)力。在很多時(shí)候，制訂焊接方案比執(zhí)行焊接過程都重要得多。能夠制訂完備的焊接方案的人才目前來看還是比較稀少的，因?yàn)橹贫ê附臃桨感枰S富的焊接經(jīng)驗(yàn)，也需要很強(qiáng)的分析問題解決問題的能力，國內(nèi)確實(shí)缺少這樣的人才。為了解決這個(gè)問題，應(yīng)該大力推廣這一技術(shù)，吸引更多的優(yōu)秀人才加入到工作中來。與此同時(shí)，要加大職業(yè)技術(shù)院校焊接專業(yè)的培養(yǎng)力度，讓學(xué)生多接觸實(shí)際焊接項(xiàng)目，從讀書期間就開始積累焊接經(jīng)驗(yàn)。另外，要建立完善的激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)科技人員主動(dòng)開展技術(shù)創(chuàng)新，取得較大的技術(shù)進(jìn)步。

1.6 缺少資金支持

在國內(nèi)，不銹鋼焊接產(chǎn)業(yè)是一個(gè)龐大的投資項(xiàng)目。目前，混凝土焊接技術(shù)已被廣泛采用，但其傳輸效率仍有待提高。不銹鋼焊接過程中，如果采用高層位焊接，則需要較長(zhǎng)的時(shí)間，從而影響到整個(gè)生產(chǎn)過程。要使不銹鋼焊接工藝進(jìn)一步發(fā)展，除了要有充足的人才，還要有充足的資金，因此，國家應(yīng)該在這方面加大投資，保證我國不銹鋼焊接工藝能夠健康、可持續(xù)地發(fā)展，并帶來更多的利益。

2 如何解決不銹鋼焊接工藝與質(zhì)量控制方面的問題

2.1 結(jié)合實(shí)際情況選擇合適工藝

不銹鋼的焊接技術(shù)有很多，如何進(jìn)行選擇就成了一個(gè)很關(guān)鍵的問題。在質(zhì)量管理中，最重要的就是如何找到合適的方法來保證焊接零件的使用。在實(shí)際生產(chǎn)中，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。例如，對(duì)于承壓要求較高的承壓機(jī)械，則應(yīng)采用較為穩(wěn)定的焊接技術(shù)。盡管較為穩(wěn)定的焊接工藝需要較高的技術(shù)和較好的設(shè)備，但其所能達(dá)到的效果卻是不同尋常的。當(dāng)然，在實(shí)際生產(chǎn)中，我們也不要太貪心。將先進(jìn)的焊接技術(shù)大規(guī)模地用于機(jī)械設(shè)備的焊接，是一項(xiàng)非常困難的工作，就目前的技術(shù)和硬件條件而言，只有針對(duì)不穩(wěn)定關(guān)鍵設(shè)備的焊接穩(wěn)定性進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)。為了使先進(jìn)的焊接工藝得到大規(guī)模的應(yīng)用，我們還必須在這方面做一些改進(jìn)，只有克服了目前的技術(shù)難題，才能使不銹鋼焊接技術(shù)更上一層樓，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。

2.2 加強(qiáng)焊接處的穩(wěn)定性

在機(jī)械設(shè)備焊接過程中，焊接處的穩(wěn)定性保障也是一項(xiàng)極其重要的工作，并且我國在這方面所進(jìn)行的工作還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到我們實(shí)際工程建設(shè)的需求。因此，在之后的不銹鋼焊接過程中，應(yīng)當(dāng)做到科學(xué)計(jì)算壓力，針對(duì)性地加強(qiáng)焊接處的穩(wěn)定性。壓力的計(jì)算并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式，針對(duì)于不同電站的情況，計(jì)算壓力的算法也會(huì)有所差別。在這方面，我國的很多學(xué)者都已經(jīng)做過了研究，這些科學(xué)家和工程師的研究離不開對(duì)于實(shí)際情況的測(cè)量，因此，要想準(zhǔn)確計(jì)算壓力，需要對(duì)當(dāng)?shù)氐母鞣N條件和參數(shù)進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量。承壓部位的焊接應(yīng)當(dāng)以壓力為準(zhǔn)，在壓力大的地方強(qiáng)化焊接的穩(wěn)定性，而在那些運(yùn)輸壓力小的地區(qū)，就只需要焊接穩(wěn)定性滿足需求的零件即可。過度地追求焊接的質(zhì)量有時(shí)候也會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，因此，一般只需要滿足使用條件即可。

2.3 采取更嚴(yán)格的質(zhì)量檢核手段

從上文的研究當(dāng)中，已經(jīng)大致地了解到我國的質(zhì)量檢核手段在部件承壓部位焊接方面仍然有著不小的改進(jìn)空間，這種現(xiàn)象的存在不利于進(jìn)一步提高我國的工業(yè)生產(chǎn)水平。因此，應(yīng)當(dāng)正視這個(gè)問題，針對(duì)各個(gè)單位的情況，有的放矢地進(jìn)行質(zhì)量檢核方案的優(yōu)化，盡可能地使得我們的質(zhì)量檢核方案能夠在最大程度上保障不銹鋼焊接效率和質(zhì)量，從而創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。如果可以順利地做到這一點(diǎn)，那么我國的不銹鋼焊接業(yè)的質(zhì)量控制將會(huì)變得更加有效，我們也就可以更加順利地進(jìn)行不銹鋼焊接。

2.4 建立嚴(yán)格的焊接技術(shù)管理機(jī)制

縱觀全國各地的不銹鋼焊接技術(shù)管理體系，大部分發(fā)達(dá)地區(qū)的焊接技術(shù)管理體系都相當(dāng)健全，對(duì)于科技創(chuàng)新的重視程度很高，并且對(duì)單位焊接過程中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及干預(yù)都已建立了相關(guān)的系統(tǒng)。建筑要想做好不銹鋼焊接技術(shù)應(yīng)用，需要開發(fā)相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)集成化分析。除此之外，如果做不好不銹鋼的配置和支撐，也很難建設(shè)出優(yōu)質(zhì)工程。因此，要對(duì)無不銹鋼焊接經(jīng)驗(yàn)、出現(xiàn)過不銹鋼焊接問題的相關(guān)單位依法進(jìn)行處理，要引導(dǎo)建筑步入正規(guī)，不能總是盯著自己的“一畝三分地”，要加快對(duì)接重大工程項(xiàng)目。高層要對(duì)不銹鋼焊接有一定的總體規(guī)劃，眼光要有前瞻性，思維要發(fā)散，著眼于高新技術(shù)，對(duì)于國家的基建需求有所把握，當(dāng)機(jī)立斷地對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重組與改革，以促進(jìn)我國的焊接工藝的進(jìn)步和革新，建立共存、繁榮、和諧的生態(tài)系統(tǒng)。這個(gè)過程是循序漸進(jìn)的，不能操之過急，而是要有計(jì)劃、有目標(biāo)地做好每一個(gè)工程的不銹鋼焊接。這樣一來，建筑不銹鋼焊接技術(shù)才能夠取得更大的進(jìn)步，為我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供更多助力。

2.5 研究開發(fā)不銹鋼焊接處承載力模型計(jì)算技術(shù)

要及時(shí)、高效地進(jìn)行不銹鋼焊接承載力預(yù)測(cè)，應(yīng)嚴(yán)格按照焊接規(guī)劃，搭建符合要求的不銹鋼結(jié)構(gòu)，如發(fā)現(xiàn)焊接計(jì)劃與實(shí)際情況不符，原則上應(yīng)以實(shí)際情況為準(zhǔn)。此外，還可以引入一些新的建模技術(shù)，以提高預(yù)測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性，如此，不銹鋼結(jié)構(gòu)在架設(shè)后不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。在保證平面尺寸精度的前提下，嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般而言，為確保不銹鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，提高工作效率，可將不銹鋼搭建的任務(wù)分派給多個(gè)焊接團(tuán)隊(duì)進(jìn)行焊接。其優(yōu)勢(shì)在于：首先，通過規(guī)劃將不銹鋼結(jié)構(gòu)的整個(gè)焊接過程分成若干相互獨(dú)立的工程，就可以把工程任務(wù)分配給不同的焊接隊(duì)伍，便于統(tǒng)一管理；其次，各組別采用獨(dú)特的技術(shù)，可以減輕不銹鋼規(guī)格不統(tǒng)一帶來的弊端，更好地發(fā)揮不銹鋼焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，減小建筑焊接的整體難度。

2.6 實(shí)現(xiàn)技術(shù)管理流程的標(biāo)準(zhǔn)化

不銹鋼焊接技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性問題嚴(yán)重影響了不銹鋼焊接的有效性。以不銹鋼焊接技術(shù)為基礎(chǔ)的不銹鋼焊接工作不應(yīng)該沒有根據(jù)，而應(yīng)該按照一定的規(guī)則有序地嚴(yán)格進(jìn)行。不銹鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制相關(guān)法規(guī)就是起到引導(dǎo)作用。但從目前來看，我國的不銹鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)還存在不少漏洞，部分焊接單位還可以利用這些監(jiān)管漏洞，繼續(xù)使用落后的不銹鋼焊接技術(shù)，所以，焊接單位的焊接工藝升級(jí)一直未能得到有效的開展。要解決這方面的問題，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況，制定一套完整的不銹鋼焊接技術(shù)升級(jí)制度，以保證技術(shù)的先進(jìn)性。要實(shí)現(xiàn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化，首先要在技術(shù)管理機(jī)制上下功夫，只有技術(shù)管理機(jī)制符合實(shí)際工作的要求，才能保證整個(gè)焊接過程的順利進(jìn)行。要實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)，需要從多方面著手，首先就必須對(duì)現(xiàn)行的管理體制進(jìn)行一些改革，其次要加大對(duì)于焊接技術(shù)的研發(fā)支持力度。為解決這類問題，業(yè)內(nèi)專家已多次呼吁加大對(duì)不銹鋼焊接技術(shù)的經(jīng)費(fèi)投入，確保不銹鋼焊接能獲得專業(yè)的技術(shù)支持，并由真正有才能、有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員領(lǐng)導(dǎo)，才能建立起一套完整的作業(yè)體系，提高不銹鋼焊接的先進(jìn)性，達(dá)到更好的焊接效果。

3 結(jié)語

不銹鋼焊接在許多方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，若能有效地運(yùn)用焊接工藝，則整個(gè)焊接工藝與制造行業(yè)將發(fā)生翻天覆地的變化，并將始終朝著更好的方向發(fā)展。但許多這一領(lǐng)域的人并沒有認(rèn)識(shí)到這種焊接理念的優(yōu)越性，有些工廠也沒有把無縫焊接等新的焊接思想運(yùn)用在實(shí)際中，所以，需要對(duì)這一技術(shù)加大推廣力度，讓更多人了解不銹鋼焊接。如此，才能逐步地把人們從繁重的勞動(dòng)中解放出來，同時(shí)提升焊接的穩(wěn)定性和美觀性，為我國重工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的條件。