起重機制造過程中的焊接質量控制策略探討

趙國輝

摘要：起重機是在一定范圍內垂直提升和水平搬運重物的多動作起重機械。在重機械設備中屬于較大型的，起重機在市場上的發展和使用越來越廣泛，它具有行駛速度快、作業穩定，起重量大、可在特定范圍內吊重行走等特點。在生產制造過程中其焊接質量直接決定了起重機的裝配質量和使用壽命。本文通過論述起重機在焊接尺寸、夾渣、焊瘤、弧坑方面存在的質量問題，來探索起重機制造過程中焊接質量的控制策略，為生產高質量起重機的企業提供科學依據。

關鍵詞：起重機；焊接質量；控制策略

隨著起重機行業的快速發展，吸引了大部分企業加入到起重機行業中，再加上我國工程機械行業競爭日趨激烈，對起重機的質量要求隨之增高。起重機的焊接質量是起重機在生產制造過程中的關鍵環節，直接影響起重機的質量。為了保障起重機的焊接質量，本文從焊接人員、焊接材料、焊接材料、焊接工藝等四個方面的控制措施進行論述。

1.起重機制造概述

起重機械是一種對重物能同時完成垂直升降和水平移動的機械，在工業和民用建筑工程中作為主要施工機械而得到廣泛的應用。公元前10年，古羅馬建筑師維特魯維斯第一次在建筑手冊重對起重機械進行的闡述，起重機應有一根桅桿、桿頂裝有滑輪，由牽索固定桅桿的位置，用絞盤拉動通過滑輪的纜索，以吊起重物。這種起重機由于是用兩根桅桿，制作形成人字形，使吊物橫向移動，導致調動幅度小、操作十分吃力。在公元六世紀晚期，古希臘人發明了世界上第一臺具有機械結構的起重機，而這種起重機被用于大型建筑的建造。隨著科技產業的不斷進步，由于市場量豐富、經濟效益快速提高，起重機年均增長約20%，從而加快了機械制造業發展的腳步，逐漸向高質量的方向發展。起重機具有快速轉移、操作省力、靈活性高、穩定性強、減輕勞動強度、提高勞動生產率等特點，是現代化生產中不可或缺的一部分。在生產過程中起重機扮演不同功能的角色，實現了在生產過程中機械化和自動化水平的提高。

2. 起重機在焊接過程中存在的問題

2.1焊接尺寸缺陷

在焊接過程中，焊縫外表沿長度方向高低不平，焊波寬窄不齊、焊縫截面不豐滿或高度過高，使焊縫外形尺寸過大，造成焊接質量粗劣、焊接后變形較大、錯邊量和變形量等不符合相關標準規定的尺寸。焊接電流過大或過小；運條速度和角度不當，不正確的搖動且移動不均勻；焊件邊緣切割不齊等原因產生焊接尺寸缺陷。存在焊接尺寸缺陷會導致焊接增強高過高會引起應力集中，易產生裂紋；焊縫尺寸過小，減少了有效的工作截面，降低了焊接接頭強度；過大的錯邊和變形，可能會使傳力扭曲及產生應力集中，造成強度下降。焊縫的尺寸大小嚴重影響的起重機的載荷強度和承載截面。

2.2夾渣

焊縫中經無損檢測發現有非金屬夾雜物，如氯化物、氮化物、硫化物、磷化物等，形成了多種不規則形狀，常見的有錐形、針形等夾雜物。由于焊縫母材清理不干凈、焊接電流過小、使融化金屬凝固快熔渣來不及形成；焊工技術不專業，運行方法不當，使熔渣和鐵水混合在一起不能分開，阻礙熔渣上浮；焊接母材和焊條化學成分不純等原因導致產生夾渣現象。在起重機制造過程中，金屬焊縫夾渣的產生會降低金屬結構的塑、韌性、增加應力，導致冷、熱脆性易產生裂紋，使構建被破壞，嚴重影響了起重機的質量，構件的損壞已經破壞了起重機的硬件要求，在生產過程中使用會拖延整個工作的進展程度。

2.3焊瘤

在焊接時有過多熔化金屬流到焊縫附近沒有熔化的母材上的現象稱為焊瘤。焊瘤在橫、立、仰焊中最為常見，常伴有未融合和夾渣產生。焊瘤產生的主要原因是操作不熟練和預調方法不當，焊接參數設置不符合相關標準，電流過大、焊接速度慢、溫度過高、電弧過長造成的。在起重機的生產制造過程中出現焊瘤現象，嚴重影響起重機的安全性和穩定性。在吊物過程中出現焊瘤，會使起重機運行出現波動，移動不均勻，搖擺程度增大，導致貨物掉落或起重機出現癱瘓的狀態。因此，焊瘤的出現會存在嚴重的安全隱患問題。

2.4弧坑

電弧焊接時，在焊縫的末端或焊條起弧處低于焊道機體表面的凹坑，在這種凹坑中很容易產生氣孔和微裂紋，因此使焊縫嚴重削弱。主要是由于熄弧時間過短或焊接突然中斷形成弧坑。起重機在生產制造過程中出現弧坑，會降低起重機的牢固性，在移動吊物時會存在很大的安全隱患；減小其承載能力，很大程度上降低了工程的進度和效率。

3. 起重機制造過程中焊接質量控制措施

3.1焊接人員的控制

焊接人員在起重機的制造過程中扮演著重要角色，是決定起重機制造過程中焊接質量的關鍵因素。在機械制造業中對起重機人員的控制是非常重要的，在此過程中要對焊接操作人員進行資格審查、資格考試、現場考核、建賬管理、業績統計等方面進行考核，焊工人員必須持有《特種設備作業人員證》-承壓焊焊工合格證，對于審查不合格的焊工，不得安排從事焊接作業。

3.2焊接材料的控制

焊接材料的控制是起重機在制造過程中保證質量的前提條件。焊接材料是在采購、儲存、烘干、發放、使用等方面的工作程序。因此，為了保障起重機的質量，要對焊接材料進行控制。焊接材料在采購時，要查看供貨方的焊接材料的檢驗報告、合格證書；在驗收、復驗時，要檢查焊接材料質量證明書是否齊全、符合國家相關標準，焊接材料的名稱、牌號、規格、數量、批號、生產日期、廠家及企業標準是否與材料計劃一致，焊接材料包裝是否完整、標志是否清楚、牢固，所有焊接材料驗收合格后才能使用；存放時，焊接要在通風、干燥的環境中貯存。達到以上焊接材料的要求，有利于提高起重機在制造過程中的質量，為提高起重機質量帶來了重大意義。

3.3焊接環境的控制

起重機在制造過程中的質量受焊接環境因素的影響很大。目前，為了提高起重機的質量，對焊接環境的控制十分嚴格。焊接作業區，相對濕度不能大于90%，水分含量過高，在焊接過程中大量的水分會進入到焊縫中，導致出現夾渣現象；環境溫度不得低于-20℃，環境溫度過低，使脆性焊接材料在焊接過程中易斷裂，不能確保起重機的質量。因此，有效控制焊接環境，做好防護措施，有利于保障起重機在制造過程中焊接的質量。

3.4焊接工藝的控制

起重機焊接質量保證的核心環節是在生產制造過程中要嚴格執行國家相關標準的焊接工藝。焊接工藝需要根據被焊工件的材質、牌號、化學成分、焊件結構類型、、焊接性能要求來確定。焊接的工藝參數預熱溫度過高，會使過多熔化金屬流到焊縫附近沒有熔化的母材上，從而產生焊瘤現象。這樣會嚴重影響起重機的安全性和穩定性。因此，為提高起重機在制造過程中的焊接質量，焊接工藝的控制是必須的。

結束語

在21世紀，經濟快速發展的時代，使現代化焊接技術快速發展，焊接生產水平的不斷提高以及國際焊接制品貿易的日益擴大，為了確保起重機在制造過程中焊接質量的控制，分為從焊接人員、材料、環境、工藝的控制三個方面來探索。從而確保起重機的焊接質量，有效的利用資源，保護企業和用戶的利益，使焊接產品的質量管理逐漸走上規模化、標準化的道路。

參考文獻

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（作者單位：中車集團齊齊哈爾車輛有限公司）