摘要：在大型工业机械设备生产、加工过程中，经常会用到焊接工艺。对一些厚度在100mm以上的钢板进行焊接时，如果焊接技术不过关，或是使用的焊接材料质量不合格，就容易影响到焊接质量，对工业机械设备的加工和使用效果造成负面影响。因此文章重点就工业机械设备加工过程中的焊接工艺展开分析。
关键词：工业机械设备；加工；焊接工艺
焊接作为现阶段金属材料连接的一种主要方式，在实际焊接过程中焊接效果容易受到多方面因素的影响，包括加工材料的质量、焊缝金属性能、焊接技术水平等。为了保障机械设备加工焊接效果，需要树立全过程质量管理理念，分别从前期的材料选择、焊接工艺各个环节的技术控制，以及完善焊接管理制度等方面加强监督管理，提高工业机械设备的焊接性能。
1工业机械设备加工焊接缺陷
焊接缺陷的存在会直接影响工业机械设备的使用效果，根据缺陷分布位置的不同，可以将其分为外部缺陷和内部缺陷两种类型。其中常见的外部缺陷有咬边、弧坑、焊穿、焊瘤、气孔、电弧擦伤等几种。以咬边为例，其产生原因通常是在焊接操作时，实际焊接电流超过了额定电流，以至于电弧拉得过长，在恒焊、仰焊中比较常见。对于咬边问题，除了要加强电流控制外，还要求工作人员规范运条方法，找准焊接角度，可以降低咬边问题的发生率。常见的内部缺陷有裂纹、夹渣、白点、未焊透等几种。以未焊透为例，焊接电流偏小，焊接速度过快，都会造成焊接效果不理想。要想保证材料焊透，应调整焊接电流至合适大小，控制好焊接速度，尽量缩短电弧长度，均匀焊接。
2工业机械设备加工焊接技术要点
2.1开坡口
对于厚度超过100mm的厚材料，为了取得良好的焊接效果，应提前对材料进行坡口处理。在材料的双面开一个“V”字型口。坡口角度与熔深有密切联系，通常来说坡口角度越大，熔深越深。
2.2焊前清理
开坡口结束后，还需要对材料进行简单的清理工作，为下一步的焊接创造良好的条件。例如使用锉刀或砂纸将坡口位置打磨光滑，坡口内壁也要进行简单的打磨，避免存在明显的切割痕迹。另外，还要清理材料表面的油污、铁锈等物质，做好焊前清理可以有效防止后期焊接操作中出现气孔、夹渣、裂纹等问题。因此，作为焊接前的最后一道工序，清理工作也需要引起焊接技术工人的高度重视。
2.3烘干焊条
使用碱性焊条可以在一定程度上提高焊接效果。选择合适的焊条之后，还要对焊条进行烘干处理。将焊条置于300℃的恒温环境下，持续进行加热烘干约1小时。如果焊条不是直接使用，可以将其放置于恒温（100℃）密封桶内进行保存，待使用时将其取出。
2.4控制预热温度
在正式焊接前需要对钢板进行预热。这是十分重要的焊接加工工序，预热时需符合钢板厚度以及其中的碳含量。气保焊焊接和焊接碱性焊条时，需要具备180℃-200℃的预热温度，同时还需合理应用电加热，保持均匀的预热温度。焊接设备时，需要存在200℃-400℃的层间温度。如果中断焊接，则需要重新进行预热。
2.5输入焊接参数
如上文所述，焊接过程中电流大小、焊接速度、焊接角度等参数的变化，都会对最终的焊接效果产生直接影响。因此在实际操作时，也要将焊接参数调整至最佳状态。例如根据焊接直径的不同，对于直径为3.0mm的打底焊，将电压调整为20V-25V，焊接电流为100A-140A，焊接速度控制在180-220mm/min；对于直径为4.0mm的普通焊接，将电压调整至25V-30V，焊接电流为150A-200A，焊接速度控制在200-240mm/min；对于直径为1.5mm的二氧化碳气保焊，将电压调整至24V-28V，焊接电流为220A-250A，焊接速度控制在250-350mm/min。
2.6焊接操作
用多层多道焊的焊接方式。薄焊层窄焊道，不可以随意摆动立焊部位。此外，立焊过程中，摆动的时候也不可以超过20mm。
2.7焊接机械设备管理
为了确保焊接机械设备的整体质量，在完成焊接整体厚度的1/2和1/4时，需要适当进行中间UT探伤，以及时发展和解决焊接过程中出现的问题，及时返修，从而保证焊接设备的整体质量。一般情况下，在进行两次返修后，如果还是会出现焊接缺陷，此时需要暂停焊接和返修，待充分考虑各种因素后，再进行返修和焊接。一是清除焊接缺陷时，合理应用碳弧气刨，之后把其打磨形成U破口，直到表面，光亮不存在渗碳层和氧化皮为止；二是基本形式为碳气刨破口，半径不小于6的圆滑破口底部，平整的破口斜面，20°左右的斜面夹角；三是检测打磨部位时应用PT方式，以保证能及时清理干净缺陷。
2.8焊后消氢处理
完成焊接后，还要对焊接部位进行后预热处理，提高焊接效果。将温度调节至300℃，并保持恒定，整个后预热持续时间一般在3小时左右，条件允许情况下可延长至5小时。后预热结束，使用石棉等耐高温且具有一定保温隔热效果的材料，将工业机械设备加工焊接部位遮盖住，让其热量缓慢散失和降温。大约在静置36小时后，焊接部位的温度可以回归至正常时，此时可以依据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法（GB11345）》国家标准或者相关检测规范，对焊接设备最终进行UT探伤。
3焊接质量控制举措
3.1材料质量控制
在焊接工作中，需要对材料的选取等环节进行严格控制，这也是整套焊接操作的基础和必备条件。对不同材料的说明性文件进行有效对比，从而充分保证不同材料的质量以及尺寸与标准要求相符合，否则需要对焊接材料及时进行更换处理，在完成这些工作之后再进行焊接的操作。
3.2控制焊接工艺
焊接工艺的规范程度对焊接质量的影响作用比材料质量对焊接质量的影响作用更大。在宏观角度上进行分析，对焊接工艺的控制可以归纳为对焊接工作方式的有效把控。特别是对焊接顺序的控制，需要从根本上提升焊接操作的性价比以及可实施性，同时需要严格控制焊接的温度条件及相关材料的后处理等环节，保证焊接操作的有效性、可靠性，具有很强的现实意义。
3.3焊接设备元件控制
在焊接设备体系当中，元件的数量是非常庞大的，元件的运行品质及其合理性对焊接工作质量存在着直接影响。在焊接的过程中，需要时时刻刻保证设备元件处于正常的运行状态中，为焊接操作的顺利开展提供保障。在检修的过程中，需要及时更换已经受损的设备元件，这主要是由于某一个设备元件出现问题都可能对整个焊接操作造成不可挽回的损失，也会出现一系列社会性的安全问题。
3.4设备控制
焊接过程中，所使用的焊接设备上会对工作状态的电流进行显示，工作人员需要时刻保证工作电流数值在正常波动的范围内，这也是保证焊接设备处于正常运转状态的基础，从而最大限度地发挥出设备的可操作价值，保障机械制造过程中的焊接品质。
总之，在机械制造行业当中，质量控制与安全保障工作同样重要，因为焊接是机械制造行业的必要操作环节，因此需要切实做好焊接质量的管理与控制工作，才能更好地为机械制造工作奠定良好基础。焊接工作质量在一定程度上直接影响着机械制造结构的稳定性，也关系到机械制造行业的发展，因此需要不断强化在设备、工艺、材料以及人员等多方面的控制工作，为焊接工作的有效开展提供保障。
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