焊接技術在游樂設施中的應用

李振華 王偉

摘 要：隨著科技的發展，游樂設施向著更高、更快、更刺激的方向發展，在這些設備的發展中，焊接技術的要求也越來越高。文章就從設備材料、焊接機理等出發，對于焊接技術在游樂設施中的應用做出了深入研究。

關鍵詞：焊接；游樂設施；設備材料；焊接機理

引言

隨著社會科技的發展，人們對于娛樂的追求向著更高、更快的方向發展，游樂設施在其中扮演了重要的角色。為了滿足人們追求刺激、新奇的心理，游樂設施集電、光、機械一體，采用了越來越多的高科技技術，運動方式也向著更加復雜的方向發展，其采用的焊接技術也有了更高的要求。當下，游樂設施的連接方式主要有焊接和螺栓緊固兩種。在游樂設施的很多部件中，主要的連接部件（軌道、大臂、安全壓杠）等很多都是焊接而成的，在現場作業受條件限制，質量難以保證。重要零部件（如主軸、曲軸、轉向軸等）在現場作業中，可能由于使用型號不相同的材料或型號不同的焊條，導致在設備運行過程中出現裂紋等缺陷。由于設備的焊縫很多都比較隱蔽不易拆裝，在設備的裝配中，采用焊接方法質量也難以保證。因此，游樂設施的設計、制造、安裝過程中，焊接技術的分析研究十分重要。

1 焊接技術的分析

游樂設施中采用了很多鋁合金材料，采用拋光之類技術后，就可得到質量比較高的裝飾外表面；采用快速焊接技術，就可減少焊接的熱影響區，采用正確的焊接方法方案和技術焊接完成后的表面，有均勻的波紋。焊接完成后，若有需要可對焊縫采用機械拋光等方式處理，常有的拋光方法有拋光、噴丸磨光等。機械拋光通常是采用研磨、去毛刺、拋光、滾光等物理辦法使得工件表面進行改善。鋁合金材料摩擦系數較高，比較軟，要是在研磨過程中發熱，焊件就可能產生變形，這樣就要求拋光處理中要有充分潤滑，將金屬外表面的壓力減小到最低。游樂設施不少采用了鑄鐵件，常見的如支承體等。對于這些鑄鐵件的焊接，不但要根據實際過程情況選取合適的焊接方法，還要十分注意焊接要點：焊接前該把焊接部位和附近的有害物質全部清除干凈；類型不同的鑄鐵件應該選取對應的焊條；直徑原則上還是根據焊件處的厚度來確定；為避免淬火組織的產生，應該減小其熱影響區。為減少裂紋就應該防止焊接區局部產生過熱現象，長焊接縫應間斷跳焊，分段；為減少熔深，應選擇小電流、細焊條、多采用短弧焊接；對于塑性比較好的焊條，焊接后應立即用小錘敲擊焊縫，用來減小焊接應力，以達到消除裂紋和氣孔的目的。玻璃鋼管道可采取特殊的連接方法，不必采用像鋼管那樣加熱焊接方法。

2 焊接技術應用于游樂設施的分析

當下，游樂設施發展朝著輕量化發展，設備使用材料也有了巨大的變化，大多還是以鋼板為主。但是為了實現輕量化的目的，就要對使用材料進行改進，開始使用高強度鋼板。高強度的鋼板有很多品種，烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板、含磷冷軋鋼板等。含磷冷軋鋼板塑性較好，強度較高、還具有良好的耐腐蝕性和電焊性能，烘烤硬化冷軋鋼板具有強度高材料薄等優點；冷軋雙相鋼板的拉伸性能良好。游樂設施的零部件采用堆焊修復技術及焊接技術，主要方法有釬焊和手工電弧焊。焊接質量較高的為手工電弧焊，其對零部件的疲勞強度有很大影響；釬焊對零部件影響比較小，其質量也不高。大多零部件焊接后需要手工或者機械后處理，讓設備更加美觀和規范。采用焊接方法使設施修復是一種有效的方法，設備表面很饑餓修復過程對其質量要求很高，其主要為機械牢固結合，電器接觸良好，外表美觀大方等。游樂設施同時使用很多鋁合金材料，鋁合金在焊接中有很多問題。鋁合金表面會有一層密密的氧化膜，焊接中如果不清除完畢，就會影響融化質量，造成焊接質量問題。鋁合金的導電性能良好，熱導率大，焊接速度加快時，熱輸入非常大；鋁合金的線膨脹系數也十分大，其會產生較大的熱應力；鋁合金在焊接中還容易出現氣孔等現象。大多游樂設施都是暴露在空中，經常受到陽光直射和雨水的洗禮，其設備的防腐性會有很高的要求。游樂設施中大多會采用鍍鋅鋼板材料等方法來提高防腐性能，針對鍍鋅材料的焊接方法用的比較多的還是電阻焊方法，鍍鋅鋼板焊接過程中會存在很多問題，例如鋼板融化層分流現象，電焊電流密度降低；鋅層阻率降低，接觸電阻減小；產生飛濺、氣孔、裂紋等缺陷。游樂設施設備中玻璃鋼應用比較多，玻璃鋼具有良好的性能，采用玻璃鋼材料進行加工制造。其方式要比傳統的鋼材結構節省40%的成本，維修費用也比鋼材的低。玻璃鋼材料重量輕、強度高、點絕緣性好、腐蝕性好、熱絕緣性好、傳熱慢，耐順時超高溫性能好，容易上色，透電磁波性能好。和平常的金屬材料比，玻璃鋼材料制成品可以根據不同的應用環境及性能要求，自行復合設計制作而成，只要選擇合適的原材料，基本就能滿足不同用途對材料及產品使用的性能要求。

3 焊接技術的重點

游樂設施的特殊性決定焊接過程中會發生各種各樣的不安全因素，這樣就會造成設備的損傷，還會對焊接作業人員的健康和安全造成重大影響。焊接作業中切割作業會與電機、壓力容器、爆炸性氣體接觸；焊接作業中會產生噪聲、射線、有毒氣體、粉塵等。這都可能會引起爆炸、火災的危險，其就會對設備和工作人員的安全帶來很大的隱患。焊接作業過程中要注意保證設備和作業人員的安全，注意檢查作業現場的環境安全因素是否滿足；注意查看設備是否通電，是否有危險源因素；查看焊接作業中應用的各類電焊機和工具是否滿足安全條件；查看設施的接地電阻和絕緣電阻是否滿足各項條件；查看設備的連鎖裝置等可靠與否。在作業過程中，時刻注意工作周圍無可燃氣體；游樂設施有很多高空作業，在高空作業時，避免焊頭亂扔，并對焊接作業場地隔離，焊接作業完成后進行仔細檢查，保證沒有危險因素后方可離開作業場地。

4 結論與展望

（1）研究分析了當下游樂設施的發展方向和使用材料的要求。從游樂設施的材料要求及發展方向出發分析了對應的焊接方法和材料的應用方法。

（2）具體分析了焊接對人生安全和設備的影響，對焊接工作中產生的危險因素進行分析，并就注意事項及保護措施進行了分析。

（3）從社會的發展及人們需求出發，游樂設施的種類也在逐步向著更高、更快、更刺激的方向發展，對焊接作業的工藝技術也提出了更高的要求，因此我們應該深入研究焊接技術，來提高設備的性能。

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作者簡介：李振華（1986-），男，新疆烏魯木齊人，碩士，檢驗員，研究方向：游樂設施的檢測與檢驗。

王偉（1980-），男，新疆烏魯木齊人，專科，檢驗員，研究方向：游樂設施檢測與檢驗。