工业机械设备加工过程中的焊接工艺分析

2020-02-18屈东海张会宇

设备管理与维修 2020年14期

关键词：焊接设备焊条坡口

屈东海，张会宇，王帆

（渤海石油装备（天津）新世纪机械制造有限公司，天津 300280）

0 引言

焊接是合理应用高压或高温方法，接合金属或非金属的一种工艺措施。焊接是机械设备加工期间不可或缺的一项环节，在对焊接工艺进行应用时，要做好相应分析作业，确保焊接作业的合理性，使最终生产的机械设备质量能够得到进一步提升，满足应用需求。

1 焊接技术要点分析

1.1 做好开坡口处理

针对厚度超过100 mm 的材料，为了在实际焊接作业能够获取良好效果，作业开展前应提前处理焊接材料坡口。在材料双面各开一个V 形口，坡口角度与熔深之间有着紧密联系，从实际作业情况来看，坡口角度越大，熔深也就越深，这也是相关作业人员在实际工作期间需要特别注意的一项内容[1]。

1.2 焊接作业前做好清理作业

完成开坡口后简单清理材料，为下一步焊接作业营造良好条件。例如，通过砂纸或锉刀对坡口处打磨处理，使其保持光洁，并且要打磨坡口内壁，以免在坡口处出现明显切割痕迹[2]。同时，清理材料存在的铁锈、油污等各项杂质，避免后期焊接出现裂纹、夹渣等问题。清理是焊接具体开展前的最后作业，相关工作人员要提高对该项工作内容的重视。

1.3 烘干焊条

利用碱性焊条能够使焊接作业效果得到进一步提高。完成对焊接作业期间合适焊条选择后，要烘干焊条。将焊接作业过程中采用的焊条放在300 ℃恒温环境中，对其加热约60 min。对暂不使用的焊条，则可以将焊条放置在100 ℃恒温环境中，通过密封方式完成对焊条的保存，使用时再将其取出。

1.4 适当控制预热温度

焊接作业正式开始前，要预热钢板，该项程序是焊接作业开展期间的重要工序，预热作业要符合焊接作业中钢板的具体厚度和钢板中的碳含量。焊接碱性焊条和气保焊焊接时，预热温度应当控制在180～200 ℃，合理应用电加热，确保整个预热温度的均匀性与合理性[3]。焊接作业进行期间，若发生了焊接中断，为了保证整个焊接作业顺利进行，要再次进行预热。

1.5 焊接操作

采用多层多道焊接方式，薄焊层窄焊道，不得随意对立焊部位进行随意摆动。同时，进行立焊期间，进行摆动时，不得超过20 mm。焊接作业开展过程中，需要管理焊接机械设备，为了确保焊接设备整体质量能够满足应用需求，完成整体焊接作业的1/4 和1/2 时，要做好UT（Ultrasonic Test，超声波检测）探伤，及时发现焊接作业过程中出现的问题，及时做好相应返修作业，保证焊接设备整体质量能够达到要求标准[4]。通常来说，两次返修后，若仍然存在焊接缺陷，要对各项因素进行全面考虑，然后再进行焊接和返修。

1.6 焊接注意事项

（1）清除焊接缺陷时，要对碳弧气刨进行合理应用，再将其打磨成U 形坡口，打磨要使表面光滑，并且达到没有氧化皮和渗碳层为止。

（2）基本形式应当以碳气刨破口为主。

（3）利用PT（Penetrant Test，渗透检测）方式对打磨部位的情况进行检测，确保能够及时完成对缺陷的清理。

2 焊接工艺存在的具体缺陷

2.1 作业人员专业技术有待提升

工人掌握的焊接工艺是整个工业不断向前发展的基础，如果工人掌握的焊接工艺差，则会对焊接行业发展造成一定阻碍。工业发展期间，对于焊接工艺的要求较低，但实际工作中，由于不同工作人员掌握的技术水平的差距较大，最终制造的机械设备质量也会存在一定差异。而因为机械设备用途十分广泛，一些行业对机械设备要求高，造成部分机械设备性能难以满足应用标准，这对工人掌握的基础提出了不同要求[5]。

2.2 焊接管理作业存在问题

焊接作业过程中购买设备和原材料，工人焊接作业开展，焊接作业后的检查工作是整个焊接作业的正常流程。但是在焊接作业开展过程中，没有一套合理管理制度。对焊接作业中采用的原材料进行购买时，没有做好相应监管作业，导致材料采购不透明，出现以次充好、公饱私囊现象。在焊接期间，没有做好监督和检查作业，工作人员没有认真完成相应工作，造成焊接设备质量难以达到相应作业标准。一旦出现问题，经常会出现相互推卸责任、找不到责任负责人的情况，这对实际焊接作业效益造成不良影响。

2.3 焊接设备机械普及不到位

焊接技术与其他工艺手段相比是一项较为基础的技术，其入门条件相对较低，但具有不可代替的特点。焊接作业实际开展期间，经常要通过人工方式进行操作，因此经常会出现位置不准、焊接不到位等现象。同时，一些工作人员工作经验有限，都会导致焊接作业开展过程中存在误差，而对于焊接设备机械化操作进行适当普及，可以有效避免上述问题的发生[6]。

2.4 缺少相应规定

焊接工艺是机械设备加工的一项基础工作，也是整个行业发展的关键。但是，现阶段我国焊接行业相关规定不全面，缺少统一焊接标准，造成机械设备无法达到相应应用标准，不仅浪费大量物力、人力，而且会埋下一定安全隐患。

3 解决焊接工艺问题的有效措施

3.1 提高作业人员专业能力

对作业人员专业能力要提出严格要求，要提升对焊接技术合理应用的重视，作业人员在实际操作期间，要对焊接作业中各项内容进行深入学习，并且要做好相应的总结工作，一旦发现不足之处，需要做好相应改进工作，完成对焊接经验的全面积累[7]。在进行焊接作业时，工作人员必须遵守相应规定，严格依据规定完成相应焊接作业，只有这样才能确保最终焊接作业质量能够达到相应要求标准。要注重焊接操作安全保障，全面了解焊接工作内容，针对操作环节，确保各项作业的合理性和规范性，确保焊接作业稳定性，以及电流大小合理，避免焊接作业出现失误，导致焊接作业质量达不到相应标准要求。

定期组织焊接作业人员参加培训，让工作人员对遇到的各项问题进行描述，做好相应分析工作，通过探讨找到解决问题的措施，并且对工作经验内容进行总结，从而使工作人员技术水平能够得到进一步提升[8]。针对技术水平偏低、学习能力较差的员工，应当依据具体情况，设定一个适当奖励机制，鼓励这部分工作人员在具体工作过程中不断提升自身能力。适当引进高素质人才，对存在的错误进行及时纠正，并且做出相关要求，工作人员要严格依据相应标准执行。焊接作业开展时，要对实际焊接速度进行控制，在保证焊接作业质量达到相应要求标准基础上，适当加快焊接速度。

3.2 构建健全的焊接作业管理体系

依据工程实际发展情况，构建一套完善焊接管理体系。所有焊接人员都必须获取国家颁布的技术证书，不得出现无证上岗情况。持证上岗人员中，若发现产品质量持续降低情况，若经常发现违规情况，通过企业分析，将员工上报给焊工委员会，收回这部分员工的证书。工人焊接期间，企业要掌握焊接作业具体情况，保证焊接产品质量能够达到相应要求和标准，避免作业人员出现应付、不认真等不良现象，确保每一个焊接设备都可以达到相应标准，一旦发现产品质量不合格，要及时返工处理。设立一套与实际情况相符的奖惩机制，调动工作人员工作的积极性。针对管理人员必须严格要求，应当定期组织会议，提高管理人员在工作期间的责任感，落实管理制度，确保管理体系正常运行。

3.3 加强焊接机械化普及

工业化发展脚步的加快使机械化取代人力已经是大势所趋，焊接技术是现代工业发展的一项基础技术，其对于现代工业发展起到支撑作用，焊接设备机械化是确保焊接技术可以得到合理发挥的基础。现代企业在实际运行期间，要购买自动化焊机设备，实现焊接机械化，要采用经过国家检验的正规设备，完成相应的焊接作业。同时，要加强对工作人员培训，从而使工人可以完美掌握焊接设备的具体应用方法，要做好对接，以免对生产任务造成延误。自动化焊接设备在实际应用过程中具有智能化、大型化、高精度等多项优点。焊接设备智能化在长期应用期间经过了市场检验，能够实现稳定生产，智能化不仅可以最大程度降低焊接接缝误差，还能够考虑焊件发热变形发生的能量损耗，利用计算机降低损耗。高精度操控可以将精度控制在0.1 mm，实现对焊接误差的有效控制。自动化焊接设备操作起来十分简单，利用计算机软件和局域网就能够完成相应操控，并且可以通过对软件的应用，完成相应的维修和自检作业，减少人力、财力投入。

3.4 建立一套完善的焊接工艺规定

企业在具体运行期间要与相关部门协商，全面结合焊接具体情况，进行相关规定，对焊接质量标准进行适当规范，要先试点性实施，利用实际情况，做好全面普及和推广作业，对焊接行业规则进行完善。同时，要颁布相应的法律条文，确保制定的具体规定能够长久、顺利地执行。焊接作业开展期间，可以由大型企业带头，发展工业联盟，要对联盟内企业提出更加严格要求，依据规定发展企业，进而达到发展小企业的目的。此外，推出规定后，要经常进行改进，做好更新，适应行业和社会发展。