潘燦威，麥曉俊，戴建芯

（廣東省特種設(shè)備檢測研究院佛山檢測院，廣東 佛山 52800）

起重機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用十分廣泛，其在卸載、運(yùn)移等過程中發(fā)揮著不可替代的作用，但其工作環(huán)境復(fù)雜，一旦發(fā)生安全事故必然會造成重大的人員損失和財(cái)產(chǎn)損失，所以要保證起重機(jī)械在使用過程中的安全性。起重機(jī)作為一種大型的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備，在制造的過程中需要大量地用到焊接加工，由此可見，起重機(jī)的焊接質(zhì)量必然會對整個(gè)起重機(jī)的制造質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響。氣孔、裂縫、未焊透和形狀缺陷是焊接過程中最常見的缺陷類型，每種缺陷都會對起重機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的安全隱患，在起重機(jī)械的制造過程中一定要加強(qiáng)對焊接質(zhì)量的檢測，特別是要加強(qiáng)對未焊透和未融合這個(gè)不易發(fā)現(xiàn)的缺陷的檢測，才能為起重機(jī)械安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更有力的支撐。

1 起重機(jī)械焊接過程中常見的缺陷類型

1.1 氣孔

氣孔是焊接過程中最常見的缺陷類型，孔洞的存在會極大地降低焊接處的連接強(qiáng)度和剛度，影響起重機(jī)械的承載能力。根據(jù)氣孔所在的位置可以將起重機(jī)械焊接過程中產(chǎn)生的氣孔分為以下三種類型：內(nèi)部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。主要由以下幾個(gè)原因造成：（1）焊接電流過大。焊接電流過大會使電弧的長度變長，從而會對氣泡的排出形成一定的阻礙作用。（2）在焊接準(zhǔn)備階段，沒有將焊接部位清理干凈。（3）移動焊條的速度過快，從而使得氣泡尚未排出焊縫便已冷卻。（4）焊條受潮。受潮的焊條在焊接時(shí)水分高溫?fù)]發(fā)成氣體，不能及時(shí)排出最后也會形成氣孔。

1.2 裂縫

裂縫是所有焊接缺陷里危害最大的一種，會對焊接處的強(qiáng)度產(chǎn)生毀滅性的的影響，有時(shí)甚至?xí)苯訉?dǎo)致其不能使用。根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因?qū)⑵鹬貦C(jī)械焊接過程中產(chǎn)生的裂縫分為三種類型：（1）剛性裂縫。由于實(shí)際工作的需要起重機(jī)械的鋼結(jié)構(gòu)通常剛度都非常大，在焊接的過程中如果未能控制好焊接電流，那么焊接處的應(yīng)力將非常大，在焊接處便容易出現(xiàn)通身的縱向裂紋，也就是通常所說的剛性裂紋。（2）硫元素裂縫。硫元素裂縫的形成與被焊接材料自身的元素組成有關(guān)，起重機(jī)械所用的鋼材碳含量普遍偏高，硫、碳元素含量高的材料在焊接的過程中更易出現(xiàn)裂縫。（3）隙裂縫。主要由于焊接完成后被焊材料冷卻時(shí)間過快而出現(xiàn)脆化，形成一些極其微細(xì)的裂縫。這類裂縫通常都產(chǎn)生在材料的內(nèi)部，又由于極其微細(xì)，肉眼很難發(fā)現(xiàn)它的存在，所以在檢測的過程中，必須運(yùn)用專門的檢測設(shè)備對該類缺陷進(jìn)行檢測。

1.3 未焊透和未融合

未焊透和未融合指的是在焊接的過程中接頭根本沒有徹底融透或者是焊縫深度不合格的現(xiàn)象，通常出現(xiàn)在單面焊的坡口根部處或者是雙面焊的坡口鈍邊處。該類缺陷的存在會減少焊接處的有效面積，使得連接處的強(qiáng)度會大幅度下降。此外該類缺陷的存在還會使得連接處的應(yīng)力過于集中，會降低起重機(jī)的承載力和疲勞強(qiáng)度。主要產(chǎn)生的原因?yàn)樵诤附忧拔磳附犹庍M(jìn)行徹底的清潔，存在鐵銹、水分和其他的雜質(zhì)。

1.4 形狀缺陷

外形缺陷是最容易發(fā)現(xiàn)的一類焊接缺陷，形狀的改變僅僅是外在的表現(xiàn)，引起形狀改變的原因才是研究的重點(diǎn)所在。根據(jù)其形狀起重機(jī)械焊接中缺陷主要有以下兩種：（1）咬邊。咬邊主要是由于一些焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，焊接電流、焊接電壓過大或者是焊接速度過慢造成的。咬邊的出現(xiàn)也會增大焊接處的應(yīng)力集中，較小連接處的有效面積，使得連接處的強(qiáng)度下降，在起重機(jī)械這種對強(qiáng)度要求高的機(jī)械機(jī)構(gòu)的焊接過程一定要嚴(yán)格控制該類缺陷。（2）弧坑。在焊接的過程中由于收弧、斷弧的時(shí)機(jī)控制得不合適而使得焊縫末端出現(xiàn)的低洼部分而形成。填充物不足是焊縫處出現(xiàn)弧坑的最主要原因，該類缺陷對焊接質(zhì)量產(chǎn)生的影響與咬邊類似，也會對連接處的強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。

2 有效控制起重機(jī)械焊接質(zhì)量的策略

焊接缺陷的存在嚴(yán)重影響起重機(jī)械運(yùn)行安全，如果焊接的質(zhì)量得不到保證，那么在起重的過程中存在氣孔、裂縫等焊接缺陷的地方就可能會發(fā)生彎曲、斷裂甚至是垮塌等事故，從而會導(dǎo)致巨大的人員傷害和巨大的額財(cái)產(chǎn)損失。再者由于焊接缺陷的存在會嚴(yán)重的降低焊接處的強(qiáng)度和剛度，因此，其也會對整個(gè)起重機(jī)械的承載能力產(chǎn)生一定的影響。通常情況下，由于焊接缺陷的存在，實(shí)際生產(chǎn)的起重機(jī)械的承載能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)時(shí)得到的理論值，因此為了保證起重機(jī)械的承載能力，應(yīng)該規(guī)避焊接缺陷的出現(xiàn)。

2.1 加強(qiáng)焊工焊接資格管理

焊工的水平會直接影響焊接的質(zhì)量，因此有效的控制起重機(jī)械的焊接質(zhì)量首要任務(wù)就是要加強(qiáng)對焊工焊接資格的管理，保證焊工的技術(shù)水平。（1）加強(qiáng)考核與培訓(xùn)。通過不定期的組織培訓(xùn)有利于讓焊工學(xué)習(xí)更多的關(guān)于起重機(jī)械的焊接知識，了解焊接工藝的發(fā)展趨勢，也能夠幫助其學(xué)習(xí)更多的焊接技能。而加強(qiáng)考核的主要目的是對焊工的實(shí)際水平進(jìn)行檢測，只有測試合格者才能獲得焊接資格證書。（2）推行持證上崗與安全責(zé)任制。起重機(jī)械的焊接工作必須由獲得焊接資格證書的員工來完成，這個(gè)原則在任何時(shí)候都不能改變。對于獲得焊接資格的焊工要進(jìn)行歸檔管理，要做好焊接工作記錄并進(jìn)行存檔。而安全責(zé)任制度就是焊工必須對其所完成的焊接工作的質(zhì)量負(fù)責(zé)，其目的是督促焊工更加認(rèn)真負(fù)責(zé)地工作。

2.2 加強(qiáng)焊接工藝管理

焊接工藝管理包括焊接工藝方案制定、焊接工藝的執(zhí)行、焊接檢驗(yàn)等。起重機(jī)械現(xiàn)有的焊接工藝方案還存在諸多不合理和不完整之處，因此在今后的運(yùn)用發(fā)展過程中必須對現(xiàn)有的工藝方案不斷進(jìn)行優(yōu)化和完善。好的焊接工藝方案只有被嚴(yán)格執(zhí)行時(shí)才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，因此在焊接的過程中一定要督促焊工嚴(yán)格按照預(yù)定的方案來完成相關(guān)的工作，此外還要特別提醒焊工要注意焊接環(huán)境等一些容易被忽視的焊接條件。只有將焊工工藝管理工作做好，才能從體系上為焊接質(zhì)量提供更加可靠的保障。

2.3 加強(qiáng)焊接材料控制

焊接材料對起重機(jī)械結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，應(yīng)對焊接材料做好管理控制。（1）加強(qiáng)在采購焊接材料的過程中的檢測，保證焊材的合格率。（2）建立完善的焊材管理制度。做好焊材的采購、驗(yàn)收、發(fā)放、保管以及回收各個(gè)環(huán)節(jié)的記錄工作，并進(jìn)行存檔。（3）加強(qiáng)對焊材庫的管理。焊材通常情況對都存放在焊材庫中，只有在使用時(shí)才會取出，因此加強(qiáng)焊材庫的管理對保障焊材的質(zhì)量也具有重要意義。焊材的濕度會直接影響焊接的質(zhì)量，應(yīng)保證庫內(nèi)的濕度和溫度，并定期對焊材進(jìn)行烘干處理，保證在出庫時(shí)焊材的質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 加強(qiáng)焊接設(shè)備控制

電焊機(jī)作為焊接工作中不可或缺的工具，其可靠性和穩(wěn)定性也會影響焊接質(zhì)量。隨著科技水平的日新月異，焊接設(shè)備的自動化和智能化程度也在不斷提高，這也對焊工的技術(shù)水平提出了更高的要求，焊工必須保證能夠熟練地使用先進(jìn)的焊接設(shè)備。為了保證焊接工作能夠保質(zhì)高效完成。此外還應(yīng)該要做好焊接設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)工作，要定期對其進(jìn)行檢測與保養(yǎng)，只有如此，才能為起重機(jī)械焊接工作奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.5 加強(qiáng)焊接環(huán)境控制

焊接環(huán)境是焊接過程中最容易忽視的一個(gè)因素，但是焊接環(huán)境對焊接質(zhì)量也會產(chǎn)生重要的影響。在所有的環(huán)境因素中濕度、溫度和風(fēng)速對焊接質(zhì)量的影響最明顯，溫度過低會使得焊縫的冷卻速度過快，從而容易出現(xiàn)裂縫等缺陷，濕度過大會使水分容易進(jìn)入焊縫從而容易產(chǎn)生氣孔，風(fēng)速過大容易使焊接保護(hù)氣體被吹散，發(fā)揮不了其應(yīng)有的作用。因此，應(yīng)該盡量為起重機(jī)械的焊接工作提供一個(gè)良好的工作環(huán)境，盡可能地不要在濕度高、風(fēng)速大的室外環(huán)境中進(jìn)行相關(guān)的工作。

3 結(jié)語

綜上所述，起重機(jī)械的焊接質(zhì)量控制對起重機(jī)械的整體性能至關(guān)重要。在起重機(jī)械的焊接過程中，必須從焊工管理、工藝管理、材料控制、焊接設(shè)備控制等方面對焊接工作進(jìn)行控制，只有如此才能保證起重機(jī)械的質(zhì)量和安全性。