工業(yè)機械設(shè)備加工過程中的焊接工藝分析

屈東海，張會宇，王 帆

（渤海石油裝備（天津）新世紀機械制造有限公司，天津 300280）

0 引言

焊接是合理應(yīng)用高壓或高溫方法，接合金屬或非金屬的一種工藝措施。焊接是機械設(shè)備加工期間不可或缺的一項環(huán)節(jié)，在對焊接工藝進行應(yīng)用時，要做好相應(yīng)分析作業(yè)，確保焊接作業(yè)的合理性，使最終生產(chǎn)的機械設(shè)備質(zhì)量能夠得到進一步提升，滿足應(yīng)用需求。

1 焊接技術(shù)要點分析

1.1 做好開坡口處理

針對厚度超過100 mm 的材料，為了在實際焊接作業(yè)能夠獲取良好效果，作業(yè)開展前應(yīng)提前處理焊接材料坡口。在材料雙面各開一個V 形口，坡口角度與熔深之間有著緊密聯(lián)系，從實際作業(yè)情況來看，坡口角度越大，熔深也就越深，這也是相關(guān)作業(yè)人員在實際工作期間需要特別注意的一項內(nèi)容[1]。

1.2 焊接作業(yè)前做好清理作業(yè)

完成開坡口后簡單清理材料，為下一步焊接作業(yè)營造良好條件。例如，通過砂紙或銼刀對坡口處打磨處理，使其保持光潔，并且要打磨坡口內(nèi)壁，以免在坡口處出現(xiàn)明顯切割痕跡[2]。同時，清理材料存在的鐵銹、油污等各項雜質(zhì)，避免后期焊接出現(xiàn)裂紋、夾渣等問題。清理是焊接具體開展前的最后作業(yè)，相關(guān)工作人員要提高對該項工作內(nèi)容的重視。

1.3 烘干焊條

利用堿性焊條能夠使焊接作業(yè)效果得到進一步提高。完成對焊接作業(yè)期間合適焊條選擇后，要烘干焊條。將焊接作業(yè)過程中采用的焊條放在300 ℃恒溫環(huán)境中，對其加熱約60 min。對暫不使用的焊條，則可以將焊條放置在100 ℃恒溫環(huán)境中，通過密封方式完成對焊條的保存，使用時再將其取出。

1.4 適當控制預(yù)熱溫度

焊接作業(yè)正式開始前，要預(yù)熱鋼板，該項程序是焊接作業(yè)開展期間的重要工序，預(yù)熱作業(yè)要符合焊接作業(yè)中鋼板的具體厚度和鋼板中的碳含量。焊接堿性焊條和氣保焊焊接時，預(yù)熱溫度應(yīng)當控制在180～200 ℃，合理應(yīng)用電加熱，確保整個預(yù)熱溫度的均勻性與合理性[3]。焊接作業(yè)進行期間，若發(fā)生了焊接中斷，為了保證整個焊接作業(yè)順利進行，要再次進行預(yù)熱。

1.5 焊接操作

采用多層多道焊接方式，薄焊層窄焊道，不得隨意對立焊部位進行隨意擺動。同時，進行立焊期間，進行擺動時，不得超過20 mm。焊接作業(yè)開展過程中，需要管理焊接機械設(shè)備，為了確保焊接設(shè)備整體質(zhì)量能夠滿足應(yīng)用需求，完成整體焊接作業(yè)的1/4 和1/2 時，要做好UT（Ultrasonic Test，超聲波檢測）探傷，及時發(fā)現(xiàn)焊接作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題，及時做好相應(yīng)返修作業(yè)，保證焊接設(shè)備整體質(zhì)量能夠達到要求標準[4]。通常來說，兩次返修后，若仍然存在焊接缺陷，要對各項因素進行全面考慮，然后再進行焊接和返修。

1.6 焊接注意事項

（1）清除焊接缺陷時，要對碳弧氣刨進行合理應(yīng)用，再將其打磨成U 形坡口，打磨要使表面光滑，并且達到?jīng)]有氧化皮和滲碳層為止。

（2）基本形式應(yīng)當以碳氣刨破口為主。

（3）利用PT（Penetrant Test，滲透檢測）方式對打磨部位的情況進行檢測，確保能夠及時完成對缺陷的清理。

2 焊接工藝存在的具體缺陷

2.1 作業(yè)人員專業(yè)技術(shù)有待提升

工人掌握的焊接工藝是整個工業(yè)不斷向前發(fā)展的基礎(chǔ)，如果工人掌握的焊接工藝差，則會對焊接行業(yè)發(fā)展造成一定阻礙。工業(yè)發(fā)展期間，對于焊接工藝的要求較低，但實際工作中，由于不同工作人員掌握的技術(shù)水平的差距較大，最終制造的機械設(shè)備質(zhì)量也會存在一定差異。而因為機械設(shè)備用途十分廣泛，一些行業(yè)對機械設(shè)備要求高，造成部分機械設(shè)備性能難以滿足應(yīng)用標準，這對工人掌握的基礎(chǔ)提出了不同要求[5]。

2.2 焊接管理作業(yè)存在問題

焊接作業(yè)過程中購買設(shè)備和原材料，工人焊接作業(yè)開展，焊接作業(yè)后的檢查工作是整個焊接作業(yè)的正常流程。但是在焊接作業(yè)開展過程中，沒有一套合理管理制度。對焊接作業(yè)中采用的原材料進行購買時，沒有做好相應(yīng)監(jiān)管作業(yè)，導(dǎo)致材料采購不透明，出現(xiàn)以次充好、公飽私囊現(xiàn)象。在焊接期間，沒有做好監(jiān)督和檢查作業(yè)，工作人員沒有認真完成相應(yīng)工作，造成焊接設(shè)備質(zhì)量難以達到相應(yīng)作業(yè)標準。一旦出現(xiàn)問題，經(jīng)常會出現(xiàn)相互推卸責(zé)任、找不到責(zé)任負責(zé)人的情況，這對實際焊接作業(yè)效益造成不良影響。

2.3 焊接設(shè)備機械普及不到位

焊接技術(shù)與其他工藝手段相比是一項較為基礎(chǔ)的技術(shù)，其入門條件相對較低，但具有不可代替的特點。焊接作業(yè)實際開展期間，經(jīng)常要通過人工方式進行操作，因此經(jīng)常會出現(xiàn)位置不準、焊接不到位等現(xiàn)象。同時，一些工作人員工作經(jīng)驗有限，都會導(dǎo)致焊接作業(yè)開展過程中存在誤差，而對于焊接設(shè)備機械化操作進行適當普及，可以有效避免上述問題的發(fā)生[6]。

2.4 缺少相應(yīng)規(guī)定

焊接工藝是機械設(shè)備加工的一項基礎(chǔ)工作，也是整個行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。但是，現(xiàn)階段我國焊接行業(yè)相關(guān)規(guī)定不全面，缺少統(tǒng)一焊接標準，造成機械設(shè)備無法達到相應(yīng)應(yīng)用標準，不僅浪費大量物力、人力，而且會埋下一定安全隱患。

3 解決焊接工藝問題的有效措施

3.1 提高作業(yè)人員專業(yè)能力

對作業(yè)人員專業(yè)能力要提出嚴格要求，要提升對焊接技術(shù)合理應(yīng)用的重視，作業(yè)人員在實際操作期間，要對焊接作業(yè)中各項內(nèi)容進行深入學(xué)習(xí)，并且要做好相應(yīng)的總結(jié)工作，一旦發(fā)現(xiàn)不足之處，需要做好相應(yīng)改進工作，完成對焊接經(jīng)驗的全面積累[7]。在進行焊接作業(yè)時，工作人員必須遵守相應(yīng)規(guī)定，嚴格依據(jù)規(guī)定完成相應(yīng)焊接作業(yè)，只有這樣才能確保最終焊接作業(yè)質(zhì)量能夠達到相應(yīng)要求標準。要注重焊接操作安全保障，全面了解焊接工作內(nèi)容，針對操作環(huán)節(jié)，確保各項作業(yè)的合理性和規(guī)范性，確保焊接作業(yè)穩(wěn)定性，以及電流大小合理，避免焊接作業(yè)出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致焊接作業(yè)質(zhì)量達不到相應(yīng)標準要求。

定期組織焊接作業(yè)人員參加培訓(xùn)，讓工作人員對遇到的各項問題進行描述，做好相應(yīng)分析工作，通過探討找到解決問題的措施，并且對工作經(jīng)驗內(nèi)容進行總結(jié)，從而使工作人員技術(shù)水平能夠得到進一步提升[8]。針對技術(shù)水平偏低、學(xué)習(xí)能力較差的員工，應(yīng)當依據(jù)具體情況，設(shè)定一個適當獎勵機制，鼓勵這部分工作人員在具體工作過程中不斷提升自身能力。適當引進高素質(zhì)人才，對存在的錯誤進行及時糾正，并且做出相關(guān)要求，工作人員要嚴格依據(jù)相應(yīng)標準執(zhí)行。焊接作業(yè)開展時，要對實際焊接速度進行控制，在保證焊接作業(yè)質(zhì)量達到相應(yīng)要求標準基礎(chǔ)上，適當加快焊接速度。

3.2 構(gòu)建健全的焊接作業(yè)管理體系

依據(jù)工程實際發(fā)展情況，構(gòu)建一套完善焊接管理體系。所有焊接人員都必須獲取國家頒布的技術(shù)證書，不得出現(xiàn)無證上崗情況。持證上崗人員中，若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)降低情況，若經(jīng)常發(fā)現(xiàn)違規(guī)情況，通過企業(yè)分析，將員工上報給焊工委員會，收回這部分員工的證書。工人焊接期間，企業(yè)要掌握焊接作業(yè)具體情況，保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量能夠達到相應(yīng)要求和標準，避免作業(yè)人員出現(xiàn)應(yīng)付、不認真等不良現(xiàn)象，確保每一個焊接設(shè)備都可以達到相應(yīng)標準，一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不合格，要及時返工處理。設(shè)立一套與實際情況相符的獎懲機制，調(diào)動工作人員工作的積極性。針對管理人員必須嚴格要求，應(yīng)當定期組織會議，提高管理人員在工作期間的責(zé)任感，落實管理制度，確保管理體系正常運行。

3.3 加強焊接機械化普及

工業(yè)化發(fā)展腳步的加快使機械化取代人力已經(jīng)是大勢所趨，焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的一項基礎(chǔ)技術(shù)，其對于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展起到支撐作用，焊接設(shè)備機械化是確保焊接技術(shù)可以得到合理發(fā)揮的基礎(chǔ)。現(xiàn)代企業(yè)在實際運行期間，要購買自動化焊機設(shè)備，實現(xiàn)焊接機械化，要采用經(jīng)過國家檢驗的正規(guī)設(shè)備，完成相應(yīng)的焊接作業(yè)。同時，要加強對工作人員培訓(xùn)，從而使工人可以完美掌握焊接設(shè)備的具體應(yīng)用方法，要做好對接，以免對生產(chǎn)任務(wù)造成延誤。自動化焊接設(shè)備在實際應(yīng)用過程中具有智能化、大型化、高精度等多項優(yōu)點。焊接設(shè)備智能化在長期應(yīng)用期間經(jīng)過了市場檢驗，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，智能化不僅可以最大程度降低焊接接縫誤差，還能夠考慮焊件發(fā)熱變形發(fā)生的能量損耗，利用計算機降低損耗。高精度操控可以將精度控制在0.1 mm，實現(xiàn)對焊接誤差的有效控制。自動化焊接設(shè)備操作起來十分簡單，利用計算機軟件和局域網(wǎng)就能夠完成相應(yīng)操控，并且可以通過對軟件的應(yīng)用，完成相應(yīng)的維修和自檢作業(yè)，減少人力、財力投入。

3.4 建立一套完善的焊接工藝規(guī)定

企業(yè)在具體運行期間要與相關(guān)部門協(xié)商，全面結(jié)合焊接具體情況，進行相關(guān)規(guī)定，對焊接質(zhì)量標準進行適當規(guī)范，要先試點性實施，利用實際情況，做好全面普及和推廣作業(yè)，對焊接行業(yè)規(guī)則進行完善。同時，要頒布相應(yīng)的法律條文，確保制定的具體規(guī)定能夠長久、順利地執(zhí)行。焊接作業(yè)開展期間，可以由大型企業(yè)帶頭，發(fā)展工業(yè)聯(lián)盟，要對聯(lián)盟內(nèi)企業(yè)提出更加嚴格要求，依據(jù)規(guī)定發(fā)展企業(yè)，進而達到發(fā)展小企業(yè)的目的。此外，推出規(guī)定后，要經(jīng)常進行改進，做好更新，適應(yīng)行業(yè)和社會發(fā)展。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段，機械設(shè)備加工期間采用的焊接技術(shù)存在一定缺陷，只有使焊接作業(yè)中存在的各項缺陷都得到解決，才能使我國工業(yè)化水準得到進一步提高，從而使機械設(shè)備的具體生產(chǎn)質(zhì)量進一步提升，提高焊接技術(shù)，促進現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。