浅谈对焊接产品加工制造质量的控制

汪兴科

【摘 要】本文通过对焊接产品生产过程、过程影响要素和质量保证等进行了详细论述，探索了焊接产品质量控制的措施方法，对生产出质量合格的产品指出了一条路子。

【关键词】焊接产品；生产制造；焊接规范；质量控制

0 前言

随着国民经济的快速发展，焊接技术在各个领域中都得到了广泛的应用，焊接技术的应用和普及也使得越来越多的焊接产品（焊接结构件）被制造出来，几乎渗透到国民经济的各个领域。如石油化工行业、石油装备行业、交通运输业、航空航天等等。焊接产品的生产制造是把各种经过轧制的金属材料、铸件、锻造件等材料用焊接的方法制成具有能承受一定作用力的金属结构件。其质量好坏直接影响到生产的正常进行和人民的生命财产安全。焊接过程的控制直接决定了焊接产品的质量，因此，必须高度重视焊接结构件的加工过程控制，保证焊接产品的质量。

1 焊接产品（结构件）的特点和生产流程

1.1 焊接产品（结构件）的特点

1）通过焊接，可以将不同种类金属材料连接起来，可将多种不同形状和尺寸的钢材焊接起来，使得焊接结构的材料分布、性能的匹配更合理；

2）焊接是一种金属原子间的连接，刚性大、整体性好；

3）焊接结构件可以直接通过焊接方法实现连接，不需要附加的连接件，减轻了重量，合理利用了材料，节约了能源；

4）与其它方法相比，焊接生产加工产品设备投资较少，投产快，对产品的生产规模适应性强；

5）可以“以小拼大”，解决大型、复杂结构件的加工难题。

1.2 焊接产品（结构件）的生产流程

在实际焊接产品生产过程中，遵循以下生产流程：

1）制定焊接工艺，进行焊接工艺评定并完成工艺规程编制、设备准备、技术准备；

2）焊前准备，包括焊材烘干、工件清理等，材料准备；

3）焊接坡口加工制备组对，点固与检验；

4）按规定进行焊接；

5）焊接检验；

6）产品外观处理和防腐处理等；

7）不合格焊缝处理。

2 焊接过程中焊接规范及环境的影响

2.1 焊接规范的影响

1）焊条电弧焊的焊缝质量在很大程度上决定于焊工的操作技术，对于焊接规范（焊接工艺）参数等也应给出具体区间，应选择好电源种类和极性，规定各层的焊条型号和直径，确定好合适的焊接电流。

2）材料在使用前先进行入库验收，使用前复验，验收项目包括：

牌号、规格、数量、批号、炉号、化学成分、力学性能以及表面质量等。投料前还应检查投料单据、实物标记、实物表面质量、标记移植等。如果造成错用、混用，造成所选材料质量达不到要求规定，这就会给焊接困难和焊接质量问题埋下隐患。

3）焊件备料过程同样十分重要，焊件备料包括放样、划线、下料、加工坡口和成形等过程。坡口开口小了就会焊不透或着熔合不良，坡口开口大了会造成焊材的浪费并易发焊接变形。在组对操作时不达标，就会出现间隙不匀，错口错边的问题都会加大焊接难度或者不能使用自动焊接；另外，点焊的焊缝太短、太薄或者间隔过大都会形成使用过程中的隐患；

2.2 焊接环境的影响

焊接环境对焊接质量有较大影响。过低的环境温度，会使焊件与焊缝之间的温差增大，因而增加了焊缝金属的冷却速度，有可能使材料变脆，在焊接应力作用下出现裂纹，雨雪天气或湿度过大时，由于焊接区水分较多而使焊缝容易出现气孔；风力较大时会影响焊条电弧焊及气体保护焊的保护效果等。如果不采取相应的措施加以改善和护，对焊接过程和焊接质量也会产生很大的影响。

3 预防焊接产品焊接变形的方法

3.1 选用合适的焊接方法与能量

可以使用能效集中、加热面积小的方法进行焊接，常采用多层多道焊来取代单层单道焊，用间断焊、倒退焊等取代连续焊。在保证焊缝质量的基础下，焊接能量和输入要选择小一些，这样能够降低焊件的热量输入，而且把变形的程度也降到了最低。

3.2 选用合理的装配——焊接顺序

装配焊接顺序也会使焊件产生变形。因此，采取合理的装配--焊接顺序对于控制焊接变形就十分重要。

（1）选用装配——焊接原则

在实际生产的过程中，应根据焊接产品的详细情况和相应的技术标准选用焊接方式。对于对称的焊件要使用对称方法焊接。对于不对称的焊件通常先焊接焊缝少的一面，再焊接焊缝多的一面。在拼接面积大的薄板时，按照由里向外的顺序先焊接内部错开的短焊缝，最后焊接外部直通且长的焊缝。此外，对于焊件中的较长焊缝，如果使用连续不间断的直通焊缝焊接，会产生比较大的焊接残余变形。如果把连续焊接改成分小段焊接，并对相应焊接方向进行调整，效果会很好。

（2）设计采用对称焊接

焊接结构中各条焊缝的焊接顺序也都是有先后之分的，有焊缝沿中心焊缝对称的，采取合理的焊接顺序焊接，就能避免产生构件变形。在焊接过程中随着焊缝数量的增多，焊件的刚度会不断加强，先焊的焊缝容易使焊件发生变形，后焊的焊缝带来的残余变形影响就小很多。因此，为了防止焊件产生变形，必须使用对称焊接来消除焊接变形的方法，也可以选用两名焊工，对称的同时进行焊接。

（3）采用反变形法焊接

这种方法被已经被广泛使用，它是根据生产中焊件会发生变形的规律，预先将焊件人为地造成一个反方向变形，并把这个变形与焊后发生的变形方向相反，以此来防止残余变形的出现。

4 焊接产品生产质量控制的方法

4.1 焊接产品质量控制

做好焊接产品的质量控制工作，焊接过程是重点的流程。做好焊接过程的质量控制要做好下面几项工作：

（1）对产品质量提出明确的要求，做好焊接工艺的交底工作。

（2）对于检测不合格和标记不清的原材料不投料、不使用；检验不合格的组对件不焊接；施工条件不具备工艺规程规定的不施工。

（3）对焊接的产品要根据标准进行严格的检验，不达标的坚决不使用。需要外购的零部件要充分做好分承包方的相应评审工作。

（4）随时检查检测工艺的执行情况，发现问题必须立即给予解决。

（5）生产中的各项记录要记录齐全，并建立完整的施工档案，保存留档。

4.2 严格管理

（1）严格的管理是保证各项技术工艺措施得到落实、取得好的焊接产品质量的必要条件。

①焊接技术工艺及质量管理要按照焊接要求来进行。

②焊接生产管理是以焊接工艺规程为标准，对工期进行合理科学安排，保证各制造车间、各道工序和各分件承包方之间的协调与配合，杜绝粗制滥造、杜绝突击施工。

③对于焊接的要求，还要加强焊接施工环境管理、焊件编号管理、焊工标记管理、焊材管理等。

有了好的工艺措施还是不够的，还应进一步提高作业人员的工作责任心，进一步提高作业人员保证产品质量的积极性。

5 结束语

综上所述，我们对焊接产品的质量控制过程有了详尽的了解，在实际的作业中，我们要熟练控制好对产品焊接的影响因素和其影响，确保每个加工环节都符合质量要求，使焊接结构件的质量得到有效控制。

【参考文献】

[1]焊工工艺与技能训练[M].中国劳动社会保障出版社.

[2]变电设备异常故障处理办法[M].水利电力出版社，1999.

[3]金属材料与热处理[M].中国劳动社会保障出版社.

[责任编辑：杨玉洁]