自行式氣壓焊軌車焊接工藝及施工組織研究

王海瑞，宋舒悅

（山東建筑大學，山東 濟南 250101）

氣壓焊之所以能夠代替傳統的鋁熱焊，主要是因為其緊密的接頭組織較鋁熱焊更耐用，在實際施工過程中更具優勢。然而氣壓焊的弊端也很明顯。通常情況下，在進行工程修建的過程當中，會需要一段時間來進行換軌、鋸軌及包括焊接在內的多道繁瑣的工藝流程。這套工序流程總共所需要花費的時間，被稱之為天窗時間[1]。然而在實際的工業工程修建過程中，天窗時間往往只有三個小時，這一系列繁瑣的工序本來就極其消耗人力，作業環境也十分艱苦，倘若焊接環節的上承和下啟工作遇到困難，那么整個焊接過程便會有較高的危險性，也會直接影響到金屬焊接的效果。故而怎樣提高焊接工藝，在施工流程和組織上更加具有安全性和計劃性，就變成了一個重要的問題，需要進行詳細深入的探討[2]。

1 氣壓焊工藝及改進研究

（1）氣壓焊工藝。所謂的氣壓焊，是利用氣體壓力進行焊接的簡稱。其工作原理與古代的冷兵器鍛打有異曲同工之妙。冷兵器在生產過程中需要高溫環境將原材料熔融變軟，好使它改變原來的形狀，進而改變成設計圖上進行使用，故而冷兵器的鍛打通常是在高溫的火爐旁邊，將原材料放進火中來改變其固有的形狀。氣壓焊也是如此，它是通過氣壓的極具變化來調節氧氣與乙炔火焰，使金屬材料的對接面溫度迅速升高，直至變軟變形，從而達到焊接的目的。

（2）改進研究。在焊接過程并不是單指焊接這道工序，整個焊接過程的工序種類繁多，任務繁雜，在傳統的氣壓焊過程中，需要大量的人力進行支持。但高溫難耐的作業環境，缺乏氧氣的支持，極大的考驗了施工人員的身體素質。但整套焊接工序又必須細心冷靜，精細打磨，避免出現不必要的誤差，這對施工人員的心理素質也是個極大的考驗。在這種情況下，自行式氣壓焊的出現，無疑是解放了大量的勞動力，使得施工人員擺脫了在極端環境下作業的日常工序。所謂自行式氣壓焊，可以自動連接焊接過程的諸道工序，無需再耗費人力進行工序的轉換。

（3）焊軌機的系統優化。由于整個施工過程當中，總有出現各種問題的可能性，對于氣壓焊的焊軌機中的系統軟件做一個升級和優化，可以使其作為代替人工進行施工過程中各項數據監控的眼睛和耳朵，能夠敏銳的捕捉到異常情況的發生，并及時的做出恰當的處理，或是將其狀況及時向上級做出匯報。但在電焊機的系統優化升級之后，軟件會自動對冷卻水的日常狀態進行實時監測，倘若冷卻水的參數發生故障，系統會自動報警。那么焊接施工人員也能在第一時間知曉，能夠有充裕的時間來進行問題排查，繼而做出下一步的決定。這個轉換是精細的、準確的完全配合施工進度的，倘若轉換機制或轉換時間發生了紊亂，導致了焊軌機的夾持動作無法與施工進度進行配合，那么可能會導致嚴重的事故。而電焊機上的系統優化和升級則避免了這一問題的發生，它能實時監測底端夾持的高低壓轉換，避免高低壓轉換的紊亂而給施工過程帶來不必要的麻煩，也與此同時避免了轉換故障給現場施工人員造成不必要的人身安全威脅。

2 施工組織改進研究

在技術層面，自行式氣壓焊的出現，有效的提升了傳統氣壓焊的工作效率，還極大的提高了氣壓焊的安全性能。但安全問題仍舊是冶金工業工程建設中需要引起重視的問題，哪怕是氣壓焊的技術已經有了明顯的改進，在施工組織方面仍需要特別的注意。畢竟冶金工業施工建設的安全問題，也不僅僅是由于施工技術不到位，或是施工過程當中的技術失誤而引發的，倘若施工組織方面存有漏洞，也會引起嚴重的施工事故。

（1）制燃材料安全問題改進。前文也已談到，氣壓焊的工作原理是氧氣與乙炔火焰在壓力的作用下點燃產生高溫，使得金屬材料在高溫的環境下變軟變形，再在頂緞的壓力下進行金屬零件之間的焊接。為了保證燃料的充足供應，一般情況下，冶金高熱爐上都設有專門儲存氧氣的氧氣庫，以及專門儲存乙炔氣體的乙炔庫（乙炔氣體用于制作乙炔火焰），這兩個儲存庫里儲存的制燃材料都屬于危險品，倘若在焊接的行進過程，或施工現場制燃材料發生泄漏，將造成十分嚴重的后果。

為了防止該類事故的發生，應當特別注意對焊接爐內的制燃材料的隔離及勘查，確保其處于安全環境中。

（2）安全距離的把控。在金屬金屬焊接過程當中，倘若不慎發生制燃原料泄漏的情況，或者某在焊接過程中發生焊接點與氧氣瓶發生碰撞的情況，則很可能引發非常嚴重的爆炸事故。故而金屬材料在焊接過程當中，要特別注意控制與其他可燃物或助燃物之間的安全距離，只有時刻注意安全距離的把控，才能夠在一定程度上降低因制燃原料而發生的爆炸性事故。但金屬焊接并非只在焊接進行過程當中容易被引燃，實際上，對于焊接過程的實時監察和控制，應該貫穿整個施工過程，特別是在進行線下焊接的時候。由于金屬材料在進行線下焊接時，并非處于完全空曠的場地。在這種情況之下，為了避免因為距離過近使得焊材料上的制燃原料處于危險系數較高的施工環境，在整個焊接施工過程中，應當嚴格控制金屬材料的焊接施工地與其他可燃物之間的距離。這種安全距離的把控，能夠令焊接工藝上的制燃原料的存放環境自始至終處于一個能夠安全的狀態，有助于整個施工過程的順利進行。

（3）人身安全的保證。不論處于何種施工環境下，最需要注意的，仍然是施工人員的人身安全。施工人員的人身安全往往應該放置在第一位。但由于現階段科學技術的發展仍然存在局限性，使得自動式氣壓焊在工作狀態下，總有需要人力進行手動調節和監測的工序。譬如焊軌接車間在進行線下金屬焊接時，施工人員須站在焊接車間的某一側來進行操控。倘或焊接場地的周邊有其他需要焊接的材料時，就會形成施工人員在兩處焊接操作場地，或者兩個焊接場地同時工作的情境。在這種情狀之下，如果施工人員沒有及時注意到把控與兩個焊接場地之間的距離，或者兩焊接場地材料之間的最小安全距離，那么在焊接操作在運行使，并且材料之間并沒有控制在最小的安全距離，極有可能對人身安全造成嚴重的威脅。為了避免這種事故的發生，施工人員在焊焊接材料周邊進行人工操控時，應當格外注重與四周目標物之間的適當距離，或是直接將電焊機的控制面板搬離危險區域，到安全區域進行操控。只有這樣，才能在自行式氣壓焊的焊接工藝進行線下焊接時，保證整個工區施工人員的人身安全，同時也保證焊接車間內人員的安全。

3 結束語

我國的工業工程建設日益發達，在金屬焊接技術上，自動式氣壓焊軌車的優勢明顯，而缺陷正在一步步得到改善，故而自動式的氣壓焊技術仍然會在相當長的一段時間內成為金屬焊接中常見的焊接方式。與此同時，極端環境作業的施工人員雖然因為科學技術的不斷發展，而逐漸擺脫了各種考驗，但在工業工程建設的過程中，威脅施工人員人身安全的問題依然值得被重視。因此，只有不斷的優化焊接工藝，優化施工組織建設，才能夠使得整個工業工程建設往更安全更舒適、高科技的方向發展。