焊接技術在農用機械中的應用探討

楊大成

（洛陽中收機械裝備有限公司，河南 洛陽 471000）

現代焊接技術的發展始于19世紀80年代，科技技術的進步，為焊接的發展提供了理論基礎與物質條件，隨著新焊接能源的開發與應用，新的焊接方法不斷涌現，推動了焊接技術的應用范圍不斷擴大。

拖拉機焊接技術是重型機械金屬結構設備制造與安裝施工的關鍵工藝技術之一，在機械制造業中得到廣泛應用。但是在焊接結構產品中，有許多因焊接技術不高而發生事故，對結構及農機的使用者造成了安全威脅。為保證焊接產品的質量，本文對焊接技術在農機機械中的應用作了詳細探討。

一、焊接的定義：焊接的概念焊接技術就是通過加熱或加壓（或兩者并用）的條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。

二、焊接方法：焊接技術主要應用在金屬母材上，常用的有電弧焊，氬弧焊，CO2保護焊，氧氣-乙炔焊，激光焊接，電渣壓力焊等多種，塑料等非金屬材料亦可進行焊接。金屬焊接方法有幾十種，主要分為以下三類熔焊、壓焊和釬焊。

（一）熔焊：熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，焊件經過焊接形成的結合部分叫做焊縫；母材因受熱的影響（但未溶化）而發生組織與力學性能變化的區域叫做熱影響區；焊縫余熱影響之間的過渡區，叫做熔合區。上述三個部分共同構成焊接接頭，

（二）壓焊：壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態下實現原子間結合，又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，將焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域闡述的電阻熱進行焊接的方法。點焊：焊件裝配成搭接焊頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬形成焊點的電阻焊方法。點焊過程：點焊分流現象：焊接新焊點時，有一部分電流會流經已焊好焊點，使焊接電流發生變化，影響點焊質量。點距：兩相鄰焊點間的中心距。焊件厚度越大，導電性越強，點距要越大。焊點直徑：要盡量大。應用：薄板沖壓件及鋼筋焊接。電焊工件常用厚度范圍是0.05～～6mm。

（三）釬焊：釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現原子間的相互擴散，從而實現焊接的方法。焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊件裝配成搭接接頭并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊接并轉動，連續或斷續送電，形成一條連續焊縫的電阻焊方法。密封性好，但分流現象嚴重。應用：焊接3mm以下薄板、有密封要求的較規則焊縫，如油箱、小型容器和煙道等結構產品。

三、焊接工藝

焊接屬于是一個局部加熱又冷卻的過程，熱脹冷縮效應就產生了，但是由于受到結構件周圍本體的約束而自由膨脹收縮不了，于是焊后的件就產生了變形，如果是要求比較嚴格的構件或是在機械使用中比較重要和關鍵的件就要消除焊接應力，矯正變形。目前的焊接技術已能焊出內外無缺陷的、機械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭，

接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接（正交接）和角接等。接頭處的強度除受焊縫質量影響外，還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關。對接接頭將兩塊鋼板對在一起焊接，成為對接；一塊鋼板卷材圓筒后對在一起焊接，也屬焊接。對接接頭容易焊透，受力情況好，應力分布均與，聯接強度高，因而焊接接頭質量容易保證。為了保證焊接質量，必須在焊接接頭處開適當的坡口。坡口的主要作者是保證焊透，此外，坡口的存在還可形成足夠容積的金屬液熔池，以便焊渣夫妻，不致造成夾渣。坡口的幾何尺寸必須設計好，以便減少金屬沖量、減少焊接工作里和減少變形。

搭接接頭的焊前準備工作簡單，裝配方便，焊接變形和殘余應力相對來說較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結構上時常采用。一般來說，搭接接頭不適于在交變載荷、腐蝕介質、高溫或低溫等條件下工作。采用丁字接頭和角接頭通常是由于結構上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點與搭接接頭的角焊縫相似。當焊縫與外力方向垂直時便成為正面角焊縫，這時焊縫表面形狀會引起不同程度的應力集中；焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似。角接頭承載能力低，一般不單獨使用，只有在焊透時，或在內外均有角焊縫時才有所改善，多用于封閉形結構的拐角處。單面焊雙面成形焊縫焊接產品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對于交通運輸工具來說可以減輕自重，節約能量。焊接的密封性好，適于制造各類容器。發展聯合加工工藝，使焊接與鍛造、鑄造相結合，可以制成大型、經濟合理的鑄焊結構和鍛焊結構，經濟效益很高。采用焊接工藝能有效利用材料，焊接結構可以在不同部位采用不同性能的材料，充分發揮各種材料的特長，達到經濟、優質。焊接已成為現代工業中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法。在近代的金屬加工中，焊接比鑄造、鍛壓工藝發展較晚，但發展速度很快。焊接結構的重量約占鋼材產量的45%，鋁和鋁合金焊接結構的比重也不斷增加。未來的焊接工藝，一方面要研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料，以進一步提高焊接質量和安全可靠性，如改進現有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源；運用電子技術和控制技術，改善電弧的工藝性能，研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。另一方面要提高焊接機械化和自動化水平，如焊機實現程序控制、數字控制；研制從準備工序、焊接到質量監控全部過程自動化的專用焊機；在自動焊接生產線上，推廣、擴大數控的焊接機械手和焊接機器人，可以提高焊接生產水平，改善焊接衛生安全條件。

四、如何焊接拖拉機鑄鐵件 采用焊接法維修拖拉機鑄鐵件時，除根據實際情況選擇適宜的焊接方法外，應注意以下幾點事項：

（一）焊前準備焊接前應將焊件焊接部位及其周圍的一切有害雜質如鐵銹、油污、油漆等徹底清除干凈；焊補裂紋時若焊件壁厚小于25毫米，則應鉆出直徑4毫米左右的止裂孔；有的焊件還要根據壁厚和工藝的要求選擇坡口型式等。

（二）焊條及其直徑的選擇小直徑焊條可以防止白口和卒火組織的產生，減小熱影響區。但是一般情況下，焊條的直徑應根據焊件焊補處的厚度來確定，也就是說不同類型的鑄鐵件應選用其對應的焊條。

（三）電源極性的選擇在直流電弧焊時，采用反極性連接，即焊件-接陰極，焊條接陽極，可以避免熔深過大，焊件過熱和燒穿。

（四）電流強度的選擇電流過大熔深增加，焊接件金屬成份及雜質向熔池擴散改變了焊縫性能；電流過小會影響電弧的穩定，易產生夾渣，氣孔等缺陷；電流強度的選擇應根據裂紋或缺陷在焊件的空間位傳導，同時還應考慮焊條牌號和直徑。

（五）焊接的操作要點焊補區局部過熱就會產生裂縫，所以應避免，遇到長裂縫，分段跳焊比較恰當，小電流、細焊條可以減少熔深并且最好使用短弧施焊。對于塑性較好的焊條如鎳基焊條、銅鐵焊條，焊后應立即用圓頭小錘輕快敲擊焊縫，以松弛焊接應力，清除裂紋和氣孔；每個小焊波不要同時橫跨到坡日兩側，這樣有利于未焊部分自由收縮，并且避免電弧在坡口兩邊停留太久；焊層應對底層覆蓋使底層退火，改去其加工性能。

結語：目前，在我國的機械結構行業中，雖然許多高效的焊接工藝方法應用日益增多，但是但總體來說，我國焊接技術成本高、生產效率低，工作人員的生產環境惡劣還是應該引起人們的重視。

[1]黃僑;李瑩;高秀云.焊接鋼橋疲勞成因及對策研究[A].2006鋼橋科技論壇全國學術會議論文集[C];2006年.

[2]廖義佳.焊接鍍件如何才能恢復可焊性[J].電鍍與環保;1988年01期.