試析防變形措施在挖掘機結構件焊接中的應用

王忠文

摘 要：小型挖掘機的生產中，需要重點面對的問題是挖掘機構件的焊接問題。小型挖掘結構件制作中所使用的鋼板厚度比較大，如果在焊接時沒有控制好工藝參數，就會導致焊接處產生變形。挖掘機結構如果出現變形，就無法投入使用。因此，要在焊接挖掘機結構件的過程中采取防變形技術措施。本論文針對防變形措施在挖掘機結構件焊接中的應用展開研究。

關鍵詞：挖掘機；結構件；焊接；防變形措施

小型挖掘機生產中需要重點關注的就是焊接挖掘機構件使所存在的問題。小型挖掘機的結構件所選用的鋼板材料規格不同，厚度也會有所不同，對結構件的焊接就會產生不同程度的影響。通常所使用的鋼板厚度為3毫米至30毫米之間，如果鋼板的厚度存在較大的跨度，如果沒有采取恰當的技術處理措施，就會在結構件焊接時產生變形，且因此而導致挖掘機結構件的承載力下降，在一定程度上會影響其挖掘機使用的安全可靠性。

一、焊接變形的種類以及導致變形的原因

（一）焊接變形的種類。在對小型挖掘機的結構件進行焊接的時候，需要根據焊接需要而對鋼板進行加熱。由于加熱的過程中存在著不均勻性，就會導致結構件存在變形，變形的種類根據變形的形式的不同可以劃分為波浪變形、橫向變形以及彎曲變形。這些變形的存在都會導致結構件使用中產生不良后果[1]。從焊接的形式來看，包括搭接焊接、對接焊接和丁字接焊接。由于對厚度不同的鋼板所采用的焊接方式會有所不同，在焊接時也會相應地產生不同的變形。

（二）焊接變形的原因。小型挖掘機的結構件有不同的規格，包括其自身的形狀以及尺寸等等，都會不同程度地影響到焊接質量而引起變形。如果焊接變形的主要原因并不是由于技術人員的操作不熟練而造成的，就需要考慮如下原因。1、小型挖掘機存在設計上的問題，因此焊接中如果結構件的結構形式不符合規格，或者結構位置不夠準確，就會導致焊接變形現象存在。2、小型挖掘機結構件沒有采用適當的焊接工藝，焊接方法不當，特別是在焊接的時候沒有專業技術人員參與并給予指導，導致結構件焊接的過程中由于鋼板受熱不夠均勻而引起焊接變形。

二、焊接變形的有效控制措施

（一）小型挖掘機的結構件承載力要能夠滿足使用要求。要使小型挖掘機的結構件具有足夠的承載力，就要改變傳統的焊接思維方式，即認為，焊接的坡口越大，結構件就會更為牢固。提高小型挖掘機的結構件承載力，就要將焊縫尺寸降低。在坡口中所填充的金屬要盡量減少，可以在一定程度上使得焊接構建的變形率降低。

（二）小型挖掘機結構件的焊接數量要減少。小型挖掘機的結構件的焊接中，薄板連接較厚板材時，要一改直通焊縫的焊接方式，取而代之的是分段焊接方法或者采用接觸點焊焊接的方式[2]。但是，對焊縫采用間斷式的焊接方法比較適合于受力不大的焊縫。對拼接焊縫的數量要嚴格看你股指，以使材料的使用率提高。

（三）小型挖掘機結構件的焊縫不可以過分集中。小型挖掘機結構件的焊接中，要在結構件承載力較小的區域布置焊縫，以避免有體積應力交叉的焊縫存在。焊縫之間的距離要合理，以避免焊接的過程中所產生的應力而導致小型挖掘機結構件產生變形。

（四）小型挖掘機結構件的焊縫材料選擇上以異形型材為主。挖掘機平臺總成需要良好的維護條件，因此焊接量要盡量降低。外圍的材料使用上，傳統的方法是將外圍使用鋼板折彎后，就選擇使用軋制的型材，原有的結構截面為C型，目前已經改為了D型，焊接變形的問題得以解決。

三、挖掘機結構件焊接中防治變形的方法

挖掘機結構件中，一些工件是很容易在焊接高溫下而導致變形的。為了避免類似的事故發生，就要采取避免焊接變形的方法，或者采取必要的技術措施降低焊接變形的發生率。

（一）挖掘機結構件焊接的焊接順序要合理。小型挖掘機的結構包括底架、履帶梁，相互之間經過焊接而工程整體。其中，底架是主體，履帶梁屬于是單獨的部件，經過焊接而實現構建的整合。對底架進行組焊之后，并不需要采用機械加工的形式，因此需要在結構件焊接的過程中，要對底架的焊接中所產生的變形量以有效控制。焊接要講究焊順序，否則，就會導致焊接中產生變形。如果在挖掘機結構件焊接的過程中，由于焊接的結構件出現很大的變形，就會導致安裝底架的時候驅動馬達的同軸度不符合支重輪安裝的平面度。所以，在焊接之前要做好各項準備，比如，結構件焊接中，要先對焊筋板的兩端進行焊接，之后使用筋板將底架和履帶梁連接在一起而形成箱型結構。箱型結構具有很強的剛性。當焊接中存在裂縫，就可以采取技術措施提高焊接質量和焊接效率，而且還會由于底架設計不到位而導致焊接順序需要進行調整。

（二）挖掘機結構件焊接要恰當地選擇剛性固定法。剛性固定法是較好的選擇。如果是由于挖掘機結構件自身的設計問題而無法做到對稱焊接，或者焊縫主要出現在挖掘機結構件的一側，采用剛性固定法就可以對焊接變形發揮控制作用。具體操作方法如下：其一，將需要焊接的結構件在剛性平臺上固定好；其二，對焊件進行組合，構成剛性對稱結構，也可以對組成挖掘機結構件的工件進行劃分。當各個工件的焊接工作都完成后，將所有的部件組合起來焊接。其三，在對焊接零件進行鏈接的時候，要將焊接零件在專用胎具上固定好。

四、總結

綜上所述，在生產小型挖掘機的時候，需要對各種因素綜合考慮，特別是小型挖掘機的結構件在焊接過程中，由于受熱不均勻就會引起鋼板變形，導致結構件彎曲。因此，要正確面對焊接結構件的變形問題，并采取有效措施以解決，不僅可以延長小型挖掘機的使用壽命，而且還會提高工作效率，以創造更高的經濟效益。

參考文獻：

[1]馬亞靜，胡劍平，郝鵬，范崢嶸，魏鵬.挖掘機工作裝置結構件焊接設計的合理性分析及改進[J].工程機械，2013，44（06）：49—53.

[2]張輝，張偉.挖掘機減應力焊縫焊接質量控制方法[J].工程機械，2015，46（02）：47—51.