某重型卡車縱梁軸套焊接飛濺問題研究

曹玲利，張恒

某重型卡車縱梁軸套焊接飛濺問題研究

曹玲利，張恒

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

做成整圓筒形的保護軸的套筒簡稱為軸套，作為駕駛室與后端車架連接的關鍵部位，某種重型卡車在實際生產中一般采用弧焊的焊接方式將軸套焊接于縱梁上，焊接后軸套內多出現焊接飛濺，焊接飛濺的存在直接導致后續裝配時軸承磨損嚴重，因此焊接完成后需要對軸套內的焊渣進行清理，這就直接導致生產效率低下，不能滿足生產節拍的情況發生，因此解決軸套焊接飛濺就顯的尤為重要，文章主要針對焊接軸套中產生的飛濺問題提供思路以及方法。

軸套飛濺；參數優化；焊接方式轉變

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-158-02

前言

作為與軸承連接的關鍵部件，在機械傳動過程中起到固定和減小載荷摩擦系數的部件，軸套內的焊接飛濺會直接導致軸承的磨損。某種重型卡車在生產縱梁時由于焊接飛濺的存在，現場一般采用的是銅銷堵孔的保護措施，加工人焊接時一般采用的是弧焊焊接方式是平焊焊接，焊接完成后現場的縱梁焊接飛濺仍然無法避免，焊接飛濺的產生主要影響因素有焊接參數、焊接角度、焊接方向、焊絲伸長長度等影響因素，因此為解決軸套焊接時產生的飛濺問題就需要針對焊接影響因素進行控制，來滿足現場實際生產的要求。

1 焊接參數

1.1 焊接電流

焊接電流：實際上是送絲速度與熔化速度平衡的結果。

實際生產中當焊絲直徑選定時，在小電流區域飛濺率較小，大電流區域飛濺率也較小，中間區域的飛濺率最大，由于焊接電流實際是送絲速度與熔化速度平衡的結果，現場實際驗證焊絲直徑選定時，同一焊絲電流越大送絲速度越快，在電流相同的前提下，焊絲越細，送絲速度越快，在實際生產中選擇焊接電流時應該首先避開焊接飛濺大的區域，在焊絲直徑選定的前提下，選擇合適的送絲速度，以保證焊接飛濺最小。現場實際生產中板料的厚度確定后，經過工藝現場驗證：當料厚小于1.5，選擇焊絲直徑0.8，焊接電流80-120A；當料厚在1.5≤T≤4，焊絲直徑1.0，焊接電流110-140A，當料厚5≤T≤6，焊絲直徑1.2，焊接電流150-170V，為解決軸套焊接飛濺問題，現場根據料厚選擇電流為160A時飛濺最小，對焊接電流進行優化。

1.2 焊接電壓

提供焊絲熔化能量，電壓越高焊絲的熔化速度越快；焊接電壓的設定一般按照經驗公式，進行選擇，根據焊接條件選定相應的焊接電流后，然后根據公式計算焊接電壓：

＜300A：焊接電壓=(0.05×焊接電流+14±2）伏

＞300A：焊接電壓=(0.05×焊接電流+14±3）伏

在實際生產中經過實踐證明證明焊接電壓越高，弧長變長，飛濺顆粒變大，易產生氣孔，焊道變寬，熔深和余高變小，焊接電壓偏低時，焊絲插向母材，飛濺增加，焊道變窄，熔深和余高大，因此根據焊接電壓的選定一般按照經驗公式進行選擇，電壓的過高或者過低都會直接影響焊接飛濺的大小。與此同時焊接電壓的大小還會受焊接電纜長度的限制而產生相應的損失，當使用大電流，同時使用加長電纜的同時，應該同時考慮輸出電壓的損失，以控制焊接飛濺的大小 。根據經驗公式以及現場實際焊接情況，按照公式當＜300A：焊接電壓=(0.05×焊接電流+14±2）伏，可最佳焊接電壓選定為U=（0.05×160+14 ±2)=20-24V，現場驗證后，焊接電流實際應選定23v為最佳，飛濺最小。

2 焊接方向與角度

2.1 焊接方向

焊接方向相關概念：

左向焊法：操作者右手握槍時，由右至左方向焊接，焊槍噴嘴與焊接方向成鈍角（＞90°）稱為左向焊法（圖1）；

右向焊法：操作者右手握槍時，由左至右方向焊接，噴槍噴嘴與焊接方向成銳角（＜90°）稱為右向焊法。(圖2)

圖1 左向焊法

圖2 右向焊法

2.2 焊接角度

焊接角度相關概念：

工作角：焊槍軸線與焊件表面所成的角（如圖3）。

行走角：在焊槍軸線與焊接方向所在平面內，焊槍軸線與垂直于焊接方向直線所成的角；

角焊縫工作角為45°，對接焊縫工作角為90°，行走角根據焊接方向的不同，又有前傾角和后傾角之分，右向焊時稱為后傾角(如圖4)，左向焊時稱為前傾角（如圖5）。

在現場實際焊接時發現焊槍垂直時飛濺量最小，傾斜角度越大，飛濺越多，焊槍前傾或者后傾最好不要超過20°，通過焊接角度的優化，結合現場機器人弧焊的變位焊接方式，將原來的平焊焊接改為立焊焊接，現場實際驗證發現軸套內焊接飛濺徹底的得到了解決，為方便加工人實施立焊焊接，設計立焊工裝保證焊接過程得以順暢的實施，立焊工裝如圖6：

圖5 前傾角

圖6 立焊工裝

3 焊絲伸長長度

焊絲的伸出長度，焊絲伸出長度對飛濺也有影響，一般焊絲伸出長度應盡可能縮短；一般焊絲伸出長度（10-20）mm，約為焊絲直徑的10-15倍左右；根據現場實際驗證在焊接縱梁軸套時采用的焊絲伸長長度選擇為10mm為最優，可以有效的控制焊接飛濺量。

綜上因素，現場最后選定恰當的電路、與之匹配的電壓，適量的焊絲伸長長度，合適的焊接角度，最后徹底解決焊接軸套飛濺問題，通過優化焊接過程有效的提高加工人的焊接技能，縮短了打磨焊接飛濺的時間，取消了銅銷堵孔這一加工過程時間的浪費，有效的提高了焊接效率，提升焊接節拍，如下圖7以及圖8所示，焊接飛濺得到有效的解決。

圖7 參數優化前

圖8 參數優化后

4 結語

通過對焊接飛濺參數的優化，尤其是焊接方式的轉變，徹底的解決了軸套內的焊接飛濺，有效的節約了生產時間，為以后在該類問題的解決上提供了新的思路方法。

[1] 熊臘森.焊接工程基礎[M],2002.2.

[2] 楊新華.焊接方向與角度對焊縫成形的影響[J].現代焊接,2016(4).

Study on welding spatter of a heavy truck longitudinal beam

Cao Lingli, Zhang Heng
（Shaanxi Heavy Duty Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）

In the whole of the protection of the cylindrical shaft sleeve for short sleeves, as the key part of bridge connected to the back end frame, some heavy trucks commonly used in the actual production of arc welding welding way the sleeves on the longitudinal beam welding, welding more occur on the rear axle housing welding spatter and weld spatter exist directly led to the subsequent assembly when bearing wear serious, therefore after completion of welding need inside the shaft sleeve to clean welding slag, which directly lead to the production efficiency is low, cannot satisfy the production rhythm, so solve the shaft sleeve welding spatter is particularly important, this article mainly provides the ideas and methods for the spatter problem in the welding sleeve.

collar; parameter optimization; welding splash way transformation

U462.1

A

1671-7988 (2017)16-158-02

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.055

曹玲利，就職于陜西重型汽車有限公司。