工程機械焊接件的外觀質量控制研究

李俊成

摘 要：在生產技術不斷創新升級的背景下，對工程機械制造設備提出更高要求，需制造企業做好焊接件外觀質量控制工作。基于此，文章從工程機械焊接件的等級劃分入手，明確其外觀質量要求，深入分析工程機械焊接件的外觀質量控制內容與措施，提升工程機械焊接件生產水平，強化其使用功能。

關鍵詞：工程機械;焊接件;外觀質量

中圖分類號：TU60 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）10-0096-02

0引言

在工程機械設備生產中，應用的焊接件種類較多，不同焊接件在形狀、參數和規格等方面存在較大差異，焊接件的生產工藝和工序有所不同，加大了焊接件外觀質量控制難度。部分工程制造企業缺乏對外觀質量控制的重視，導致外觀不合格焊接件用于機械設備，易在設備使用時出現故障，縮短設備使用壽命。就此，關于焊接件外觀質量控制的分析具有鮮明現實意義。

1工程機械焊接件的等級劃分

對于工程機械焊接件來說，其焊縫有明確的等級劃分，不同等級的焊縫質量和檢驗要求不同。通常來說，焊接件的外觀質量檢測內容包括尺寸、表面粗糙度、焊縫、清潔度與表面缺陷等。以焊縫為例，焊接件的焊縫被劃分為三類：一類焊縫是指焊接件中最重要區域的焊縫，如壓力鋼管中的所有主受力焊縫;二類焊縫是指焊接件中相對重要的焊縫，如壓力鋼管中一類焊縫以外的管壁環縫等;三類焊縫是指焊接件中除一類和二類焊縫以外的其他焊縫。在焊接件生產中，焊縫等級由設計人員根據結構特點和受力狀況，在設計方案中指明，通常將受拉焊縫與對接焊縫設定為一類焊縫;將牛腿、端板、角接等位置的焊縫設定為二類焊縫。

不同等級的焊縫，對外觀質量的要求不同。對于裂紋狀況，一類、二類焊縫不允許出現裂縫、三類焊縫的裂紋需控制在0.1mm內;對于未焊滿區域，一類、二類焊縫不允許出現未焊滿區域，三類焊縫的未焊滿區域需控制在0.2mm內;對于咬邊狀況，一類、二類焊縫的咬邊深度需控制在0.5mm內，三類焊縫的咬邊深度需控制在1mm內;對于表面氣孔，一類焊縫不允許出現表面氣孔、二類焊縫的表面氣孔直徑需控制在1mm內、三類焊縫的表面氣孔直徑需控制在1.5mm內。焊縫余高及對接接頭焊縫寬度等參數，一類、二類和三類焊縫的要求相同[1]。

2工程機械焊接件的外觀質量控制內容

針對工程機械焊接件不同的等級要求與外觀標準，制造企業需做好焊接件外觀質量控制工作。結合焊接件質量檢驗內容，其外觀質量控制需涵蓋以下內容：

第一，外觀形狀，如下料件、鑄鋼件及沖壓件等焊接件在生產階段、焊接與矯形階段的形狀輪廓控制。以板材下料件為例，其形狀輪廓控制內容包括板材的平面度、板材表面與切割面垂直度、板材切割面的面輪廓度等。

第二，表面粗糙度，對板材下料件、鑄鋼件及機加工件等零件的切割面表面粗糙度進行控制。

第三，焊縫外觀，包括焊接件焊縫的裂紋、咬邊及缺陷的控制，具體參見本文第一大點，這里不再贅述。

第四，清潔度，包括焊接件焊接前后的清潔度控制。在焊接前，外觀質量控制內容包括銹蝕（因腐蝕在零件表面產生的氧化物）、氧化皮（因高溫加熱在零件表面產生的氧化物）、掛渣（因氣割或修整操作，在零件表面殘留的雜質）、毛刺（因生產加工在零件表面產生的飛邊或尖角）及污漬、灰塵等[2];在焊接后，外觀質量控制在焊接前控制內容的基礎上，添加熔渣（在焊接完成后零件表面存在的非金屬物質）、飛濺物（零件表面或焊縫區域存在的金屬或殘渣顆粒）及焊絲頭（零件表面或焊縫區域存在的焊材殘留物）等。

第五，缺陷，對于不同類型的焊接件及焊接件的不同區域，控制的表面缺陷不同。例如，對于板材下料件的表面，缺陷的控制內容包括裂紋、銹蝕、劃痕、凹陷等;對于板材下料件的切割面，缺陷的控制內容包括裂口、翹曲、鼓包及裂紋等;對于鍛鋼件的表面，缺陷控制內容包括夾層、鍛傷、結疤及飛邊等;對于成型沖壓件的表面，缺陷控制內容包括鼓包、底部不平、裂紋及翹曲等;對于機加工件的表面，缺陷控制內容包括銹蝕、毛刺、飛邊及磕碰痕跡等;對于鑄鋼件的表面，缺陷控制內容包括砂眼、氣孔、冷割及渣眼等。

3工程機械焊接件的外觀質量控制措施

在明確工程機械焊接件外觀質量控制內容的基礎上，制造企業需采取針對性措施開展外觀質量控制工作，確保焊接件外觀質量控制內容有效落實。

3.1采購階段的控制

在工程機械焊接件生產中，材料質量直接關系到焊接件質量，易在生產過程中引發質量問題，導致焊接件外觀不符合機械設備生產要求。針對該現象，制造企業需做好焊接件相關生產材料的質量控制工作。以某機械制造廠為例，為保障材料質量，企業采取如下措施開展控制工作：

（1）企業在生產焊接件前，結合焊接件特點，明確焊接件材料需求，開展深入市場調研，了解焊接件材料市場的價格、材料供應商的資質、信譽及產品質量等內容，選擇有資質、材料性價比較高的材料供應商;（2）為避免材料在運輸過程中出現質量問題，企業在材料出廠和入場前，進行抽樣檢驗，確保材料質量合格后，方可用于生產實踐;（3）在運輸過程中，企業為運輸設備配置木方、架子及遮陽防雨棚等工具，避免材料在運輸過程中出現銹蝕或破損，影響焊接件外觀;（4）在機械制造廠材料倉儲中，安排專業人員負責材料倉儲工作，在材料下方墊放木方，選擇陰涼通風的區域存放材料，避免材料出現銹蝕或氧化等缺陷。

3.2下料階段的控制

在工程機械焊接件生產制造中，原材料的塑造成型是關鍵環節，將不同材料協調配合，并嚴格控制材料的長度、寬度及連接位置的參數，方可確保材料外觀符合焊接件要求。因此，在工程機械焊接件外觀質量控制中，機械制造企業需做好下料環節的控制，嚴格按照焊接件模型示意圖的參數，進行焊接件的生產。細化來說，下料階段的焊接件控制要點如下：

（1）明確焊接件下料生產工藝，在原材料下料成型前，生產人員需做材料性能測試，確保材料符合焊接件生產要求;（2）在下料生產過程中，需反復確認材料規格參數后，再進行下料處理，避免下料過多或過少引起質量問題;（3）做好下料倉儲工作，為避免下料倉儲過程中出現質量問題，機械制造企業需安排專業負責倉儲工作，引入5S管理理念，優化企業生產環境。其中，5S管理理念是指整理（SEIRI）、整頓（SEITON）、清掃（SEISO）、清潔（SEIKETSU）、素養（SHITSUKE），可規范倉儲人員的管理行為，為焊接件生產創設良好環境[3]。

以某機械制造廠為例，生產人員在開展下料生產環節時，組織相關生產人員模擬預演生產過程，確保生產人員對各項工序有明確認識，掌握下料的重量與材料類型，并將測量工作交由多人負責，保障材料參數與規格的準確性。在下料倉儲環節，該機械制造廠實施輪班制度，將下料質量責任落實到具體倉儲人員中，要求其開展5S管理，約束其倉儲行為，提高下料管理水平，保障焊接件外觀質量，避免銹蝕、劃痕、磕碰痕跡等問題的出現。

另外，在下料階段，有條件的機械制造廠可利用先進設備替代人工操作，規避人為因素的影響，提高生產質量，確保焊接件外觀符合要求。例如，對于板材壓制成形工序，企業可引進數控壓力機、卷板機、折彎機等設備;對于板塊坡口生產工序，企業可引入砂輪、火焰切割、數控銑床等設備。

3.3焊接階段的控制

在焊接環節，焊接人員需嚴格按照產品設計方案中的焊接件尺寸及誤差開展焊接操作，確保焊接件參數符合要求，避免焊接件出現尺寸偏差影響外觀質量。在焊接過程中，組對焊接成型步驟對外觀質量的影響最大，也是焊接人員最易出現失誤的步驟，要求焊接人員做好吊裝防護及焊接防護工作。以某機械制造廠開展的二氧化碳焊接生產為例，焊接人員通過如下措施，實現焊接件外觀質量控制。

第一，做好吊裝防護，企業安排經驗豐富、具備資格證書的吊裝人員，為其配置磁力吊具及板甲等工具，保障工件的安全吊裝，避免工件出現劃痕或碰撞等問題，影響外觀質量;第二，做好組合控制，在組對焊接過程中，需應用模板或工裝組合切板件，避免工件受到損傷，并應用紫銅錘或橡膠錘敲擊板材，避免材料出現凹坑;第三，做好焊接防護，在焊接前，焊接人員對工件表面的銹蝕、粘砂及毛刺等進行清理，確保焊接工件清潔度符合要求后，嚴格按照設計參數進行焊接，配置防飛濺劑，應用屏蔽工藝，避免焊接時飛濺物破壞切割面與焊縫;第四，做好校正與控制工作，為確保焊接件外觀保持一致，焊接人員可利用液壓方式固定材料，并通過專用校型模具，及時驗證焊接件的各項參數，避免焊接參數出現偏差，影響焊接件質量[4]。

3.4運維階段的控制

在焊接件焊接完成后，需做好運維管理工作，結合焊接件特點進行表面處理，確保焊接件外觀質量符合要求，實現焊接件外觀質量的有效控制。對于工程機械焊接件來說，焊接件表面處理需在涂漆前進行，提高焊接件防護層的質量，避免焊接件受到損傷，可延長焊接件的使用壽命，為機械設備制造提供保障。細化來說，焊接件的常用表面處理方式為拋丸處理，企業需將焊接件表面無油污、銹蝕、毛刺，且粗糙度及平面度等參數符合要求為標準，進行焊接件處理。為保障焊接件處理效果，可采取如下措施優化拋丸處理方式：（1）調節拋丸參數，如優化鋼丸直徑、噴射速度、噴射方向等，確保焊接件外觀符合噴涂要求;（2）優化拋丸屏蔽手段，確保拋丸參數符合要求，避免拋丸過大或過小，引發拋丸不合理或導致焊接件表面粗糙等問題;（3）做好拋丸前后的檢查工作，檢查內容包括探傷劑、粉塵、鋼丸等;（4）如果焊接件存在焊縫不良問題，企業需在焊接前應用牛皮屏蔽方法，配合焊接后的修理拋光砂輪，對焊接外觀缺陷較小的部位進行修補處理，使其外觀符合要求。如果外觀缺陷面積較大，需對焊接件進行重新拋丸處理，但重新拋丸后的焊接件對倉儲時間有一定要求，需企業做好管控工作。

同時，為進一步強化工程機械焊接件的外觀質量，制造企業可在拋丸的基礎上，配合完善的涂裝操作，避免焊接件出現氣孔、流掛等外觀問題。例如，某機械制造廠在對焊接件進行優化拋丸處理后，對焊接件進行膩子涂刮、干燥、打磨等操作，在屏蔽、清理后，按照順序向焊接件表面噴涂底漆與面漆，置于烘干室干燥后，完成焊接件表面處理。

4結語

綜上所述，工程機械焊接件的外觀質量有明確要求，控制內容繁多，需受到制造企業重視。通過本文的分析，制造企業需注重采購、下料、焊接及運維階段的外觀質量控制，做好焊接件材料選擇，控制下料與焊接工序，規范焊接件的運維保護工作，提高工程機械焊接件生產水平，使焊接件外觀質量符合工程機械設備要求。

參考文獻

[1] 丁明春.工程機械焊接件的外觀質量控制[J].中國新技術新產品，2020（4）：108-109.

[2] 劉軼博.薄支板葉身焊接件機械加工工藝[J].中國高新科技，2020（3）：92-94.

[3] 張琳，杜利清，吳剛，等.高強度合金鋼焊接件的工藝研究[J].機車車輛工藝，2019（3）：19-21.

[4] 葉雙春.環衛車焊接件焊接質量管理[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2018（9）：182-184.