機械焊接工藝中的方法

【摘 要】焊接作為鋼結構的主要的連接方法，在機械、冶金等方面發揮著重要的作用。現在很多新型焊接技術被焊接行業廣泛應用，而且焊接行業也越來越受到相關部門和企業的重視，焊接技術的發展成熟對機械行業的發展有很大的推動作用，本文在介紹焊接工藝的基礎上，對焊接的新型改造技術進行了研究和探索。

【關鍵詞】機械 焊接工藝 方法

1焊接技術的簡介

1.1焊接技術的分類

大型裝備制造業在我國的國民經濟中占據著重要的地位，無論機械設備制造業、汽車制造業、船舶制造業還是一些軍工業、航空業都少不了焊接工藝[1]。不同的設備因為材質成分的不同，所選用的焊接的方法和工藝也不同，由此可見，焊接并不是一種簡單的工藝，它要求操作的人員要必須要具備一定的專業技能。焊接技術根據不同的標準有不同的分類方法，我們按照焊接過程中展現特點的不同，可以焊接技術分為釬焊、手工電弧焊、氣保焊和壓力焊四大類。釬焊就是通常把釬料和焊體焊接在一起的焊接工藝，一般到不超過木料熔點但又在釬料的熔點以上溫度，可以用液體的釬料對母料進行合理的處理，這種方法可以填充接頭間的縫隙，同時又和母料互相融合；手工電弧焊就是采用手工對需要焊接的物體進行焊接的一種方式，手工電弧焊又簡稱手弧焊，也就是我們經常聽說的電焊；氣保焊即就是氣體保護焊，氣保焊的工作原理是通過焊接設施噴嘴里噴出的氣體，將噴嘴里的氣體和周圍的空氣互相隔離，這樣就可以對焊接和電弧的部分加以保護，有助于順利的完成焊接，其中焊接設施噴嘴中的保護氣體主要是氫氣和氮氣，還有一些少量的氫氣和氮氣的混合氣體；最后一種壓力焊主要分為旋轉電弧焊、擴散焊和電阻摩擦焊等幾種焊接方式[2]。

1.2質量控制

在焊接過程中焊接質量的控制主要是針對焊接設備接頭的質量進行一定的管理和控制。一般焊接接頭在進行加工的過程中要經過很多程序，所以決定焊接設備接頭質量的因素就相對較多，如果能有針對性地對這些影響因素進行合理有效地管理和控制，焊接設備接頭的質量就有能有保證。想要提高焊接設備接頭的質量就必須做到以下幾個方面：一，從思想上抓起，提高焊接設備接頭工作的焊工的質量意識，令其在平時的日常工作中務必要做到嚴格把關，提升焊接接頭工作的規范性，焊接接頭的工人在開始工作之前一定要調整好自己的心態；二，進行焊接設備接頭工藝的不斷改進，在對焊接設備接頭進行工作時就要特別注意焊接工作程序和操作的合理規范性，在完成設備焊接工作時時要進行全面的檢查，有效地保證焊接設備接頭的質量，避免一些不必要的問題發生；三，最后一個程序就是對制作好的焊接設備接頭進行全方位的檢查，保證所焊接的設備可以正常運行，在不同的材質和成分的設備中選用不同方式的焊接工藝，才能呈現更好的焊接成果。同時所焊接的設備本身的性能對焊接的質量和效果有著非常大的影響。

2新型機械焊接工藝的探索

焊接工藝在未來社會的發展中會變得更加重要，也會越來越好。從事焊接工作的專業人士要不斷提高焊接材料的質量和焊接設備的性能，這不但可以保證焊接工作操作的安全性，還可以提高焊接的質量，使焊接工藝更具有價值意義。另外，隨著信息化和現代化的快速發展，很多行業領域都已經滲透科學信息化在日常工作中的應用，焊接工藝行業也應該注意把焊接和科學技術相結合，提高焊接工藝工作中的自動化水平，只有這樣才能推動焊接行業的迅速發展[3]。

2.1低溫焊接

焊接行業中時常發生的焊接鋼接口失效的事故表明，焊接過程中溫度過低是導致接口失效的主要原因，尤其是焊接設備結構中存在一些細小的缺陷，這就更容易導致接口失效。依據低溫焊接的實驗，當焊接的溫度低于設備材料的臨界轉變的度時，在一些比較微小的作用下，鋼材設備的溫度提高并接近于焊接的溫度時，出現的斷裂環境溫度的細小變化對焊接質量造成的影響，并不是準確的決定性的實驗結果。低溫焊接實驗應該充分重視精準的預熱溫度和周圍環境溫度的高低，在不同的鋼種進行焊接時應該特別注意區分后熱和預熱，焊材選定是決定焊接效果成功與否的重要一步，而注意預熱和后熱是決定焊接成功的另外一方面的關鍵因素。通過合理精準的調整焊接縫隙金屬的微合金化的程度，同焊接過程中的操作規范互相配合使得焊接縫隙金屬產生一些針狀物的鐵素體，從而獲得比較理想的焊接縫隙強韌度，進而獲得焊接工藝實驗的成功，保證設備實體工程的質量。

進行焊接工藝參數的設定：溫度的改變影響著相變，焊接的冷卻條件和鋼材的化學成分決定了熱影響區，相對應影響的還有焊接應力的改變以及擴散出來的氫的溢出，焊接的熱影響區的冷裂紋基本上都在馬氏體內部產生，如果焊接設備區冷卻的速度過快，就容易導致馬氏體組織的產生[4]，所以在焊接過程中要注意以下幾個原則：一，盡量選用電加熱，使預熱區域均勻受熱，這樣區域升溫的速度就會均勻可控，可以有效防止母料過熱，促使母料均勻充分的受熱，另外還可以防止局部受熱造成接口附加應力的增大；二，限制設備結構的拘束度，因為焊接縫隙所處的工程情況不同，所以縫隙中心會產生偏析，因此低溫焊接在防止冷裂紋的同時，還要防范設備結構的拘束度，如果一味地照搬焊接工藝實驗的結果，最后很可能適得其反；三，力圖減少焊接過程中產生殘余應力；四，低溫施工中要控制線能量；五，焊接后正確處理所焊接的設備，由于固態氫和液態氫的溶解度不同，在結晶溫度下，液態溶氫量是固態氫的兩倍以上，所以溶氫比較多的半溶化晶界就起了通道的作用，氫就會很容易沿著該通道從焊接縫隙熱影響區擴散。

2.2焊接反變形

一直以來在鋼結構的焊接過程中有個不能避免的問題就是焊接變形，焊接變形又分為彎曲變形、橫向、縱向收縮式變形、波浪式變形和角變形等等，焊接過程中產生的普通變形，可以通過采取焊接之前反變形有效焊接工藝和機械校正工藝進行控制。其中最常用的能夠有效控制設備結構殘余角變形的方法有：對設備結構在焊接前施加彈性的反向變形，對不同熱源不同板厚的設備結構分別進行數值模擬測試，并利用熱彈塑性有限元法來模擬設備機構的焊接全程，最后確定設備結構的彈性反變形的規律。在進行焊接之前施加彈性反變形的設備結構，在焊接之后角變形的值就會趨于零。同樣的，在廠房的框架結構中，型梁的焊接過程中存在翼緣版正對著的腹板的角變形，如果在下料焊接時實施焊接的反變形，就會避免這個問題，并且縮短了焊接的周期，提升了大型梁的制作工藝。

3結語

總而言之，隨著焊接工藝在各行各業中的廣泛使用，一些比較新穎的具有創新意義的焊接技術也隨之產生，這種新型的焊接工藝不僅能夠提高焊接操作的可靠性和安全性，也會在一定程度上提高機械自動化水平，對于大型裝備制造業來說，越高端越高效的設備越可以降低制作成本，提高生產效益，所以，焊接工藝的不斷創新也是推動我國經濟發展的重要元素。

參考文獻：

[1] 韓志誠，王少剛，胡經洪 等.焊接工藝對2205雙相不銹鋼接頭組織與性能的影響[J].材料工程，2008，（8）：48-51，56.

[2] 李玉斌，謝志強，莫春立 等.有限元法在焊接工藝專家系統中的技術實現Ⅰ.基于人工神經網絡的焊接工藝專家系統[J].焊接學報，2005，26（2）：28-32.

[3] 王振民，張棟，李晉 等.換熱器管板的全位置自動化焊接工藝[J].華南理工大學學報（自然科學版），2010，38（5）：100-104.

[4] 韓彬，鄒增大，李立英 等.雙電極鈦鈣型碳鋼焊條焊芯間距對焊接工藝及電弧形態的影響[J].石油大學學報（自然科學版），2004，28（4）：94-96.

作者簡介：屈彥（1986-），男，土家族，湖南張家界人，就職于張家界航空工業職業技術學院，本科，機械設計與制造及其自動化專業，助教。研究方向：機械設計及理論、高校學生思想政治工作。