陈小荣
(中山市世宇动漫科技有限公司，广东 中山 528400)
【摘 要】随着人们生活的品质的提升，对精神娱乐方面的要求也在不断地更新，现在大型的全民游乐设备也在不断地发展，大量更新、更复杂、更刺激的产品不断地在游乐场所安装运行，但是作为一个大众服务类的娱乐设备，其安全性能是必须要考虑的问题，针对如何提高设备的运行可靠性的问题，本文以游乐场所内的娱乐设备大型做为分析目标，对设备上的焊接部件进行研究，针对出现的问题进行逐层解析，并提出合理的预防措施，旨在提高游乐设施钢结构的焊缝强度。
【关键词】钢结构焊接 问题研究 预防措施
由于现在更多的人们喜欢寻求刺激，对游乐场所里设备的要求不断提升，这使得这些设备需要进行多种机械结构方式进行组合安装，需要承受更复杂多变的载荷，但是在运行的同时，设备的安全性能必须得到保障，而由于其复杂的结构是由焊接而成，所以其安全可靠性能就取决于结构之间的焊接质量。
虽然随着科学技术的蓬勃发展，相对应的焊接技术进步很快，比如在设备处于高负载情况下的计算原理、方法以及相应的焊接规则都有准确而详细的资料可以使用，但是机电类的相关机械设备，在进行钢结构的焊接过程中，经常会因为焊接位置的不准确、外形焊接比较难以进行以及尺寸过于不合理等多种不同因素的影响，出现焊缝缺陷或者是焊件变形等一些问题，尤其是像游乐场所内负载比较大、在一个运行周期内承载着不规律的、不断变化载荷、受力环境比较恶劣而且复杂的大型机电设备。
2.1焊接变形的危害
在进行钢结构之间部件的焊接过程中，经常会因为焊接位置的不准确、外形焊接比较难以进行以及尺寸过于不合理等多种不可控外部环境的影响，出现焊缝缺陷或者是焊件变形等一些问题，这些焊接所带来的结构变形或者裂纹会对整个结构产生一下几处危害：(1)破坏了钢结构原有的应力属性，很容易会在高负载的情况下发生结构局部的脆性破坏或者弯曲损伤。(2)焊接部位的变形或者产生裂纹，会导致所在部分的结构强度有所下降，这就降低了其设计时所达到的承载能力，会导致意外事故的发生。(3)焊接部位出现问题时，往往会导致，这部位的使用寿命降低，这是因为变形会结构导致与外面接触面积加大，留存在表面上的污垢会加速其腐蚀速度。
2.2焊接变形产生的原因
部件在进行正常的焊接后，一般发生的变形可分为两种：即整体结构的变形和部分结构变形。在焊接进行的过程中，由于焊接时所采用的焊接方式没有对应的进行调整，会出现局部受热不均，从而造成焊接部位或其周围因为受热，热量不能进行及时的传导而发生组织内部的结构变化，而在焊接热量还未达到的周围结构，不会产生这种跟随状态下变化，这就会导致在这些组织结构之间形成挤压，从而会产生不同方向的膨胀和挤压问题，长时间就会出现变形以及部分位置出现裂纹。
3.1局部变形部位的防治措施
在进行结构实际过程中，就需要进行焊接部分的考虑，在设计时尽量的选用容易进行焊接的结构形式，对焊接标准要求较为方便的焊接材料，采用较为成熟的焊接工艺等方式方法，以达到避免焊接部位变形或者焊接部位出现裂纹的问题。
在进行焊接的过程中，需要严格的按照设计时规定的焊接工艺，分清楚焊接的先后步骤，对先要进行焊接、焊接过程结构体积或组织变化较大、焊接较难为处理的部位、焊接的工艺要求较为高的部位进行先焊接，然后对其他焊接相对较为简单，焊接工艺较为成熟，焊接过程变化不是很大的部位进行后焊接处理；对焊接结构比较大的工件，采用合适的工艺，实行对大部件进行分级、模块化、逐层进行间断式电焊形式的焊接方式进行处理。
3.2防止焊接部位出现裂纹的措施
3.2.1防止出现热裂纹的措施
在实际焊接过程中，焊缝位置以及其周围的热影响区的金属在冷却过程缓慢延伸至附近的高温区时，由于凝固时间不同而产生的变形或者裂纹属于热裂纹，这是生产中最为常见的一种裂纹，大多数呈现纵向分布状态。下面就是建议采取的几项具体措施：(1)为了延长结构的使用寿命，需要改善其结构焊接部位的缝隙质量，使其缝隙内部和结晶组织完整细化，以及相应调整焊接缝隙处的组成成分。(2)为了使焊接部位尽量少的出现杂质，保证焊接的质量，提高焊接部位的强度，需要尽量使用合理的碱性焊条。(3)在处理中心线裂纹的问题时，需要对将要焊接位置的焊道进行估计，然后选用较为繁琐，但是可以修正中心线的方式，即采用对焊道进行分层，然后逐层进行焊接的方式。(4)根据不同的焊接对象，在焊接前，对结构整体进行预热处理的方法、用锤子进行敲打的方法以及采用合适的焊条进行微小焊接的方法，对其焊接工艺进行相应的调整。
3.2.2防止出现冷裂纹的措施
冷裂纹指焊结缝隙在温度下降的过程中降温降到马氏体转变温度范围内(300—200℃以下)产生的，焊缝可以在焊接后立即出现，也可能发生在焊接很长的一段时间里面才出现，因此也称做延迟裂纹。裂纹形成也需要一些固有的条件准备：需要形成焊接的淬硬组织；扩散氢的含量指标；产生着较大的应力拉伸等等。其预防措施主要有：(1)首先要认识到焊接规范的重要性和重视线能，通过工艺需求来改善焊缝组织及热影响区状态，如焊接前的预热处理、控制层的温度布置、焊接后的散热冷却以及后处理加热等以加快氢分子散发出去。(2)在焊条的处理上碱性材料的属性，以加速焊接缝隙中的扩散氧含量。(3)焊条和焊剂必须按照使用要求，在使用前进行加热烘干处理(低氢焊条300℃～350℃保温lh；酸性焊条l00℃～l50℃保温lh；焊剂200℃～250。C保温2h)，处理焊接处的坡口和焊丝，清除油污、水分和锈斑等脏乱物质，以此杜绝氢元素的来源。(4)焊接处理后要注重后处理阶段掌握后处理的火候．首先要退火处理焊缝接口，用于衰减或消除内应力，保证原有的淬火质地在经过回火，提高其韧性；再其次就是要消氢处理工艺，使氢元素从焊缝结构中得到大部分的逃逸出来。(5)重视钢材质量的标准，在选材时候，减少钢材的杂质含量。(6)注重焊接过程中焊部位的焊接内应力。
经过以上的分析，游乐场所中的设备除了考虑游客的感官感受外，更应该把游客的安全问题放在考虑的第一位。要保证游乐设备具有足够的可靠性，就使得设备中的结构有足够的刚度，足以用来承受运行所带来的变化载荷，只有这样才能是的游客可以真正的得到欢乐。本文主要是基于分析焊接变形或者裂纹的危害、出现的原因，从而建议在以后的实际结构焊接过程中应该采取什么样的措施进行了阐述分析，同时结合自身的工作经验提出了相应的解决方法和预防措施，以便能够为钢结构的焊接质量提升提供更好的理论参考。
参考文献：
[1]周述清.游乐设施钢结构焊缝疲劳强度分析[J].科技风,2014(12)：120～121.
[2]毕俊晴.浅谈钢结构焊接的相关问题与实践[J].中国石油和化工标准与质量,2012(08)：270.
作者简介：陈小荣(1972-)，男，重庆忠县人，中专，中山市世宇动漫科技有限公司，中级，研究方向：大型游乐设施的焊接。
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