起重机制造过程中的焊接质量控制策略探讨
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摘要：起重机是在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。在重机械设备中属于较大型的，起重机在市场上的发展和使用越来越广泛，它具有行驶速度快、作业稳定，起重量大、可在特定范围内吊重行走等特点。在生产制造过程中其焊接质量直接决定了起重机的装配质量和使用寿命。本文通过论述起重机在焊接尺寸、夹渣、焊瘤、弧坑方面存在的质量问题，来探索起重机制造过程中焊接质量的控制策略，为生产高质量起重机的企业提供科学依据。
关键词：起重机；焊接质量；控制策略
隨着起重机行业的快速发展，吸引了大部分企业加入到起重机行业中，再加上我国工程机械行业竞争日趋激烈，对起重机的质量要求随之增高。起重机的焊接质量是起重机在生产制造过程中的关键环节，直接影响起重机的质量。为了保障起重机的焊接质量，本文从焊接人员、焊接材料、焊接材料、焊接工艺等四个方面的控制措施进行论述。
1.起重机制造概述
起重机械是一种对重物能同时完成垂直升降和水平移动的机械，在工业和民用建筑工程中作为主要施工机械而得到广泛的应用。公元前10年，古罗马建筑师维特鲁维斯第一次在建筑手册重对起重机械进行的阐述，起重机应有一根桅杆、杆顶装有滑轮，由牵索固定桅杆的位置，用绞盘拉动通过滑轮的缆索，以吊起重物。这种起重机由于是用两根桅杆，制作形成人字形，使吊物横向移动，导致调动幅度小、操作十分吃力。在公元六世纪晚期，古希腊人发明了世界上第一台具有机械结构的起重机，而这种起重机被用于大型建筑的建造。随着科技产业的不断进步，由于市场量丰富、经济效益快速提高，起重机年均增长约20%，从而加快了机械制造业发展的脚步，逐渐向高质量的方向发展。起重机具有快速转移、操作省力、灵活性高、稳定性强、减轻劳动强度、提高劳动生产率等特点，是现代化生产中不可或缺的一部分。在生产过程中起重机扮演不同功能的角色，实现了在生产过程中机械化和自动化水平的提高。
2. 起重机在焊接过程中存在的问题
2.1焊接尺寸缺陷
在焊接过程中，焊缝外表沿长度方向高低不平，焊波宽窄不齐、焊缝截面不丰满或高度过高，使焊缝外形尺寸过大，造成焊接质量粗劣、焊接后变形较大、错边量和变形量等不符合相关标准规定的尺寸。焊接电流过大或过小；运条速度和角度不当，不正确的摇动且移动不均匀；焊件边缘切割不齐等原因产生焊接尺寸缺陷。存在焊接尺寸缺陷会导致焊接增强高过高会引起应力集中，易产生裂纹；焊缝尺寸过小，减少了有效的工作截面，降低了焊接接头强度；过大的错边和变形，可能会使传力扭曲及产生应力集中，造成强度下降。焊缝的尺寸大小严重影响的起重机的载荷强度和承载截面。
2.2夹渣
焊缝中经无损检测发现有非金属夹杂物，如氯化物、氮化物、硫化物、磷化物等，形成了多种不规则形状，常见的有锥形、针形等夹杂物。由于焊缝母材清理不干净、焊接电流过小、使融化金属凝固快熔渣来不及形成；焊工技术不专业，运行方法不当，使熔渣和铁水混合在一起不能分开，阻碍熔渣上浮；焊接母材和焊条化学成分不纯等原因导致产生夹渣现象。在起重机制造过程中，金属焊缝夹渣的产生会降低金属结构的塑、韧性、增加应力，导致冷、热脆性易产生裂纹，使构建被破坏，严重影响了起重机的质量，构件的损坏已经破坏了起重机的硬件要求，在生产过程中使用会拖延整个工作的进展程度。
2.3焊瘤
在焊接时有过多熔化金属流到焊缝附近没有熔化的母材上的现象称为焊瘤。焊瘤在横、立、仰焊中最为常见，常伴有未融合和夹渣产生。焊瘤产生的主要原因是操作不熟练和预调方法不当，焊接参数设置不符合相关标准，电流过大、焊接速度慢、温度过高、电弧过长造成的。在起重机的生产制造过程中出现焊瘤现象，严重影响起重机的安全性和稳定性。在吊物过程中出现焊瘤，会使起重机运行出现波动，移动不均匀，摇摆程度增大，导致货物掉落或起重机出现瘫痪的状态。因此，焊瘤的出现会存在严重的安全隐患问题。
2.4弧坑
电弧焊接时，在焊缝的末端或焊条起弧处低于焊道机体表面的凹坑，在这种凹坑中很容易产生气孔和微裂纹，因此使焊缝严重削弱。主要是由于熄弧时间过短或焊接突然中断形成弧坑。起重机在生产制造过程中出现弧坑，会降低起重机的牢固性，在移动吊物时会存在很大的安全隐患；减小其承载能力，很大程度上降低了工程的进度和效率。
3. 起重机制造过程中焊接质量控制措施
3.1焊接人员的控制
焊接人员在起重机的制造过程中扮演着重要角色，是决定起重机制造过程中焊接质量的关键因素。在机械制造业中对起重机人员的控制是非常重要的，在此过程中要对焊接操作人员进行资格审查、资格考试、现场考核、建账管理、业绩统计等方面进行考核，焊工人员必须持有《特种设备作业人员证》-承压焊焊工合格证，对于审查不合格的焊工，不得安排从事焊接作业。
3.2焊接材料的控制
焊接材料的控制是起重机在制造过程中保证质量的前提条件。焊接材料是在采购、储存、烘干、发放、使用等方面的工作程序。因此，为了保障起重机的质量，要对焊接材料进行控制。焊接材料在采购时，要查看供货方的焊接材料的检验报告、合格证书；在验收、复验时，要检查焊接材料质量证明书是否齐全、符合国家相关标准，焊接材料的名称、牌号、规格、数量、批号、生产日期、厂家及企业标准是否与材料计划一致，焊接材料包装是否完整、标志是否清楚、牢固，所有焊接材料验收合格后才能使用；存放时，焊接要在通风、干燥的环境中贮存。达到以上焊接材料的要求，有利于提高起重机在制造过程中的质量，为提高起重机质量带来了重大意义。
3.3焊接环境的控制
起重机在制造过程中的质量受焊接环境因素的影响很大。目前，为了提高起重机的质量，对焊接环境的控制十分严格。焊接作业区，相对湿度不能大于90%，水分含量过高，在焊接过程中大量的水分会进入到焊缝中，导致出现夹渣现象；环境温度不得低于-20℃，环境温度过低，使脆性焊接材料在焊接过程中易断裂，不能确保起重机的质量。因此，有效控制焊接环境，做好防护措施，有利于保障起重机在制造过程中焊接的质量。
3.4焊接工艺的控制
起重机焊接质量保证的核心环节是在生产制造过程中要严格执行国家相关标准的焊接工艺。焊接工艺需要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分、焊件结构类型、、焊接性能要求来确定。焊接的工艺参数预热温度过高，会使过多熔化金属流到焊缝附近没有熔化的母材上，从而产生焊瘤现象。这样会严重影响起重机的安全性和稳定性。因此，为提高起重机在制造过程中的焊接质量，焊接工艺的控制是必须的。
结束语
在21世纪，经济快速发展的时代，使现代化焊接技术快速发展，焊接生产水平的不断提高以及国际焊接制品贸易的日益扩大，为了确保起重机在制造过程中焊接质量的控制，分为从焊接人员、材料、环境、工艺的控制三个方面来探索。从而确保起重机的焊接质量，有效的利用资源，保护企业和用户的利益，使焊接产品的质量管理逐渐走上规模化、标准化的道路。
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（作者单位：中车集团齐齐哈尔车辆有限公司）
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