機械焊接工藝中的方法

1、機械焊接工藝中的方法【摘 要】焊接作為鋼結(jié)構(gòu)的主要的連接方法，在機 械、冶金等方面發(fā)揮著重要的作用?，F(xiàn)在很多新型焊接技術(shù) 被焊接行業(yè)廣泛應(yīng)用，而且焊接行業(yè)也越來越受到相關(guān)部門 和企業(yè)的重視，焊接技術(shù)的發(fā)展成熟對機械行業(yè)的發(fā)展有很 大的推動作用，本文在介紹焊接工藝的基礎(chǔ)上，對焊接的新 型改造技術(shù)進行了研究和探索?！娟P(guān)鍵詞】機械 焊接工藝 方法1 焊接技術(shù)的簡介1.1 焊接技術(shù)的分類 大型裝備制造業(yè)在我國的國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要的地 位，無論機械設(shè)備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、船舶制造業(yè)還是一 些軍工業(yè)、航空業(yè)都少不了焊接工藝 1 。不同的設(shè)備因為材 質(zhì)成分的不同，所選用的焊接的方法和工藝也不同，由此可 見

2、，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(yè)技能。焊接技術(shù)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的 分類方法，我們按照焊接過程中展現(xiàn)特點的不同，可以焊接 技術(shù)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(jīng)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(shè)施噴嘴里噴出的氣體，將噴嘴 里的氣體

3、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(shè)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(zhuǎn)電弧焊、擴 散焊和電阻摩擦焊等幾種焊接方式 2 。1.2 質(zhì)量控制 在焊接過程中焊接質(zhì)量的控制主要是針對焊接設(shè)備接 頭的質(zhì)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(jīng)過很多程序，所以決定焊接設(shè)備接頭質(zhì)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(shè)備接頭的質(zhì)量就有能有保證。想 要提高焊接設(shè)備接頭的質(zhì)量就必須做到以下幾個方面：一， 從思想上抓起，提高

4、焊接設(shè)備接頭工作的焊工的質(zhì)量意識， 令其在平時的日常工作中務(wù)必要做到嚴(yán)格把關(guān)，提升焊接接 頭工作的規(guī)范性，焊接接頭的工人在開始工作之前一定要調(diào) 整好自己的心態(tài)；二，進行焊接設(shè)備接頭工藝的不斷改進， 在對焊接設(shè)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(guī)范性，在完成設(shè)備焊接工作時時要進行全面 的檢查，有效地保證焊接設(shè)備接頭的質(zhì)量，避免一些不必要 的問題發(fā)生；三，最后一個程序就是對制作好的焊接設(shè)備接 頭進行全方位的檢查，保證所焊接的設(shè)備可以正常運行，在 不同的材質(zhì)和成分的設(shè)備中選用不同方式的焊接工藝，才能 呈現(xiàn)更好的焊接成果。同時所焊接的設(shè)備本身的性能對焊接 的質(zhì)量和效果有著非常大的影

5、響。2 新型機械焊接工藝的探索焊接工藝在未來社會的發(fā)展中會變得更加重要，也會越 來越好。從事焊接工作的專業(yè)人士要不斷提高焊接材料的質(zhì) 量和焊接設(shè)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(zhì)量，使焊接工藝更具有價值意義。 另外，隨著信息化和現(xiàn)代化的快速發(fā)展，很多行業(yè)領(lǐng)域都已 經(jīng)滲透科學(xué)信息化在日常工作中的應(yīng)用，焊接工藝行業(yè)也應(yīng) 該注意把焊接和科學(xué)技術(shù)相結(jié)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(yè)的迅速發(fā)展 3 。2.1 低溫焊接 焊接行業(yè)中時常發(fā)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(dǎo)致接口失效的主要原因，尤其是焊接 設(shè)備結(jié)構(gòu)中存在一些細小

6、的缺陷，這就更容易導(dǎo)致接口失 效。依據(jù)低溫焊接的實驗，當(dāng)焊接的溫度低于設(shè)備材料的臨 界轉(zhuǎn)變的度時，在一些比較微小的作用下，鋼材設(shè)備的溫度 提高并接近于焊接的溫度時，出現(xiàn)的斷裂環(huán)境溫度的細小變 化對焊接質(zhì)量造成的影響，并不是準(zhǔn)確的決定性的實驗結(jié) 果。低溫焊接實驗應(yīng)該充分重視精準(zhǔn)的預(yù)熱溫度和周圍環(huán)境 溫度的高低，在不同的鋼種進行焊接時應(yīng)該特別注意區(qū)分后 熱和預(yù)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(yù)熱和后熱是決定焊接成功的另外一方面的關(guān)鍵因 素。通過合理精準(zhǔn)的調(diào)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(guī)范互相配合使得焊接縫隙金屬產(chǎn)生 一些針狀物的鐵素體，從而獲得比較理想

7、的焊接縫隙強韌 度，進而獲得焊接工藝實驗的成功，保證設(shè)備實體工程的質(zhì) 量。進行焊接工藝參數(shù)的設(shè)定：溫度的改變影響著相變，焊 接的冷卻條件和鋼材的化學(xué)成分決定了熱影響區(qū)，相對應(yīng)影 響的還有焊接應(yīng)力的改變以及擴散出來的氫的溢出，焊接的 熱影響區(qū)的冷裂紋基本上都在馬氏體內(nèi)部產(chǎn)生，如果焊接設(shè) 備區(qū)冷卻的速度過快，就容易導(dǎo)致馬氏體組織的產(chǎn)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(yù)熱區(qū)域均勻受熱，這樣區(qū)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(yīng)力的增大；二，限制設(shè)備 結(jié)構(gòu)的拘束度，因為焊接縫隙所處的工程情況

8、不同，所以縫 隙中心會產(chǎn)生偏析，因此低溫焊接在防止冷裂紋的同時，還要防范設(shè)備結(jié)構(gòu)的拘束度，如果一味地照搬焊接工藝實驗的 結(jié)果，最后很可能適得其反；三，力圖減少焊接過程中產(chǎn)生 殘余應(yīng)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(shè)備，由于固態(tài)氫和液態(tài)氫的溶解度不同，在 結(jié)晶溫度下，液態(tài)溶氫量是固態(tài)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(qū)擴散。2.2 焊接反變形一直以來在鋼結(jié)構(gòu)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(chǎn)生的普通 變形，可

9、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(shè)備結(jié)構(gòu)殘余 角變形的方法有：對設(shè)備結(jié)構(gòu)在焊接前施加彈性的反向變 形，對不同熱源不同板厚的設(shè)備結(jié)構(gòu)分別進行數(shù)值模擬測 試，并利用熱彈塑性有限元法來模擬設(shè)備機構(gòu)的焊接全程， 最后確定設(shè)備結(jié)構(gòu)的彈性反變形的規(guī)律。在進行焊接之前施 加彈性反變形的設(shè)備結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(jié)語 總而言之，隨著焊接工藝在各行各業(yè)中的廣泛

10、使用，一 些比較新穎的具有創(chuàng)新意義的焊接技術(shù)也隨之產(chǎn)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(yè) 來說，越高端越高效的設(shè)備越可以降低制作成本，提高生產(chǎn) 效益，所以，焊接工藝的不斷創(chuàng)新也是推動我國經(jīng)濟發(fā)展的 重要元素。參考文獻：1 韓志誠，王少剛，胡經(jīng)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(tǒng)中的技術(shù)實現(xiàn) .基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的焊接工藝專家 系統(tǒng) J.焊接學(xué)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(xué)學(xué)報 （自然科學(xué)版） ，2010，38（5）： 100-104.4 韓彬，鄒增大， 李立