焊接工藝及施工組織研究

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摘要：在我國(guó)工程建設(shè)不斷走向繁榮昌盛的今天，選擇更具優(yōu)勢(shì)的焊接方式去完成繁重的焊接任務(wù)是工程修建的必行之策。本文就自行式氣壓焊的焊接工藝及施工組織進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的研究。

關(guān)鍵詞：氣壓焊；焊接工藝；施工組織

氣壓焊之所以能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁熱焊，主要是因?yàn)槠渚o密的接頭組織較鋁熱焊更耐用，在實(shí)際施工過程中更具優(yōu)勢(shì)。然而氣壓焊的弊端也很明顯。通常情況下，在進(jìn)行工程修建的過程當(dāng)中，會(huì)需要一段時(shí)間來進(jìn)行換軌、鋸軌及包括焊接在內(nèi)的多道繁瑣的工藝流程。這套工序流程總共所需要花費(fèi)的時(shí)間，被稱之為天窗時(shí)間[1]。然而在實(shí)際的工業(yè)工程修建過程中，天窗時(shí)間往往只有三個(gè)小時(shí)，這一系列繁瑣的工序本來就極其消耗人力，作業(yè)環(huán)境也十分艱苦，倘若焊接環(huán)節(jié)的上承和下啟工作遇到困難，那么整個(gè)焊接過程便會(huì)有較高的危險(xiǎn)性，也會(huì)直接影響到金屬焊接的效果。故而怎樣提高焊接工藝，在施工流程和組織上更加具有安全性和計(jì)劃性，就變成了一個(gè)重要的問題，需要進(jìn)行詳細(xì)深入的探討[2]。

1氣壓焊工藝及改進(jìn)研究

（1）氣壓焊工藝。所謂的氣壓焊，是利用氣體壓力進(jìn)行焊接的簡(jiǎn)稱。其工作原理與古代的冷兵器鍛打有異曲同工之妙。冷兵器在生產(chǎn)過程中需要高溫環(huán)境將原材料熔融變軟，好使它改變?cè)瓉淼男螤?，進(jìn)而改變成設(shè)計(jì)圖上進(jìn)行使用，故而冷兵器的鍛打通常是在高溫的火爐旁邊，將原材料放進(jìn)火中來改變其固有的形狀。氣壓焊也是如此，它是通過氣壓的極具變化來調(diào)節(jié)氧氣與乙炔火焰，使金屬材料的對(duì)接面溫度迅速升高，直至變軟變形，從而達(dá)到焊接的目的。（2）改進(jìn)研究。在焊接過程并不是單指焊接這道工序，整個(gè)焊接過程的工序種類繁多，任務(wù)繁雜，在傳統(tǒng)的氣壓焊過程中，需要大量的人力進(jìn)行支持。但高溫難耐的作業(yè)環(huán)境，缺乏氧氣的支持，極大的考驗(yàn)了施工人員的身體素質(zhì)。但整套焊接工序又必須細(xì)心冷靜，精細(xì)打磨，避免出現(xiàn)不必要的誤差，這對(duì)施工人員的心理素質(zhì)也是個(gè)極大的考驗(yàn)。在這種情況下，自行式氣壓焊的出現(xiàn)，無疑是解放了大量的勞動(dòng)力，使得施工人員擺脫了在極端環(huán)境下作業(yè)的日常工序。所謂自行式氣壓焊，可以自動(dòng)連接焊接過程的諸道工序，無需再耗費(fèi)人力進(jìn)行工序的轉(zhuǎn)換。（3）焊軌機(jī)的系統(tǒng)優(yōu)化。由于整個(gè)施工過程當(dāng)中，總有出現(xiàn)各種問題的可能性，對(duì)于氣壓焊的焊軌機(jī)中的系統(tǒng)軟件做一個(gè)升級(jí)和優(yōu)化，可以使其作為代替人工進(jìn)行施工過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)監(jiān)控的眼睛和耳朵，能夠敏銳的捕捉到異常情況的發(fā)生，并及時(shí)的做出恰當(dāng)?shù)奶幚?，或是將其狀況及時(shí)向上級(jí)做出匯報(bào)。但在電焊機(jī)的系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)之后，軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)冷卻水的日常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，倘若冷卻水的參數(shù)發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。那么焊接施工人員也能在第一時(shí)間知曉，能夠有充裕的時(shí)間來進(jìn)行問題排查，繼而做出下一步的決定。這個(gè)轉(zhuǎn)換是精細(xì)的、準(zhǔn)確的完全配合施工進(jìn)度的，倘若轉(zhuǎn)換機(jī)制或轉(zhuǎn)換時(shí)間發(fā)生了紊亂，導(dǎo)致了焊軌機(jī)的夾持動(dòng)作無法與施工進(jìn)度進(jìn)行配合，那么可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。而電焊機(jī)上的系統(tǒng)優(yōu)化和升級(jí)則避免了這一問題的發(fā)生，它能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)底端夾持的高低壓轉(zhuǎn)換，避免高低壓轉(zhuǎn)換的紊亂而給施工過程帶來不必要的麻煩，也與此同時(shí)避免了轉(zhuǎn)換故障給現(xiàn)場(chǎng)施工人員造成不必要的人身安全威脅。

2施工組織改進(jìn)研究

在技術(shù)層面，自行式氣壓焊的出現(xiàn)，有效的提升了傳統(tǒng)氣壓焊的工作效率，還極大的提高了氣壓焊的安全性能。但安全問題仍舊是冶金工業(yè)工程建設(shè)中需要引起重視的問題，哪怕是氣壓焊的技術(shù)已經(jīng)有了明顯的改進(jìn)，在施工組織方面仍需要特別的注意。畢竟冶金工業(yè)施工建設(shè)的安全問題，也不僅僅是由于施工技術(shù)不到位，或是施工過程當(dāng)中的技術(shù)失誤而引發(fā)的，倘若施工組織方面存有漏洞，也會(huì)引起嚴(yán)重的施工事故。（1）制燃材料安全問題改進(jìn)。前文也已談到，氣壓焊的工作原理是氧氣與乙炔火焰在壓力的作用下點(diǎn)燃產(chǎn)生高溫，使得金屬材料在高溫的環(huán)境下變軟變形，再在頂緞的壓力下進(jìn)行金屬零件之間的焊接。為了保證燃料的充足供應(yīng)，一般情況下，冶金高熱爐上都設(shè)有專門儲(chǔ)存氧氣的氧氣庫，以及專門儲(chǔ)存乙炔氣體的乙炔庫（乙炔氣體用于制作乙炔火焰），這兩個(gè)儲(chǔ)存庫里儲(chǔ)存的制燃材料都屬于危險(xiǎn)品，倘若在焊接的行進(jìn)過程，或施工現(xiàn)場(chǎng)制燃材料發(fā)生泄漏，將造成十分嚴(yán)重的后果。為了防止該類事故的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)特別注意對(duì)焊接爐內(nèi)的制燃材料的隔離及勘查，確保其處于安全環(huán)境中。（2）安全距離的把控。在金屬金屬焊接過程當(dāng)中，倘若不慎發(fā)生制燃原料泄漏的情況，或者某在焊接過程中發(fā)生焊接點(diǎn)與氧氣瓶發(fā)生碰撞的情況，則很可能引發(fā)非常嚴(yán)重的爆炸事故。故而金屬材料在焊接過程當(dāng)中，要特別注意控制與其他可燃物或助燃物之間的安全距離，只有時(shí)刻注意安全距離的把控，才能夠在一定程度上降低因制燃原料而發(fā)生的爆炸性事故。但金屬焊接并非只在焊接進(jìn)行過程當(dāng)中容易被引燃，實(shí)際上，對(duì)于焊接過程的實(shí)時(shí)監(jiān)察和控制，應(yīng)該貫穿整個(gè)施工過程，特別是在進(jìn)行線下焊接的時(shí)候。由于金屬材料在進(jìn)行線下焊接時(shí)，并非處于完全空曠的場(chǎng)地。在這種情況之下，為了避免因?yàn)榫嚯x過近使得焊材料上的制燃原料處于危險(xiǎn)系數(shù)較高的施工環(huán)境，在整個(gè)焊接施工過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制金屬材料的焊接施工地與其他可燃物之間的距離。這種安全距離的把控，能夠令焊接工藝上的制燃原料的存放環(huán)境自始至終處于一個(gè)能夠安全的狀態(tài)，有助于整個(gè)施工過程的順利進(jìn)行。（3）人身安全的保證。不論處于何種施工環(huán)境下，最需要注意的，仍然是施工人員的人身安全。施工人員的人身安全往往應(yīng)該放置在第一位。但由于現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的發(fā)展仍然存在局限性，使得自動(dòng)式氣壓焊在工作狀態(tài)下，總有需要人力進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)的工序。譬如焊軌接車間在進(jìn)行線下金屬焊接時(shí)，施工人員須站在焊接車間的某一側(cè)來進(jìn)行操控。倘或焊接場(chǎng)地的周邊有其他需要焊接的材料時(shí)，就會(huì)形成施工人員在兩處焊接操作場(chǎng)地，或者兩個(gè)焊接場(chǎng)地同時(shí)工作的情境。在這種情狀之下，如果施工人員沒有及時(shí)注意到把控與兩個(gè)焊接場(chǎng)地之間的距離，或者兩焊接場(chǎng)地材料之間的最小安全距離，那么在焊接操作在運(yùn)行使，并且材料之間并沒有控制在最小的安全距離，極有可能對(duì)人身安全造成嚴(yán)重的威脅。為了避免這種事故的發(fā)生，施工人員在焊焊接材料周邊進(jìn)行人工操控時(shí)，應(yīng)當(dāng)格外注重與四周目標(biāo)物之間的適當(dāng)距離，或是直接將電焊機(jī)的控制面板搬離危險(xiǎn)區(qū)域，到安全區(qū)域進(jìn)行操控。只有這樣，才能在自行式氣壓焊的焊接工藝進(jìn)行線下焊接時(shí)，保證整個(gè)工區(qū)施工人員的人身安全，同時(shí)也保證焊接車間內(nèi)人員的安全。

3結(jié)束語

我國(guó)的工業(yè)工程建設(shè)日益發(fā)達(dá)，在金屬焊接技術(shù)上，自動(dòng)式氣壓焊軌車的優(yōu)勢(shì)明顯，而缺陷正在一步步得到改善，故而自動(dòng)式的氣壓焊技術(shù)仍然會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)成為金屬焊接中常見的焊接方式。與此同時(shí)，極端環(huán)境作業(yè)的施工人員雖然因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，而逐漸擺脫了各種考驗(yàn)，但在工業(yè)工程建設(shè)的過程中，威脅施工人員人身安全的問題依然值得被重視。因此，只有不斷的優(yōu)化焊接工藝，優(yōu)化施工組織建設(shè)，才能夠使得整個(gè)工業(yè)工程建設(shè)往更安全更舒適、高科技的方向發(fā)展。

作者:王海瑞 宋舒悅 單位:山東建筑大學(xué)