机械制造中机械焊接质量的控制对策研究

臧能义

（新疆工程学院，新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐 830023）

进入新时代以来，随着世界经济一体化进程的加快，科学信息技术的不断创新发展，我国社会经济得到了快速发展，市场的供求也在不断扩大，社会各行业对机械设备的需求量也在逐年增加，使其整体呈快速上升趋势。在企业进行机械制备的操作过程中，机械焊接技术是一项非常重要的操作工艺，经济的不断提升也使得社会各行各业对机械制造提出了更高的质量要求和标准，所以机械行业只有充分完善焊接技术，提高焊接水平，才能保障相关机械设备的质量，确保其安全隐患降到最低，减少其使用过程中可能出现的问题或造成的损失。

在实际工作中，我国当前机械制造水平和相关工作人员的综合素质、专业化能力和相关设备都处于比较底层的环境中，其受技术和人才等相关方面的影响，机械焊接过程中会出现各种问题，无法或者很难对机械制造产品的质量进行保障。所以相关机械制造企业要想保障或加强其机械制造、焊接水平，就必须对其机械制造过程中各类影响、相关焊接技术、质量的因素进行分析研究，并针对此提出相关的机械焊接质量的控制解决方案，从根本上确保机械设备的正常运行、使用，并对其安全性提供一定保障。

1 机械焊接与机械制造业概述

（1）机械制造业概述。机械制造业的涵盖范围非常广泛，不仅涉及各种动力机械、农业机械、冶金矿山机械等，还涉及许多工业的精密仪器制造，为我国的整个社会发展和国民经济提高提供各种技术装备。此外机械制造业水平的高低也体现了我国工业发展水平和自动化发展水平的高低，也是国家工业化程度的主要标志之一，是我国重要的产业支柱。我国制造业所生产的各类机械设备都与我国居民的日常生产生活有密切关联，其本身的制造水平也对各行各业的生产经营和经济效益有直接影响作用。所以机械设备的制造和发展需要使用更好的机械焊接技术，同时机械焊接技术也是保障机械设备生产质量的重要因素。

（2）机械焊接概述。在进行机械焊接时，往往需要用高温或者高压的方法来进行连接，但随着科技的发展，焊接还可以使用热塑材料来进行，充分提高机械设备在工作运行中的性能。此外，在进行机械焊接操作时，需要根据其产生消耗的能量来进行分析研究并进行一定细化，在机械焊接工艺中常见的能量来源一般有激光、气体焰、电子束等。在机械焊接行业中，采取的焊接方法有多种，可以根据焊接需要和物质材料的不同来进行选择，以更好地实现机械焊接目标。

其一，可以根据需要连接的金属性质来进行高温处理。相关操作人员在进行具体操作流程时，首先需要将部分的金属进行熔化并形成熔池，等到其足够冷却后进行相关焊接，并且在操作过程中可以使用熔填物予以辅助作用，以此来提高机械焊接的快捷、便利操作等。其二，对于一些加热熔点比较低的焊料时，其操作过程不需要对金属进行相关操作，只需要利用焊料的毛细作用就可以完成相关的金属连接。其三，有一些物质即不适合高温熔合连接，也不适应焊料的毛细连接，可以根据其特性采取金属渗透的连接方式。在实际操作中，需要在低于物质熔点的情况下，使用高压或者振动的方式来进行金属间的融合，从而使金属达到完美的熔合效果。

2 机械制造中对机械焊接质量的影响因素分析

2.1 生产人员相关素质不高

在机械焊接操作中，其焊接质量、实际应用效果与相关生产人员的综合能力息息相关，即机械制造业与其焊接质量的高低会受到专业技术人员的水平限制。在机械行业实际生产经营中，很多中小企业为了最大化的获取利润，减少生产成本的支出，会对相关机械焊接操作人员的专业技能培训、缩短学习时间，或者减少相关培训费用的支出，培训学习内容也比较简单，没有核心学习价值，从而导致机械产品的焊接质量不符合社会需要。相关机械焊接操作人员在实际操作中应当对其操作流程有着充分认知和把握，不断提升自身“软硬件设施”、提高相关专业能力和机械焊接技术，整体增强自身综合实力。

在当下机械焊接行业中，很多焊接人员对自身工作欠缺认识，对焊工技术也是“一知半解”，其生产出来的机械产品存在较大的瑕疵，不能满足社会发展需要。企业对机械焊接产品质量的疏忽管理，也会导致大量存在瑕疵的机械产品流入市场，降低机械设备行业整体产品质量，加大了安全隐患，影响了行业的可持续发展。

2.2 焊接工序的完善程度

机械焊接工序是机械设备进行焊接的一个非常重要且必不可少的环节。焊接工艺中的任何一个环节出现问题都会影响最后的机械焊接质量，所以，焊接工序是否完备，很大程度上影响着焊接产品的质量。标准化、严谨化的焊接工序，能够很好地促进整体机械焊接水平和质量的提升，焊接工序的标准以焊接质量为主要内容，这也是影响企业良好发展的重要因素，在当下情况中，很多企业的焊接工序都多少存在一定瑕疵，还不够完善，这会对良好有效的焊接工作产生严重影响，拉低机械焊接企业的整体焊接能力和市场竞争力。此外，还有部分机械焊接企业为了降低生产成本提高经济效益，而对一些焊接工艺步骤进行删减，严重破坏了机械焊接工序的安全可靠性和焊接产品的质量实用性。

2.3 裂缝现象

焊料的裂缝现象是严重影响焊接工序和焊接产品质量的重要因素。当进行焊料焊接时，焊料裂缝的出现会使得熔渣不能很好地被处理掉，影响最终机械焊接产品的质量。元素S是大多数焊接材料中普遍存在的组成元素，该元素的存在会使得焊接材料自身刚性程度大、固化速度快，很容易导致在焊接工程中出现裂缝。另外，在进行焊接操作中，大部分焊接人员会对焊接过程中产生的熔渣进行一定的忽略，使得熔渣会因各种因素掉入裂缝，从而影响焊接质量。所以在进行机械焊接时，焊接材料裂缝的存在会对焊接操作产生各种各样的影响，最终导致焊接质量达不到应有要求。

3 焊接工艺控制要点

进行机械焊接的方法有很多种，要根据焊接工艺的特点来进行选择相适应地的焊接方法。在机械焊接行业中，焊接工艺的类型分类要根据焊料的规格、成分等来进行划分，不同的焊接工艺也有着不同的焊接要点，相关操作人员一定要对焊接工艺、材料性能进行充分了解，严格对焊接工艺的控制要点进行充分把握。

3.1 作业前预热

无论是哪一种的焊接方式和焊接类型，都需要在焊接工艺进行前对焊接材料进行预热，其预热的标准主要依据焊接碳钢时的预热要求进行，其主要目的是为了避免焊材在进行焊接时出现冷裂纹，从而影响焊接质量。对焊接材料的预热还能很好优化焊材接头的塑性，降低焊接后所形成的剩余应力。此外，如果焊接材料比较大，对其整体预热存在一定困难时，还可以采取焊材局部加热的方式来对其进行预热。

3.2 坡口方式

根据机械焊接行业的焊接工艺要求，如果焊接材料的厚度超过 4 mm，那么就需要对焊接材料进行一定坡口处理。常见的坡口处理有 U 型和 X 型两种，对焊接材料的坡口处理可以降低焊接材料熔入焊缝的金属含量，尽量最大化的减少焊接材料中焊缝所含有的碳元素成分，从而减少焊接材料在焊接过程中出现焊接裂缝。

3.3 焊接后的热处理

在焊接材料完成焊接后，为了尽快降低焊接材料的温度变化速率，避免其火硬的趋势，以及避免在焊接接头部分出现氢扩散的现象等，相关焊接操作往往会对焊接材料进行一定的热处理。当前我国对焊接材料的热处理工艺标准为：一般情况下在200～350 ℃的温度环境中并将处理时间控制在 2～6小时之内进行处理，如果焊接材料刚性程度比较大或者材料比较厚，则可以将热处理时间缩减至1～2小时，将处理温度提升至 600～650 ℃。

3.4 PLC技术

数控 PLC 技术能够根据相关程序对焊接实施过程进行科学监测、控制，并且在保障焊接指标不变的情况下，提升其焊接材料的外表精美程度和焊接过程的精准性，该项技术的存在且大量使用能够改善传统模式中的弊端。PLC 软件平台能够使得相关操作者根据相关焊接图纸对程序进行调整，不需要再进行程序的重新编程，辅助操作者实现不同功能组态的应用。PLC组态软件中对虚拟开关的灵敏应用，可以使得在系统编入程序期间，子程序可以通过之前保存在映像器内的接口对开关进行操控。此外相关技术人员对数控PLC 梯形图的使用也可以在一定程度上使得相关加工操作具有更高的效率和质量。

此外，在进行焊接材料的焊接工序前，还要保证焊接材料表明无油、无锈，并针对焊接工艺操作和相关程序的控制方面进行分析，尤其是对焊接材料的性能分析和相关参数调整等方面。此外，其还要在焊接过程中对焊接裂纹、碳迁移等问题进行充分考虑，最大化的降低其对焊缝的稀释问题，PLC电流控制技术可以很好地满足上述要求，并实现对焊接工作的需求进行优化。

4 机械制造中机械焊接质量的控制和对策

4.1 完善焊接技术

在机械焊接工序中，焊接技术和焊接步骤都是对焊接产品质量进行直接影响的因素，所以为了保障焊接产品的质量，其需要严格依据焊接标准和规定步骤进行机械焊接，完善相关操作流程，从而提高焊接质量，满足行业生产需要等。众所周知，机械焊接技术非常复杂，其在进行机械焊接的过程中，相关焊接操作步骤也非常多，每一道步骤都会对焊接质量产生一定影响。企业要想更好的完善相关焊接工艺，就必须要建立企业焊接体系，规范焊接操作流程和标准，并邀请或聘请相关专业人员对其进行一定指导，减少机械焊接过程中出现的步骤混乱等现象，确保其焊接工作能够有序展开。

此外，机械制造企业还需要加大相关宣传力度，并运用科学、合理的手段进行，加大相关工作人员对机械焊接工作的重视程度和认知程度，从人员操作上对焊接流程进行规范，切实保障焊接技术的科学、有序进行。另外，为了保障焊接技术以及机械制造的各方面符合相关标准，企业还需要对机械焊接的整个过程加大监督力度，完善相关工作的监管体系并对焊接监管质量进行检测及时整改，从根本上确保焊接产品的质量要求。

4.2 提高焊接人员的技术水平

在相关机械焊接操作中，应当加强对相关焊接人员的技术和综合能力培养，加强相关人员对焊接工作的重视程度，强化相关焊接人员对焊接过程中可能出现的各种问题处理。例如对焊接裂缝问题中，焊接人员要对其产生的原因、产生的类型进行分析，并采用科学的方法对其进行解决，以此来保证机械焊接质量。此外，相关焊接人员还应当对国家标准焊接材料有一定的认识能力，并在材料采购中严格按照相关规定进行购买。此外，相关焊接人员还应当对焊接材料的焊接位置进行准确把握，减少焊接误差，并且能够牢固树立在焊接过程中及时进行检查和反馈的操作理念等。

4.3 加大对施工环境的控制力度

机械焊接的施工环境也是影响其焊接质量的重要原因，尤其是焊接环境中的温度和湿度等。焊接环境的不同往往会导致产生不同的问题，最后的焊接效果也大不相同，所以在对焊接施工环境的控制中，重点把控焊热循环对温度的影响和相关环境的湿度问题等。在机械焊接操作中，需要将其焊接环境的温度调整在20 ℃之内，因为温度过于低下，会加快金属的降温速度，降低焊接材料接头的质量等。此外对焊接环境湿度的控制主要是控制空气中的湿度指标，在实际焊接操作中，工作人员需要将焊接环境空气湿度控制在90%以下，如果焊接环境湿度过高会增加空气中的氢含量，影响焊接工序的顺利开展，其对焊接环境温度和湿度的控制尤其是在雨雪天气中，更应加大相关力度。

5 结语

综上，机械的焊接操作是影响机械产品质量的重要因素。在实际的焊接操作过程中，其机械焊接的质量很容易受到内、外界环境的因素，如环境、人才、技术、设备等相关因素，其一旦受到因素影响就可能使机械焊接达不到社会生产需要，造成一定资源浪费，从而影响企业的经营效益。所以机械制造企业为了更好地进行机械制造和机械焊接发展，必须加大相关操作流程的监管力度和工作人员的技能培训力度，切实保障好焊接材料的质量，切实提高相关焊接工作的综合能力，以此来提升企业的生产效率和质量，增加企业的经济利益和可持续发展能力。