张捷
甘肃钢铁职业技术学院
摘要：社会经济的繁荣发展，促进了建筑业的飞越。起重机械的安全性能是整个行业的生命线，而衡量其安全性能的一个关键点就是焊接质量。为此，本文详细阐述了起重机械焊接质量的控制策略，旨在为业界人士提供参考。
关键词：起重机械；焊接质量；控制策略
前言：起重机械金属结构焊缝重量约达整机的1％。由此可见，起重机械的制造质量很大程度上取决于焊接质量的控制，起重机械焊接质量的好坏直接关系到整体的安全性能。因此，起重机械制造过程中的监督检测，将金属结构的焊接质量列为主要监控项目之一，良好的焊接工艺，不仅应符合设计要求，更应保证起重机械的使用寿命。
1起重机械焊接常见的质量问题
1.1外观
通常，起重机械的焊缝形状出现了缺陷，即为起重机械外观焊接缺陷，较为典型的就是弧坑和咬边。弧坑即为焊道尾处产生了一定的凹陷，其主要原因是焊工在断弧和收弧时停留时间过短，焊接电流过大导致气体吹力大引起的；咬边主要是因为焊接参数选择不合理，或者是由于焊工操作方法不当，如焊接电流太大、电弧过长、运条方式和角度不当、坡口两侧停留时间太长或太短等技术欠缺造成的。在立焊和仰焊中更容易出现咬边现象，表面看好像问题不大，而事实上危害却很大。咬边减少了母材的有效截面积、在咬边处可能引起应力集中、特别是低合金高强钢的焊接，咬边的边缘组织被淬硬，易引起裂纹。因此，一定要将其控制在一定的范围内。
1.2未焊透
在焊接起重机械过程中，因金属构件厚度较大，常常出现未焊透现象。未焊透多发生在焊缝的根部和钝边处，导致连接处缺乏紧密性，减少了焊缝的截面积，造成应力集中，引起裂纹，从而降低了接头的强度和疲劳强度，引起疲劳断裂。为了解决此类问题，可使用较大的焊接电流以保证根部熔透，也可以用交流电源代替直流电源以防止磁偏吹，合理设计坡口并加强清理，用短弧焊等措施均可有效防止未焊透的产生。
1.3裂纹
起重机械焊接时产生的裂纹，主要有热裂纹、再热裂纹、层状撕裂和冷裂缝。热裂纹发生在高温下（即固相线附近），而且都是沿着奥氏体晶界开裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆产生的主要原因是在母材中含有较高的硫、碳和镍等元素，在焊缝一次结晶时形成了低熔点共晶体（即液体夹层），并在焊接拉应力作用下开裂；再热裂纹多发生在厚板焊后消除应力退火或具有沉淀强化的钢在高温运行时，最好的防止办法就是避开敏感温度区域（550~650℃）；冷裂纹在焊后冷却过程中，马氏体转变温度（即Ms）点附近或200~300℃以下的温度区间发生，多沿着金属构件整体的纵向开裂。主要是因为构件的拘束度大和焊接过程中应力作用而引起的。
1.4气孔
气孔是焊接起重机械过程中常见的一种缺陷，它不仅削弱了焊缝的有效工作截面，同时还会带来应力集中，显著地降低了焊缝的强度和塑性。气孔对在动载下，尤其对在交变载荷下工作的焊接构件更为不利，显著的降低了焊缝疲劳强度。气孔不仅出现在焊缝表面，也出现在焊缝内部，类型多，分布广。表面或浅层次的气孔常出现大小不等的凸起，凸起处内部是空的，在外力作用下，就会发生断裂，并且气孔也会导致金属机械表面缺乏平整性。而焊缝内部的裂纹，有的沿结晶方向分布，有的在纵断面上，有的在根部，在外力和焊接应力共同作用下，会造成开裂。在焊接过程中，要严格按照焊接工艺流程和标准来施工，是避免和减少气孔的有效措施。
2起重机械焊接质量的控制策略
2.1优选焊接方法和设备
焊接设备对焊接质量起到至关重要的作用，目前常用的焊接方法主要有焊条电弧焊、CO2气保焊、埋弧焊、MIG焊、TIG焊和MAG焊等，除了焊条电弧焊属于纯手工操作之外，其它方法都可选择自动焊或半自动焊接。焊接设备的性能直接影响到焊接质量，因此，可根据实际需要，对焊接设备进行合理的选择，并可在一次焊接中同时选择两种或两种以上的焊接方法，比如大厚度焊接结构，可先选用TIG打底焊，再选用焊条电弧焊或CO2气保焊电弧焊填充，以提高焊接速度并实现焊接质量的最大化。
2.2合理选用焊接材料
焊接材料选择时，应确保符合行业标准及质量要求，确保材料标识和相关标识的完整性。不同的焊接方法，焊接材料不同，焊条电弧焊焊接材料就是焊条，焊条的选用不但要考虑被焊材料的机械性能和化学成分，同时还应考虑焊件的工作条件和使用性能；而其它焊接方法焊接材料主要有焊丝、焊剂和保护气体等，选择的宗旨同样也是为了满足材料的焊接性，同时兼顾降低成本和提高生产率。
2.3焊工素质的提高
无论是何种焊接方法，对焊工的技术水平都有很高的要求，尤其是自动化程度较低的手弧焊和气焊，对焊工的技术水平要求更高。所以，对焊工的专业素质和技能水平进行提升，并对焊工的技能进行定期的考核很重要。在焊接起重机械时，要优选技术水平高的焊工，确保焊接质量以及施工安全。
2.4焊接工艺的控制
对于起重机械的焊接而言，行业有适合自己的一套工艺评定标准，严格按照工艺评定标准进行施焊，使保证焊接质量的关键。焊前的准备，焊接方法设备和焊接材料的选用、坡口设计以及工艺参数选择、预热及焊后热处理等方面，都要严格执行工艺标准。
2.5严格控制焊接裂纹
焊接裂纹会引起起重机械的局部或整体破坏，也是衡量焊接质量好坏的关键。起重机械厚度大，结构刚性大，焊接时会产生较大的焊接应力，若焊接应力不及时消除，就会引起焊接裂纹。因此，为了有效的控制裂纹产生，焊接参数制定与选择至关重要，比如厚板采用小电流、多层、多道焊接的方法，对焊接部位进行强化，焊前预热、焊后保温缓冷以降低焊缝的冷却速度，均可有效地控制焊接裂纹产生。
2.6控制施焊温、湿度环境
在一定程度上，起重机械的焊接质量也会受到焊接环境的影响。在实际操作过程中，需要良好的把控好焊接的温、湿度，焊接最好不要在阴雨天气进行，并且最好将焊接湿度控制在90%以内。同时，温度过高使得焊接条件变差，出现高温烘烤，并产生许多焊接危害因素（比如有毒气体、焊接烟尘、热辐射等）引起焊工职业病，不利于安全生产的顺利进行。但也不能太低，若温度过低，会加速焊缝的冷却速度，进而出现气孔、夹杂甚至裂缝，都会在一定程度上影响到焊接质量。因此，为了控制好焊接质量，需要把控好施焊的温、湿度。
2.7焊接检验为质量把关
焊接检验是保证焊接产品质量的重要措施。焊接检验包括焊前检验，焊接过程中检验和成品检验。焊前检验是焊接检验的第一阶段，它包括检验焊接产品图样和焊接工艺规程等技术文件是否齐备，检验焊接基本金属、焊丝、焊条的型号、焊剂和其它材质是否符合设计或规定要求，检验坡口形状，检验焊接材料是否按工艺要求进行去锈、烘干、预热等。焊接过程中检验是焊接检验的第二阶段，它包括检验焊接设备是否运行正常，焊接参数是否正确，焊接夹具、焊剂垫等是否有效等等。成品检验是焊接检验的最后阶段，它是对前两个阶段的完善，是保证焊接产品质量的重要环节。
结束语：
总之，起重机械在运行中，会直接受到焊接质量的影响，严格控制和提高起重机械的焊接质量，最大限度地降低焊接缺陷的发生。一旦起重机械在焊接过程中出现质量问题，则需要及时找出原因，防止起重机械发生故障引发重大安全事故。因此，为了保证起重机械在整个施工过程的安全性，则需要全面把控焊接技术、焊接环境以及焊接设备。
参考文献：
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[2]邹佳宾.关于起重机结构疲劳强度的几点探讨[J].南方农机，2016，47(03):56+58.
论文作者:张捷
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/4
标签：起重机械论文; 裂纹论文; 质量论文; 焊工论文; 气孔论文; 应力论文; 焊条论文; 《防护工程》2018年第34期论文;