“嘉克杯”国际焊接技能大赛技术精要

【摘  要】为了加强国际技术交流与合作，共同促进和提高焊接技能水平，加快焊接技能人才培养，始于2008年的”嘉克杯”系列国际焊接技能竞赛和焊接交流活动已成为被国际焊接界誉为焊接行业“世界杯”的高水平、高规格的重要赛事。作为集团公司的集训教练，我对每个竞赛项目技术要领摸索出自己的一点体会。

【关键词】国际;焊接大赛;技术精要

前言

嘉克杯国际焊接技能大赛是由国资委主办、北京嘉克新兴科技有限公司承办的一项国际性的焊接技能大赛，得到中国机械工业联合会、国际焊接技能大赛组委会（Arc Cup）等单位的认可，先后包括有美国、德国、俄罗斯等24个国家、17家央企、15家职业院校参与，几乎涵盖了航天航空、能源、交通、海洋等基础工业体系中与焊接相关的领域，在国内已成功举办五届，其优秀获奖选手多次出访美国、乌克兰、匈牙利等国家参加的国际焊接技术交流活动。

嘉克杯系列国际焊接技能大赛本着覆盖领域广、参加人数精的宗旨，比赛参考了ISO 9606-1、ISO 5807、IIW国际标准进行。大赛分别设置了学生组、青年组、成人组等三个组别。项目包括单一焊接方法（手工焊条电弧焊SMAW、熔化极气保护焊GMAW、钨极氩弧焊GTAW、氧乙炔气焊OFW）、成品件焊接、机器人焊接、焊接表演赛等四个模块的比赛。从项目的划分针对了不同国家、不同领域的焊接选手对竞赛模块的领悟能力和操作水平，有很好的普遍性。

一、单一焊接方法

国际焊接技能大赛的单一焊接方法共分为四种：手工焊条电弧焊（SMAW）、熔化极气保护焊（GMAW）、钨极氩弧焊（GTAW）、氧乙炔气焊（OFW）各有11种焊接位置，随机抽取三种位置作为比赛项目。这就更要求每位选手熟悉11种位置的操作要领。手工焊条电弧焊（SMAW）所使用的焊接材料为林肯公司新升级的E6013酸性焊材，首次运用到国际焊接大赛中，这种焊材铁水及熔渣流动性太快、几乎没有熔深，每根焊条收弧处都会出现未穿透或穿透形缩孔，RT射线显示内部不同程度的出现夹渣、收弧缩孔。这对第一次参加大赛的选手无疑是一种致命缺陷，比赛中一旦出现这种缺陷将前功尽弃。凭着多年的经验和摸索，果断采用了正接法灭弧打底、反接法连弧填充盖面的组合法，在确保内在质量的同时，从焊缝的高度、高低差、宽窄差、错变量、咬边量、凹陷程度等等方面来控制外观的美观度，从最大程度保证外观焊缝的得分量，这一焊接操作法在竞赛中得到充分印证。熔化极气保护焊（GMAW）也就是常说的二氧化碳气体保护焊（CO2），这对电力生产单位的焊工也是一种考验。因为它有着与手工电弧焊完全不一样的手法，我们从它的工艺参数（焊接范围）入手，从气体流量到电弧电压、焊接速度、从站位到运条角度、从焊丝伸出长度到接头高度都做了大量试样焊接，从接头的未熔到外观咬边缺陷的处理，从管状横位的多层多道连弧焊改为多层单道短弧焊都一一克服，也是对这一焊接方法的系统培训。钨极氩弧焊（GTAW）也是国际上通用的焊接方法，技术难度相对较低，但要拉开比分差距也很难。我们就从如何控制咬边、外观成型、背面氧化、焊接变形以及控制变形的辅助工具考虑，在保证内部质量的前提下，改变焊接手法。由于时间短，摇摆焊法没能完全掌握，这也让我们看到与行业、国际上的差距，也是以后的学习方向。氧乙炔气焊（OFW）是国际上通用的传统焊接方法，多适用于有色金属焊接。这也是电厂焊工的弱项，经过突击刻苦训练，练就了左焊法和右焊法两种。从火焰温度的控制、预热的温度、焊接顺序、焊丝和焊炬的添加运动、熔池的控制、接头和收弧的操作要领等方面达到内部质量和外观成型要求。

二、成品件焊接

成品件焊接指的是选手需要使用手工焊条电弧焊（SMAW）、熔化极气保护焊（GMAW）、钨极氩弧焊（GTAW）、药芯焊丝保护焊（FCAW）四种焊接方法焊接一个完整的组装件。这也是要求选手具有多项焊接技能，根据图纸要求，从尺寸结构组装、焊接外观要求、RT射线合格等方面完成此项赛事。从单一焊法逐一攻克，管板电弧焊焊角尺寸不达标（本人觉得坡口角度不符要求）、T型焊缝药芯焊丝保护焊焊接顺序、熔化极气保护焊焊脚不对称、转角焊缝高度不一、咬边等缺陷的反复练习，从组装的辅助工具、极性的调整、加强层间的打磨、焊枪角度的变化到成品焊的焊接顺序的调整设定都进行了一次次的模拟考核，为进军国际大赛奠定了基础。

三、机器人焊接

机器人焊接比赛是由机器人试教编程及试件完成并通过气压检测为计分。机器人焊接对电力行业来说完全是一片空白，和国内外行业系统有较大的差距，选手们通过不服输的精神从编程入手，不厌其烦的练习，在对试件预留间隙、反变形的控制、焊接规范参数设定、选择合理的焊接顺序、焊枪姿态的调整进行了不断的摸索，对焊偏、咬边、气孔、飞溅过多等问题都都得到一一解决，一遍遍完成了自认为不可能完成的焊接方法并取得了不俗的名次。

四、焊接表演赛

焊接表演赛是大赛新增的焊接表演项目，其目的是为选手提供更多展示自我的平台，展示特殊環境下或特种材料的焊接技能，如水下焊接、带压焊接、有色金属、稀有材料焊接等独特的焊接技能，均为焊接大师的绝活、绝技，也是让参赛人员开了眼界，同时也鼓励了焊工们苦练技艺、攀登技能难题的高峰。

结论

通过参加“嘉克杯”国际技能大赛，我深有感悟，一方面提高了技能水平，心理素质也得到了提升，用什么样的心态去完成比赛这可能也是与国外选手的差距吧。比赛结果的成绩显示，我国焊工的整体技能水平还是比较高的，这也是历届比赛和各国较量中显现出来的。但是也看到了机器人焊接应用在我国刚刚起步，远没有国外广泛，这可能也是我们国家十年、二十年需要追赶的。

通过此次国际大赛也让我感觉到焊接虽是一项基础制造工艺，但焊接技能凸显的是一个国家的制造业的水平，没有过硬的焊接技能水平，火箭就不能升天，飞船就不能登月，高铁无法变成现实。随着数字制造、智能制造、绿色制造技术的发展，与之相适应的基础技术、基础工艺、基础材料的支撑作用就越发突出。由于我国制造业的整体自动化水平还不高，焊接大国的整体质量水平靠的是百万焊工大军的手艺，靠的是大国工匠、焊接大师的引领。而国际焊接技能大赛就在于给我国百万焊工创造了一个竞争的平台，促使各企业抓紧培训焊工，提高焊接效率及质量，培育具有较高职业素养和精湛技艺的专业技能人才。这可能也是“嘉克杯”国际技能大赛对我国整体焊接技能水平提升的意义所在。

作者简介：

李京泽（1973年11月3日），性别：男，籍贯：江苏常州，职称：高级技师，从事工作：焊接 单位：华能淮阴电厂。

（作者单位：华能淮阴第二发电有限公司）