“嘉克杯”國(guó)際焊接技能大賽技術(shù)精要

【摘 ?要】為了加強(qiáng)國(guó)際技術(shù)交流與合作，共同促進(jìn)和提高焊接技能水平，加快焊接技能人才培養(yǎng)，始于2008年的”嘉克杯”系列國(guó)際焊接技能競(jìng)賽和焊接交流活動(dòng)已成為被國(guó)際焊接界譽(yù)為焊接行業(yè)“世界杯”的高水平、高規(guī)格的重要賽事。作為集團(tuán)公司的集訓(xùn)教練，我對(duì)每個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目技術(shù)要領(lǐng)摸索出自己的一點(diǎn)體會(huì)。

【關(guān)鍵詞】國(guó)際;焊接大賽;技術(shù)精要

前言

嘉克杯國(guó)際焊接技能大賽是由國(guó)資委主辦、北京嘉克新興科技有限公司承辦的一項(xiàng)國(guó)際性的焊接技能大賽，得到中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、國(guó)際焊接技能大賽組委會(huì)（Arc Cup）等單位的認(rèn)可，先后包括有美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯等24個(gè)國(guó)家、17家央企、15家職業(yè)院校參與，幾乎涵蓋了航天航空、能源、交通、海洋等基礎(chǔ)工業(yè)體系中與焊接相關(guān)的領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)已成功舉辦五屆，其優(yōu)秀獲獎(jiǎng)選手多次出訪美國(guó)、烏克蘭、匈牙利等國(guó)家參加的國(guó)際焊接技術(shù)交流活動(dòng)。

嘉克杯系列國(guó)際焊接技能大賽本著覆蓋領(lǐng)域廣、參加人數(shù)精的宗旨，比賽參考了ISO 9606-1、ISO 5807、IIW國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。大賽分別設(shè)置了學(xué)生組、青年組、成人組等三個(gè)組別。項(xiàng)目包括單一焊接方法（手工焊條電弧焊SMAW、熔化極氣保護(hù)焊GMAW、鎢極氬弧焊GTAW、氧乙炔氣焊OFW）、成品件焊接、機(jī)器人焊接、焊接表演賽等四個(gè)模塊的比賽。從項(xiàng)目的劃分針對(duì)了不同國(guó)家、不同領(lǐng)域的焊接選手對(duì)競(jìng)賽模塊的領(lǐng)悟能力和操作水平，有很好的普遍性。

一、單一焊接方法

國(guó)際焊接技能大賽的單一焊接方法共分為四種：手工焊條電弧焊（SMAW）、熔化極氣保護(hù)焊（GMAW）、鎢極氬弧焊（GTAW）、氧乙炔氣焊（OFW）各有11種焊接位置，隨機(jī)抽取三種位置作為比賽項(xiàng)目。這就更要求每位選手熟悉11種位置的操作要領(lǐng)。手工焊條電弧焊（SMAW）所使用的焊接材料為林肯公司新升級(jí)的E6013酸性焊材，首次運(yùn)用到國(guó)際焊接大賽中，這種焊材鐵水及熔渣流動(dòng)性太快、幾乎沒有熔深，每根焊條收弧處都會(huì)出現(xiàn)未穿透或穿透形縮孔，RT射線顯示內(nèi)部不同程度的出現(xiàn)夾渣、收弧縮孔。這對(duì)第一次參加大賽的選手無疑是一種致命缺陷，比賽中一旦出現(xiàn)這種缺陷將前功盡棄。憑著多年的經(jīng)驗(yàn)和摸索，果斷采用了正接法滅弧打底、反接法連弧填充蓋面的組合法，在確保內(nèi)在質(zhì)量的同時(shí)，從焊縫的高度、高低差、寬窄差、錯(cuò)變量、咬邊量、凹陷程度等等方面來控制外觀的美觀度，從最大程度保證外觀焊縫的得分量，這一焊接操作法在競(jìng)賽中得到充分印證。熔化極氣保護(hù)焊（GMAW）也就是常說的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（CO2），這對(duì)電力生產(chǎn)單位的焊工也是一種考驗(yàn)。因?yàn)樗兄c手工電弧焊完全不一樣的手法，我們從它的工藝參數(shù)（焊接范圍）入手，從氣體流量到電弧電壓、焊接速度、從站位到運(yùn)條角度、從焊絲伸出長(zhǎng)度到接頭高度都做了大量試樣焊接，從接頭的未熔到外觀咬邊缺陷的處理，從管狀橫位的多層多道連弧焊改為多層單道短弧焊都一一克服，也是對(duì)這一焊接方法的系統(tǒng)培訓(xùn)。鎢極氬弧焊（GTAW）也是國(guó)際上通用的焊接方法，技術(shù)難度相對(duì)較低，但要拉開比分差距也很難。我們就從如何控制咬邊、外觀成型、背面氧化、焊接變形以及控制變形的輔助工具考慮，在保證內(nèi)部質(zhì)量的前提下，改變焊接手法。由于時(shí)間短，搖擺焊法沒能完全掌握，這也讓我們看到與行業(yè)、國(guó)際上的差距，也是以后的學(xué)習(xí)方向。氧乙炔氣焊（OFW）是國(guó)際上通用的傳統(tǒng)焊接方法，多適用于有色金屬焊接。這也是電廠焊工的弱項(xiàng)，經(jīng)過突擊刻苦訓(xùn)練，練就了左焊法和右焊法兩種。從火焰溫度的控制、預(yù)熱的溫度、焊接順序、焊絲和焊炬的添加運(yùn)動(dòng)、熔池的控制、接頭和收弧的操作要領(lǐng)等方面達(dá)到內(nèi)部質(zhì)量和外觀成型要求。

二、成品件焊接

成品件焊接指的是選手需要使用手工焊條電弧焊（SMAW）、熔化極氣保護(hù)焊（GMAW）、鎢極氬弧焊（GTAW）、藥芯焊絲保護(hù)焊（FCAW）四種焊接方法焊接一個(gè)完整的組裝件。這也是要求選手具有多項(xiàng)焊接技能，根據(jù)圖紙要求，從尺寸結(jié)構(gòu)組裝、焊接外觀要求、RT射線合格等方面完成此項(xiàng)賽事。從單一焊法逐一攻克，管板電弧焊焊角尺寸不達(dá)標(biāo)（本人覺得坡口角度不符要求）、T型焊縫藥芯焊絲保護(hù)焊焊接順序、熔化極氣保護(hù)焊焊腳不對(duì)稱、轉(zhuǎn)角焊縫高度不一、咬邊等缺陷的反復(fù)練習(xí)，從組裝的輔助工具、極性的調(diào)整、加強(qiáng)層間的打磨、焊槍角度的變化到成品焊的焊接順序的調(diào)整設(shè)定都進(jìn)行了一次次的模擬考核，為進(jìn)軍國(guó)際大賽奠定了基礎(chǔ)。

三、機(jī)器人焊接

機(jī)器人焊接比賽是由機(jī)器人試教編程及試件完成并通過氣壓檢測(cè)為計(jì)分。機(jī)器人焊接對(duì)電力行業(yè)來說完全是一片空白，和國(guó)內(nèi)外行業(yè)系統(tǒng)有較大的差距，選手們通過不服輸?shù)木駨木幊倘胧郑粎捚錈┑木毩?xí)，在對(duì)試件預(yù)留間隙、反變形的控制、焊接規(guī)范參數(shù)設(shè)定、選擇合理的焊接順序、焊槍姿態(tài)的調(diào)整進(jìn)行了不斷的摸索，對(duì)焊偏、咬邊、氣孔、飛濺過多等問題都都得到一一解決，一遍遍完成了自認(rèn)為不可能完成的焊接方法并取得了不俗的名次。

四、焊接表演賽

焊接表演賽是大賽新增的焊接表演項(xiàng)目，其目的是為選手提供更多展示自我的平臺(tái)，展示特殊環(huán)境下或特種材料的焊接技能，如水下焊接、帶壓焊接、有色金屬、稀有材料焊接等獨(dú)特的焊接技能，均為焊接大師的絕活、絕技，也是讓參賽人員開了眼界，同時(shí)也鼓勵(lì)了焊工們苦練技藝、攀登技能難題的高峰。

結(jié)論

通過參加“嘉克杯”國(guó)際技能大賽，我深有感悟，一方面提高了技能水平，心理素質(zhì)也得到了提升，用什么樣的心態(tài)去完成比賽這可能也是與國(guó)外選手的差距吧。比賽結(jié)果的成績(jī)顯示，我國(guó)焊工的整體技能水平還是比較高的，這也是歷屆比賽和各國(guó)較量中顯現(xiàn)出來的。但是也看到了機(jī)器人焊接應(yīng)用在我國(guó)剛剛起步，遠(yuǎn)沒有國(guó)外廣泛，這可能也是我們國(guó)家十年、二十年需要追趕的。

通過此次國(guó)際大賽也讓我感覺到焊接雖是一項(xiàng)基礎(chǔ)制造工藝，但焊接技能凸顯的是一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)的水平，沒有過硬的焊接技能水平，火箭就不能升天，飛船就不能登月，高鐵無法變成現(xiàn)實(shí)。隨著數(shù)字制造、智能制造、綠色制造技術(shù)的發(fā)展，與之相適應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)材料的支撐作用就越發(fā)突出。由于我國(guó)制造業(yè)的整體自動(dòng)化水平還不高，焊接大國(guó)的整體質(zhì)量水平靠的是百萬焊工大軍的手藝，靠的是大國(guó)工匠、焊接大師的引領(lǐng)。而國(guó)際焊接技能大賽就在于給我國(guó)百萬焊工創(chuàng)造了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的平臺(tái)，促使各企業(yè)抓緊培訓(xùn)焊工，提高焊接效率及質(zhì)量，培育具有較高職業(yè)素養(yǎng)和精湛技藝的專業(yè)技能人才。這可能也是“嘉克杯”國(guó)際技能大賽對(duì)我國(guó)整體焊接技能水平提升的意義所在。

作者簡(jiǎn)介：

李京澤（1973年11月3日），性別：男，籍貫：江蘇常州，職稱：高級(jí)技師，從事工作：焊接 單位：華能淮陰電廠。

（作者單位：華能淮陰第二發(fā)電有限公司）