曹玲利，張恒

某重型卡車縱梁軸套焊接飛濺問(wèn)題研究

曹玲利，張恒

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

做成整圓筒形的保護(hù)軸的套筒簡(jiǎn)稱為軸套，作為駕駛室與后端車架連接的關(guān)鍵部位，某種重型卡車在實(shí)際生產(chǎn)中一般采用弧焊的焊接方式將軸套焊接于縱梁上，焊接后軸套內(nèi)多出現(xiàn)焊接飛濺，焊接飛濺的存在直接導(dǎo)致后續(xù)裝配時(shí)軸承磨損嚴(yán)重，因此焊接完成后需要對(duì)軸套內(nèi)的焊渣進(jìn)行清理，這就直接導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，不能滿足生產(chǎn)節(jié)拍的情況發(fā)生，因此解決軸套焊接飛濺就顯的尤為重要，文章主要針對(duì)焊接軸套中產(chǎn)生的飛濺問(wèn)題提供思路以及方法。

軸套飛濺；參數(shù)優(yōu)化；焊接方式轉(zhuǎn)變

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-158-02

前言

作為與軸承連接的關(guān)鍵部件，在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中起到固定和減小載荷摩擦系數(shù)的部件，軸套內(nèi)的焊接飛濺會(huì)直接導(dǎo)致軸承的磨損。某種重型卡車在生產(chǎn)縱梁時(shí)由于焊接飛濺的存在，現(xiàn)場(chǎng)一般采用的是銅銷堵孔的保護(hù)措施，加工人焊接時(shí)一般采用的是弧焊焊接方式是平焊焊接，焊接完成后現(xiàn)場(chǎng)的縱梁焊接飛濺仍然無(wú)法避免，焊接飛濺的產(chǎn)生主要影響因素有焊接參數(shù)、焊接角度、焊接方向、焊絲伸長(zhǎng)長(zhǎng)度等影響因素，因此為解決軸套焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺問(wèn)題就需要針對(duì)焊接影響因素進(jìn)行控制，來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)的要求。

1 焊接參數(shù)

1.1 焊接電流

焊接電流：實(shí)際上是送絲速度與熔化速度平衡的結(jié)果。

實(shí)際生產(chǎn)中當(dāng)焊絲直徑選定時(shí)，在小電流區(qū)域飛濺率較小，大電流區(qū)域飛濺率也較小，中間區(qū)域的飛濺率最大，由于焊接電流實(shí)際是送絲速度與熔化速度平衡的結(jié)果，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證焊絲直徑選定時(shí)，同一焊絲電流越大送絲速度越快，在電流相同的前提下，焊絲越細(xì)，送絲速度越快，在實(shí)際生產(chǎn)中選擇焊接電流時(shí)應(yīng)該首先避開(kāi)焊接飛濺大的區(qū)域，在焊絲直徑選定的前提下，選擇合適的送絲速度，以保證焊接飛濺最小?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中板料的厚度確定后，經(jīng)過(guò)工藝現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證：當(dāng)料厚小于1.5，選擇焊絲直徑0.8，焊接電流80-120A；當(dāng)料厚在1.5≤T≤4，焊絲直徑1.0，焊接電流110-140A，當(dāng)料厚5≤T≤6，焊絲直徑1.2，焊接電流150-170V，為解決軸套焊接飛濺問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)料厚選擇電流為160A時(shí)飛濺最小，對(duì)焊接電流進(jìn)行優(yōu)化。

1.2 焊接電壓

提供焊絲熔化能量，電壓越高焊絲的熔化速度越快；焊接電壓的設(shè)定一般按照經(jīng)驗(yàn)公式，進(jìn)行選擇，根據(jù)焊接條件選定相應(yīng)的焊接電流后，然后根據(jù)公式計(jì)算焊接電壓：

＜300A：焊接電壓=(0.05×焊接電流+14±2）伏

＞300A：焊接電壓=(0.05×焊接電流+14±3）伏

在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明證明焊接電壓越高，弧長(zhǎng)變長(zhǎng)，飛濺顆粒變大，易產(chǎn)生氣孔，焊道變寬，熔深和余高變小，焊接電壓偏低時(shí)，焊絲插向母材，飛濺增加，焊道變窄，熔深和余高大，因此根據(jù)焊接電壓的選定一般按照經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行選擇，電壓的過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)直接影響焊接飛濺的大小。與此同時(shí)焊接電壓的大小還會(huì)受焊接電纜長(zhǎng)度的限制而產(chǎn)生相應(yīng)的損失，當(dāng)使用大電流，同時(shí)使用加長(zhǎng)電纜的同時(shí)，應(yīng)該同時(shí)考慮輸出電壓的損失，以控制焊接飛濺的大小 。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際焊接情況，按照公式當(dāng)＜300A：焊接電壓=(0.05×焊接電流+14±2）伏，可最佳焊接電壓選定為U=（0.05×160+14 ±2)=20-24V，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證后，焊接電流實(shí)際應(yīng)選定23v為最佳，飛濺最小。

2 焊接方向與角度

2.1 焊接方向

焊接方向相關(guān)概念：

左向焊法：操作者右手握槍時(shí)，由右至左方向焊接，焊槍噴嘴與焊接方向成鈍角（＞90°）稱為左向焊法（圖1）；

右向焊法：操作者右手握槍時(shí)，由左至右方向焊接，噴槍噴嘴與焊接方向成銳角（＜90°）稱為右向焊法。(圖2)

圖1 左向焊法

圖2 右向焊法

2.2 焊接角度

焊接角度相關(guān)概念：

工作角：焊槍軸線與焊件表面所成的角（如圖3）。

行走角：在焊槍軸線與焊接方向所在平面內(nèi)，焊槍軸線與垂直于焊接方向直線所成的角；

角焊縫工作角為45°，對(duì)接焊縫工作角為90°，行走角根據(jù)焊接方向的不同，又有前傾角和后傾角之分，右向焊時(shí)稱為后傾角(如圖4)，左向焊時(shí)稱為前傾角（如圖5）。

在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)焊槍垂直時(shí)飛濺量最小，傾斜角度越大，飛濺越多，焊槍前傾或者后傾最好不要超過(guò)20°，通過(guò)焊接角度的優(yōu)化，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人弧焊的變位焊接方式，將原來(lái)的平焊焊接改為立焊焊接，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)軸套內(nèi)焊接飛濺徹底的得到了解決，為方便加工人實(shí)施立焊焊接，設(shè)計(jì)立焊工裝保證焊接過(guò)程得以順暢的實(shí)施，立焊工裝如圖6：

圖5 前傾角

圖6 立焊工裝

3 焊絲伸長(zhǎng)長(zhǎng)度

焊絲的伸出長(zhǎng)度，焊絲伸出長(zhǎng)度對(duì)飛濺也有影響，一般焊絲伸出長(zhǎng)度應(yīng)盡可能縮短；一般焊絲伸出長(zhǎng)度（10-20）mm，約為焊絲直徑的10-15倍左右；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證在焊接縱梁軸套時(shí)采用的焊絲伸長(zhǎng)長(zhǎng)度選擇為10mm為最優(yōu)，可以有效的控制焊接飛濺量。

綜上因素，現(xiàn)場(chǎng)最后選定恰當(dāng)?shù)碾娐?、與之匹配的電壓，適量的焊絲伸長(zhǎng)長(zhǎng)度，合適的焊接角度，最后徹底解決焊接軸套飛濺問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化焊接過(guò)程有效的提高加工人的焊接技能，縮短了打磨焊接飛濺的時(shí)間，取消了銅銷堵孔這一加工過(guò)程時(shí)間的浪費(fèi)，有效的提高了焊接效率，提升焊接節(jié)拍，如下圖7以及圖8所示，焊接飛濺得到有效的解決。

圖7 參數(shù)優(yōu)化前

圖8 參數(shù)優(yōu)化后

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)焊接飛濺參數(shù)的優(yōu)化，尤其是焊接方式的轉(zhuǎn)變，徹底的解決了軸套內(nèi)的焊接飛濺，有效的節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間，為以后在該類問(wèn)題的解決上提供了新的思路方法。

[1] 熊臘森.焊接工程基礎(chǔ)[M],2002.2.

[2] 楊新華.焊接方向與角度對(duì)焊縫成形的影響[J].現(xiàn)代焊接,2016(4).

Study on welding spatter of a heavy truck longitudinal beam

Cao Lingli, Zhang Heng
（Shaanxi Heavy Duty Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）

In the whole of the protection of the cylindrical shaft sleeve for short sleeves, as the key part of bridge connected to the back end frame, some heavy trucks commonly used in the actual production of arc welding welding way the sleeves on the longitudinal beam welding, welding more occur on the rear axle housing welding spatter and weld spatter exist directly led to the subsequent assembly when bearing wear serious, therefore after completion of welding need inside the shaft sleeve to clean welding slag, which directly lead to the production efficiency is low, cannot satisfy the production rhythm, so solve the shaft sleeve welding spatter is particularly important, this article mainly provides the ideas and methods for the spatter problem in the welding sleeve.

collar; parameter optimization; welding splash way transformation

U462.1

A

1671-7988 (2017)16-158-02

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.16.055

曹玲利，就職于陜西重型汽車有限公司。