梁必
（广州广日电梯工业有限公司）
摘要：电梯作为多层以及高层建筑垂直运输的重要设备，不仅对其运行安全性有着较高要求，同时对于设备产品自身的质量也有着十分严格的要求，如果产品制造工艺不良，必定会影响到电梯的实际使用效率。其中，结构件焊接一直都是电梯制造工艺研究和控制的要点，大部分均是经过钣金弯折后焊接，最后进行拼装组成。为确保电梯可以有效承载整个轿厢以及乘客重量，必须要不断对电梯结构件焊接过程工艺进行分析优化，提高焊接质量。
关键词：电梯；结构件焊接；工艺控制
电梯结构件焊接过程是否规范，会受到图纸设计、结构件坡口加工精度、焊接工艺参数以及焊接人员技能水平等多种因素的影响，再加上质量验收不严格，最终遗留下焊接质量缺陷。为保证电梯设备焊接质量达标，必须要提高对焊接过程工艺控制的重视，总结以往经验，确定焊接质量缺陷种类以及产生原因，作为工艺控制的主要依据，采取系列措施来解决焊接不良问题。
一、电梯结构件焊接常见质量缺陷
1.外部焊接缺陷
1.1焊缝尺寸
结构件焊缝高度以及宽度与规定值相差较大，如果焊缝超高、过宽很容易会对后期装配操作产生干扰，导致零部件装配难度增加，以及效果较差。并且，焊缝高低差过大，还会造成应力过于集中，如果存在焊缝凹度过大，则会因为焊缝工作截面减小导致及接头部位强度降低[1]。
1.2焊接表面
常见的焊接表面质量缺陷如焊瘤、焊接咬边、未焊透、裂缝以及气孔等，不同缺陷表现形式不同，产生的原因也各不相同。其中，咬边即母材沿着焊缝边缘低于母材的凹陷，会使得焊接接头截面有效工作面减少，存在一定可能造成应力集中。焊瘤则是在焊接过程中，部分熔化的金属流淌到焊缝附件工件表面且形成小疙瘩。一般可选择打磨方法处理焊瘤，但是焊缝内焊瘤会影响到焊缝部位的承载力，并导致产品疲劳强度降低，影响结构件质量。
2.焊接内部缺陷
2.1气孔
结构件焊接过程中，受到保护气体影响，或者是焊接反应产生气体，甚至在金属凝固时依然存在未逸出，便会在焊缝内部以及结构件表面形成孔穴。如果焊接出现气孔，会导致结构件焊缝有效截面降低，同时焊缝强度与韧性减弱，容易造成应力集中。
2.2夹渣
结构件焊接时会形成氧化物与硫化物等杂质，如果清理不彻底残留在焊缝中就会形成夹渣，导致焊缝工作截面减少。同时，形成的化合物还会削弱焊缝的塑性和强度，甚至会伴随出现热裂纹。
2.3未熔合
焊接工艺操作过程中，焊接接头底层未完全熔合。而如果焊缝与母材之间，或者多道焊缝之间局部未完全熔化结合，均可将其看作为未焊透，导致焊接截面减小，降低结构件焊接强度[2]。
3.结构件焊缝裂纹
在对结构件焊接时或者焊接后，受到焊接应力以及至脆因素干扰，会在焊接接头区域内形成局部裂纹，可见于结构件表面或内部。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，金属由液态凝固成固态的过程所形成的裂纹为热裂纹，如果在焊接完成冷却阶段出现则为冷裂纹。
二、电梯结构件焊接过程工艺控制要点
1.前期准备工作
在正式进行电梯结构件焊接前，需要做好充分的准备工作，即准备好焊接工艺所需设备。如工、夹具以及定位、检测器具、防护用具等。同时，还要基于电梯产品制造要求，遵循相关规范标准，做好各类零部件的选择，确定所选零件材质、规格等与焊接方法、焊接设备相适应[3]。另外，为保证良好的焊接质量，一般还需要提前对结构件焊接部位进行全面清理，将存在的油污、氧化皮、油漆、铁锈等全部清除干净，避免影响焊接效果。
2.选择焊接参数
2.1焊接电流
所用电流大小对结构件焊接质量有着直接影响，如果电流过小会出现粗大熔滴，且熔深交浅，电弧稳定性不足。相反电流过大则会影响到焊接稳定性，熔滴无法正常过渡，进而会造成焊丝插入到熔池内，且形成大颗粒飞溅，影响焊接质量。
2.2焊丝
所选焊丝必须要保证其表面光滑，严禁使用存在划痕、毛刺、锈蚀以及氧化皮等杂质的焊丝，并检查镀铜是否均匀牢固，任何存在缺陷的焊丝均不得使用。另外，还要基于焊接电流以及母材厚度来选择焊丝直径，降低焊接难度。
2.3电弧电压
电弧电压大小也控制得到，如果数值过小电弧燃烧稳定性差，很容易出现小颗粒飞溅，并且焊缝细窄、熔深较浅。相反电弧电压数值过大，电弧拉长，焊线会大段向熔池过渡，会出现较大颗粒飞溅，熔宽也会增大。
2.4焊接速度
控制焊接速度不同，电梯结构件最终焊接效果不同。在焊接速度较大的情况下，焊缝熔宽以及厚度会有所减小；相反焊接速度较小，作业效率降低的同时，还存在更大可能会造成焊接变形。但是要注意控制好作业效率与焊接速度之间的合理性，否则速度过快很容易导致焊缝内产生气孔、未焊透或者咬边等质量缺陷。结合以往作业经验可知，最佳焊接速度可控制在30~60m/min。
3.焊接过程工艺
在进入到焊接过程中后，需要做好对产品尺寸的控制，最大程度上来降低焊接应力与焊接变形，可选择应用定位夹具与治具来调整控制焊接尺寸。实际操作中提前对定位夹具进行检查确认无误后，将定位夹具拼装点焊定位，并在自然状态下焊接处理，其中点焊定位时可根据试验数据来对零件进行反向变形处理以便消除焊接变形。并且还要做好结构件焊接顺序的控制，尽量将应力和变形控制到最小。一般情况下要求焊缝宽度和焊脚脚长不小于被焊接件的板厚尺寸，对于不存在标识焊缝高度的角焊缝，要将控制在板厚的0.8倍以上。
4.焊接质量检查
完成焊接作业后将飞溅、焊渣清除干净，特殊要求下需要进行磨平、涂漆等处理。对于明确要求形位公差的结构件，还要对相应部位精确测量，对超出的部位进行校正。另外，在焊接过程中如果出现质量缺陷需要立即返工，且返工前要将缺陷清除干净，不得在存有缺陷的焊缝上直接进行二次焊接，且同一焊接部位最多不得返工2次。
结束语：
影响电梯结构件焊接质量的因素较多，为保证达到规定焊接效果，必须要做好全面控制，根据不同焊接质量缺陷产生原因来选择相应措施进行控制，保证整个焊接过程工艺操作的规范性与有效性，提高电梯产品整体质量。
参考文献：
[1] 元宝峰.大型结构件焊接工艺分析及焊接变形的预处理[J].山东工业技术,2019(03):58.
[2] 杨林,杨忠宝,王德玉,朱本义.大型结构件焊接变形的控制对策[J].内燃机与配件,2018(20):125-126.
[3] 彭文武.电梯结构件焊接过程中工艺控制[J].科学技术创新,2018(20):182-183.
论文作者:梁必
论文发表刊物:《科技研究》2019年1期
论文发表时间:2019/4/23
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