塔式起重机制造焊接过程质量控制

塔式起重机制造焊接过程质量控制

冯百松牛俊华冯秀丽

江苏力王起重机械有限公司江苏盐城224005

摘要：在钢结构焊接制造中，根据结构承受载荷的分布情况，对不同受力条件的零件或者部件在设计时就规定了采用不同强度级别的钢种、不同焊接材料进行焊接，使整体焊接结构的使用性能得到提高。在生产中若焊接材料不匹配，造成焊缝与母材的强度和塑韧性不匹配，影响焊接接头性能，造成安全隐患。为此，针对焊接材料的选用和如何防止材料不匹配的发生进行探讨。

关键词：塔式起重机；焊接过程；缺陷；质量控制

近几年来，随着我国社会经济的不断发展，建设工程对建筑机械的需求日益加大，由于塔式起重机便于水平与竖直运输物料，适宜在建筑狭小空间中运行，使其在建筑施工中得到广泛应用。但由于受到多种因素影响，也极易发生重大安全事故。而塔式起重机结构制造工艺是确保生产及安装的重要依据，保证焊接质量是提高塔式起重机质量的关键措施。因此，研究焊接质量控制策略具有重要实践意义。

1焊接过程常见缺陷及原因

塔式起重机在焊接过程中由于受到焊接工艺、焊接前准备及其焊接操作不当等因素的影响均会发生不同种类缺陷，直接影响焊接质量。下面就对常见的缺陷类型及其发生原因进行分析：

1.1形状缺陷。在焊接过程中最为常见的形状缺陷即外观质量粗糙、鱼鳞波高低其宽窄发生突变等，或者焊缝与母材并没有实现圆滑过渡，相对较粗糙。针对此类缺陷主要是由在焊接中操作不当或反复返修所造成的。若不及时形状缺陷，就会消弱应立机的承载能力，引发安全事故。

1.2焊缝缺陷。首先，焊缝尺寸不合理。由于在焊接过程中寸不符合相关设计图纸及技术要求，出现焊缝过宽、过低或过高尺等现象。当焊缝尺寸较大时，则会消弱某些承受荷载的疲劳性能；若焊缝尺寸较小时，则使得承载界面较小，影响后期运行。其次，出现焊接裂纹。可能在焊接过程中由于操作不当，使得在焊接部位及应力集中位置出现裂纹现象，极易集中较高的应力，并且有延伸及拓展趋势，与其他缺陷相比，该缺陷是极为危险的。再次，出现未焊透现象。在焊接过程中可能由于操作中的失误，或操作不熟练，使的剖口角较小，且间隙也较小，钝变较大，加上速度加快，来不及熔化；或者是焊接中焊条与焊道中心相偏离都能够导致未焊透缺陷。主要表现在钢板底部、双面焊部位。对于此类缺陷容易减少工作面，甚至引起裂纹等。最后，出现未熔合现象。由于受到较小电流、较快速度，加上热量不足，焊丝摆动角度不符合正常位置等，均能够导致未熔合缺陷，常发生于熔焊时焊道及母材间的位置。其造成的危害与裂纹相似。

1.3其他缺陷。在焊接过程中造成的缺陷还有咬边、烧穿、夹渣、弧坑。其中咬边大多是由于焊接参数设置不合理，焊速过慢，且电弧拉的比较长，熔化的速度并不能够及时填补熔化的缺口，可减小工作面，在咬边位置应力相对集中。而在焊接时较大的电流，或过度加热，电弧停留时间长都能够引起烧穿现象，容易降低焊接表面质量，可能引起夹渣及气孔等一系列缺陷。对于夹渣是在焊接熔渣中残留在焊缝中的现象，其主要原因在于电流相对较小，焊接速度相对较大，凝固过程中熔渣并不能及时浮出，机上坡口相对较窄，形状不规则等，均会发生夹渣问题，它是导致裂纹的根源。最后，大多数弧坑是由焊丝或焊条所停留的时间相对较短，加上填充金属不足，在焊道末端所形成的低洼现象，容易减少焊缝截面积，造成夹渣或气孔等其他缺陷。

2焊接材料选用原则

应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能，使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。

焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。对各类钢的焊缝金属要求如下：

2.1相同钢号相焊的焊缝金属

碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加30Mpa。耐热型低合金钢的焊缝金属还应保证化学成分。

2.2不同钢号相焊的焊缝金属

不同强度钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证常温力学性能，且其抗拉强度不应超过强度较强母材标准规定的上限值。

2.3焊接材料熔敷金属硫、磷含量规定应与母材一致或焊接材料应满足图样的技术文件要求。

3焊接过程的质量控制策略

以上分析了造成缺陷的原因，其中有人为、焊接材料、焊接工艺等多方面因素，因此，在控制策略上应针对以上缺陷原因，特提出以下质量控制方法：

3.1加强焊接材料质量控制。焊接材料是焊接的根本，只有加强对焊接材料的质量控制，才能够从根源上控制与原材料引起的缺陷。应对原材料及焊接材料的验收、入库及其标识进行严格控制，在焊接生产中所使用到的母材及焊丝、焊条、焊剂等进行严格质量控制，确保材料的质量是保证焊接质量的前提条件。需要建立完善的焊接材料管理制度，及时防治焊接材料的损坏。同时，还应选择产品质量及信誉度高的原材料，从根源上杜绝焊接缺陷的发生。

3.2定期检查焊接设备。良好的焊接设备能够提高焊接质量，防止焊接缺陷的发生。在焊接过程中所使用到的焊接设备主要有电流表、电压表、气体流量计及各种仪表等。应定期对此类设备进行检查与维护、保养，建立焊接设备的技术档案，将时常出现的问题记录下来，并对其加以综合分析，给予相应解决对策，以防在日后焊接中出现类似问题。此外，还应建立焊接设备及工装使用人员责任制，及时保养、维护焊接设备，明确个人职责，将定期检查工作落到实处。

3.3优化焊接工艺。焊接工艺也直接影响着焊接质量，因此应结合生产实际不断优化焊接工艺及焊接设计，严格规划及操作设计图纸及工艺，确保焊接步骤符合相关规范，对焊接电压、电流等参数进行严格控制。应加强焊接过程中的现场监管，若发现违规操作的人员给予相应处罚，对于表现良好的人员给予奖励，实现奖惩制。同时在生产前，应系统检查焊接工艺方法的合理性及其正确性，采用超声波探伤等技术对焊接关键部位进行重点检查，确保焊接工艺的先进性，最终保证焊接质量。

3.4提高焊接人员业务水平。焊接人员是焊接的主要操作者，其焊接操作水平的高低直接关系到后期焊接质量。因此，应加强焊接过程的操作培训，主要包括科学观察焊条长短、焊接位置及焊条倾斜度等，并能够根据现场实际情况调整焊接技术。还应完善焊接制度，要求操作者严格按照焊接工艺进行焊接操作，并对焊接参数给予严格控制，加大焊接中的巡视，定期或不定期抽取焊接成品，对于在检查中出现的问题，寻找焊接负责人，在给予处罚的同时，相应寻找到解决方案，避免有缺陷的承重设备流入到下一道工序中，影响产品整体质量。

4结束语

总而言之，塔式起重机是建筑工程中使用最为广泛的重载机械，其安全性能直接影响人员安全等。其中焊接质量是确保塔式起重机质量的关键。这就要求，在焊接过程中应加强质量控制，除了以上所提出的几点策略外，还应根据焊接实际情况给予焊接工艺等，加强焊接现场的监督及管理，最终保证焊接质量。

参考文献：

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