第44屆世界技能大賽選拔賽焊接項(xiàng)目簡(jiǎn)評(píng)

 

2016年7月8日——10日，歷時(shí)3天的激烈角逐，第44屆世界技能大賽（焊接、建筑金屬結(jié)構(gòu)）2個(gè)項(xiàng)目的技能選拔賽在四川成都技師學(xué)院順利落下帷幕，北京時(shí)代科技股份有限公司提供的三款焊接設(shè)備為大賽的順利進(jìn)行提供了有力的保障。

本次大賽的焊接項(xiàng)目涉及三種母材種類(lèi)（不銹鋼、碳鋼、鋁合金），四種焊接工藝，共分三個(gè)模塊。

第一模塊由四組低碳鋼試件組成，10mm對(duì)接仰焊板（如圖1）、管管對(duì)接45度固定（如圖2）、16mm板橫焊（如圖3）和板立角焊（如圖4），焊接方法要根據(jù)抽簽確定，這四組低碳鋼試件中，從技術(shù)層面上講，全手工焊條焊接的仰焊板和45度管管對(duì)接焊難度較大，由于仰焊板在歷屆焊接技能大賽的賽項(xiàng)上都必不可少，所以在操作技能上各家都有所掌握，所比的是誰(shuí)家的基本功更扎實(shí)，技術(shù)掌握得更到位。45度管管對(duì)接電弧焊的難點(diǎn)個(gè)人認(rèn)為有兩點(diǎn)，第一是打底階段每一個(gè)接頭的處理及焊接后在保證背面成型好的基礎(chǔ)上，焊縫正面是否有較深?yuàn)A溝或焊肉下垂的現(xiàn)象，從而影響蓋面后的焊縫內(nèi)在質(zhì)量。第二個(gè)難點(diǎn)是蓋面焊接要做到焊縫對(duì)咬邊的控制，通過(guò)焊接過(guò)程中的斜拉擺動(dòng)來(lái)控制好熔池走向，使焊肉不出現(xiàn)下垂和咬邊。從本次大賽的45度管管焊的總體成績(jī)來(lái)看，由于焊接過(guò)程中允許進(jìn)行電動(dòng)工具打磨處理，所以對(duì)于內(nèi)在質(zhì)量的控制都做得還不錯(cuò)，65名選手中射線探傷0分的只有8人。選手中外觀分?jǐn)?shù)丟分的較多，滿分50分中，最高得分也只有36分，可見(jiàn)該項(xiàng)目還是有一定的難度。

 

圖1：10mm對(duì)接仰焊板

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圖2：管管對(duì)接45度固定

 

圖3：16mm板橫焊

 

圖4：板立角焊

第二模塊和第三模塊分別是鋁合金管板結(jié)構(gòu)的焊接（如圖5）和不銹鋼結(jié)構(gòu)件的焊接，可以說(shuō)這兩個(gè)模塊也是本次大賽難度最大的，技術(shù)含量較高的兩組焊接試件。

第二模塊鋁合金構(gòu)建中鋁管的焊接難點(diǎn)主要在于背部融透（如圖6）和內(nèi)在質(zhì)量的保證。背部融透主要是考驗(yàn)選手對(duì)熔池的理解，在組對(duì)焊縫0間隙的情況下，如何能夠識(shí)別熔池溫度是否達(dá)到，送遞焊絲時(shí)間的選擇，這些都至關(guān)重要，而且在焊接過(guò)程中，由于鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)大，焊接過(guò)程中隨著溫度的上升，焊接速度也會(huì)越來(lái)越快，如果手法跟不上，只是依靠小電流慢速焊，這樣就會(huì)在某一點(diǎn)（比如引弧處）不停的加熱，局部時(shí)間加熱久了焊縫內(nèi)部會(huì)很容易出現(xiàn)過(guò)熱裂紋，焊縫表面發(fā)白無(wú)光澤，所以鋁合金焊接一般要求大電流快速焊接，也是為了在引弧初期就能夠快速打開(kāi)鋁合金表面的Al₂O₃薄膜。該薄膜熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，極大地超出了鋁的熔點(diǎn)（660℃），由于這層薄膜的保護(hù)，所以鋁不易產(chǎn)生腐蝕，但在焊接時(shí)，Al₂O₃會(huì)阻礙熔池金屬良好結(jié)合，容易形成夾渣氣孔等缺陷，可以說(shuō)是焊接的障礙，所以在鋁合金焊接中要想達(dá)到探傷一級(jí)確實(shí)很難。一般要先進(jìn)行酸堿水清洗或機(jī)械清理等前期處理。還要保證干燥不潮濕的情況下焊接才能夠保證質(zhì)量，當(dāng)然對(duì)于選手的焊接操作技能也是首選。這次參賽的65名選手中，該項(xiàng)射線探傷滿分40分的情況下只有一人滿分，30分以上的有7人，內(nèi)在質(zhì)量不得分的占多數(shù)。這與鋁合金焊接普及面較窄也有關(guān)系。隨著這項(xiàng)賽事的不斷進(jìn)展。我想在不久將來(lái)大家一定會(huì)攻克難關(guān)，充分掌握好這門(mén)技術(shù)。

 

圖5：鋁合金管板結(jié)構(gòu)的焊接

 

圖6：背部融透

對(duì)于第三模塊中不銹鋼結(jié)構(gòu)件的焊接，個(gè)人觀點(diǎn)是其焊接難點(diǎn)要更甚于鋁合金的焊接。眾所周知不銹鋼在高溫狀態(tài)下非常容易氧化，而且變形量也較大。這次的不銹鋼結(jié)構(gòu)件組對(duì)完畢后，所有焊縫根據(jù)要求都不允許留間隙、開(kāi)坡口焊接，并在背部充氣的情況下實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型（如圖7），它的焊接難點(diǎn)之一首先是為防止變形，如何選擇好組對(duì)之后的焊接順序，其次是焊接過(guò)程中如何能夠保證一次焊接背部成型和表面焊縫成型不氧化，乍聽(tīng)起來(lái)好像這兩點(diǎn)有些矛盾，首先要想保證在不留間隙的情況向背面焊透，就要使熔池的溫度充分達(dá)到，而熔池溫度一旦過(guò)高焊縫表面就很容易氧化發(fā)黑，本屆比賽各路選手也是各顯其能，對(duì)于氬弧焊噴嘴的使用從6號(hào)嘴到10號(hào)甚至更大都有使用。其實(shí)從理論上來(lái)講，要想使氬弧焊接不銹鋼表面成型好，顏色好，主要就是氣體的保護(hù)效果，如果比賽允許使用氬氣保護(hù)拖罩進(jìn)行三重保護(hù)，即熱影響區(qū)也保護(hù)起來(lái)，那么焊縫達(dá)到銀白色的金屬光澤也是有可能的，但這次只允許兩重保護(hù)（即內(nèi)充氣和氬弧槍本身氣體），那么對(duì)于焊縫的正表面只能采取大口徑噴嘴進(jìn)行，才能擴(kuò)大保護(hù)范圍，如果條件允許，也可以采用噴嘴內(nèi)裝有濾網(wǎng)的大口徑噴嘴進(jìn)行焊接，這樣的氣體保護(hù)會(huì)更均勻。但前提是采用大噴嘴口徑的焊槍對(duì)焊接過(guò)程中選手對(duì)熔池觀察的視線會(huì)有所影響，也要逐漸適應(yīng)。這次大賽對(duì)于大噴嘴的使用只有少數(shù)單位想到了這一點(diǎn)。隨著本次大賽的結(jié)束，我想以后對(duì)于不銹鋼焊接的氧化問(wèn)題，會(huì)有更多的單位熟悉、掌握，甚至想出更好的辦法來(lái)解決不銹鋼焊接氧化的問(wèn)題。

 

 

圖7：?jiǎn)蚊婧鸽p面成型

 

圖8：試件展示

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