于姣 梁盛德 劉恩全

摘要：在經(jīng)濟(jì)取得長足發(fā)展的當(dāng)今時代，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)在各個制造領(lǐng)域中也相應(yīng)取得了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其在機車制造領(lǐng)域中，高速與重載兩個基本性質(zhì)為鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量提出了更高要求。本文從鋼結(jié)構(gòu)焊接易出現(xiàn)的問題出發(fā)，就機車鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗提出了相關(guān)建議，以期為同行業(yè)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：機車鋼結(jié)構(gòu);焊接質(zhì)量;檢驗

前言：

鋼結(jié)構(gòu)焊接強度高、重量輕、整體剛性強且具備較強的抗變形能力，同時鋼結(jié)構(gòu)焊接的經(jīng)濟(jì)性較強，因此在新時代越來越為人所認(rèn)可，應(yīng)用于機車的范圍也越來越廣。在此背景下，焊接質(zhì)量對機車鋼結(jié)構(gòu)造成的影響也日漸突顯，鋼結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量與機車安全性、可靠性都與焊接質(zhì)量息息相關(guān)，由此可見，對機車鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的檢驗工作尤為重要。

一、鋼結(jié)構(gòu)焊接易出現(xiàn)的問題

（一）外觀缺陷

鋼結(jié)構(gòu)焊接中的外觀缺陷也被稱為表面缺陷，此類缺陷不必借助儀器即可從鋼結(jié)構(gòu)工件表面直接觀察到。較為常見的外觀缺陷包括咬邊、焊瘤、凹陷與焊接變形等各類問題，也有鋼結(jié)構(gòu)工件表面存在氣孔或裂紋、單面焊未焊透根部等情況[1]。

（二）氣孔與夾渣缺陷

焊接過程中，一旦熔池內(nèi)氣體未及時在金屬凝固前逸出而殘存于焊縫中，則將在鋼結(jié)構(gòu)工件中形成空穴，即為氣孔缺陷。產(chǎn)生氣體的原因可能源于熔池缺乏保護(hù)而吸收了外界氣體，也可能是焊接冶金環(huán)節(jié)中反應(yīng)生成的氣體。出現(xiàn)氣孔缺陷時，鋼結(jié)構(gòu)工件焊縫的有效截面積將被減少，焊縫也將出現(xiàn)疏松問題，使用接頭強度下降，塑性降低，甚至容易引發(fā)泄漏。

夾渣是焊接后熔渣殘存于焊縫中的情況，其中點狀夾渣造成的危害與氣孔類似，存在尖角的夾渣可能出現(xiàn)尖端應(yīng)力集中的情況，且夾渣尖端易發(fā)展為裂紋源，具備較大的潛在危害[2]。

（三）裂紋缺陷

裂紋缺陷的產(chǎn)生原因一般為焊縫中的原子結(jié)合被破壞而出現(xiàn)了新界面，最終產(chǎn)生了縫隙。從裂紋產(chǎn)生溫度原因劃分，可分為冷裂紋與熱裂紋。冷裂紋是焊接結(jié)束后冷卻至馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M3以下出現(xiàn)的裂紋，往往在焊接結(jié)束后幾小時甚至幾天內(nèi)出現(xiàn)，因此也被稱為延遲裂紋。熱裂紋則產(chǎn)生于Ac3線附近，一般在焊接結(jié)束后立即出現(xiàn)，也被稱為結(jié)晶裂紋，熱裂紋往往表面上存在氧化色彩，同時喪失金屬光澤。裂紋在鋼結(jié)構(gòu)工件中的危害較大，尤其冷裂紋，易引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)斷裂，為后續(xù)使用帶來災(zāi)難性危害。

二、機車鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗建議

（一）技術(shù)能力檢驗

技術(shù)能力檢驗分為兩部分，其中之一是檢驗鋼結(jié)構(gòu)焊接相關(guān)技術(shù)文件，以確保焊接技術(shù)文件具備科學(xué)性與可行性，此環(huán)節(jié)也被稱為焊接工藝評定。工藝評定需要以技術(shù)規(guī)范要求為依據(jù)開展工件測試，以此驗證焊縫機械性能，如拉伸測試與硬度測試、缺口沖擊測試等。技術(shù)能力檢驗的第二部分是檢驗焊工技術(shù)能力，此環(huán)節(jié)需要焊工在鋼結(jié)構(gòu)焊接前進(jìn)行工作試件，試件須與實際產(chǎn)品材質(zhì)、板厚、焊接位置等各方面內(nèi)容保持一致，以此證明焊工技術(shù)水平，保障鋼結(jié)構(gòu)工件質(zhì)量，工作試件一般有斷口測試與焊縫宏觀金相測試等類型。

（二）焊接前檢驗

鋼結(jié)構(gòu)焊接工作開始前，需要先檢驗焊接設(shè)備，以此保障焊接電流與電壓處于正確且穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)而檢驗鋼結(jié)構(gòu)工件在焊接前的坡口與組對間隙、錯邊量等情況，以確保各類情況都與技術(shù)規(guī)范要求相契合。后續(xù)檢驗點固焊與定位焊的質(zhì)量情況，重點查看點固焊徹底打磨處理狀態(tài)與定位焊端頭打磨處理狀態(tài)。其次檢查焊縫區(qū)域二十厘米范圍內(nèi)的清潔度，以此確保焊縫的焊前打磨與去油污處理都符合要求。最后檢驗需要預(yù)熱的工件，看其是否已達(dá)到預(yù)熱要求[3]。

（三）焊接過程中檢驗

焊接過程中的檢驗環(huán)節(jié)主要包括檢驗焊接參數(shù)與焊接層間狀況，其次檢驗焊接順序控制環(huán)節(jié)。其中焊接參數(shù)需要注意電流與電壓、氣流量與焊接速度等各項數(shù)據(jù)，焊接層間狀況則需要注意清鏟與溫度控制環(huán)節(jié)。在檢驗焊接順序時，需要及時記錄檢驗情況，形成焊接檢驗文件。在機車鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗整體工作中，焊接過程中檢驗環(huán)節(jié)最為重要，此環(huán)節(jié)將對鋼結(jié)構(gòu)工件最終結(jié)果產(chǎn)生直接影響。因此對質(zhì)量檢驗單位而言，需要熟悉焊接工藝與焊接規(guī)范要求、焊接設(shè)計要求等情況，在檢驗過程中正確選擇檢驗控制點，使鋼結(jié)構(gòu)工件廢品率得以最大限度降低，從而減少后續(xù)返工現(xiàn)象，使焊接質(zhì)量得以提升[4]。

（四）焊接后成品檢驗

機車鋼結(jié)構(gòu)焊接工作完成后，針對成品的檢驗方法較多，可分為外觀檢驗、致密性檢驗與物理方法檢驗等。其中外觀檢驗相對簡便且應(yīng)用范圍相對較廣，也是成品檢驗的重要方法之一。在此檢驗方法中，主要可觀察焊縫表面缺陷與測量尺寸偏差，一般情況下前者可直接通過肉眼觀察，后者可借助標(biāo)準(zhǔn)樣板、量規(guī)、放大鏡等工具完成。一旦焊縫表面存在缺陷，焊縫內(nèi)部存在缺陷的可能性也極大，因此需要充分重視此問題。致密性檢驗可使用煤油試驗、載水試驗、水沖試驗等多種方法，確保鋼結(jié)構(gòu)工件致密性良好，具備安全性與可靠性。物理方法檢驗是利用物理現(xiàn)象進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗的方法，在使用物理方法進(jìn)行檢驗時，一般采取無操探傷檢測法，對鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)與規(guī)格、溫度等各類數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合考量，以此保障鋼結(jié)構(gòu)工件符合質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語：

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量已在機車制造工作中發(fā)揮了越來越重要的作用，因此強化機車鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢驗環(huán)節(jié)尤為重要。在檢驗鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量時，可從技術(shù)能力、焊接流程、成品外觀與致密性等各方面入手，以保障機車鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量合格，從而為機車發(fā)展提供更為有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]池娟.鋼結(jié)構(gòu)超聲波檢測標(biāo)準(zhǔn)對比[J].廣東建材，2021，37（12）：38-39.

[2]劇冠軍.復(fù)雜環(huán)境中大型鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù)分析[J].中國設(shè)備工程，2021（23）：220-221.

[3]康玉成.鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用[J].房地產(chǎn)世界，2021（23）：55-57.

[4]陸傳航.鋼結(jié)構(gòu)過焊孔的連續(xù)焊接封堵方法[J].焊接技術(shù)，2021，50（11）：50-53.