第44屆世界技能大賽選拔賽焊接項目簡評

 

2016年7月8日——10日，歷時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個項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。

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

第一模塊由四組低碳鋼試件組成，10mm對接仰焊板（如圖1）、管管對接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度管管對接焊難度較大，由于仰焊板在歷屆焊接技能大賽的賽項上都必不可少，所以在操作技能上各家都有所掌握，所比的是誰家的基本功更扎實，技術(shù)掌握得更到位。45度管管對接電弧焊的難點個人認(rèn)為有兩點，第一是打底階段每一個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夾溝或焊肉下垂的現(xiàn)象，從而影響蓋面后的焊縫內(nèi)在質(zhì)量。第二個難點是蓋面焊接要做到焊縫對咬邊的控制，通過焊接過程中的斜拉擺動來控制好熔池走向，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來看，由于焊接過程中允許進(jìn)行電動工具打磨處理，所以對于內(nèi)在質(zhì)量的控制都做得還不錯，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，可見該項目還是有一定的難度。

 

圖1：10mm對接仰焊板

3

圖2：管管對接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，可以說這兩個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選手對熔池的理解，在組對焊縫0間隙的情況下，如何能夠識別熔池溫度是否達(dá)到，送遞焊絲時間的選擇，這些都至關(guān)重要，而且在焊接過程中，由于鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)大，焊接過程中隨著溫度的上升，焊接速度也會越來越快，如果手法跟不上，只是依靠小電流慢速焊，這樣就會在某一點（比如引弧處）不停的加熱，局部時間加熱久了焊縫內(nèi)部會很容易出現(xiàn)過熱裂紋，焊縫表面發(fā)白無光澤，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鋁合金表面的Al₂O₃薄膜。該薄膜熔點高達(dá)2050℃，極大地超出了鋁的熔點（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，Al₂O₃會阻礙熔池金屬良好結(jié)合，容易形成夾渣氣孔等缺陷，可以說是焊接的障礙，所以在鋁合金焊接中要想達(dá)到探傷一級確實很難。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。隨著這項賽事的不斷進(jìn)展。我想在不久將來大家一定會攻克難關(guān)，充分掌握好這門技術(shù)。

 

圖5：鋁合金管板結(jié)構(gòu)的焊接

 

圖6：背部融透

對于第三模塊中不銹鋼結(jié)構(gòu)件的焊接，個人觀點是其焊接難點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)件組對完畢后，所有焊縫根據(jù)要求都不允許留間隙、開坡口焊接，并在背部充氣的情況下實現(xiàn)單面焊雙面成型（如圖7），它的焊接難點之一首先是為防止變形，如何選擇好組對之后的焊接順序，其次是焊接過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，乍聽起來好像這兩點有些矛盾，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，對于氬弧焊噴嘴的使用從6號嘴到10號甚至更大都有使用。其實從理論上來講，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，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)會更均勻。但前提是采用大噴嘴口徑的焊槍對焊接過程中選手對熔池觀察的視線會有所影響，也要逐漸適應(yīng)。這次大賽對于大噴嘴的使用只有少數(shù)單位想到了這一點。隨著本次大賽的結(jié)束，我想以后對于不銹鋼焊接的氧化問題，會有更多的單位熟悉、掌握，甚至想出更好的辦法來解決不銹鋼焊接氧化的問題。

 

 

圖7：單面焊雙面成型

 

圖8：試件展示

以上僅為個人觀點，如有不當(dāng)之處歡迎各位專家批評指正，謝謝！

來源：內(nèi)部稿件