【摘 要】本文分析了工程机械焊接结构件的特点和目前我国主要应用于工程机械焊接技术,并对工程机械焊接技术应用趋势进行了探讨,以供同仁参考。
【关键词】工程机械焊接;工艺特点;应用趋势
一、前言
随着科学技术的不断发展,焊接技术的竞争不断加大,大量的现代化焊接技术被应用到焊接中,焊接工作者面临着更复杂的技术难题。因此,在这样的情况下,我国全面发展机械焊接工艺技术是十分重要的。本文分析了工程机械焊接结构件的特点和目前我国主要应用于工程机械焊接技术,并对工程机械焊接技术应用趋势进行了探讨,以供同仁参考。
二、工程机械焊接结构件的特点
工程机械的焊接结构件主要有车架类结构件、转台类结构件及臂架类结构件。随着工程机械行业竞争的日益激烈,大型化、专业化及智能化成为目前工程机械的主要发展方向。这就对工程机械焊接结构件提出了更高的要求,呈现出复杂多样的焊接特点,主要表现在以下几个方面:
(1)大尺寸、厚板焊接焊缝多。为提高大型工程机械设备的刚性及使用性能,工程机械行业中大尺寸、厚板焊接焊缝较多(如起重机单件板长已达15m、最大板厚达80~100mm),这对焊缝成形质量及效率提出了更高的要求。
(2)薄板、高强度焊接结构件增加。高强度钢材的不断应用为减轻工程机械自身的重量、提高设备性能作出了重要贡献。工程机械的焊接结构件中对薄板、高强度焊接结构件的焊接要求逐渐增加(如起重机上应用的板材屈服强度已达1300MPa,未来还会用到1400MPa甚至更高强度要求的材料)。这些材料的焊接性变得越来越差,对焊接工艺、焊接操作人员技能、焊接设备可靠性都提出了更高要求。
(3)焊缝结构形式多样。由于工程机械设备多为重载设备,对焊缝的强度要求较高,如平面I型对接焊缝、对称双边坡口焊缝、T形焊缝及单边坡口焊缝等。
(4)双边焊接需要工件变位。为提高焊缝的焊接强度,多数关键焊缝采用双边焊接形式提高焊缝的强度。为确保焊缝品质、控制焊接变形,焊接工艺过程要求工件频繁翻转变位。
(5)桁架类焊缝焊接复杂。桁架结构是工程机械行业一种重要的臂架类结构,焊缝多、位置和形状复杂。这类焊缝的焊接是目前行业需要解决的自动化焊接难题。
三、目前我国主要工程机械焊接工艺技术分析
(1)我国机械焊接工艺技术的种类
我国机械焊接工艺技术类型非常多,具体根据机械焊接的特点来说,可以分成压力焊接、气保焊接、手工电弧焊和钎焊等四方面。
1)压力焊接----摩擦焊接和电阻焊接、旋转电弧焊接和扩散焊接以及超声波焊接等几个方面。但是,最常用的还属电阻焊接方式。
2)气保焊接----主要的焊接保护方式是指,通过焊接喷嘴喷出的气体把空气隔开,充分将需要焊接的地方和需要保护的地方进行有效焊接。气保焊主要的保护气体包括:氢气和氮气,及这两者结合在一起的混合气体等。
3)手工电弧焊接----通过手工的方式将焊条进行焊接,又被称为手弧焊,也就是人们通常所说的电焊。
4)钎焊----把钎料和焊接件通过高温进行加热,并且加热的温度一定要高于钎料的熔点, 以及要低于母材熔点温度,充分利用液态的钎料将母材湿润,将母材扩散和填充接头进行有效焊接的方式。
(2)对机械焊接质量的控制
在利用机械焊接过程中,金属焊接的质量问题一直是人们关注的焦点,同时,它也能够衡量整个机械设备的质量标准。在机械焊接施工过程中,其质量效果直接影响了整个机械制造的质量,并且,它能够衡量机械使用的安全性能标准。因此,在焊接过程中,一定要保证机械焊接接头质量的控制,这个接头经历了加热和融化以及具体形成结晶的过程,换句话说,接头焊接发生了一次冶金过程。但是,具体对机械焊接接头质量有所影响的原因非常多,进而对焊接接头要进行有效控制,将不利于焊接接头的因素进行有效消除,最大限度地将机械焊接的接头质量全面提高。
四.我国工程机械焊接工艺技术的应用趋势
我国机械焊接工艺技术正朝着自动化以及机械化的方向发展,进而将机械焊接的安全条件进行改善。具体包括:机械焊接反变形工艺技术、利用低温机械焊接工艺技术、利用机械焊接振动时效的工艺技术。
(1)机械焊接反变形工艺技术。在实际的焊接过程中,机械焊接反变形工艺技术是钢结构焊接期间的重要难题,具体包括以下几种情况:横向、纵向收缩变形和角变形、弯曲变形和波浪变形等。在实际的焊接过程中,如果遇到机械焊接变形的情况,可以使用机械焊接正反变形、机械焊接矫正工艺技术以及合理机械焊接技术等加以控制。对于残余角变成方式的有效控制是,在机械焊接之前利用结构性反弹变形焊接的方式加以解决。在实际的焊接过程中,对H型梁进行焊接期间,如果有翼缘板角变形的情况,那么在机械焊接之前利用反变形焊接方式进行矫正,有利于机械焊接工作效率的提高。
(2)利用低温机械焊接工艺技术。依据相关实践表明,在实际的钢结构焊接过程中,如果出现钢结构焊接事故,究其原因是低温致使焊接条脆断,尤其是在钢结构中焊接条缺陷的情况下,出现脆断的事故更加严重。机械焊接质量的好坏不是由机械焊接环境温度决定的。针对低温机械焊接进行有效分析,对焊机环境温度以及预热温度的提高予以高度重视。同时,在实际进行异种钢机械焊接期间要重视提前预热,因为这是机械焊接质量好坏的重要因素。
(3)利用机械焊接振动时效的工艺技术。利用机械焊接振动时效工艺技术是指,在实际的机械焊接过程中,采用的是振动时效焊接技术,通常利用外力振动的方法将工件的内部产生周期性作用力,然后,通过作用力以及工件的余应力进行有效叠加,进而产生的粘性力变化的过程。利用这个方式可以避免工件的内部发生变形,使工件内部的作用力处于平衡状态,进而将工件材料的疲劳极限有效发挥,最终使工件材料的价值可以全面发挥。较为合理的振动数据变化对于焊机技术的处理效果具有重大意义。具体可以从以下几个方面着手:1)将机械焊接的振动频率有效降低:利用机械焊接的振动频率将残余应力进行处理。伴随振动频率的逐渐增高,是由于原有的频率已经超出装置的控制氛围;2)机械焊接过程中激振频率选择:在实际的机械焊接过程中,在实际材料的极限作用下,如果激振力小,会产生非常少的晶粒;相反,如果激振力大,产生的晶粒会非常多,进而将激振的时效延长,同时,对时效也产生了巨大影响。
五、结语
总之,焊接是一种金属加工工艺,它被广泛应用于航空航天、机械制造、汽车制造等现代工业生产中。近年来,随着科技的进步,新型焊接技术也不断发展和提高。在实际的制造行业中机械焊接工艺技术起到一定的积极作用,机械焊接工艺技术以及机械焊接的性能对于制造业工程结构的可靠性以及安全性具有一定的影响,所以,我国全面发展机械焊接工艺技术是十分重要的。机械焊接对于我国制造行业具有十分重要的作用,我国的专家学者要积极对机械焊接工艺技术进行积极研发,全面为我国机械焊接技术做出应有贡献。
参考文献
[1]谢辉.铝合金焊接接头产生裂纹特征及产生机理分析[J].现代商贸工业. 2007(01)
[2]姜留军.浅谈钢结构焊接应力、变形的控制[J].企业家天地(理论版). 2011(02)
[3]曹传民.焊接新技术及其发展趋势[J].机械管理开发,2012(4).
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