焊接技术在游乐设施中的应用

李振华 王伟

摘 要：随着科技的发展，游乐设施向着更高、更快、更刺激的方向发展，在这些设备的发展中，焊接技术的要求也越来越高。文章就从设备材料、焊接机理等出发，对于焊接技术在游乐设施中的应用做出了深入研究。

关键词：焊接；游乐设施；设备材料；焊接机理

引言

随着社会科技的发展，人们对于娱乐的追求向着更高、更快的方向发展，游乐设施在其中扮演了重要的角色。为了满足人们追求刺激、新奇的心理，游乐设施集电、光、机械一体，采用了越来越多的高科技技术，运动方式也向着更加复杂的方向发展，其采用的焊接技术也有了更高的要求。当下，游乐设施的连接方式主要有焊接和螺栓紧固两种。在游乐设施的很多部件中，主要的连接部件（轨道、大臂、安全压杠）等很多都是焊接而成的，在现场作业受条件限制，质量难以保证。重要零部件（如主轴、曲轴、转向轴等）在现场作业中，可能由于使用型号不相同的材料或型号不同的焊条，导致在设备运行过程中出现裂纹等缺陷。由于设备的焊缝很多都比较隐蔽不易拆装，在设备的装配中，采用焊接方法质量也难以保证。因此，游乐设施的设计、制造、安装过程中，焊接技术的分析研究十分重要。

1 焊接技术的分析

游乐设施中采用了很多铝合金材料，采用抛光之类技术后，就可得到质量比较高的装饰外表面；采用快速焊接技术，就可减少焊接的热影响区，采用正确的焊接方法方案和技术焊接完成后的表面，有均匀的波纹。焊接完成后，若有需要可对焊缝采用机械抛光等方式处理，常有的抛光方法有抛光、喷丸磨光等。机械抛光通常是采用研磨、去毛刺、抛光、滚光等物理办法使得工件表面进行改善。铝合金材料摩擦系数较高，比较软，要是在研磨过程中发热，焊件就可能产生变形，这样就要求抛光处理中要有充分润滑，将金属外表面的压力减小到最低。游乐设施不少采用了铸铁件，常见的如支承体等。对于这些铸铁件的焊接，不但要根据实际过程情况选取合适的焊接方法，还要十分注意焊接要点：焊接前该把焊接部位和附近的有害物质全部清除干净；类型不同的铸铁件应该选取对应的焊条；直径原则上还是根据焊件处的厚度来确定；为避免淬火组织的产生，应该减小其热影响区。为减少裂纹就应该防止焊接区局部产生过热现象，长焊接缝应间断跳焊，分段；为减少熔深，应选择小电流、细焊条、多采用短弧焊接；对于塑性比较好的焊条，焊接后应立即用小锤敲击焊缝，用来减小焊接应力，以达到消除裂纹和气孔的目的。玻璃钢管道可采取特殊的连接方法，不必采用像钢管那样加热焊接方法。

2 焊接技术应用于游乐设施的分析

当下，游乐设施发展朝着轻量化发展，设备使用材料也有了巨大的变化，大多还是以钢板为主。但是为了实现轻量化的目的，就要对使用材料进行改进，开始使用高强度钢板。高强度的钢板有很多品种，烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板、含磷冷轧钢板等。含磷冷轧钢板塑性较好，强度较高、还具有良好的耐腐蚀性和电焊性能，烘烤硬化冷轧钢板具有强度高材料薄等优点；冷轧双相钢板的拉伸性能良好。游乐设施的零部件采用堆焊修复技术及焊接技术，主要方法有钎焊和手工电弧焊。焊接质量较高的为手工电弧焊，其对零部件的疲劳强度有很大影响；钎焊对零部件影响比较小，其质量也不高。大多零部件焊接后需要手工或者机械后处理，让设备更加美观和规范。采用焊接方法使设施修复是一种有效的方法，设备表面很饥饿修复过程对其质量要求很高，其主要为机械牢固结合，电器接触良好，外表美观大方等。游乐设施同时使用很多铝合金材料，铝合金在焊接中有很多问题。铝合金表面会有一层密密的氧化膜，焊接中如果不清除完毕，就会影响融化质量，造成焊接质量问题。铝合金的导电性能良好，热导率大，焊接速度加快时，热输入非常大；铝合金的线膨胀系数也十分大，其会产生较大的热应力；铝合金在焊接中还容易出现气孔等现象。大多游乐设施都是暴露在空中，经常受到阳光直射和雨水的洗礼，其设备的防腐性会有很高的要求。游乐设施中大多会采用镀锌钢板材料等方法来提高防腐性能，針对镀锌材料的焊接方法用的比较多的还是电阻焊方法，镀锌钢板焊接过程中会存在很多问题，例如钢板融化层分流现象，电焊电流密度降低；锌层阻率降低，接触电阻减小；产生飞溅、气孔、裂纹等缺陷。游乐设施设备中玻璃钢应用比较多，玻璃钢具有良好的性能，采用玻璃钢材料进行加工制造。其方式要比传统的钢材结构节省40%的成本，维修费用也比钢材的低。玻璃钢材料重量轻、强度高、点绝缘性好、腐蚀性好、热绝缘性好、传热慢，耐顺时超高温性能好，容易上色，透电磁波性能好。和平常的金属材料比，玻璃钢材料制成品可以根据不同的应用环境及性能要求，自行复合设计制作而成，只要选择合适的原材料，基本就能满足不同用途对材料及产品使用的性能要求。

3 焊接技术的重点

游乐设施的特殊性决定焊接过程中会发生各种各样的不安全因素，这样就会造成设备的损伤，还会对焊接作业人员的健康和安全造成重大影响。焊接作业中切割作业会与电机、压力容器、爆炸性气体接触；焊接作业中会产生噪声、射线、有毒气体、粉尘等。这都可能会引起爆炸、火灾的危险，其就会对设备和工作人员的安全带来很大的隐患。焊接作业过程中要注意保证设备和作业人员的安全，注意检查作业现场的环境安全因素是否满足；注意查看设备是否通电，是否有危险源因素；查看焊接作业中应用的各类电焊机和工具是否满足安全条件；查看设施的接地电阻和绝缘电阻是否满足各项条件；查看设备的连锁装置等可靠与否。在作业过程中，时刻注意工作周围无可燃气体；游乐设施有很多高空作业，在高空作业时，避免焊头乱扔，并对焊接作业场地隔离，焊接作业完成后进行仔细检查，保证没有危险因素后方可离开作业场地。

4 结论与展望

（1）研究分析了当下游乐设施的发展方向和使用材料的要求。从游乐设施的材料要求及发展方向出发分析了对应的焊接方法和材料的应用方法。

（2）具体分析了焊接对人生安全和设备的影响，对焊接工作中产生的危险因素进行分析，并就注意事项及保护措施进行了分析。

（3）从社会的发展及人们需求出发，游乐设施的种类也在逐步向着更高、更快、更刺激的方向发展，对焊接作业的工艺技术也提出了更高的要求，因此我们应该深入研究焊接技术，来提高设备的性能。

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作者简介：李振华（1986-），男，新疆乌鲁木齐人，硕士，检验员，研究方向：游乐设施的检测与检验。

王伟（1980-），男，新疆乌鲁木齐人，专科，检验员，研究方向：游乐设施检测与检验。