控制混凝土泵车臂架焊后变形及焊接缺陷的工艺方法

控制混凝土泵车臂架焊后变形及焊接缺陷的工艺方法

丁作旬

（湖南响箭重工科技股份有限公司，湖南 常德，415100）

摘要：混凝土泵车臂架作为关键部件，在混凝土泵车的作业过程中起着承载和支撑的重要作用。因此，臂架的焊接质量直接关系到混凝土泵车的整体性能和使用寿命。焊后变形和焊接缺陷是臂架焊接过程中常见的问题，需要通过科学的工艺方法来控制。

关键词：混凝土泵车；焊后变形；焊接缺陷；工艺方法

1 引言

焊后变形及焊接缺陷是混凝土泵车臂架制造过程中常见的问题，这些问题不仅影响臂架的外观质量，更关键的是会对其结构强度和使用寿命产生不利影响。焊后变形是指焊接完成后，臂架结构出现的形状改变或尺寸偏差。这种变形可能是由于焊接过程中产生的残余应力导致的，也可能是由于焊接工艺不当或焊接顺序不合理造成的。常见的焊后变形包括收缩变形、弯曲变形、扭曲变形等。而焊接缺陷是指在焊接过程中产生的各种质量问题，包括焊缝不连续、焊缝尺寸不符合要求、气孔、夹渣、咬边等。这些缺陷不仅影响焊缝的外观质量，还可能影响焊缝的强度和密封性。这些缺陷的产生往往与焊接操作不当、焊接工艺参数选择不合理或焊接材料质量不佳有关。因此，在焊接过程中应严格控制这些因素，以确保焊缝质量。

2 控制混凝土泵车臂架焊接缺陷的工艺要点

2.1 焊前准备

在焊接工作开始之前，一个至关重要的步骤就是确保焊接区域的清洁与整洁。任何油污、油漆或污渍都可能对焊接过程产生不利影响，降低焊接质量，甚至可能导致焊接失败。因此，我们需要对焊接区域进行严格的预处理。首先，应仔细检查焊接区域，确保没有油污存在。油污不仅会影响焊接材料的附着性，还可能在焊接过程中产生有害气体，对操作人员的健康构成威胁。如果发现有油污，应使用适当的清洗剂进行清洗，确保焊接区域干净无油。其次，对于已存在的油漆和污渍，这些物质同样会对焊接质量产生负面影响。油漆和污渍可能会阻碍焊接材料与基材之间的紧密结合，导致焊接接头强度不足。因此，需要使用打磨工具对这些区域进行清理，直至露出金属光泽。打磨过程中要注意力度和角度，避免对基材造成过度损伤。

在焊接材料的选择上，我们推荐使用高强焊丝和高强焊条。这些材料具有优异的力学性能和化学稳定性，能够提供更好的焊接强度和韧性。高强焊丝和高强焊条的选用，可以确保焊接接头具有足够的承载能力和抗疲劳性能，提高焊接结构的安全性和可靠性。此外，在选择焊接材料时，还需要考虑其与基材的匹配性。不同的基材需要不同的焊接材料，以确保焊接接头的质量和性能。因此，在选择焊接材料时，应充分了解基材的成分和性能，选择与之相匹配的焊接材料。

2.2 焊接顺序和方式的确定

焊接顺序和方式的确定，对于控制焊接变形和焊接缺陷而言，具有举足轻重的地位。这不仅仅是技术层面的考量，更是对焊接质量和结构稳定性的保障。因此，在进行焊接工作时，我们必须高度重视并精心规划焊接的顺序和方式。以臂架焊接为例，合理的焊接顺序能够有效减小焊接变形。在臂架焊接组对成箱体内部焊接时，尤其是超长且腹板较薄的臂架宜采用分段跳焊的焊接方式，先将腹板固定，在进行间隔填充的方式来满足图纸焊接要求，能有效控制组对时的臂架焊接变形量。

在焊接臂架外部焊缝时，我们推荐采用从中间向两端焊接的方式。这种方式的好处在于，它能够使焊接过程中产生的热量和应力在臂架内部得到更好的分散和平衡。通过从中间开始焊接，我们可以逐步向两端扩展，这样就能够有效减少因焊接引起的局部应力和变形，确保臂架的整体形状和尺寸稳定性。

此外，由于臂架属于箱体结构，这种结构特点决定了在焊接过程中必须注重应力的均匀分布。因此，对称焊接的方式就显得尤为重要。对称焊接意味着在臂架的两侧同时进行焊接操作，这样可以确保焊接过程中产生的应力在两侧得到均匀分布，避免出现一侧应力过大而另一侧应力过小的情况。通过这种方式，我们可以有效控制焊接变形，提高焊接接头的质量。

2.3 焊接工艺参数的确定

首先，焊接电流是影响焊接质量的关键因素之一。电流的大小直接影响到焊接熔池的形成和焊接接头的强度。如果电流过大，可能会导致焊接熔池过深，增加焊接变形和焊接缺陷的风险；如果电流过小，则可能无法充分熔化焊接材料，导致焊接接头质量不佳。因此，我们需要根据焊接材料的种类和厚度，选择合适的焊接电流。其次，焊接电压也是影响焊接质量的重要参数。电压的高低决定了焊接电弧的稳定性和焊接熔池的流动性。如果电压过高，可能会导致焊接电弧不稳定，产生飞溅和气孔等缺陷；如果电压过低，则可能使焊接熔池流动性差，影响焊接接头的成形。因此，我们需要根据焊接方式和焊接材料的特性，调整焊接电压至最佳状态。

2.4 焊接过程的控制

在焊接过程中，应严格控制焊接速度和温度，避免局部过热或焊接速度过快导致的焊接缺陷。焊接速度的控制至关重要。焊接速度过快，可能会导致焊接熔池未能充分融合，使得焊接接头存在未熔合或熔合不良等缺陷。同时，过快的焊接速度还可能导致焊接应力集中，增加焊接变形的风险。相反，焊接速度过慢，虽然可以保证焊接熔池的充分融合，但过长的焊接时间可能使得焊接区域受到过多的热输入，导致焊接接头过热、晶粒粗大，甚至产生裂纹等缺陷。

焊接温度的控制同样重要。焊接温度过高，会使焊接材料熔化过度，产生焊接变形、塌陷等缺陷。同时，过高的温度还可能影响焊接材料的性能，导致焊接接头强度降低。而焊接温度过低，则可能无法保证焊接熔池的充分流动和融合，使得焊接接头存在未熔合、夹渣等缺陷。

2.5 焊后处理

焊接完成后，焊缝的检验环节是确保焊接质量的重要一环。这一过程必须细致入微，不能有任何疏忽。检验的目的在于发现并排除可能存在的焊接缺陷，如裂纹、咬边、气孔等，这些缺陷不仅会影响焊接接头的强度和稳定性，还可能对整个结构的安全造成潜在威胁。

在检验过程中，我们通常会采用目视检查、敲击检查以及专业的无损检测手段等多种方法。目视检查可以直观地发现焊缝表面的缺陷，而敲击检查则有助于发现焊缝内部的缺陷。对于更为隐蔽的缺陷，我们还需要借助X射线检测、超声波检测等无损检测手段，以确保万无一失。一旦发现焊接缺陷，我们必须立即采取措施进行修补或返工处理。修补的方法可以根据缺陷的类型和严重程度来确定，可能包括补焊、打磨等。对于无法修补或修补后无法达到质量要求的焊缝，我们必须坚决进行返工处理，重新进行焊接。

2.6 注意事项

确保焊接环境干燥、无风，以免影响焊接质量。对于特殊部位的焊接，如臂架根部和大弯连杆等，应进行详细的测量和分析，确保焊接尺寸和形状符合设计要求。在焊接过程中，应采取必要的防护措施，如佩戴防护眼镜、手套等，确保焊接人员的安全。

通过以上工艺方法的实施，可以有效控制混凝土泵车臂架焊后变形及焊接缺陷。然而，需要注意的是，不同的泵车臂架结构和材料性质可能需要不同的焊接工艺方法。因此，在实际应用中，应根据具体情况灵活调整和优化工艺方法，以达到最佳的焊接效果。

3 结束语

总之，控制混凝土泵车臂架焊后变形及焊接缺陷的工艺方法是一个综合性的过程，涉及焊前准备、焊接顺序和方式的确定、焊接工艺参数的确定、焊接过程的控制以及焊后处理等多个环节。通过科学的方法和严谨的操作，可以确保混凝土泵车臂架的焊接质量和性能达到最佳状态，为混凝土泵车的稳定运行和长期使用提供有力保障。

参考文献：

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