小空间位置焊缝焊接控制

小空间位置焊缝焊接控制

秦国振,赵小龙

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266000

摘要：在部件焊接制造过程中，偶尔会遇到一些新品部件制造过程中或者部件修复特殊需要时进行的狭小空间位置焊缝的焊接作业，这些作业通常表现为焊缝可达性差、融合要求高、焊接操作摆动性差等特点，这种作业虽然并不经常遇到，但由于产品结构限制，成本、施工周期等因素的综合考量，这种焊接又常常具有其特殊的意义。本文主要从狭小空间焊接的各种解决因素入手，对狭小空间焊接作业的一些控制要点进行探讨，以提供作业的一些建议。

关键词：小空间；焊接控制

引言

对于焊接结构，要使每条焊缝都能施焊，必须保证焊缝周围有供焊工自由操作和焊接装置正常运行的条件，这就叫焊接可达性。在实际焊接过程中，有一些焊接部位不容易接触到，那就是其焊接可达性较差，给焊接操作者带来不便和困难。为了保证可达性差的条件小焊接质量，要制定好相应的焊接工艺措施，充分利用辅助工具完成多障碍、操作空间狭窄、可达性差的结构焊接。

1 工艺因素

（1）工艺方法选择

因为这种情况下的焊接，更多是受空间位置的限制，所以最主要的是优先考虑焊接工艺方法的选择，根据选定的工艺方法，再确定焊接具体工艺保证焊接质量。工艺方法的选择更多考虑的是焊接设备的限制，一般考虑焊接的灵活性和焊接质量，选用MAG混合气体保护焊或者MIG二氧化碳气体保护焊较为常用，空间位置再差的也可考虑手工电弧焊。

（2）焊接配件、装备的选择

1)枪颈。焊枪枪颈的作用主要是改变焊接的可达性。对于焊接结构，要使每条焊缝都能施焊，必须保证焊缝周围有焊接装置正常运行的条件。在实际焊接过程中，有一些焊接部位不容易接触到，那就是焊接可达性较差，给焊接带来不便和困难。为了保证可达性差的位置的焊接质量，要制定好相应的焊接工艺措施，充分利用辅助工具完成多障碍、操作空间狭窄、可达性差的结构焊接。其中，可

以通过更改枪颈的角度和长度来改善焊接可达性的目的。比如说焊缝位置较深，可以采用长一点的枪颈；若是焊缝角度较偏，就可以采用角度较大的枪颈来弥补。需注意的是，焊枪枪颈的长度和角度必须相互配合，不能盲目选型，要经过计算或者模拟之后再确定焊枪枪颈的规格。通过下图可以看出，各个枪颈的长度、弯度都不一致。有短的，也有长的；有弯曲的，也有直的。不同的枪颈规格对应不同的焊接场景，因此，在焊枪选型时，枪颈的长度与弯度选择要慎重，在复杂零件焊接时，最好经过模拟之后再进行选型。若是焊枪厂家没有合适的型号，可与其协商定制。

2)导电嘴。导电嘴主要作用是将电流导入焊丝，由纯铜或耐磨铜合金制成，常用的有紫铜、黄铜、铬锆铜等几类。导电嘴的型号也有多种规格及样式，选型时除了需要注意孔径外，还需注意螺纹规格（M6、M8、M10，粗牙、细牙等）、长度、外径、制式等，要与连接杆能配合。对于导电嘴制式没有硬性要求，现在很多导电嘴都是定制或者仿制的，只要导电嘴的螺纹规格、内孔径、外型、长度以及材料等合适，都可以正常使用。一般来说，都是统一采用某种制式，因为通用性和普遍性较高，采购也相对方便。

3）喷嘴。喷嘴的主要作用是保护气体通过喷嘴流出，确保能形成一良好的保护气罩，覆盖在熔池及电弧上面，使得焊缝良好成型。喷嘴通过绝缘套装在枪体上，所以即使它碰到焊件也不会造成打弧。在使用过程中，应随时检查喷嘴是否被堵塞，避免喷嘴堵塞导致保护气体喷出不足，造成焊缝产生气泡、气孔等不良。喷嘴的样式型号也是多样，长度、内外径、缩口角度、喷口形状等都不一致，应根据情况（焊缝位置、导电嘴长度大小、制式等）选择合适的喷嘴。因为喷嘴也会影响到焊接可达性以及焊接质量，因此在设计时可先通过3D模拟来确定型号，若市场上没有类似规格型号，可联系厂商定制。

（3）焊接评定

尽管做了以上各种准备，但因其焊接操作控制过程其实并不算良好，为了保证质量，我们仍有必要进行一定的焊接评定，以对以上工艺方法，确定的焊接参数的匹配性，焊接操作人员等可靠性进行一定评定，按照评定标准，对这个非常规的作业过程进行必要的授权，以保证这个焊接制造过程的焊缝的质量得以保证。

2 安全因素

可达性差的空间焊接作业的危险性要比平常焊接作业大的多，更应重视安全生产，真正做到“安全第一”。一是要特别注意站立空间的安全性。可达性差位置焊接常常伴有较差的焊接站立位置，特别因焊缝的目视效果差往往焊工更多的关注焊缝位置更容易忽视脚下的移动安全，甚至为了达到仅有的有限的空间位置，可能并未站立在地面上，需要站立在凳子上、部件上等，此都要特别注意，需要时进行专人保护。二是注意装备安全。在空间受限位置进行焊接作业，多数身体主要部位处于部件内部，为了保持一定焊接角度和位置，可能时常调整焊接夹持装备，一定要保证在装备动作过程中焊接操作人员是处于安全位置。这些安全因素是更为重要的。

结束语

尽管在特殊情况下，我们采取各种措施包括特殊的工艺，专人专岗进行焊缝作业等方式，但要知道，这样消耗的制造成本其实是非常高的，特别是特殊配件装备的制备应用，只有经过分析评估，认为这样是值得的才应采取这种特殊方式进行作业，否则，我们更多的应从结构改进的角度出发，让部件结构的焊接可达性更良好，焊接操作的空间位置更合理，才能适应大批量工业化制造，特别是有利于自动化焊接装备的推广应用。