第一篇：焊工技師論文

焊接接頭缺陷分析及預防的探討

控制焊接是安裝工程中一項比較重要的工序，焊接過程中，由于種種因素的影響，容易產生各種類型的焊接缺陷。焊接接頭缺陷的存在會直接危及整個結構的質量。因此，將焊接接頭缺陷控制在允許范圍內是每個焊接操作人員及工程管理人員應盡的責任。常見的焊接接頭缺陷主要有外部缺陷、內部缺陷及焊接缺陷等。1 焊接接頭缺陷分析 1.1 外部缺陷

焊接接頭的外部缺陷一般用肉眼就能觀察到，主要有焊瘤、咬邊、凹坑、燒傷、余高不足或過大、錯邊及弧坑處理不良等。1.2 內部缺陷

焊接接頭的內部缺陷是指必須借助儀器設備測試才能判斷出的缺陷，主要有未熔合、未焊透、氣孔、夾渣及白點

等。內部缺陷因肉眼觀察不到，危害更大，要堅決杜絕。1.3 焊接缺陷

指在焊接過程中或焊接完放置一段時間后，在焊接接頭范圍內產生的局部開裂現象，如焊接裂紋是常見的焊接缺陷。在建筑工程的鋼材焊接中常出現的裂紋主要是熱裂紋和冷裂紋。

結晶裂紋是最常見的熱裂紋，在金屬凝固過程中出現，主要出現在焊縫中，少數出現在熱影響區。結晶裂紋的產生是由于焊縫中含有較多的S,P等雜質，在焊縫金屬凝固過程中形成了一此低熔點的結晶，然后在結晶界形成液態薄膜。這此液態薄膜成為焊縫中的薄弱環節，在焊接應力的作用下便開裂而形成結晶裂紋。在冷裂紋中最常見的是延遲裂紋。在低、中合金鋼的熱影響區或焊縫中，當焊接后一段時間間，可能出現各種l1態的延遲裂紋。有的出現在接頭表面，有的出現在接頭內部。焊縫延遲裂紋的出現，是由以下3種因素共同作用的結果。第一，母材淬硬現象：母材的碳當量越高其淬硬傾向越大，延遲裂紋敏感性就越大。另外，接頭冷卻速度對母材淬硬傾向也有較大影響，隨著母材淬硬傾向的增加容易形成脆性馬氏體。馬氏體又會使熱影響區最高硬度相應增加，從而使延遲裂紋敏感性增大。

第二，擴散氫的含量：焊縫中含氫量越高,延遲裂紋敏感性越大。當接頭中擴散氫含量高于其臨界擴散氫含量時，便出現延遲裂紋。

第三，焊接殘余應力：焊接接頭主要存在熱應力、相變應力和約束應力。板厚度越大，約束越強，殘余應力也越高。焊接殘余應力是引起應力腐蝕斷裂的原因之一。焊接接頭缺陷預防

焊接全過程包括原材料、焊接材料、施工人員的焊接技能、焊接前準備、焊接和焊接后熱處理等工序。因此，要預防焊接缺陷、解決焊接過程中存在的問題、抓好焊接質量，就必須加強焊接前和焊接中每一道工序的質量管理。

2.1 焊接前的質量控制 首先要把好原材料質量關。盡量選正規廠家生產的產品，檢查鋼廠提供的材料質量檢驗單，內容包括材料牌號、規格或尺寸、爐批號、檢驗編號、數量、重量、供貨狀態、力學性能、化學成分等，同時還要檢查材料的表面是否有裂紋、分層及超出標準允許的凹坑和劃傷以及鋼印標記是否正確和齊全，并且按照國家標準進行取樣，送檢測部門檢測。經檢驗合格后方能正式進入施工現場。為了保證材料的真實性，取樣送檢時應采取由建設方委托的該工程項目取樣送檢見證人專人負責。如果具有法律效應的檢驗結果不合格但已進入工地的鋼材，應該由質量監督部門通知建設單位進行拆除和清場，堅決杜絕使用不合格鋼材。另外，按照規定，建設方對工程質量負有法律責任，不能把一切責任推給施工方了事，必須委托具有專業知識的人員或監理工程師監督管理，不定期地對現場材料包括鋼材進行抽檢、送檢測部門復驗，以保證鋼材的質量。其次是對焊接材料的管理。檢查焊接材料是否為合格產品、貯存和烘焙制度是否

執行、發放的焊接材料表面是否清潔無銹、焊條的藥皮是否完好無霉變。第三是焊接區清潔管理。檢查焊接區的清潔質量，不得留有水、油、鐵銹和氧化膜等有害污物，這對防止外部缺陷(如凹坑、咬邊等)的產生有重要作用，對防止氣孔、夾濃之類內部缺陷的產生也有積極意義。第四是焊工技能資格管理。焊工的技能水平是保證焊接質量的決定性因素。焊工必須經過專業培訓，具備有關基礎知識和操作技能，并持有焊工考試合格證。第五是確定合格的焊接工藝流程。對不同的母材，應選擇合格的焊接方法、可靠的焊接能量和適當的焊接材料。對不同直徑或不同厚度的母材都應實行先試焊、后施焊的原則，以保證焊接接頭優良、安全。

2.2 焊接中的質量控制 焊接過程包括焊接、預熱和焊接后熱處理。焊接前的質量控制和焊接中的質量控制是保證最終焊接質量、預防廢品和返工的必要條件，是整個焊接質量控制過程中的重要組成部分。焊接質量控制應實行焊工、焊接工氏和專職檢查員3級管理責任制。焊工應對違反焊接工藝流程及操作不當造成的質量事故承擔責任，焊接質量檢查員應對漏檢、誤檢造成的質量事故承擔責任。焊接過程中，要對施工過程進行監督和檢查。第一，確認焊接方法是否與規定一致，檢查焊接設備是否完好和著裝是否符合工藝流程規定。第二，根據焊接工藝規程復核焊接材料牌號與規格是否正確，以防錯用而造成焊接質量事故。第三，對焊接預熱溫度和預熱方式進行嚴格控制和檢查，焊接前預熱是防止焊接裂紋產生的重要措施。第四，對焊接環境進行監督。當焊接環境出現下列情況時應采取措施后才能進行焊接：溫度低于0℃；相對濕度大于90%；風速大于10 m/s或存在穿堂風以及雨、雪、霧氣候的露天操作。第五，對焊接后熱處理實施監督和檢查。焊接后熱處理的目的是促進焊縫中擴散氫的逸出，防止焊接裂紋產生，消除焊接殘余應力和改養接頭的力學性能。焊工的技術水平是影響焊接質量的直接因素之一。要做到思想上重視，其體操作上細心。常見的焊接接頭缺陷在施工操作時應注意以下問題：

第一，咬邊。主要是由于焊接電流過大、電弧拉長或運條不穩引起的。咬邊最大的危害是損傷了母材，使母材有效截面減小，也會引起應力集中。預防措施是焊接時調整好電流，電流不宜過大，且控制弧氏，盡量用短弧焊接，運條時手要穩，焊接速度不宜太快，應使熔化的焊縫金屬填滿焊接坡口邊緣。

第二，焊瘤。主要是由于焊接電流過大或焊接速度過慢引起。它的危害是焊瘤處易應力集中且影響整個焊縫的外觀質量。預防措施是適當調小焊接電流，焊接時注意熔池大小，以便調整焊接電流或焊接速度。

第三，弧坑。主要是由于斷弧或熄弧引起。弧坑的存在減小了焊縫截面，降低了接頭的有效強度，并且弧坑處常伴有弧坑裂紋，危害較大。預防措施是盡量減小短弧次數，每次熄弧前應稍微停留或做幾次擺動運條，使有較多的焊條熔化填滿弧坑處。

第四，氣孔。產生氣孔的因素較多，如焊條未按規定烘干、母材除銹不徹底、焊接電壓不穩、弧氏過氏等。氣孔的存在使焊縫截面減小，金屬內部組織疏松，應力宜集中，也易誘發裂紋等更嚴重的缺陷。預防措施是在焊接前應按要求烘干焊條，清理坡口及母料表面的油污、銹跡；注意大氣的變化，刮風、下雨要有遮擋措施；焊接時選擇適當的電流及焊接速度。第五，夾渣。夾渣一般是由于熔池冷卻過程中非金屬物質如焊條藥皮中某些高熔點組分、金屬氧化物等來不及浮出熔池表面而殘留在焊縫金屬中引起的。其危害是影響了焊縫金屬的致密性及連貫性，易引起應力集中。預防措施是焊接前應嚴格清理母材坡口及附近的油污、氧化皮等，多層焊接時徹底清理前一道焊縫流下的熔濃。焊接時選擇適當的焊接參數，運條穩定，注意觀察熔池，防止焊縫金屬冷卻過快。

第二篇：焊工技師論文

鋼結構焊接變形的火焰矯正施工方法

摘要：根據多年經驗，結合國內同行相關資料，闡述鋼結構變形的主要種類，介紹焊接變形的火焰矯正施工方法。

關鍵詞：火焰矯正 焊接變形 施工方法

目前，鋼結構已在廠房建筑中得到廣泛的應用。而鋼結構廠房的主要構件是焊接H型鋼柱、梁、撐。這些構件在制作過程中都存在焊接變形問題，如果焊接變形不予以矯正，則不僅影響結構整體安裝，還會降低工程的安全可靠性。

焊接鋼結構產生的變形超過技術設計允許變形范圍，應設法進行矯正，使其達到符合產品質量要求。實踐證明，多數變形的構件是可以矯正的。矯正的方法都是設法造成新的變形來達到抵消已經發生的變形。

在生產過程中普遍應用的矯正方法，主要有機械矯正、火焰矯正和綜合矯正。但火焰矯正是一門較難操作的工作，方法掌握、溫度控制不當還會造成構件新的更大變形。因此，火焰矯正要有豐富的實踐經驗。本文對鋼結構焊接變形的種類、矯正方法作了一個粗略的分析。鋼結構焊接變形的種類與火焰矯正六劍客職教園（最大的免費職教教學資源站）

鋼結構的主要構件是焊接H型鋼柱、梁、撐。焊接變形經常采用以下三種火焰矯正方法：（1）線狀加熱法；(2)點狀加熱法；（3）三角形加熱法。下面介紹解決不同部位的施工方法。

以下為火焰矯正時的加熱溫度（材質為低碳鋼）

低溫矯正 500度～600度 冷卻方式：水

中溫矯正 600度～700度 冷卻方式：空氣和水

高溫矯正 700度～800度 冷卻方式：空氣

注意事項：火焰矯正時加熱溫度不宜過高，過高會引起金屬變脆、影響沖擊韌性。16Mn在高溫矯正時不可用水冷卻，包括厚度或淬硬傾向較大的鋼材。

1.1翼緣板的角變形

矯正H型鋼柱、梁、撐角變形。在翼緣板上面（對準焊縫外）縱向線狀加熱（加熱溫度控制在650度以下），注意加熱范圍不超過兩焊腳所控制的范圍，所以不用水冷卻。線狀加熱時要注意：（1）不應在同一位置反復加熱；（2）加熱過程中不要進行澆水。這兩點是火焰矯正一般原則。

1.2柱、梁、撐的上拱與下撓及彎曲

一、在翼緣板上，對著縱長焊縫，由中間向兩端作線狀加熱，即可矯正彎曲變形。為避免產生彎曲和扭曲變形，兩條加熱帶要同步進行。可采取低溫矯正或中溫矯正法。這種方法有利于減少焊接內應力，但這種方法在縱向收縮的同時有較大的橫向收縮，較難掌握。

二、翼緣板上作線狀加熱，在腹板上作三角形加熱。用這種方法矯正柱、梁、撐的彎曲變形，效果顯著，橫向線狀加熱寬度一般取20—90mm，板厚小時，加熱寬度要窄一些，加熱過程應由寬度中間向兩邊擴展。線狀加熱最好由兩人同時操作進行，再分別加熱三角形三角形的寬度不應超過板厚的2倍，三角形的底與對應的翼板上線狀加熱寬度相等。加熱三角形從頂部開始，然后從中心向兩側擴展，一層層加熱直到三角形的底為止。加熱腹板時溫度不能太高，否則造成凹陷變形，很難修復。

注：以上三角形加熱方法同樣適用于構件的旁彎矯正。加熱時應采用中溫矯正，澆水要少。

1.3 柱、梁、撐腹板的波浪變形

矯正波浪變形首先要找出凸起的波峰，用圓點加熱法配合手錘矯正。加熱圓點的直徑一般為50～90mm，當鋼板厚度或波浪形面積較大時直徑也應放大，可按d＝（4δ＋10）mm（d為加熱點直徑；δ為板厚）計算得出值加熱。烤嘴從波峰起作螺旋形移動，采用中溫矯正。當溫度達到600～700度時，將手錘放在加熱區邊緣處，再用大錘擊手錘，使加熱區金屬受擠壓，冷卻收縮后被拉平。矯正時應避免產生過大的收縮應力。矯完一個圓點后再進行加熱第二個波峰點，方法同上。為加快冷卻速度，可對Q235鋼材進行加水冷卻。這種矯正方法屬于點狀加熱法，加熱點的分布可呈梅花形或鏈式密點形。注意溫度不要超過750度。結語

火焰矯正引起的應力與焊接內應力一樣都是內應力。不恰當的矯正產生的內應力與焊接內應力和負載應力迭加，會使柱、梁、撐的縱應力超過允許應力，從而導致承載安全系數的降低。因此在鋼結構制造中一定要慎重，盡量采用合理的工藝措施以減少變形，矯正時盡量可能采用機械矯正。當不得不采用火焰矯正時應注意以下幾點：

1、烤火位置不得在主梁最大應力截面附近；

2、矯正處烤火面積在一個截面上不得過大，要多選幾個截面；

3、宜用點狀加熱方式，以改善加熱區的應力狀態；

4、加熱溫度最好不超過700度。

第三篇：焊工技師論文

焊工技師論文

一、前言

xx市xx熱電三期于xxx年建成。發電量大，發電設備長期處于超負荷運行。2010年3月對設備進行定期檢修。若不及時檢修，產生不安全因素，后果嚴重。2010年xx市海得潤滋電力設備檢修公司，經招標承擔了這項艱巨的任務。介紹發電機汽機輔機設備加裝閥門的焊接工藝。

二、焊接性及安全性分析

（一）12GrMoV的焊接性

焊接時若冷卻速度較大，易形成淬硬組織，使焊接接頭脆性增大。約束應力剛性較大時，常導致冷裂紋，焊前須預熱，預熱溫度在150℃左右。因二次硬化元素的影響，焊后熱處理中有在熱裂紋傾向，須采取措施防止。焊后需要回火處理，回火溫度在710℃～750℃。

（二）不安全性分析

1、汽機作業，由于汽機房內管道錯綜復雜，作業位置各異，多處同時施工，給施工帶來不便。

2、管道為高壓管道，壓力約為30Mpa。

3、發電設備整體多為鋼結構，要防止觸電。

三、制定修復工藝措施

（一）焊工培訓

參加施工的焊工必須有鍋爐壓力容器焊工合格證和相應的合格項目。要求焊工技術熟練，身體健康，責任心強。并對參加施工的焊工進行技術交底和焊接操作碳弧氣刨的培訓及氬弧焊的培訓。

（二）焊接設備的選擇

選用性能良好、調節靈活、輸出功率稍大的直流弧焊機，同時也做碳弧氣刨及鎢極氬弧焊電源。

（三）焊條的選擇

焊條選用R317，∮2.5mm的堿性焊條，焊前經350℃～400℃烘干1～2小時，當溫度降到150℃時，將焊條存放在焊條保溫桶內，隨用隨取。

（四）加工坡口

采用碳弧氣刨加工坡口，碳棒直徑∮6mm。管壁厚度10mm，開單面V型坡口，用銼刀或磨光機去除坡口兩側20mm內的油漆、鐵銹。

（五）焊接規范的選擇

1、縱口：鋼材厚度10mm，分三層焊完。打底焊采用鎢極氬弧焊連弧焊法，電源采用直流正接，焊接電流100A～110A，氣體流量為5L～10L/min；填充焊采用焊條電弧焊焊法，直流反接，焊接電流80A～90A，采用反月牙形運條焊法；蓋面焊采用焊條電弧焊焊法，直流反接，焊接電流80A～90A，采用正月牙形運條焊法。

2、橫口：鋼材厚度10mm，采用多層多道焊。打底焊采用鎢極氬弧焊連弧焊法，電源直流正接，焊接電流100A～110A，氣體流量為5L～10L/min；填充焊采用焊條電弧焊焊法，直流反接，焊接電流80A～90A，采用直線運條排焊法；蓋面焊采用焊條電弧焊焊法，電源直流反接，焊接電流80A～90A，采用直線運條排焊法。

（六）焊接次序

首先將閥門兩端焊口打底焊，然后迅速分別填充。兩道焊道盡量同時填充，或間隔盡量少的時間，以防打底焊道開裂，然后蓋面焊。焊后回火，回火溫度為710℃～750℃，并用石棉布保溫冷卻。

四、安全質量措施

（一）安全制度

高空作業，安全第一，嚴格遵守安全規章制度。穿好工作服、帶好安全帽，系好安全帶。

（二）設專人監守

焊接操作時必須有一人配合，調整電流，拿輔助工具等，以防發生意外。

（三）焊接做到三不準

1不準在母材上引弧，以防止在引弧處產生弧坑裂紋。

2不準拉長弧或挑弧焊，以防電弧過長產生氣孔。

3不準使用過大的焊接電流，以防產生內應力，引起焊接變形或冷裂紋。

（四）焊縫外觀檢驗

每條裂紋焊完后都要認真進行外觀檢驗，焊縫表面不得有氣孔、未熔合、咬邊、裂紋。

（五）滲透探傷檢驗

焊縫外觀檢驗合格后，再進行100%的滲透探傷檢驗，執行標準JB4370-94，I級為合格。如有超標缺陷，應進行認真的返修。

五、管對接縱口的焊接

（一）打底焊

管的對接縱口，從下向上施焊，焊槍角度與切線傾角成80°～90°，與左右兩側夾角成90°。從仰焊位置起焊。從坡口一側引弧，電弧引燃后，將電弧拉至坡口根部處稍加擺動，預熱周圍根部，熔化鈍邊，壓低電弧，填充焊絲。將根部兩鈍邊各熔化1.0mm左右，形成熔孔，熔滴將坡口兩側聯結在一起形成熔池，這時電弧以鋸齒形或月牙形短弧均勻向上運條。當電弧運向左側坡口根部時，電弧稍做停留，擊穿鈍邊，使鈍邊熔化0.5～1.0mm，再將電弧運至右側坡口根部，稍做停留，擊穿鈍邊，也使鈍邊熔化0.5～1.0mm，這樣反復向上施焊。操作時要控制好同樣大小的熔孔和熔池形狀，電弧向上運行的間距要一致，不要拉長弧，更不允許挑弧焊，否則會產生氣孔。當焊到定位焊處時提前將定位焊的邊緣熔化。更換焊絲時要先將熔池熔化，再填充焊絲，直至焊完打底焊縫。

（二）熄弧與接頭方法

1、熄弧;當焊接角度不適合或焊絲長度不足時，需要作熄弧準備，即迅速壓低電弧，向熔池邊緣連續過渡幾滴熔滴，以使背面熔池飽滿，防止形成冷縮孔，然后將電弧運至坡口一側，向下熄弧。

2接頭：在街頭后方10mm出引燃電弧后，電弧長度約為焊條直徑，將電弧引至接頭處，將熔池接頭熔化，然后填充焊絲恢復到原來的角度，以正常的操作手法施焊。

（三）填充焊

從焊縫的下端劃擦引弧，電弧引燃后稍加預熱，然后壓低電弧以反月牙運條方法向上施焊，這種操作方法能使焊道平整，減少或防止焊縫中夾渣和氣孔。填充焊操作時還應注意，焊道不要高出母材，應比母材低0.5～1.0mm，當一根焊條焊完接頭時，注意更換焊條的速度要快。在弧坑前10mm左右處引燃電弧，再將電弧拉至弧坑處做反月牙形擺動，然后正常施焊。

（四）蓋面焊

表面焊縫要求焊紋細致，整齊均勻，圓滑美觀，操作時從下向上采用正月牙運條。運條時電弧要短，運至坡口兩側慢，中間快，焊條緊靠熔池，以較酷快的速度橫向擺動。電弧前進的間距和壓坡口邊緣的寬度都應等于焊條的半徑。為防止兩側咬邊，運條時焊芯到達坡口邊緣為止，稍作停留，以電弧自身的吹力將熔池的鐵水壓至坡口邊緣。表面焊縫不進行錘擊。

當一根焊條焊完接頭時可采用熱接，注意更換焊條的速度要快。在弧坑前10mm左右處引燃電弧，再將電弧拉至2∕3弧坑處，作鋸齒形擺動，然后以正月牙形運條，向上正常焊接。

當表面焊縫焊完熄弧時，用滅弧焊法填滿弧坑。最后將表面熔渣、飛濺清理干凈，仔細檢查是否符合質量要求，如表面有超標缺陷，應認真返修，直至達到合格標準。

六、管對接橫口焊接

（一）打底焊

管橫口對接焊接從右向左施焊，焊槍角度與前焊道成70°～80°，與立面傾角成70°～80°。在施焊處坡口內引弧，并加熱上下鈍邊，然后壓低電弧填充焊絲，斜鋸齒形向前運條。

焊速要均勻，上坡口和下坡口都要熔合良好，操作時，要防止氣孔。當需要接頭時，要將接頭處完全熔化后再填充焊絲。這樣反復運行，直至焊完打底焊道。焊完閥門一端后立即焊另一條焊縫。

（二）填充焊

填充焊一層分兩道焊完。第二層第一道先焊下坡口焊道，焊條角度與后焊縫成70°~80°，與下傾角大于90°，操作時直線從左向右運條。同時注意，電弧要短，焊速均勻，下坡口熔合良好。第二層第一道焊完后，將熔渣清理干凈，再焊第二層第二道焊縫，操作時，從左向右覆蓋第一道焊縫的1∕3，熔合好上坡口，焊條角度與后焊道成70°~80°，與下傾角成70°。填充焊層應比母材低1.0mm，以利于蓋面焊。

焊完閥門一端后立即焊另一條焊縫。

（三）蓋面焊

蓋面焊一層三道。焊前將第二層熔渣清理干凈，第三層第一道也采用從左向右直線運條，焊條角度與后焊道成70°~80°，與下傾角大于90°。操作時熔合下坡口邊緣1.0mm左右，表面焊道不進行錘擊，連續將第一道焊完，表面熔渣不要清理，在熔渣覆蓋的情況下焊第三層第二道焊縫，操作時速度稍慢，電弧中心對準第一道焊縫的上邊線，同時覆蓋第一道焊縫的1∕3。焊條角度與后焊縫70°~80°，與下傾角成90°，焊完后熔渣不要清理。第三道在第二道熔渣覆蓋的情況下施焊，焊條角度與焊縫成70°~80°，與下傾角成80°，電弧中心對準

第二道焊縫的上邊線，同時覆蓋第二道焊縫的1∕3，焊速要快。操作時手法要穩，電弧將上坡口邊緣熔合1.0mm左右，要防止上邊緣未熔合和咬邊現象。這種排焊的操作方法焊縫表面整齊美觀。

七、焊接試驗

（一）自檢

焊接檢驗是保證焊接產品質量的重要措施。每條焊縫在焊后都要認真檢驗，如發現不符合規定的部位，都要仔細返修，直至合格。

（二）滲透探傷檢驗

每條焊縫外觀檢驗合格后，再進行100%滲透探傷檢驗。經滲透探傷檢驗后，如有超標缺陷，應進行仔細返修先標出缺陷位置，再用碳弧氣刨或磨光機將缺陷清理干凈，然后按上述方法將焊縫焊好，直至合格。

八、結論

采用上述工藝措施，順利完成了xx熱電三期小修項目中汽機安裝閥門的工作，并獲得了滿意的焊接質量。實踐證明，以上采用的焊接工藝是可行的，該工藝可供類似的工程參考選用。

參考文獻：【1】李莉 焊接結構生產 北京：機械工業出版社，2008，3

【2】王宗杰 熔焊方法及設備 北京：機械工業出版社，2006，12 引用部分從第198頁到第226頁

【3】杜存臣 工程制圖與計算機繪圖 北京：機械工業出版社，2003，7

【4】丁德全 金屬工藝學 北京：機械工業出版社，2000，5

【5】王曉瀾 焊接工實用手冊 北京：金盾出版社 2007，附：焊件接頭圖（包括接頭形式、坡口主要尺寸圖、焊接次序、焊件厚度）。

第四篇：焊工技師論文

國家職業資格全省（或市）統一鑒定

焊工技師論文

（國家職業資格二級）

XXX型輪式裝載機

后車架焊接變形的控制方法淺議

姓名：身份證號：準考證號：所在省市：所在單位：

XXX型輪式裝載機

后車架焊接變形的控制方法淺議

摘要：在工程機械生產制造過程中，焊接變形對結構件質量影響很大，很多零部件在最后工序往往因工件變形而需要進行二次校正，影響了正常的裝配質量和生產進度，制約了公司產品的產量和質量的提升，所以在整個制造過程中車架焊接變形的控制和矯正成為了一個非常關鍵的技術問題。本文主要分析了XXX型輪式裝載機后車架焊接變形的原因及控制措施。

關鍵詞：后車架焊接變形控制矯正

1.概述：

XXX公司是國內生產小型裝載機的主要生產廠家之一，隨著國內經濟的發展以及勞動力成本的上升，小型裝載機的市場越來越大，但是在XXX型裝載機的生產過程中，后車架56.4%的高返修率嚴重影響了我公司XXX型裝載機的產量和形象。因此我公司安排結構分廠焊工班組對XXX型裝載機的后車架的生產中過程進行分析與控制，提出提高產品的質量及產量的措施。

2.焊接變形原因分析

通過現場的跟蹤觀察與分析，后車架變形的主要原因有以下幾點：

2.1缺乏焊接翻轉設備

整個車架體積大（2735x934x591mm），在焊接過程中沒有專用的翻轉設備保證一焊一翻，而行車翻轉又極為不便，所以焊接時，只能先焊完車架的一面焊縫，然后利用行車翻轉車架焊接另一面焊縫，而不能實行對稱焊接，從而導致車架整體結構出現焊接變形超差。

2.2焊工原因

生產現場缺乏合適的焊接工裝；生產作業時，焊工大都采用加裝簡易的焊接拉筋來防止焊接變形，當生產任務重時，工人需長時間連續作業，精神和身體已完全透支，對工作的責任心下降從而導致拉筋的安裝位置存在誤差，直接導致焊接變形超差。

2.3焊接工藝參數使用不合理

在焊接過程中，熱輸入越大造成工件各部位的受熱差異越大，熱脹冷縮受到的約束力就越大，因此造成的焊接變形就越大。實際生產中，部分工人圖一時方便，而選用較大的焊接電流（大于250A）、電壓（25V），造成焊接線能量過大，導致工件變形；另外，大多數焊縫采用單層單道焊的形式，熱量集中；且焊點間距控制不穩定，大多數焊接距離均大于200mm。焊接時，熔融金屬直接堆積到焊縫高度，焊接另一面時，由于溫度的差異引起了熱應力變形。由于車架長度較大，焊接前后溫差大，導致后車架槽鋼主體扭曲，和其它連接結構件變形。詳見圖

圖1 后車架焊接變形示意圖

3.后車架焊接變形導致的后果

裝載機后車架焊接變形導致的后果主要有以下幾點：

（1）側板扭曲變形，導致裝配不能順利進行，需返修進行矯正，降低了效率，延長了生產周期，影響產品的生產進度。

（2）左右槽鋼變形程度不同，使裝配件互換性變差，增加了裝配難度。

（3）車架變形直接導致整機生產效率低，制造成本居高不下，不能大批量生產，從而約束了LW188輪式裝載機的產量。

4.控制后車架焊接變形的措施

針對后車架焊接變形的不同影響因素，采取以下幾種不同的控制措施。

4.1配置專用焊接工裝

配置翻轉變位機，使后車架的焊接在翻轉機上進行，變位機上的設

計夾具將工件進行固定。使用翻轉機后，能嚴格按照工藝流程對裝載機后車架進行對稱焊接，使焊接變形降低到最小。

4.2拉筋去除順序的規定

在沒有反變形的情況下，將后車架的易變形部位用拉筋加以固定。滿焊后，上鉸板和兩側腹板處等不易變形處的拉筋可先撤除，而骨架的兩側角鋼和上表面支撐板容易變形則要等到后車架整體噴砂后，再進行割除打磨。因為噴砂過程中應力會釋放一部分，而關鍵部位因拉筋的剛性固定幾乎不變形。焊接拉筋部位詳見圖

2:

圖2焊接拉筋的剛性固定位置示意圖

4.3合理布置焊縫及裝配焊順序

在設計裝載機后車架焊縫時，合理選擇焊縫位置和焊腳尺寸，焊縫位置應盡量對稱，焊縫對稱布置可使各條焊縫產生的焊接變形相互抵消；焊縫的布置應盡可能分散，焊縫密集或者交叉會使接頭處過熱，力學性能下降，并將增大應力。一般兩條焊縫的間距要大于三倍的鋼板厚，且不小于100mm。采用加熱面積小能量集中的CO2焊接方法，用多層焊代替

單層焊，用斷焊、退焊、跳焊代替連續焊。在裝配焊當中，應盡量采用對稱焊接。整個后車架在工裝上拼焊前要對各相關尺寸進行檢測、校正，比如兩側槽鋼要對等，高地相差不能超3cm。施焊后，對其再次測量檢測。

4.4火焰矯正法

對于焊接變形比較大的結構件，使用火焰對其進行矯正。利用火焰對焊接件局部加熱，在高溫處，材料的熱膨脹受到構件本身剛性制約，產生局部壓縮塑性變形，冷卻后收縮，抵消了焊后在該部位的伸長變形，達到矯正的目的。

如圖3所示，翼緣板上作線狀加熱，在腹板上作三角形加熱。用這

種方法矯正車架的立柱、橫梁的彎曲變形，效果顯著；橫向線狀加熱寬度一般取20-90mm，板厚較小時，加熱寬度要窄些，加熱過程應由寬度中間向兩邊擴展。線狀加熱最好由兩個人同時操作進行，再分別作三角形加熱，三角形的寬度不應超過板厚的2倍，三角形的底與對應的翼板上線狀加熱寬度相等。加熱三角形從頂部開始，然后從中心向兩側擴展，一層層加熱直到三角形的底為止。加熱溫度為600-700度，冷卻方式為空冷或水冷。溫度或淬硬傾向較大的鋼材在高溫矯正時不可用水冷卻，火焰矯正后再用錘擊打變形部位，釋放應力，避免校正后再變形。

圖3 火焰矯正加熱示意圖

5.采取上述措施的效果

通過采用以上措施，整個后車架焊接的變形量得到了有效控制，返修率控制在12%以內，為整機結構件標準化起到了很大的推動作用。同時，發動機、變速箱安裝孔位置得到了保證，不需要頻繁的校正，降低了制造成本。

實踐證明使用以上措施后，使XXX型裝載機后車間的焊接操作變得更加簡便，雖然增加了翻轉機設備，但焊接變形有了明顯改善，而且后車架上焊接的零部件，因為行車翻轉車架造成的磕碰已經幾乎沒有了，對整機的質量有了明顯的提高，使公司的生產率和產品合格率得到了明顯的提高，降低了生產成本，實現了節能降損。

參考文獻：

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第五篇：焊工技師論文1

試件單面焊雙面自 由成形仰焊技術關鍵詞: 仰焊;焊條;焊接電流;焊接技術中圖分類號: T 淵.1文獻標志碼: B周建周(廣東省技師學院，廣東博羅516 10 0)O 序言焊條電弧焊仰焊單面焊雙面自由成形是手工電弧焊操作中難度最高的一種焊接工藝，打底焊道是關鍵。打底焊道操作手法有連弧和滅弧施焊2種。現就材料為16 M n R，焊條為J50 6，試件規格為30 0m m ×12 5 m m × 12m m 的仰焊位，打底焊采用直流反極性連弧施焊以及滅弧焊的焊接操作過程作一介紹。1焊前準備試板坡口形式為單面V 形，坡口角度為6 0 0 ± 5。，不留鈍邊。裝配定位預留問隙，始焊端3.2m m 左右，終焊端留4m m。焊前預留反變形量30 ￣ 4 0 及15m m(反變形量的測定用鋼板尺立著卡在已點固焊好的試板平面上，量至距焊縫中心10 0 m m 處鋼板尺與試件平面的距離為15 m m)。定位焊縫應在焊縫兩邊20 m m 以內，兩邊的焊點大小應根據焊接位置來確定.始焊端焊點可小些.終焊端焊點應有足夠的剛性.以防止熱膨脹時裂開，影響焊接。焊條應根據堿性焊條的要求進行烘干至350 ℃，烘干1 h。并放入保溫筒內隨用隨取。2 打底層焊接(1)用連弧焊接方法連弧施焊法對焊接參數要求較嚴格，焊前應將工件固定在操作臺上，并嚴格調整好焊接工藝參數。選用直徑3.2m m 焊條，焊接電流9 0 A，在始焊端前方20m m 處坡口一側面采用劃擦法引弧后將定位焊縫及坡口根部熔化后形成第1個熔池，當看到坡口兩處出現明顯的熔孑L 并聽到“呼呼” 聲時便可轉入收稿日期: 20 ll一0 2一12正常的運條。焊接時要采用短弧，焊條要作月 牙形或鋸齒形擺動，在焊接的過程中，要注意熔孑L 的大小一致，以致坡口的鈍邊完全熔透并深入母材O.5~1 m m 為好，焊肉要薄，使熔池始終保持清晰明亮。焊條與焊接方向及試板的夾角成8 0 0。減小電弧對熔池的加熱作用.防止鐵水下墜，背面焊縫產生凹坑，焊條的左右夾角各為9 0 0。此外焊接時電弧要短，運條時。要有向上頂的感覺，以免背面m 現凹坑。換焊條前在熔池前端作一個熔孑L，然后將電弧引向單側坡口熄弧，換焊條后在弧坑前引弧，把電弧拉到弧坑后10 m m 處，提前對弧坑預熱，當運條到弧坑根部時，將焊條沿著熔孑L 上升，聽到“呼呼” 聲后.稍作停留，然后正常運條。仰焊第1層的關鍵是: ①要頂弧;②運條擺動幅度要小，焊肉要薄;③焊條角度要正確。掌握了這幾點就能使焊縫成形良好。最后收尾時，弧坑應填滿。(2)用滅弧焊接方法將工件同定在操作臺上，選用直徑3.2m m 焊條，焊接電流110 A 焊接。引弧預熱，當運條到定位焊根部，形成一個半圓彤熔孑L，聽到電弧擊穿間隙發出清脆的“噗噗” 聲時馬上滅弧，熔池溫度迅速下降，重新引弧的位置應在熔池凝固交接線的前部邊緣1￣ 2m m 處，這樣電弧的一半將熔池的前方坡口全部熔化，另一半將已凝同的熔池的一半重新熔化，重新形成一個新熔池.如此反復的引弧、滅弧，就能不斷形成根部焊透、成形良好的焊縫。滅弧焊更換焊條的方法與連弧焊相同，收尾時弧坑應填滿。第l層焊完后要仔細清渣，該焊縫表面應均勻平整，焊縫背面無未焊透現象。3填充層的焊接(1)第2層填充層焊接時，選用直徑3.2m m 焊萬方數據 64 ?焊j二之友?焊接技術第4 0 卷第6 期2 0 11年6 月條，焊接電流110A，焊條與試板的夾角為9 0。，焊條要作月 牙形或鋸齒形擺動.當擺動到兩側坡口時.要稍作停留，以便熔合良好。接頭時在弧坑前10m m處引弧，填滿弧坑以后正常運條。收尾時，弧坑應填滿。每層焊完后均都應仔細清渣。(2)第3層填充焊接時，選用直徑3.2m m 焊條，焊接電流110A。焊縫的高度應控制在低于母材表面1~2r衄，以便于蓋面焊縫的焊接，運條手法采用月牙形或鋸齒形，當擺動到兩側坡口時，稍作停留，以使熔合良好。接頭與收尾的方法與第2層操作相同。4 蓋面層的焊接蓋面層焊接時，選用直徑4 m m 焊條，焊接電流110A，運條手法采崩月 牙形或鋸齒形.運條速度要均勻，焊條與試板的夾角為9 0 0 ~10 0 0，運條到坡口邊緣時，要稍作停留，以免產生咬邊，并保持熔池清晰、明亮。更換焊條時要在弧坑前引弧，并填滿弧坑，然后正常運條，收尾時弧坑應填滿。焊完后要進行清渣，清渣后的蓋面焊縫應平整、飽滿，焊縫兩邊熔合良好。(上接第29 頁)隨傾角增大，則熔池表面張力減小，造成背面熔池下墜，余高增大。當傾角超過350 后，由于重力的作用，使熔池鐵液向后流淌，余高略有減小，傾角大于50 0 時近似于立焊位置，余高不再變化。I誼《舊恥試板傾角，(。)圈9 背面余高隨試板傾角的變化關系4 結論(1)對機器人M A G 焊單面焊雙面成形技術進行了研究，試驗表明這種方法是合理可行，為M A G 焊一種焊接方法就能完成打底、填充及蓋面焊接打下了良好的基礎，具有很好的實際工程應用價值。(2)通過參數優化.制定了坡口間隙0-3m m 內打底焊焊接工藝參數.得出間隙在0 ~2 m m 范圍內焊5 結論板材仰焊考試件的焊接嚴格按此1= 藝和技術操作，焊工在考試時只允許清理焊件表面鐵銹、油污和氧化皮.待工件定位、固定后不可使用任何輔助工具對焊縫進行清理，焊后只需在焊縫表面將焊渣、火花飛濺清理干凈.即可得到質量較高的焊接接頭。在施焊過程中應注意以下要點:(1)打底層施焊應力求焊肉飽滿且無缺陷或盡可能少。(2)填充層施焊時，要充分利用電弧自身作用清除缺陷，并保證有足夠的焊肉高度。(3)蓋面層焊縫應力求美觀。參考文獻:[ 1]邱葭菲.焊工工藝學[ M ].第3版.北京: 中國勞動和禮會保障出版社.20 0 5.[ 2]馮明河.焊工技能訓練[ M ].第3版.北京: 中國勞動和社會保障冉版社.2005.-+--卜-+ 一+++++-+ 一+ ?縫正反面成形情況。在表1所列參數范圍內可得到良好焊縫成形。(3)試驗分析得到焊接電流對應坡口間隙及鈍邊的匹配關系。隨著坡口間隙增大，焊接電流減小，可實現背面良好成形;當鈍邊增大，為保證背面焊透，應增大焊接電流。(4)研究了焊接熱輸入及試板傾角變化對背面余高的影響。隨著焊接熱輸入的不斷增大。背面余高增大，試板傾角在10。~35。時，背面余高呈增大趨勢，大于350 時呈下降趨勢。參考文獻:[ 1]孫景榮.單面焊雙面成形技術[ J].電焊機，20 0 2。32(12): 34 _ 36.[ 2]劉曉旭，王炳英，王利霞.海洋平臺小直徑管環縫單面焊雙面成形焊接工藝研究與應用[ J].石油工程建設，20 0 4，30(3): 25-27.[ 3]王晉生，陳麗中。鄭春剛.焊管C 0 : 氣體保護焊單面焊雙面成形焊接1二藝[ J].焊管，20 0 5，28(3): 4 6-4 8.[ 4 ]金玉嵌.船用管一管、管一法蘭機器人焊接技術研究[ D ].江蘇鎮江: 江蘇科技大學，20 0 7.[ 5]陳松，孫建國.S 1＇I＇氣體保護焊技術在管道焊接中的應用[ J].焊接技術: 20 0 1.30(S 1): 54-55.萬方數據