高空作业车臂架焊接技术

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1、高空作业车臂架焊接技术王元月谷琦琦海伦哲专用车辆股份有限公司摘要：臂架作为高空作业车主要部件对整车的性能及安全起着重要的作用，臂架零部件主要通过焊接实现连接，在生产过程中由于受到各种因素的影响，臂架左右槽钢主焊缝极易出现未焊透的缺陷，通过分析问题产生的原因改进丫焊接工艺，通过生产证明，焊透率得到较大的提高。关键词：高空作业午未焊透;焊接工艺;臂架;收稿日期：2017-01-11Received：2017-0卜11采用焊接的方式连接是目前高空作业车金属结构最主要的连接方式。在实际工作状态下，臂架位罝长期处于负载运转下，焊缝处会受到各种交变载荷和应力的作用，若焊缝存在一定的缺陷，极

2、易在缺陷处造成应力集中，产生裂纹。未焊透作为焊缝缺陷中危害较大的一种，不仅会使焊缝有效面积减小，造成焊接接头强度下降，而且会引起应力集屮，大大降低焊接接头的疲劳强度。因此，制订合理的焊接工艺提高焊缝焊透率对提高产品质量及使用安全性起着重耍的作用。1焊接工艺及缺陷分析图1为臂架左右槽钢的焊接示意图，屮间位置为焊缝位置。阁1焊接示意阁下载原阁焊接方法采用熔化极气体保护焊半自动焊，母材为Q460D钢，厚度为4mm。保护气体为*(Ar)80%+4)(C02)20%混合气体，焊丝采用SLD-70，焊接工艺参数见表1。表1焊接工艺参数下载原表焊道焊丝直径/mm煶接电流/A电弧电压/V接性焊

3、极1/(11.216024DC+釆用上述工艺参数进行焊接，当工件坡U间隙始终控制在1mm时，通过直线自动焊机•-次成形焊透性较好，但由于板材折弯精度等一系列问题，间隙不容易控制，甚至出现两端间隙超过2mm时中间都不存在间隙的情况，如图2所示。图2点固焊状态下载原图若间隙超过1.5mm，就需要采用手工焊进行打底焊，随后采用自动焊机进行盖面焊。后期发现当坡口根部不存在间隙吋，焊工也对其进行手工打底焊，而由于热输入等原因，当不存在间隙也进行打底焊时，焊缝就会出现未焊透的缺陷。与焊工进行交流得知，若不进行手工打底焊，在直线焊机盖面焊时会出现“炸丝现象”，影响表面成形，如图3所示。图3焊

4、缝表面形貌下载原图为解决“炸丝”的问题，首先分析其产生的原因，通常可能是由以下几种原因造成：（1）焊道污染，存在油溃和油漆；（2）送丝系统阻塞；（3）焊接工艺参数不匹配；（4）焊丝或板材杂质较多。首先用打磨机打磨1条焊缝，使焊缝周围没有任何污染再进行焊接，发现还是出现“炸丝”现象，排除了第1个可能的原因。其他3种因素通过现场验证也不成立，因为人工打底焊之后再进行焊接就不会出现“炸丝”的现象，说明其他3种因素都不是造成其“炸丝”的原因。随后对焊接工艺参数进行了调整，将焊接速度降至400mrn/min，“炸丝”现象有所减缓，焊接效果如图4所示。图4焊缝表面与根部形貌下载原图除丫点固

5、焊位置处未焊透之外，其余地方棊本全部焊透，焊透率达到90%以上，但由于焊接速度的降低，焊缝表面不饱满，根部余高过大，当间隙不均匀时，焊道表面高低不平，打底焊的地方焊道和对饱满，未打底焊的位罝焊道和对较平。随后去除根部间隙，将焊接速度调整为500mm/min,焊接效果如图5所示。阁5焊缝表面与根部形貌下载原阁由图5可以看出，焊透率依然很高，余高和对于400mm/min焊缝的较高，但是速度提高之后，“炸丝”现象也随之加剧，表面成形也不美观。通过改变焊接速度无法解决“炸丝”现象，但是通过此次试验也明确了在直线焊机上直接焊接，焊缝处无论是否存在间隙不进行打底焊都可以焊透，而且焊透率可达

6、90%以上。从上述试验说明了只耍解决“炸丝”的问题，焊缝焊透率也将随之解决。随后按照无间隙工艺继续多个试样焊接之后发现，在焊接过程中出现“炸丝”现象时，焊丝伸出长在不断地变化，通过查阅相关资料产生这种现象的原因可能是由于焊接电源特性导致的。因为在气体保护焊焊接方法中，焊接工艺参数（焊接电流、电弧电压）在焊接过程屮应保持不变，而其先决条件是保持电弧长度不变。对于熔化极气体保护焊而言，保护电弧长度不变的调节方式称为AI调节，这种调节方式是送丝速度在焊接过程中不变，当弧长发生变化时，会导致焊接电流出现较大的变化。如图6所示，当电弧从I点移到II点时，电弧将变长，此时焊接电流明显变小，

7、导致焊丝熔化速度减慢，在最短的时间内电弧恢复到原始长度（I点）。当电弧移动到III点时电弧变短，焊接电流明显增大，焊丝熔化速度加快，则电弧长度乂重新恢复到I点的原始长度。臂筒槽钢点焊之前使用咬边机进行咬边打坡口，由图6可以看出，咬边机加工出的坡U呈现锯齿状，当直接在直线焊机进行焊接时，电弧在凹陷位置就会击穿母材，此时焊丝长度变长，当焊丝到达凸位置时电弧无法击穿母材，焊丝长度就会急剧变短，通过改变焊接电流从而改变焊丝熔化速度来使电弧长度恢复，这就造成焊丝的长度在焊接过程中不断地急剧变化，导致“