工程机械焊接件的外观质量控制研究

李俊成

摘 要：在生产技术不断创新升级的背景下，对工程机械制造设备提出更高要求，需制造企业做好焊接件外观质量控制工作。基于此，文章从工程机械焊接件的等级划分入手，明确其外观质量要求，深入分析工程机械焊接件的外观质量控制内容与措施，提升工程机械焊接件生产水平，强化其使用功能。

关键词：工程机械;焊接件;外观质量

中图分类号：TU60 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）10-0096-02

0引言

在工程机械设备生产中，应用的焊接件种类较多，不同焊接件在形状、参数和规格等方面存在较大差异，焊接件的生产工艺和工序有所不同，加大了焊接件外观质量控制难度。部分工程制造企业缺乏对外观质量控制的重视，导致外观不合格焊接件用于机械设备，易在设备使用时出现故障，缩短设备使用寿命。就此，关于焊接件外观质量控制的分析具有鲜明现实意义。

1工程机械焊接件的等级划分

对于工程机械焊接件来说，其焊缝有明确的等级划分，不同等级的焊缝质量和检验要求不同。通常来说，焊接件的外观质量检测内容包括尺寸、表面粗糙度、焊缝、清洁度与表面缺陷等。以焊缝为例，焊接件的焊缝被划分为三类：一类焊缝是指焊接件中最重要区域的焊缝，如压力钢管中的所有主受力焊缝;二类焊缝是指焊接件中相对重要的焊缝，如压力钢管中一类焊缝以外的管壁环缝等;三类焊缝是指焊接件中除一类和二类焊缝以外的其他焊缝。在焊接件生产中，焊缝等级由设计人员根据结构特点和受力状况，在设计方案中指明，通常将受拉焊缝与对接焊缝设定为一类焊缝;将牛腿、端板、角接等位置的焊缝设定为二类焊缝。

不同等级的焊缝，对外观质量的要求不同。对于裂纹状况，一类、二类焊缝不允许出现裂缝、三类焊缝的裂纹需控制在0.1mm内;对于未焊满区域，一类、二类焊缝不允许出现未焊满区域，三类焊缝的未焊满区域需控制在0.2mm内;对于咬边状况，一类、二类焊缝的咬边深度需控制在0.5mm内，三类焊缝的咬边深度需控制在1mm内;对于表面气孔，一类焊缝不允许出现表面气孔、二类焊缝的表面气孔直径需控制在1mm内、三类焊缝的表面气孔直径需控制在1.5mm内。焊缝余高及对接接头焊缝宽度等参数，一类、二类和三类焊缝的要求相同[1]。

2工程机械焊接件的外观质量控制内容

针对工程机械焊接件不同的等级要求与外观标准，制造企业需做好焊接件外观质量控制工作。结合焊接件质量检验内容，其外观质量控制需涵盖以下内容：

第一，外观形状，如下料件、铸钢件及冲压件等焊接件在生产阶段、焊接与矫形阶段的形状轮廓控制。以板材下料件为例，其形状轮廓控制内容包括板材的平面度、板材表面与切割面垂直度、板材切割面的面轮廓度等。

第二，表面粗糙度，对板材下料件、铸钢件及机加工件等零件的切割面表面粗糙度进行控制。

第三，焊缝外观，包括焊接件焊缝的裂纹、咬边及缺陷的控制，具体参见本文第一大点，这里不再赘述。

第四，清洁度，包括焊接件焊接前后的清洁度控制。在焊接前，外观质量控制内容包括锈蚀（因腐蚀在零件表面产生的氧化物）、氧化皮（因高温加热在零件表面产生的氧化物）、挂渣（因气割或修整操作，在零件表面残留的杂质）、毛刺（因生产加工在零件表面产生的飞边或尖角）及污渍、灰尘等[2];在焊接后，外观质量控制在焊接前控制内容的基础上，添加熔渣（在焊接完成后零件表面存在的非金属物质）、飞溅物（零件表面或焊缝区域存在的金属或残渣颗粒）及焊丝头（零件表面或焊缝区域存在的焊材残留物）等。

第五，缺陷，对于不同类型的焊接件及焊接件的不同区域，控制的表面缺陷不同。例如，对于板材下料件的表面，缺陷的控制内容包括裂纹、锈蚀、划痕、凹陷等;对于板材下料件的切割面，缺陷的控制内容包括裂口、翘曲、鼓包及裂纹等;对于锻钢件的表面，缺陷控制内容包括夹层、锻伤、结疤及飞边等;对于成型冲压件的表面，缺陷控制内容包括鼓包、底部不平、裂纹及翘曲等;对于机加工件的表面，缺陷控制内容包括锈蚀、毛刺、飞边及磕碰痕迹等;对于铸钢件的表面，缺陷控制内容包括砂眼、气孔、冷割及渣眼等。

3工程机械焊接件的外观质量控制措施

在明确工程机械焊接件外观质量控制内容的基础上，制造企业需采取针对性措施开展外观质量控制工作，确保焊接件外观质量控制内容有效落实。

3.1采购阶段的控制

在工程机械焊接件生产中，材料质量直接关系到焊接件质量，易在生产过程中引发质量问题，导致焊接件外观不符合机械设备生产要求。针对该现象，制造企业需做好焊接件相关生产材料的质量控制工作。以某机械制造厂为例，为保障材料质量，企业采取如下措施开展控制工作：

（1）企业在生产焊接件前，结合焊接件特点，明确焊接件材料需求，开展深入市场调研，了解焊接件材料市场的价格、材料供应商的资质、信誉及产品质量等内容，選择有资质、材料性价比较高的材料供应商;（2）为避免材料在运输过程中出现质量问题，企业在材料出厂和入场前，进行抽样检验，确保材料质量合格后，方可用于生产实践;（3）在运输过程中，企业为运输设备配置木方、架子及遮阳防雨棚等工具，避免材料在运输过程中出现锈蚀或破损，影响焊接件外观;（4）在机械制造厂材料仓储中，安排专业人员负责材料仓储工作，在材料下方垫放木方，选择阴凉通风的区域存放材料，避免材料出现锈蚀或氧化等缺陷。

3.2下料阶段的控制

在工程机械焊接件生产制造中，原材料的塑造成型是关键环节，将不同材料协调配合，并严格控制材料的长度、宽度及连接位置的参数，方可确保材料外观符合焊接件要求。因此，在工程机械焊接件外观质量控制中，机械制造企业需做好下料环节的控制，严格按照焊接件模型示意图的参数，进行焊接件的生产。细化来说，下料阶段的焊接件控制要点如下：

（1）明确焊接件下料生产工艺，在原材料下料成型前，生产人员需做材料性能测试，确保材料符合焊接件生产要求;（2）在下料生产过程中，需反复确认材料规格参数后，再进行下料处理，避免下料过多或过少引起质量问题;（3）做好下料仓储工作，为避免下料仓储过程中出现质量问题，机械制造企业需安排专业负责仓储工作，引入5S管理理念，优化企业生产环境。其中，5S管理理念是指整理（SEIRI）、整顿（SEITON）、清扫（SEISO）、清洁（SEIKETSU）、素养（SHITSUKE），可规范仓储人员的管理行为，为焊接件生产创设良好环境[3]。

以某机械制造厂为例，生产人员在开展下料生产环节时，组织相关生产人员模拟预演生产过程，确保生产人员对各项工序有明确认识，掌握下料的重量与材料类型，并将测量工作交由多人负责，保障材料参数与规格的准确性。在下料仓储环节，该机械制造厂实施轮班制度，将下料质量责任落实到具体仓储人员中，要求其开展5S管理，约束其仓储行为，提高下料管理水平，保障焊接件外观质量，避免锈蚀、划痕、磕碰痕迹等问题的出现。

另外，在下料阶段，有条件的机械制造厂可利用先进设备替代人工操作，规避人为因素的影响，提高生产质量，确保焊接件外观符合要求。例如，对于板材压制成形工序，企业可引进数控压力机、卷板机、折弯机等设备;对于板块坡口生产工序，企业可引入砂轮、火焰切割、数控铣床等设备。

3.3焊接阶段的控制

在焊接环节，焊接人员需严格按照产品设计方案中的焊接件尺寸及误差开展焊接操作，确保焊接件参数符合要求，避免焊接件出现尺寸偏差影响外观质量。在焊接过程中，组对焊接成型步骤对外观质量的影响最大，也是焊接人员最易出现失误的步骤，要求焊接人员做好吊装防护及焊接防护工作。以某机械制造厂开展的二氧化碳焊接生产为例，焊接人员通过如下措施，实现焊接件外观质量控制。

第一，做好吊装防护，企业安排经验丰富、具备资格证书的吊装人员，为其配置磁力吊具及板甲等工具，保障工件的安全吊装，避免工件出现划痕或碰撞等问题，影响外观质量;第二，做好组合控制，在组对焊接过程中，需应用模板或工装组合切板件，避免工件受到损伤，并应用紫铜锤或橡胶锤敲击板材，避免材料出现凹坑;第三，做好焊接防护，在焊接前，焊接人员对工件表面的锈蚀、粘砂及毛刺等进行清理，确保焊接工件清洁度符合要求后，严格按照设计参数进行焊接，配置防飞溅剂，应用屏蔽工艺，避免焊接时飞溅物破坏切割面与焊缝;第四，做好校正与控制工作，为确保焊接件外观保持一致，焊接人员可利用液压方式固定材料，并通过专用校型模具，及时验证焊接件的各项参数，避免焊接参数出现偏差，影响焊接件质量[4]。

3.4运维阶段的控制

在焊接件焊接完成后，需做好运维管理工作，结合焊接件特点进行表面处理，确保焊接件外观质量符合要求，实现焊接件外观质量的有效控制。对于工程机械焊接件来说，焊接件表面处理需在涂漆前进行，提高焊接件防护层的质量，避免焊接件受到损伤，可延长焊接件的使用寿命，为机械设备制造提供保障。细化来说，焊接件的常用表面处理方式为抛丸处理，企业需将焊接件表面无油污、锈蚀、毛刺，且粗糙度及平面度等参数符合要求为标准，进行焊接件处理。为保障焊接件处理效果，可采取如下措施优化抛丸处理方式：（1）调节抛丸参数，如优化钢丸直径、喷射速度、喷射方向等，确保焊接件外观符合喷涂要求;（2）优化抛丸屏蔽手段，确保抛丸参数符合要求，避免抛丸过大或过小，引发抛丸不合理或导致焊接件表面粗糙等问题;（3）做好抛丸前后的检查工作，检查内容包括探伤剂、粉尘、钢丸等;（4）如果焊接件存在焊缝不良问题，企业需在焊接前应用牛皮屏蔽方法，配合焊接后的修理抛光砂轮，对焊接外观缺陷较小的部位进行修补处理，使其外观符合要求。如果外观缺陷面积较大，需对焊接件进行重新抛丸处理，但重新抛丸后的焊接件对仓储时间有一定要求，需企业做好管控工作。

同时，为进一步强化工程机械焊接件的外观质量，制造企业可在抛丸的基础上，配合完善的涂装操作，避免焊接件出现气孔、流挂等外观问题。例如，某机械制造厂在对焊接件进行优化抛丸处理后，对焊接件进行腻子涂刮、干燥、打磨等操作，在屏蔽、清理后，按照顺序向焊接件表面喷涂底漆与面漆，置于烘干室干燥后，完成焊接件表面处理。

4结语

综上所述，工程机械焊接件的外观质量有明确要求，控制内容繁多，需受到制造企业重视。通过本文的分析，制造企業需注重采购、下料、焊接及运维阶段的外观质量控制，做好焊接件材料选择，控制下料与焊接工序，规范焊接件的运维保护工作，提高工程机械焊接件生产水平，使焊接件外观质量符合工程机械设备要求。

参考文献

[1] 丁明春.工程机械焊接件的外观质量控制[J].中国新技术新产品，2020（4）：108-109.

[2] 刘轶博.薄支板叶身焊接件机械加工工艺[J].中国高新科技，2020（3）：92-94.

[3] 张琳，杜利清，吴刚，等.高强度合金钢焊接件的工艺研究[J].机车车辆工艺，2019（3）：19-21.

[4] 叶双春.环卫车焊接件焊接质量管理[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2018（9）：182-184.