高效焊接和质量适应控制刘丛志20091374（西南交通大学机械工程学院车辆工程2009—07班）1.前言近年来，全球制造业的形势日趋严峻，竞争也愈演愈烈，为了提高产品的竞争力，各公司都在寻找降低成本、提高生产效率的技术。焊接技术作为工业生产的一个重要环节，其效率的提高对于总生产效率的提高具有重要意义。2.高效焊接对焊工的要求随着焊接技术应用范围的扩大，对焊接质量也提出了更高的要求，对焊接工人的要求也随之变得更高了。一个好的焊工，首先拥有较好的业务技能。在这一点上，无论国家，还是焊工本人、用人单位都非常重视。锅炉压力容器受压部件焊接制作时，相关标准对焊工技能、焊接范围等都作了明确规定。一个好的焊工，一般都有一个良好的职业习惯：焊前准备工作做得好，从心态、设备调试、工件准备到焊材准备等都非常到位；焊接过程中专心致志，不为外界因素所打扰；焊后检查做得好，对工件进行细致的检查，自己认为满意了，方可转下道工序。一个好的职业习惯一旦养成，将受益终生，在做其它事情上也将有一些连本人也意识不到的益处。一个好的焊工，质量意识非常强，也非常敬业爱岗，真正能够做到干一行、爱一行、钻一行，能够把所加工产品质量与个人的荣誉结合起来，认为‘焊品即人品’，干不好工作是很丢人的事情。所以，企业对焊工的培训教育，不仅仅局限于技能培训，在良好习惯养成上也需要下一番功夫，并增强其荣誉感。3.高效焊接控制焊接过程实际上是在焊件局部加热后又冷却凝固的热过程，由于温度场的不均匀，导致焊件膨胀和收缩不均匀，从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。3.1焊接变形的影响因素3.1.1焊接工艺方法不同的焊接方法将产生不同的温度场，形成的热变形也不相同。一般来说，自动焊比焊条电弧焊加热集中，受热区域窄，工件的焊接变形较小；CO2气体保护焊焊丝细，电流密度大，加热集中，加热面积小，以及CO2气流的冷却作用，工件的焊接变形较小。3.1.2焊接工艺参数焊接变形随焊接电流和电弧电压的增大而增大，随焊接速度的加快而减小，其中电弧电压的作用非常明显。因此，低电压、高速、大电流密度的自动焊产生变形较小。在焊接时，适当减小焊接工艺参数，选用较小的热输入可有效地防止焊接变形，但热输入不能太小，否则会影响到焊接质量。3.1.3焊缝数量和断面大小焊缝数量越多，断面尺寸越大，焊接变形越大。3.1.4施焊方法连续焊、断续焊的温度场不同，产生的热变形也不同。通常连续焊变形较大，断续焊变形较小。3.1.5焊接夹具的设计合理性采用焊接夹具，增加了构件的刚性，从而影响到焊接变形。3.1.6构件焊接程序焊接程序能引起构件在不同组合阶段刚性变化和质心位置的改变，对控制构件焊接变形有很大影响。另外，焊接变形还与材料的热物理参数、焊接人员的操作水平、焊接层数、焊接接头的焊前预热及预热温度、时间等有关。3.2焊接变形的控制焊接接头由于受内应力的影响，焊后难免产生变形，但只要仔细分析可能出现的变形倾向，有针对的应用烦变形、刚性固定等措施，可以大大减小变形量，使设备变形控制在设计规定的范围内。具体采取的措施有以下几点：3.2.1合理选择焊接材料。3.2.2合理的焊缝尺寸和坡口形式焊缝尺寸直接关系到焊接工作量和焊接变形的大小，焊缝尺寸越大，焊接工作量越大，焊接变形也就越大。但是，并不是焊缝尺寸越小越好，焊缝尺寸太小，冷却速度快，容易产生裂纹、热影响区硬度过高等焊接缺陷。因此，应在保证焊接质量的前提下，按焊件来选取工艺上允许的最小焊缝尺寸。3.2.3合理的焊缝位置设计时，尽可能地将焊缝对称于截面中性轴，这样能使焊缝引起的扭曲变形互相抵消；或者使焊缝接近断面中性轴，以减少焊缝引起的扭曲。3.2.4严格控制焊接工艺焊接时应选择合理的焊接参数、采用适当的焊接工艺尽量减小热输入。焊接参数宜通过焊接性能实验确定。在焊接过程中，因管口的焊接位置、预热温度及层间温度不断变化，故焊接电流应随时调节，以保证合适的操作电流。要求焊工必须严格按工艺卡所给的参数进行焊接。加强焊工对焊接电源、电弧电压等焊接参数的控制，保证焊接质量。严格控制焊接工艺的主要目的在改善热影响区域、焊...
