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2023-02

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谈材料成型及焊接的控制工艺

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摘 要:任何的机械产品的生产组成过程都不开焊接工艺。但是,在实际的焊接过程中,由于受到其他因素的干扰,常常导致焊接变形的产生,并且,还会在机械产品的焊接部位出现一定的裂纹,严重影响了整个机械设备的焊接质量,使得机械设备的安全性能无法得到保障,甚至还会引发安全事故,造成人员的伤亡。因此,针对材料成型及焊接的控制工艺进行研究讨论,具体介绍了过程中常见的几点质量问题,提出相关有效的改进措施。

关键词:材料成型;焊接;控制工艺

如今,越来越多的焊接质量问题逐渐暴露出来,这就对于焊接工作质量提出了更多的要求,焊接操作人员不仅要具备较强的专业知识和专业技能以外,还要有丰富的焊接经验,能够对一些不确定因素,提前做出预想,并采取相应的防护措施。以此同时,我国焊接行业要引进更多先进的焊接技术以及焊接工艺,充分做好产品在焊接后期的矫正工作,从而确保焊接工作的质量与效率,逐步提高我国的焊接水平。因此,本文以材料成型及焊接的控制工艺为重点,对焊接工作中存在的问题进行分析,总结出一些自身的看法与建议,以供参考。

1 焊接质量

焊接质量的好坏会直接影响到机械设备的正常运行,更是机械设备安全稳定性的重要保障。因此,在进行机械设备的制造过程中,要高度重视焊接质量问题,对每一个焊接环节进行严格的质量把关控制,操作人员必须具备较强的技能,能够充分掌握图纸信息,并且,根据实际的图纸设计要就来对机械设备进行焊接作业,这样不仅能够保障现场操作人员的生命安全,还可以大大保障了机械设备的焊接质量。

1.1 工序质量

工序质量是整个焊接工作中关键的环节之一,更是产品加工工序和质量的有力保障,工序质量一般在产品加工过程中是以管理工作为主要标准。一般来说,产品质量是否合格,绝大部分使取决于加工工序的质量。那么,由此我们可以看出,在焊接过程中,只有加强做好加工工序质量,才能制造出高品质的产品。其次,最终的焊接产品是否符合国家规定的使用标准,这一环节并不是仅靠加工工序所决定的,要经过一系列严格的检验工作来衡量的。因此,工序质量是机械设备整体焊接质量的必要前提,能够有效防止机械设备在焊接过程中发生变形。

1.2 裂纹

1.2.1 刚性裂纹:这种裂纹是指通身的纵裂纹,定位及打底焊接时,焊条直径过大,电流较小使得定位焊密度过小,形成裂纹源,并且打底焊时,电流穿透力较小,使得原有裂纹处没能熔化而形成隐裂纹源。产生的原因是焊接的应力作用,构件进行强制组装焊接时,易形成强制组装内应力,这些应力作用可使焊缝出现微小裂纹,随着焊接过程的进行,这些微小裂纹将沿裂纹源处迅速扩展并沿晶界开裂。

1.2.2 材料裂纹:母材中硫和碳的含量过高、偏析很大等的时候,容易产生裂纹。或者在没有焊接的部位有部分定位焊开裂,并且定位焊开裂部位在打底焊前没有铲除,形成焊接裂纹源。

1.2.3 夹渣现象

如果焊接过程完成以后,有少许的熔渣存留在焊缝中,我们通常将其成为夹渣。夹渣的形状各不相同,尺寸大小也存在很大的差异,经常以多种形式出现在焊缝中,而这种夹渣会使焊缝的紧实度变小,从而降低了焊缝的强度,严重影响了焊接的质量。这种夹渣现象常常出现在焊口的边缘处,一旦焊道形状发生改变或是处于深沟位置,也会很容易出现夹渣的现场。因此,当采用一些特殊的焊接方式时,将会产生更多的夹渣,很多细小的金属物质就会夹在其中,落到焊缝处。所以,焊缝在逐渐凝固成形时,这些细微的金属物质将会融入到焊缝处中,从而导致机械产品表面出现裂纹。

1.2.4 气孔

气孔是指在焊接时,焊缝表面和内部因熔池中的气泡未逸出而形成的圆形或洞形空穴。焊接气孔的成因主要有焊件未清洁表面的油、污、锈、垢及氧化膜;焊条受潮或质量不好;焊接现场环境恶劣,使焊接后吸附或产生的气体来不及排出而形成气孔。

2 焊接质量控制措施

2.1 焊工资格的控制

焊接施工中,焊接的施工质量实质上是焊接工人的施工质量,所以焊接工人的作用是控制焊接质量过程中十分关键的因素。焊工的技术水平有初、中、高三级,会直接影响机械的焊接质量。因此,参与施工的焊接工人,必须懂得焊接的安全技术操作规程,具有焊接工人的操作证,准确熟练地进行焊接施工,只有这样才能达到机械的设计标准,确保机械的焊接质量。

2.2 工艺过程的控制

焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证,才能获得优质的机械。焊接过程中,应控制好预热的温度;焊条应选择碱性焊条;控制好破口的形式;严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验,来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。

2.3 焊接缺陷控制

2.3.1 气孔缺陷的预防

预防金属焊接气孔产生的办法主要有:选择适宜的焊接电流和焊接速度,同时对焊接位置进行认真的清理,施工材料上要对焊接材料进行有效的保管和烘焙,焊条的使用也要注意,避免在焊接时焊条的变质和焊芯的锈蚀,把焊条的使用控制在施工工艺要求的参数范围内,并保持焊条表面的光亮。

2.3.2 焊接裂纹的预防

首先要限制母材及焊接材料中有害杂质的含量,特别是硫、磷含量要严格控制,一般硫的含量小于0.030%磷的含量低于0.030%;其次要调整焊缝金属的化学成分;最后焊条和焊剂在使用前要严格按照规定的要求进行烘干,还要认真焊丝上的油污和水分等。

2.3.3 夹渣缺陷的预防

想要防止夹渣现场的发生,焊接人员应该选择合适的坡口,必须高度重视坡口焊接处的清理工作,选择适当的电流,焊接人员要充分掌握好焊接的速度和力度,要循序渐进的操作。对于需要多层焊接的金属结构,焊接人员应首先判断出坡口的位置是否合理,并对金属结构的融化情况进行认真仔细的观察,并在焊接工序完成以后,对每一个坡口进行及时的清理,避免细微的金属物质掉落在焊缝处中。

结束语

综上所述,可以得知,焊接质量对于产品整体的安全稳固性有着重要的影响,更是产品组装流畅性的有效保障。但是,目前我国的焊接工艺水平仍处于发展中阶段,与其他发达国家相比,还存在很大的一段距离,从而导致焊接质量不高,产生很多焊接质量问题,一些裂纹现象也在频繁发生,不利于我国焊接时也持续稳定的发展。因此,焊接单位要高度重视材料成型及焊接质量问题,加强对焊接过程的监管力度,充分做好基础管理工作,注重对焊接人员职业素质的培训教育,不断提高材料成型及焊接工艺水平,从而促进我国焊接事业的可持续发展。

参考文献

[1]廖鸿钧,胡立华.钢结构焊接变形的讨论[J].网络财富,2010(15).

[2]张霞.压力容器焊接工艺研究[J]中国石油和化工标准与质量,2011(04).

[3]窦永全,石少锋.压力容器生产中的焊接质量控制与管理[J].技术与市场,2012(01).

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