降低焊接电缆快速接头消耗率的办法

陈炎

摘 要：焊接电缆快速接头（以下简称“快速接头”）已经在船舶行业电焊作业中因其使用便利的特点，已经得到了广泛的应用。减少快速接头的消耗率，降低其在使用过程中的问题频次，对于企业降本增效将有重要意义。本文通过PDCA的办法，从分析要因着手，找出主要问题，分析具体原因，研究合适、可行的方案，来阐述降低快速接头消耗率的办法。

关键词：焊接电缆 快速接头 消耗率

中图分类号：U66 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0079-01

焊接电缆快速接头作为焊机连接焊接枪头的重要快速连接部件，因其方便、快捷的特点，已经在现场得到了广泛的应用。电焊作业作为造船企业的重要作业，使得快速接头使用量大、消耗量大。快速接头一旦出现故障，将直接影响到焊接工事的顺利推进，对后续工作将产生影响。因此减少快速接头在生产过程中的故障发生，延长使用寿命，降低消耗率，对保障生产和降低成本具有重要意义。

1 快速接头使用现状

1.1 使用范围

快速接头主要应用在手工焊接、二氧化碳焊机和碳刨机等类型焊机。其结构分为公母型，母型接头安装在焊机的二次侧，通過直接接线的方式固定在焊机上。公型接头一头安装在焊接电缆上；另一头可连接焊接枪头或再连接母接头作为中间加长线使用。在具体使用时，只需要将公母接头直接对接旋紧即可，对于需要移动的场合，也只需直接旋松拔下接头，使用十分便利。

1.2 快速接头消耗情况

目前在用的快速接头为K12型，其分为K12Ba（公接头）和K12Ca（母接头），在2012全年使用实绩中表明K12Ca的消耗量约为K12Ba的两倍，全年焊接电缆快速接头消耗量为4527只，而台账登记在用的快速接头6878只。

则消耗率为：4527/6878×100%=65.8%

1.3 消耗具体原因

快速接头属于硬件，因此消耗的具体原因也是物理性损伤，基本可分为两大方面：结构损坏和过热损伤。结构损坏主要产生于使用过程中的拖拽、碾压等造成的物理损坏，过热损伤主要表现为快速接头内部或对接处过热产生的损伤。在对实际消耗数量损伤分析中发现，后者也就是过热损伤为主要原因，其消耗的数量占总量的95%以上，产生过热的问题主要为三个方面：（1）接线处接线和公母接头连接处不可靠（松动）导致接头处发热。（2）焊接电缆规格和实际工作电流不匹配。（3）快速接头长时间过热老化，导致接触电阻增大、载流能力下降。以下将对“过热”问题做主要阐述。

2 消耗原因分析

2.1 产生过热的原因

快速接头在使用过程中受作业者、作业环境、焊机、接头本身以及使用方法等各方面因素的影响。

（1）作业者本身对快速接头接线要领未掌握或未完全掌握，接线后导致接线处有空气间隙产生电阻，使用时电流通过产生热量聚集导致快速接头高温损坏。

（2）高温作业环境也是诱发快速接头连接处聚集热量不能散发的原因之一，船舶制造企业在夏季高温作业时间段，甲板上的温度最高时会超过50 ℃，快速接头长时间放置在甲板上必然会受到影响。

（3）当焊机出现故障时，实际输出的工作电流大于设定电流值且超过快速接头的额定电流值时，长时间的过负荷作业也将演变为原因之一。

（4）目前在用的K12型，其额定载流量为400A，其通过的电流必将受到其限制。因此不能将K12型快速接头作为单一通用的形式在现场使用，要根据各类型焊机实际工作电流的工况决定快速接头的形式。如果出现选型错误，工作电流大于额定载流量时将直接导致快速接头损伤。

（5）焊接电缆和快速接头存在直接连接关系，如果两者之间存在选型不匹配的情形，焊接电缆偏细载流能力不足，电缆过热后聚集的热量也会堆积在快速接头内不能散发，导致损坏。

2.2 主因确定

在快速接头内部发热的原因确定之后，需要进一步地确定主要原因，找出原因的根结。通过现场具体试验、作业者作业行为观察以及查询快速接头具体参数和抽检焊机工况等办法，排除了非主要因素，确定以下主因。

（1）快速接头接线要领未掌握：主要表现为电缆铜导体表面严重氧化未处理、快速接头铜套未压紧（松动）、快速接头旋紧方法错误。

（2）K12型快速接头载流量低：K12型工作电流在400A左右，而碳刨机实际工作电流在500A左右。长时间使用后由于快速接头过流，会产生严重的发热现象，最终导致快速接头损坏。因此K12型不能满足所有电焊作业的使用需求。

（3）快速接头接线处不可靠（松动）：K12型快速接头在使用一段时间之后铜套接线由于采用内六角方式，固定的铜套容易在使用后发生松动，导致发热。

（4）焊接电缆和快速接头选型不匹配：大电流的焊机选用细电缆的现象，导致电缆长时间发热后，快速接头也随即发热。

2.3 要因解决的可行性及消除的可能性

通过比对上述要因，理论上通过技术和管理的办法可以降低要因的影响。

（1）通过图片化和量度化作业要领，明确关键步骤的具体操作形式，量化到尺寸要求，使得作业者操作一目了然。但实际操作时仍存在人为因素不可完全消除主因的影响。

（2）K12的载流量偏小，升级为大流量理论上完全可行。

（3）内六角螺纹的固定方式改进为螺丝的固定方式，使得铜套固定更加可靠，但由于仍是通过外力方式固定，最终也不可能完全消除主因。

（4）对于要因第4项主要还是通过教育手段，明确焊接电缆选型以及拔插使用时的注意事项，同样也存在人为因素不可完全消除主因的影响。

3 实施对策及效果验证

3.1 对策措施

在确定主因之后，对策措施被限定在两个方面：一是改进快速接头本身，提升其载流量由400A K12P/E型升级为500A K18P/E型，原K12型铜套用内六角固定的方式改进为螺栓固定的K18P3/E3的形式，紧固能力进一步提高；二是针对新K18型的快速接头新做成相关的作业要领，做到图片化、量度化、易理解、易操作，明确各使用场所和场合的具体选用快速接头标准，更加适应现场实际情况的需要。

3.2 效果验证

在确定具体对策之后，我们采取集中升级和逐步淘汰的作业模式，现场共集中更换4785只，换下来的K12型统一归属到一个场所内使用，逐步淘汰后最终统一成K18型。但铜套松动等人为和作业环境等因素会起作用，致使要因不可能完全消除，但改进后的5个月的月损耗率大幅度降低为3.7%，这样全年保持下来损耗率将会在44.5%左右，下降幅度接近20%，效果显著！

3.3 效益说明

由于损耗率大幅度的降低，快速接头的成本和人工更换成本也随之大幅度降低，同时降低了因快速接头发热而产生的危险隐患，提高了现场作业的安全性，并且提高了生产效率，减少因快速接头损坏导致的作业停顿。

4 结语

焊接电缆快速接头损耗的主要原因在于发热，只有找出产生发热的内在原因才能减少发热降低损耗率，今后我们将从减少快速接头的使用、简化快速接头更换方法和延长快速接头的使用寿命方面进一步研讨降低损耗的办法，更进一步降低焊接电缆快速接头的损耗率。