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摘要:随着时代的进度,社会经济的发展,关于焊接技术的发展也越来越广泛,所涉及的领域也越来越多,所以,对应的焊接技术也取得了不错的成绩。但是,新的焊接工艺还是存在着很多不足之处,且所使用的相关设备也存在着一定的问题,因此,很多焊接设备还是需要不断的进行改善,尽可能的解决其中所出现的问题。
关键词:焊接;缺陷;质量控制
1设备焊接技术概述
焊接(也称作熔接、镕接)是一种以加热、高温或者高压的方式,接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。利用的是材料原子或分子结合和扩散形成永久性连接的原理。常见的轨道、摆臂、压力杆等设备的主要部件大多是通过焊接的方式进行组合的,焊接的优劣直接关系着设备安全指数的高低。在大型设施的组装、修复方面,最常采用的是焊接、堆焊修复技术,主要方式有两种:手工电弧焊、钎焊。
2焊接问题出现的原因
1.1人为因素
关于焊接工艺,主要依靠的是焊接的工作人员以及所使用的机械设备。并且,不同的焊接方式所需要的操作人员的技术能力要求也是不同的,就像手工操作的焊接方式,一般都是占据主导地位,例如手弧焊接。而且在进行焊接操作时,必须要仔细认真,保证其质量过关。任何焊接操作都必须严格按照施工规范进行操作,并且工作人员必须严守自己的岗位。但是现在的焊接质量越来越差,且工作人员的自我意识不高、能力差,缺乏职业道德,尤其是很多操作人员并没有按照规范进行操作,进而严重影响焊接操作的质量。
1.2机械设备因素
关于焊接所使用的机械设备是非常关键的,会直接影响到设备的稳定性,也会影响焊接的质量。尤其是一些结构较为繁杂且机械自动化的设备,都对焊接的技术有着极高的要求,并且,必须保证焊接的质量以及它的稳定性。而针对一些压力容器的设备、焊接设备,都需要定期的进行检查。
1.3材料因素
进行焊接操作时,所需要的材料包含了焊接材料、被焊材料以及所对应的扣件和其他加工零件等。在进行材料的选择时,必须保证焊接材料的质量,并将所有的材料进行检测,保证其质量过关。当然,为了更好的保证焊接的质量,必须要从生产材料开始,就严格控制焊接材料的质量。
2焊接过程中的常见缺陷及预防措施
常见的焊接缺陷有凹陷、裂纹等,为提高焊接质量,应加强对焊接过程中常见缺陷的认识,对其产生原因加以分析,在焊接过程中减少和避免焊接缺陷的产生。
2.1焊接过程中凹陷的产生及预防措施
大部分情况下焊接凹陷是指焊接板材时金属加热时间过长、焊接电流过大或其他情况下造成金属板材往下塌陷,形成坑状的现象,凹陷的产生使得焊缝的有效截面积减小。在焊接过程中,材料融化成的铁水受重力影响下落,因此在焊接部位的背面,水平固定管位五到七点处容易产生背面凹陷。为防止凹陷的产生,在焊机的选择上尽量选择有电流衰减系统的焊机,在焊接位置的选择上则尽量选择平焊的位置,焊接过程中严格遵守焊接规范,采用焊条电弧焊时控制预热时间,避免铁水下流,在需要仰焊的位置提前填充焊丝,让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动再收弧,防止弧坑的产生。
2.2焊接过程中气孔的产生及预防措施
在熔化焊接的过程中,熔池金属冷却凝固前,气体未能及时逸出,残存在焊缝金属表面或内部的气体导致了气孔的产生。气孔的产生在一定程度上破坏了金属的致密性,降低了焊缝强度。为防止气孔的产生,首先应保持工作区域的清洁,对工作坡口杂物进行清洁;其次应对焊接表面、焊丝进行清理,以能看到金属光泽为宜;再次,在焊条的保管上,应严格遵守保管标准,保持焊条干燥、清洁。值得注意的是,电弧重熔的方式是无法消除气孔的,反而会使焊缝变脆。
2.3焊接过程中裂纹的产生及预防措施
在焊接过程中,受环境、应力等因素的影响,焊接区域出现金属局部被破坏的情况称之为裂纹,焊接裂纹会降低焊接头的强度,裂纹端部成为应力集中点的话还会导致焊缝断裂。因此,在焊接过程中应尽力避免裂纹的产生。为防止裂纹的产生,在焊接时,应选择合理的焊接方法,适当增加焊接厚度。在具体操作过程中,应注意以下几方面:①防止结晶裂纹产生的具体措施:首先,使用含碳量低的焊接材料。其次,加入铁、铝等合金元素,细化晶粒,减小柱状晶和偏析。再次,改善散热条件。最后,严格遵守焊接规范。②防止再热裂纹产生的具体措施:首先,合理预热、控制冷却速度。其次,避免应力集中。再次避开在热裂纹的敏感温度区域进行回火处理。③防止冷裂纹产生的措施;首先,严格控制焊条的使用。其次,严格控制温度。再次,采用合理的焊接顺序。
2.4焊接过程中未焊透与未熔合的产生及预防措施
未熔合根据所在部位的不同可以分为三种:坡口未熔合、层间未熔合和根部未熔合,主要指母材金属与焊缝金属或焊缝金属间未结合在一起的面积性缺陷。未焊透通常发生在焊缝底部,指的是母材金属未熔化,焊缝金属未融入接头根部,属于体积性缺陷。为防止未焊透和未熔合现象的产生,在焊接过程中,除了使用较大电流可防止未焊透的产生,对焊层进行清理,去除杂质也很重要,另外,适当调整焊接速度,正确把握间隙尺寸,适当拉长电弧加大电流都是行之有效的预防措施。
3焊接完成后及时检查
除了在焊接过程中对常见缺陷加以预防外,在焊接完成后还要及时进行检查,确保焊接质量。首先,在焊接完成后,待焊接处冷却到工作环境温度时,用肉眼、放大镜和量具对焊接处进行检查,确保没有裂纹及其他缺陷。其次,超声波探伤也是常用的检测手段,待焊接构件达到工作环境温度后进行超声波探伤,对不合格处进行返修。
4焊接自动化技术的展望
焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。我们应开展最佳控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制,以及专家系统的研究。
焊接柔性化技术也是我们着力研究的内容。在未来的研究中,我们将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合,以实现焊接的精确化和柔性化。用微电子技术改造传统焊接工艺装备,是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备,以提高其柔性化水平,是我们当前的一个研究方向;另外,焊接机器人与专家系统的结合,实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能,是我们近期研究的重点。
焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分,促进其有机地结合,可大大降低信息量和实时控制的要求。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断能力,建立人机一体的友好界面,使人和自动系统和谐统一,是集成系统的不可低估的因素。
结论
综上所述,随着工业化发展速度的越来越快,对应的工业化技术也越来越先进,其设备和产品的构造也在不断的更新中,而且所包含的施工工艺也已经取得了很大的进步,对于产品的质量要求也越来越严格。通过对可能出现的缺陷问题原因分析,并采取针对性的防控措施,可有效提高施工人员意识,避免缺陷再次发生,实现高质量、高效率的管道焊接,同时保证焊接外形的美观,只有这样,焊接的施工工艺技术必须不断加强,才能更好进行工业化的发展。
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