半掛車工字形縱梁埋弧自動焊焊接工藝改進分析

摘 要：在如今的時代背景下，半掛車工字形縱梁作為半掛車的主要承載結(jié)構(gòu)，必須配合高質(zhì)量焊接工藝來確保整體質(zhì)量能夠滿足車輛性能需求。文章對半掛車工字形縱梁進行分析，并對半掛車工字形縱梁中的埋弧自動焊焊接工藝提出個人看法，希望為關(guān)注半掛車工字形縱梁埋弧自動焊的人群帶來參考。

關(guān)鍵詞：半掛車工字形縱梁 埋弧自動焊 焊接工藝改進

0 引言

在工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展的今天，焊接作為開展機械制造不可忽視的關(guān)鍵性技術(shù)，能夠從多個維度對我國工業(yè)體系的高速發(fā)展提供支持。埋弧自動焊作為焊接工藝不可或缺的重要組成部分，更是能夠直接對焊接效果造成影響。因此，有必要對半掛車工字形縱梁埋弧自動焊焊接工藝改進開展研究。

1 半掛車工字形縱梁熱裂紋的影響與埋弧自動焊工藝分析

在半掛車工字形縱梁使用過程中，如果焊接工藝質(zhì)量無法滿足需求，就容易導(dǎo)致半掛車工字形縱梁出現(xiàn)熱裂紋的缺陷問題，這種焊接缺陷不僅處理難度較高，而且處理環(huán)節(jié)相對比較復(fù)雜，很容易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)損害問題。一般而言，工字梁焊道裂紋大多來自表面低熔點共晶物的開裂，這種裂縫問題可以視為焊接金屬在冷卻結(jié)晶的環(huán)節(jié)出現(xiàn)的性能質(zhì)量問題，從橫截面中心位置能夠沿著焊接時的縱向方向產(chǎn)生間斷性開裂。結(jié)合焊接裂紋的出現(xiàn)機理進行分析，可以發(fā)現(xiàn)這種裂縫缺陷是晶間裂縫所導(dǎo)致的熱裂紋[1]。與此同時，部分熱裂縫并不會在焊接完成后直接出現(xiàn)，作為帶有延時性的裂縫往往會在焊接工作結(jié)束后的幾小時后才能出現(xiàn)，相較于其他危害，帶有延時性的熱裂紋屬于潛在隱患問題，往往很難提前探測到焊接裂紋問題缺陷，所以為了提高焊接質(zhì)量，就應(yīng)該積極開展半掛車工字形縱梁的熱裂紋控制，以埋弧自動焊工藝為核心，主動加強埋弧自動焊滾出的優(yōu)化管理。圖1為埋弧焊。

埋弧自動焊是現(xiàn)代化焊接工藝不可忽視的重要工藝技術(shù)，在半掛車工字形縱梁在出現(xiàn)熱裂紋后，需要通過埋弧自動焊來進行裂紋處理，埋弧自動焊在應(yīng)用期間，能夠在焊劑層下方通過大功率焊接，因為埋弧自動焊在焊接電流與電弧壓力較大的同時，具有相對較強的電弧穿透能力，因此在焊接期間能夠有效排除未焊透氣孔缺陷，而且利用埋弧自動焊進行施工，還可以提高焊縫的表面成型能力，相較于傳統(tǒng)手工焊接而言，埋弧自動焊在面對半掛車工字形縱梁熱裂紋問題時，能夠發(fā)揮出非常優(yōu)秀的焊接效果，埋弧自動焊作為一種優(yōu)質(zhì)焊接方法，能夠在提高焊接效率與質(zhì)量的同時實現(xiàn)對焊接成本的控制[2]。

通過對半掛車工字形縱梁埋弧自動焊工藝進行分析，可以發(fā)現(xiàn)因為施工階段所采用的焊接電流較大，所以焊接輸入功率將會有所增加，隨著電弧熔透能力的增加，熔敷速度以及焊接速度都將會隨之增加。而且因為焊劑的存在，還能夠在焊接過程中隔斷空氣與熔化金屬，避免熔池金屬因為凝固過快而影響到凝固效果，熔化焊劑在與液體金屬接觸時需要花費更多時間來完成冶金反應(yīng)，所以能夠在一定程度上避免氣孔、裂紋等問題的發(fā)生。需要注意的是，因為焊劑還能夠在反應(yīng)期間為金屬補充部分合金元素，因此還能在一定程度上增強焊縫金屬力學(xué)性能。如果選擇有風(fēng)環(huán)境進行焊接，通過埋弧自動焊還能夠進一步提高焊接效果[3]。由于埋弧自動焊能夠?qū)崿F(xiàn)自動焊接，所以通過調(diào)整焊接參數(shù)還可以進一步提高焊接穩(wěn)定性。諸如焊接電流、速度、電弧電壓、焊絲規(guī)格都有可能對焊縫形狀系數(shù)與熔合比造成影響，所以在利用埋弧自動焊進行焊接作業(yè)時，需要結(jié)合實際情況來主動分析焊接需求，只有在條件允許的情況下通過試驗進行分析，才能確保埋弧自動焊能夠真正滿足半掛車工字形縱梁施工需求。

2 半掛車工字形縱梁埋弧自動焊工藝改進策略分析

半掛車工字形縱梁埋弧自動化技術(shù)的重要性毋庸置疑，通過對埋弧自動焊工藝進行針對性分析，可以在提高半掛車工字形縱梁焊接質(zhì)量的同時有效規(guī)避各種焊接缺陷問題的出現(xiàn)。

2.1 半掛車工字形縱梁埋弧自動焊工藝的優(yōu)化改進思路

在如今的社會背景下，為了滿足市場需求，就應(yīng)該結(jié)合實際情況來調(diào)整半掛車工字形縱梁的傳統(tǒng)埋弧自動焊工藝，只有不斷優(yōu)化工藝體系，并結(jié)合焊接需求來調(diào)整工藝模式，才能借助工藝改造讓埋弧自動焊真正實現(xiàn)價值最大化。

2.1.1 焊接材料的優(yōu)化改進

因為焊接工藝的特殊性，焊接材料質(zhì)量將會直接影響到焊接效果，所以為了讓埋弧自動焊質(zhì)量得到更多保障，就應(yīng)該主動加強材料管理，合理開展材料選擇能夠顯著提高焊接質(zhì)量。在焊接工藝優(yōu)化期間，可以結(jié)合半掛車縱梁設(shè)計要求以及運行工況等因素來進行綜合分析，只有結(jié)合半掛車工字形縱梁的運行特征來加強針對性管理，才能讓焊接工作質(zhì)量變得更好。與此同時，還可以結(jié)合國家設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及縱梁結(jié)構(gòu)鋼材的性能情況來進行針對性分析，通過主動了解鋼材力學(xué)性能以及各種化學(xué)成分，可以進一步掌握埋弧自動焊的焊接工藝需求。需要注意的是，因為焊接工藝將會直接影響到半掛車工字形縱梁施工質(zhì)量，還應(yīng)該適當(dāng)加強材料檢查與分析，避免不滿足焊接性能標(biāo)準(zhǔn)的材料應(yīng)用在制造環(huán)節(jié)。為了進一步加深對于焊接工作的認(rèn)可，應(yīng)該充分分析鋼材性能特征，必要時還可以結(jié)合焊接材料的作用與功能來選擇焊接材料，合理選擇焊接材料能夠為焊接工藝的改造提供更多選擇[4]。只有主動加強對材料的控制與管理，才能讓焊接工藝的整體質(zhì)量得到更多保障。

2.1.2 焊接工藝參數(shù)調(diào)整

為了讓半掛車工字形縱梁埋弧自動焊效果變得更好，還應(yīng)該在焊接工藝改進的過程中適當(dāng)加強焊接工藝的參數(shù)調(diào)整，在參數(shù)調(diào)整期間，可以優(yōu)先考慮焊縫成形系數(shù)、焊接速度、電壓等參數(shù)，只有結(jié)合實際情況分析焊接需求，才能讓焊接工藝調(diào)整工作的開展變得更加具有針對性。在參數(shù)調(diào)整開始之前，應(yīng)該針對焊接構(gòu)件進行清潔處理，主要針對施焊部位的油污、鐵銹、灰塵等進行針對性清理，這樣便可以確保焊材與鋼材能夠正常體現(xiàn)出金屬光澤。在此期間，還應(yīng)該針對焊接材料以及焊劑開展針對性保管，這樣能夠有效避免材料出現(xiàn)變質(zhì)、變形的問題，進而讓工藝參數(shù)質(zhì)量變得更好。由于焊接初始參數(shù)容易受到各種外界因素所帶來的影響，因此焊接人員可以結(jié)合實際焊接過程來不斷調(diào)整焊接工藝參數(shù)（電流、電壓、焊絲速度等），避免因為工藝參數(shù)不匹配而導(dǎo)致焊接缺陷的發(fā)生。由于焊接速度能夠直接影響到焊接質(zhì)量，速度增加將會導(dǎo)致裂縫缺陷變得更加嚴(yán)重，所以可以在焊接期間加強焊接效率控制，避免因為焊接速度過快而影響到焊縫質(zhì)量與性能。

在半掛車工字形縱梁埋弧自動焊的工藝改進過程中，應(yīng)該結(jié)合實際情況主動分析焊接需求，只有結(jié)合實際需求加強工藝管理，才能在保障焊接質(zhì)量的同時降低焊接缺陷所帶來的負(fù)面影響。縱梁作為半掛車車架的核心結(jié)構(gòu)件，需要結(jié)合實際情況來主動分析施工要點，要通過焊接材料、焊接工藝參數(shù)調(diào)整的方式不斷優(yōu)化焊接工藝，才能讓半掛車工字形縱梁在提高性能質(zhì)量的同時有效避免焊接缺陷問題的發(fā)生。

2.2 半掛車工字形縱梁埋弧自動焊工藝改進方法

以A企業(yè)為例，該企業(yè)所采用的埋弧自動焊設(shè)備為上海某公司所制造的設(shè)備，埋弧自動焊設(shè)備所采用的焊絲為規(guī)格2.0mm的碳鋼埋弧焊絲，焊絲牌號為GB H08MnA，焊接速度為850mm/min。在埋弧自動焊的工藝分析中，應(yīng)該結(jié)合實際情況來選擇試驗設(shè)備與相關(guān)原輔材料。為了進一步提高焊接工藝的分析效果并提高焊接效率，可以將焊接速度控制在1000mm/min，通過初步計算，還可以對焊絲規(guī)格進行調(diào)整，通過將焊絲從2.0mm的規(guī)格提高至2.4mm，并將焊接電流增加到700A，可以讓焊接效率與焊接質(zhì)量得到顯著提高。一般而言，埋弧自動焊可以將設(shè)備的額定工作電流控制在1000A，結(jié)合縱梁焊接特性可以對持續(xù)負(fù)載率進行控制，只有從多個維度加強焊接管理，才能讓埋弧自動焊工藝發(fā)揮出應(yīng)有的作用。因為送絲機構(gòu)的特殊性，送絲輪與導(dǎo)電嘴需要結(jié)合焊絲規(guī)格來進行調(diào)整，通過適當(dāng)增加導(dǎo)電嘴直徑等參數(shù)，能夠有效滿足焊接工藝的運用需求。需要注意的是，在埋弧自動焊工藝優(yōu)化期間，需要主動聯(lián)系制造埋弧自動焊設(shè)備的相關(guān)技術(shù)人員，以此來確認(rèn)焊絲直徑在工藝調(diào)整后是否會對高頻電纜以及其他結(jié)構(gòu)件造成性能影響，而且結(jié)合焊絲直徑變化還可以重新調(diào)整程控機的參數(shù)信息。

A企業(yè)在征求埋弧自動焊制造企業(yè)的意見后對設(shè)備進行了簡單調(diào)整，調(diào)整后的埋弧自動焊工藝質(zhì)量得到了顯著提高，埋弧自動焊的焊接件的抗拉強度及選用焊接材料委托研究所進行檢測，在檢測后出具了相關(guān)檢驗報告，檢驗報告中的材料抗拉強度達到了480MPa，其工藝整體質(zhì)量得到了顯著提高。從對角焊縫的角度進行分析，可以發(fā)現(xiàn)隨著焊絲直徑的增加，焊接電流以及電弧電壓的提高，采用同樣的焊接速度能夠顯著提高焊縫施工質(zhì)量。通過將焊絲調(diào)整為2.4mm焊絲并增加焊接電流、工藝速度、電弧電壓，焊縫施工厚度提高了約20%，焊縫質(zhì)量能夠有效滿足工藝需求。在焊絲直徑、電弧電壓等1nUiMc7g032PKyt5gbq47EAdQgaQPBGvpB74bK48QxA=基礎(chǔ)參數(shù)相同的情況下，焊縫的余高將會隨著焊接工藝速度的增加而出現(xiàn)下降的情況[5]。調(diào)整對焊絲與設(shè)備進行工藝調(diào)整，內(nèi)部熔深與強度參數(shù)將會發(fā)生改變，利用理論計算角焊縫進行分析，每米熔入焊縫的空間體積將會發(fā)生改變，而且通過重新調(diào)整焊接工藝的相關(guān)參數(shù)信息，焊接速度的增加還將導(dǎo)致工藝效率得到顯提高，焊接速度由850mm/min增加至1000mm/min，能夠讓工藝效果增加約17.6%，這樣便能夠解決半掛車工字形縱梁生產(chǎn)效率偏低所帶來的負(fù)面影響。對于A企業(yè)而言，采用全新的焊接工藝將會導(dǎo)致焊絲使用量增加，焊接成本也將上漲，但是產(chǎn)品整體質(zhì)量同樣得到顯著提高。因此從性能角度進行分析，通過適當(dāng)改造調(diào)整埋弧焊設(shè)備的性能參數(shù)，可以在增加焊絲直徑的情況下有效提高焊機運行質(zhì)量，焊接速度與焊縫工藝質(zhì)量都將會隨之增加。A企業(yè)通過主動針對半掛車工字形縱梁埋弧自動焊工藝進行優(yōu)化與改進，在全新的埋弧自動焊工藝下，成功提高了焊接質(zhì)量，并在控制焊接缺陷問題的同時提高焊接工藝的經(jīng)濟效益。

3 結(jié)論

總而言之，半掛車工字形縱梁埋弧自動焊工藝是提高縱梁焊接質(zhì)量，降低焊接缺陷的關(guān)鍵，通過主動針對埋弧自動焊工藝進行改進與優(yōu)化，能夠讓埋弧自動焊工藝效果變得更好，避免因為焊接質(zhì)量問題而導(dǎo)致半掛車承載能力受到負(fù)面影響。

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