基礎(chǔ)工業(yè)的常用焊接方法

摘 要：文章是一篇敘實(shí)性的文字，作者是焊接專業(yè)本科，后來卻從焊接工藝工程師逐步走向了生產(chǎn)管理崗位，自從1998年來到上海這個(gè)飛速發(fā)展的大城市，我先后經(jīng)歷了好幾家單位，除了第一家單位是國家統(tǒng)分的國營船廠之外，其它公司均為行業(yè)較知名的外資企業(yè)。作者在學(xué)習(xí)和工作的同時(shí)，更多的看到了如何應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和不斷自我升級到世界最新工藝和管理水平的管理模式。在我的工作中，見到了多種的常用的基礎(chǔ)工業(yè)的焊接方法和應(yīng)用。以下就我的一些實(shí)際工作經(jīng)歷進(jìn)行一個(gè)粗略的介紹。

關(guān)鍵詞：弧焊；CO2氣保焊；螺柱焊SW

作者以切身工作經(jīng)歷來給基礎(chǔ)工業(yè)中的焊接應(yīng)用做一個(gè)快速掃描。先來講述船廠。在這個(gè)領(lǐng)域我國焊接方面的專業(yè)人才非常之多，像上海八大船廠，船舶設(shè)計(jì)研究院，船級社等單位，匯集了設(shè)計(jì)，工藝，檢驗(yàn)等各種焊接相關(guān)人才。作者曾經(jīng)工作的是一家坐落在江蘇省揚(yáng)州市的國營船廠，主要的產(chǎn)品是集裝箱船的分段制造，以雙層底，舷側(cè)為主。所采用的主要焊接方法是：

a.埋弧自動(dòng)焊SAW。主要應(yīng)用在內(nèi)甲板的平板拼焊上。它需要用直徑3.2mm的J422焊條打底焊接，再埋弧自動(dòng)焊一次和蓋面一次，焊接是當(dāng)時(shí)要使用一種HJ431的焊劑，焊絲是一種H08Mn2SiA的4mm焊絲材料。當(dāng)時(shí)我們還買了一種陶瓷襯墊貼在焊縫的反面，保證了反面的成型效果。總的來說，這在當(dāng)時(shí)是一種高效率的焊接方法。相對來說，它的焊接熱變形還是有點(diǎn)大的，焊完之后必須要做火工矯正，由于分段是立體的，矯正需要分幾次進(jìn)行，并且每次要做分段水平測量。除去16mm以上的較厚鋼板，這種焊接方法正在被后文中要提到等離子焊所替代。

b.普通手工電弧焊SMAW。這個(gè)太常見了，直流焊機(jī)，酸性堿性焊條，多年變化不大除了焊接的體積比以前要小了很多，這里就不做介紹了。

c.重力鐵粉焊條立焊。當(dāng)時(shí)由于立焊運(yùn)條效率低下，船廠的工藝部門引進(jìn)了這種焊接方式，它可以自上而下的焊接，由于自身含鐵量高，帶有一定的重力下堆敷效果。后來就再?zèng)]見過這種焊接方法。

d.CO2氣保焊GMAW（MIG）。90年代焊接技校生從進(jìn)船廠實(shí)習(xí)開始，就是從事梁體，工字鋼的焊接。當(dāng)時(shí)算是比較先進(jìn)的焊接工藝了，正在大面積推廣和取代手工電弧焊。

第二講集裝箱廠。集裝箱的制造見證了我國外貿(mào)的突飛猛進(jìn)，很有代表意義。作者所工作的這家集裝箱公司在中集（CIMC）發(fā)達(dá)以前曾是世界上最大的集裝箱制造商，有著經(jīng)多年設(shè)計(jì)和完善的焊接流水線。它的主要產(chǎn)品包括20'/40'普箱，高箱，45'，48'，53'特種箱，及開頂，側(cè)開門，框架箱等多種結(jié)構(gòu)特種箱，也制作集裝箱底盤。它的焊接方法有：

a.薄板CO2/AR氣體保護(hù)自動(dòng)焊GMAW（MAG），它涵蓋了集裝箱側(cè)板，頂板的長縫焊接，效率高，質(zhì)量好。98年時(shí)看到氣體流量顯示計(jì)裝在氣保焊焊機(jī)機(jī)頭上時(shí)還是感覺滿先進(jìn)的，側(cè)板是1.2～2.0mm厚度，有紫銅的板條和壓爪壓住電焊，再進(jìn)行一次性焊接雙面成型，效率高，質(zhì)量好。當(dāng)時(shí)做過時(shí)間測定，一條2.4米的焊縫用1分20秒即可焊完，每一次側(cè)板傳送，壓緊，點(diǎn)焊這樣的準(zhǔn)備時(shí)間要不了50秒。

b.實(shí)芯和藥芯氣保焊GMAW。大量應(yīng)用于集裝箱門框，底盤等結(jié)構(gòu)。這家公司在氣保焊的水平在當(dāng)時(shí)行業(yè)領(lǐng)先，所有的新招焊工都由韓國技師安排焊接實(shí)踐考試，十分嚴(yán)格，且進(jìn)廠后現(xiàn)在焊接培訓(xùn)所實(shí)習(xí)，體現(xiàn)了質(zhì)量管理的水平，當(dāng)時(shí)難能可貴。在生產(chǎn)過程中，一旦持續(xù)出現(xiàn)某雇員的焊接質(zhì)量，不管是技能還是態(tài)度原因，都會(huì)被送至焊接培訓(xùn)所進(jìn)行再教育和考試。

第三談橋梁構(gòu)件公司。這是一家瑞士獨(dú)資企業(yè)，產(chǎn)品主要是橋梁伸縮縫和支座。核心焊接材料如中梁（一種非標(biāo)的工字鋼）都是整集裝箱從奧地利進(jìn)口的。焊接方法主要是：

a.氬氣保護(hù)氣保焊MIG。用于常規(guī)橋梁構(gòu)件，我們用的氬氣純度是92%，考慮了它的經(jīng)濟(jì)性，焊機(jī)用的是清一色的歐地希，焊接質(zhì)量總體不錯(cuò)，在一些油漆后的裝配件如加強(qiáng)板等，由于受到或多或少的鋅污染，焊接的成型質(zhì)量受到了一定影響。在焊接這個(gè)問題上，目前部分鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)采用計(jì)件工時(shí)工資也是一個(gè)影響焊接質(zhì)量的因素。

b.鎢極氬弧焊GTAW（也叫TIG）。用于不銹鋼的焊接，TIG相對于MAG/MIG更是一種技術(shù)和具有工業(yè)危害的工作，其金屬蒸汽對人體就較大影響，需要使用高等級的焊接勞防用品和支付相對略高的技能工資。在焊接TIG時(shí)，對不銹鋼的裝配間隙要求很高，縫隙過大則成型會(huì)很難看，國外客戶會(huì)不接受這種焊縫難看的產(chǎn)品。

c.螺柱焊SW。用于栓釘，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)DIN18800，（現(xiàn)在叫EN1090），這些栓釘焊使用的是特殊的栓釘焊機(jī)，并且每批要做抗疲勞試驗(yàn)和形成記錄，定期保存有待質(zhì)量追溯。

接下來，槽罐車制造廠，主要產(chǎn)品可簡化理解為碳鋼和不銹鋼的雙層壓力容器罐。它涉及的焊接方法有：

a.等離子自動(dòng)焊plasma welding。它對于不銹鋼罐體的對接非常有效率，同時(shí)對裝配精度，坡口要求都非常高，錯(cuò)逢，錯(cuò)邊都要小于1mm，這對筒體的對接工藝難度不小。成型后外觀十分美觀。在焊接時(shí)，背面需要特定工裝去支持背面保護(hù)氣體。這種焊接方法有著巨大的質(zhì)量優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)效益，國內(nèi)對這種等離子焊機(jī)昆山有家做的非常成功。應(yīng)用比較好的有上海太平貨柜。和前文對應(yīng)，等離子焊接工藝可以在16mm以下這個(gè)規(guī)格中取代埋弧自動(dòng)焊，原因是它的線能量很小，熱影響區(qū)小，焊接變形也小很多，由于具有一次融透，雙面成型的效果，對鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)的生產(chǎn)效率可以帶來極大提升。需要注意的是該設(shè)備的應(yīng)用需考慮企業(yè)自身的焊接工藝水平和人員資質(zhì)，沒有核心技術(shù)工藝人員作為該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，則很容易造成裝配，坡口等工藝限制造成等離子焊這種新工藝無法起到效果。

b.埋弧自動(dòng)焊SAW. 應(yīng)用于碳鋼和不銹鋼的平板拼接，這種十字式大型工業(yè)自動(dòng)焊和以前的埋弧焊小車大不一樣，它的伸縮臂有7米多長，可以一次性焊接7米長焊縫，操作系統(tǒng)一般也是進(jìn)口或合資品牌。這種焊機(jī)可靠性很好，效率也非常不錯(cuò)，它可在直徑3米左右的筒體的外圓和內(nèi)圓進(jìn)行整圓對縫焊接。

c.實(shí)時(shí)探傷（real time），也叫工業(yè)電視探傷。這種探傷方法我把它在本文列出了是因?yàn)樵摷夹g(shù)還沒有普及，目前我國還有大量的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在采用老的X射線探傷工藝，浪費(fèi)時(shí)間，對焊接質(zhì)量沒有一個(gè)直觀管理，職業(yè)危害程度較高，拍片結(jié)果存檔不方便。實(shí)時(shí)探傷（工業(yè)電視探傷）是在一個(gè)整體鉛房中，將產(chǎn)品自動(dòng)傳送進(jìn)去，關(guān)門，探傷，開門，流往下道工序，它可以及時(shí)判定焊接的質(zhì)量，是否需要補(bǔ)焊。打通了對生產(chǎn)的一物流，從精益的角度講它是一個(gè)大臺階上的技術(shù)革命。希望將來該方法能提高我們基礎(chǔ)工業(yè)的焊接效率和質(zhì)量。

d.鎢極氬弧焊GTAW（也叫TIG）。應(yīng)用于不銹鋼構(gòu)件的焊接，應(yīng)用并無新奇之處，就不做多介紹了。

在實(shí)際工作中，焊接工藝既有它的獨(dú)立性，也需要和工業(yè)工程、精益生產(chǎn)等組合運(yùn)用，在作者去波蘭，美國，英國等工廠參觀調(diào)研時(shí)，感覺到國外制造企業(yè)確實(shí)領(lǐng)先我們很多。無論是工藝，質(zhì)量規(guī)范，生產(chǎn)管理，設(shè)備維護(hù)，都是一個(gè)一個(gè)的小系統(tǒng)在運(yùn)作。在我們國內(nèi)很多企業(yè)還在糾結(jié)執(zhí)行還是敷衍ISO9001的層次上時(shí)，國外早就做到了IMS一體化體系，包含了質(zhì)量，安全，環(huán)境在符合歐美標(biāo)準(zhǔn)情況下的完美結(jié)合。也只有這樣，才能做出百年品牌的大企業(yè)，而不是一個(gè)又一個(gè)因投機(jī)而壯大，短平快的轉(zhuǎn)包銷售，或因市場在某一階段的巨大占有量而產(chǎn)生的瞬間工業(yè)巨人。

作者簡介：張靜（1975，7-），男，江蘇省靖江市（籍貫），現(xiàn)職稱：助工，學(xué)歷：本科，研究方向：焊接應(yīng)用。