宋秀山

摘 要：通過對挖掘機動臂單邊V形坡口焊接工藝的研究，解決了在焊接過程中單邊V形坡口出現(xiàn)的未焊透、裂紋、夾渣等焊接缺陷，提高了動臂的整體可靠性。

關(guān)鍵詞：挖掘機；單邊V形坡口；對接接頭；角焊縫

中圖分類號：TU621 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0070-02

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型基礎(chǔ)設(shè)施項目的投資和建設(shè)也在增多，工程機械行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展機遇，挖掘機更是以工程機械領(lǐng)頭羊的姿態(tài)出現(xiàn)在大家面前。國內(nèi)挖掘機制造業(yè)經(jīng)歷了近50年的發(fā)展歷程，但普遍存在生產(chǎn)效率低、可靠性差的問題，特別是挖掘機的動臂、斗桿經(jīng)常出現(xiàn)開裂的情況，嚴(yán)重影響了用戶的使用。動臂開裂的原因主要體現(xiàn)在設(shè)計和制造上。對于制造原因引起的動臂開裂，大多是由于焊接缺陷造成應(yīng)力集中而引起的，因此，要提高挖掘機的可靠性，就必須要提高挖掘機的焊接質(zhì)量。

1 挖掘機動臂焊接接頭的類型

挖掘機動臂的結(jié)構(gòu)中存在多種焊接接頭，出現(xiàn)開裂的焊縫大多集中在對接接頭、單邊V形坡口的角焊縫等處。動臂單邊V形坡口的角焊縫如圖1所示。

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，目前大多采用焊接機器人利用單面焊雙面成型技術(shù)對對接接頭進行焊接，該技術(shù)可以有效控制此處的焊接缺陷，保證強度。但是，在挖掘機動臂中單邊V形坡口角焊縫的實際焊接中，無論是利用焊接機器人進行焊接，還是利用人手工焊接，如果不注意控制，則都比較容易出現(xiàn)焊接缺陷。

2 常見的焊接缺陷

利用超聲波探傷儀判定缺陷的位置，并進行剖切分析。常見的焊機缺陷一般有未焊透、裂紋、夾渣、咬邊等。通過對試件進行剖切分析發(fā)現(xiàn)，80%以上的焊接缺陷是未焊透，并且未焊透的焊接缺陷在實際操作過程中最難解決。裂紋、夾渣、咬邊等其他焊接缺陷可以通過調(diào)整焊接參數(shù)和焊接位置，并在焊接過程中觀察、調(diào)整得到很好的解決。

3 解決未焊透的焊接工藝試驗

通過對動臂的單邊V形坡口角焊縫進行分析發(fā)現(xiàn)，組對間隙、定位焊、鈍邊、焊接參數(shù)不合適等都有可能引起未焊透問題，因此，在生產(chǎn)過程中必須對這些因素逐項控制，才能提高焊接質(zhì)量，減少未焊透缺陷的產(chǎn)生。

3.1 未焊透相關(guān)因素的分析

通過制作焊接試件來分析組對間隙、定位焊、鈍邊、焊接參數(shù)等對未焊透的影響，分析后發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律。

3.1.1 組對間隙

通過實驗發(fā)現(xiàn)，無間隙會增加未焊透缺陷的產(chǎn)生；組對間隙過大（大于0.5 mm）會增加燒穿缺陷的產(chǎn)生；控制組對間隙可以在一定程度上避免未焊透缺陷的產(chǎn)生，但在實際生產(chǎn)中還是要盡量避免組對間隙的產(chǎn)生，如果存在間隙，應(yīng)盡量使組對間隙≤0.5 mm。

3.1.2 定位焊

通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)定位焊在焊縫背面時，有助于減少未焊透缺陷的產(chǎn)生；當(dāng)定位焊在正面時，定位焊的質(zhì)量直接決定了焊縫的質(zhì)量，且當(dāng)定位焊的焊縫尺寸較大時，未焊透的比例也會增加。在實際生產(chǎn)中，部分定位焊無法在焊縫背面施焊，而必須在焊縫上進行。試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)定位焊長度為30～50 mm、焊腳尺寸為3～5 mm時，焊接質(zhì)量最好。

3.1.3 鈍邊

通過試驗發(fā)現(xiàn)，鈍邊越小，融合效果越好，但隨著鈍邊的減小，同樣會加大燒穿的風(fēng)險，所以在實際生產(chǎn)中要合理控制鈍邊的大小。經(jīng)過試驗，確定鈍邊應(yīng)控制在1.5～2.5 mm之間。

3.1.4 焊接參數(shù)

通過試驗發(fā)現(xiàn)，焊接參數(shù)和焊接方法是影響焊接質(zhì)量最大的因素，同時也是最難控制的因素，要在生產(chǎn)中反復(fù)摸索才能確定。

3.2 單邊V形坡口角的焊縫

通過以上試驗發(fā)現(xiàn)控制組對間隙、定位焊、鈍邊等只能在一定程度上減少未焊透缺陷的產(chǎn)生，并不能從根源上解決單邊V形坡口角焊縫未焊透的問題。要想從根源上解決單邊V形坡口角焊縫未焊透的問題，還要從焊接參數(shù)和焊接方法上考慮。

3.3 焊接參數(shù)和焊接方法

摘 要：通過對挖掘機動臂單邊V形坡口焊接工藝的研究，解決了在焊接過程中單邊V形坡口出現(xiàn)的未焊透、裂紋、夾渣等焊接缺陷，提高了動臂的整體可靠性。

關(guān)鍵詞：挖掘機；單邊V形坡口；對接接頭；角焊縫

中圖分類號：TU621 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0070-02

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型基礎(chǔ)設(shè)施項目的投資和建設(shè)也在增多，工程機械行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展機遇，挖掘機更是以工程機械領(lǐng)頭羊的姿態(tài)出現(xiàn)在大家面前。國內(nèi)挖掘機制造業(yè)經(jīng)歷了近50年的發(fā)展歷程，但普遍存在生產(chǎn)效率低、可靠性差的問題，特別是挖掘機的動臂、斗桿經(jīng)常出現(xiàn)開裂的情況，嚴(yán)重影響了用戶的使用。動臂開裂的原因主要體現(xiàn)在設(shè)計和制造上。對于制造原因引起的動臂開裂，大多是由于焊接缺陷造成應(yīng)力集中而引起的，因此，要提高挖掘機的可靠性，就必須要提高挖掘機的焊接質(zhì)量。

1 挖掘機動臂焊接接頭的類型

挖掘機動臂的結(jié)構(gòu)中存在多種焊接接頭，出現(xiàn)開裂的焊縫大多集中在對接接頭、單邊V形坡口的角焊縫等處。動臂單邊V形坡口的角焊縫如圖1所示。

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，目前大多采用焊接機器人利用單面焊雙面成型技術(shù)對對接接頭進行焊接，該技術(shù)可以有效控制此處的焊接缺陷，保證強度。但是，在挖掘機動臂中單邊V形坡口角焊縫的實際焊接中，無論是利用焊接機器人進行焊接，還是利用人手工焊接，如果不注意控制，則都比較容易出現(xiàn)焊接缺陷。

2 常見的焊接缺陷

利用超聲波探傷儀判定缺陷的位置，并進行剖切分析。常見的焊機缺陷一般有未焊透、裂紋、夾渣、咬邊等。通過對試件進行剖切分析發(fā)現(xiàn)，80%以上的焊接缺陷是未焊透，并且未焊透的焊接缺陷在實際操作過程中最難解決。裂紋、夾渣、咬邊等其他焊接缺陷可以通過調(diào)整焊接參數(shù)和焊接位置，并在焊接過程中觀察、調(diào)整得到很好的解決。

3 解決未焊透的焊接工藝試驗

通過對動臂的單邊V形坡口角焊縫進行分析發(fā)現(xiàn)，組對間隙、定位焊、鈍邊、焊接參數(shù)不合適等都有可能引起未焊透問題，因此，在生產(chǎn)過程中必須對這些因素逐項控制，才能提高焊接質(zhì)量，減少未焊透缺陷的產(chǎn)生。

3.1 未焊透相關(guān)因素的分析

通過制作焊接試件來分析組對間隙、定位焊、鈍邊、焊接參數(shù)等對未焊透的影響，分析后發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律。

3.1.1 組對間隙

通過實驗發(fā)現(xiàn)，無間隙會增加未焊透缺陷的產(chǎn)生；組對間隙過大（大于0.5 mm）會增加燒穿缺陷的產(chǎn)生；控制組對間隙可以在一定程度上避免未焊透缺陷的產(chǎn)生，但在實際生產(chǎn)中還是要盡量避免組對間隙的產(chǎn)生，如果存在間隙，應(yīng)盡量使組對間隙≤0.5 mm。

3.1.2 定位焊

通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)定位焊在焊縫背面時，有助于減少未焊透缺陷的產(chǎn)生；當(dāng)定位焊在正面時，定位焊的質(zhì)量直接決定了焊縫的質(zhì)量，且當(dāng)定位焊的焊縫尺寸較大時，未焊透的比例也會增加。在實際生產(chǎn)中，部分定位焊無法在焊縫背面施焊，而必須在焊縫上進行。試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)定位焊長度為30～50 mm、焊腳尺寸為3～5 mm時，焊接質(zhì)量最好。

3.1.3 鈍邊

通過試驗發(fā)現(xiàn)，鈍邊越小，融合效果越好，但隨著鈍邊的減小，同樣會加大燒穿的風(fēng)險，所以在實際生產(chǎn)中要合理控制鈍邊的大小。經(jīng)過試驗，確定鈍邊應(yīng)控制在1.5～2.5 mm之間。

3.1.4 焊接參數(shù)

通過試驗發(fā)現(xiàn)，焊接參數(shù)和焊接方法是影響焊接質(zhì)量最大的因素，同時也是最難控制的因素，要在生產(chǎn)中反復(fù)摸索才能確定。

3.2 單邊V形坡口角的焊縫

通過以上試驗發(fā)現(xiàn)控制組對間隙、定位焊、鈍邊等只能在一定程度上減少未焊透缺陷的產(chǎn)生，并不能從根源上解決單邊V形坡口角焊縫未焊透的問題。要想從根源上解決單邊V形坡口角焊縫未焊透的問題，還要從焊接參數(shù)和焊接方法上考慮。

3.3 焊接參數(shù)和焊接方法

摘 要：通過對挖掘機動臂單邊V形坡口焊接工藝的研究，解決了在焊接過程中單邊V形坡口出現(xiàn)的未焊透、裂紋、夾渣等焊接缺陷，提高了動臂的整體可靠性。

關(guān)鍵詞：挖掘機；單邊V形坡口；對接接頭；角焊縫

中圖分類號：TU621 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0070-02

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型基礎(chǔ)設(shè)施項目的投資和建設(shè)也在增多，工程機械行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展機遇，挖掘機更是以工程機械領(lǐng)頭羊的姿態(tài)出現(xiàn)在大家面前。國內(nèi)挖掘機制造業(yè)經(jīng)歷了近50年的發(fā)展歷程，但普遍存在生產(chǎn)效率低、可靠性差的問題，特別是挖掘機的動臂、斗桿經(jīng)常出現(xiàn)開裂的情況，嚴(yán)重影響了用戶的使用。動臂開裂的原因主要體現(xiàn)在設(shè)計和制造上。對于制造原因引起的動臂開裂，大多是由于焊接缺陷造成應(yīng)力集中而引起的，因此，要提高挖掘機的可靠性，就必須要提高挖掘機的焊接質(zhì)量。

1 挖掘機動臂焊接接頭的類型

挖掘機動臂的結(jié)構(gòu)中存在多種焊接接頭，出現(xiàn)開裂的焊縫大多集中在對接接頭、單邊V形坡口的角焊縫等處。動臂單邊V形坡口的角焊縫如圖1所示。

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，目前大多采用焊接機器人利用單面焊雙面成型技術(shù)對對接接頭進行焊接，該技術(shù)可以有效控制此處的焊接缺陷，保證強度。但是，在挖掘機動臂中單邊V形坡口角焊縫的實際焊接中，無論是利用焊接機器人進行焊接，還是利用人手工焊接，如果不注意控制，則都比較容易出現(xiàn)焊接缺陷。

2 常見的焊接缺陷

利用超聲波探傷儀判定缺陷的位置，并進行剖切分析。常見的焊機缺陷一般有未焊透、裂紋、夾渣、咬邊等。通過對試件進行剖切分析發(fā)現(xiàn)，80%以上的焊接缺陷是未焊透，并且未焊透的焊接缺陷在實際操作過程中最難解決。裂紋、夾渣、咬邊等其他焊接缺陷可以通過調(diào)整焊接參數(shù)和焊接位置，并在焊接過程中觀察、調(diào)整得到很好的解決。

3 解決未焊透的焊接工藝試驗

通過對動臂的單邊V形坡口角焊縫進行分析發(fā)現(xiàn)，組對間隙、定位焊、鈍邊、焊接參數(shù)不合適等都有可能引起未焊透問題，因此，在生產(chǎn)過程中必須對這些因素逐項控制，才能提高焊接質(zhì)量，減少未焊透缺陷的產(chǎn)生。

3.1 未焊透相關(guān)因素的分析

通過制作焊接試件來分析組對間隙、定位焊、鈍邊、焊接參數(shù)等對未焊透的影響，分析后發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律。

3.1.1 組對間隙

通過實驗發(fā)現(xiàn)，無間隙會增加未焊透缺陷的產(chǎn)生；組對間隙過大（大于0.5 mm）會增加燒穿缺陷的產(chǎn)生；控制組對間隙可以在一定程度上避免未焊透缺陷的產(chǎn)生，但在實際生產(chǎn)中還是要盡量避免組對間隙的產(chǎn)生，如果存在間隙，應(yīng)盡量使組對間隙≤0.5 mm。

3.1.2 定位焊

通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)定位焊在焊縫背面時，有助于減少未焊透缺陷的產(chǎn)生；當(dāng)定位焊在正面時，定位焊的質(zhì)量直接決定了焊縫的質(zhì)量，且當(dāng)定位焊的焊縫尺寸較大時，未焊透的比例也會增加。在實際生產(chǎn)中，部分定位焊無法在焊縫背面施焊，而必須在焊縫上進行。試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)定位焊長度為30～50 mm、焊腳尺寸為3～5 mm時，焊接質(zhì)量最好。

3.1.3 鈍邊

通過試驗發(fā)現(xiàn)，鈍邊越小，融合效果越好，但隨著鈍邊的減小，同樣會加大燒穿的風(fēng)險，所以在實際生產(chǎn)中要合理控制鈍邊的大小。經(jīng)過試驗，確定鈍邊應(yīng)控制在1.5～2.5 mm之間。

3.1.4 焊接參數(shù)

通過試驗發(fā)現(xiàn)，焊接參數(shù)和焊接方法是影響焊接質(zhì)量最大的因素，同時也是最難控制的因素，要在生產(chǎn)中反復(fù)摸索才能確定。

3.2 單邊V形坡口角的焊縫

通過以上試驗發(fā)現(xiàn)控制組對間隙、定位焊、鈍邊等只能在一定程度上減少未焊透缺陷的產(chǎn)生，并不能從根源上解決單邊V形坡口角焊縫未焊透的問題。要想從根源上解決單邊V形坡口角焊縫未焊透的問題，還要從焊接參數(shù)和焊接方法上考慮。

3.3 焊接參數(shù)和焊接方法