李振華 王偉
摘 要:隨著科技的發(fā)展,游樂設施向著更高、更快、更刺激的方向發(fā)展,在這些設備的發(fā)展中,焊接技術的要求也越來越高。文章就從設備材料、焊接機理等出發(fā),對于焊接技術在游樂設施中的應用做出了深入研究。
關鍵詞:焊接;游樂設施;設備材料;焊接機理
引言
隨著社會科技的發(fā)展,人們對于娛樂的追求向著更高、更快的方向發(fā)展,游樂設施在其中扮演了重要的角色。為了滿足人們追求刺激、新奇的心理,游樂設施集電、光、機械一體,采用了越來越多的高科技技術,運動方式也向著更加復雜的方向發(fā)展,其采用的焊接技術也有了更高的要求。當下,游樂設施的連接方式主要有焊接和螺栓緊固兩種。在游樂設施的很多部件中,主要的連接部件(軌道、大臂、安全壓杠)等很多都是焊接而成的,在現場作業(yè)受條件限制,質量難以保證。重要零部件(如主軸、曲軸、轉向軸等)在現場作業(yè)中,可能由于使用型號不相同的材料或型號不同的焊條,導致在設備運行過程中出現裂紋等缺陷。由于設備的焊縫很多都比較隱蔽不易拆裝,在設備的裝配中,采用焊接方法質量也難以保證。因此,游樂設施的設計、制造、安裝過程中,焊接技術的分析研究十分重要。
1 焊接技術的分析
游樂設施中采用了很多鋁合金材料,采用拋光之類技術后,就可得到質量比較高的裝飾外表面;采用快速焊接技術,就可減少焊接的熱影響區(qū),采用正確的焊接方法方案和技術焊接完成后的表面,有均勻的波紋。焊接完成后,若有需要可對焊縫采用機械拋光等方式處理,常有的拋光方法有拋光、噴丸磨光等。機械拋光通常是采用研磨、去毛刺、拋光、滾光等物理辦法使得工件表面進行改善。鋁合金材料摩擦系數較高,比較軟,要是在研磨過程中發(fā)熱,焊件就可能產生變形,這樣就要求拋光處理中要有充分潤滑,將金屬外表面的壓力減小到最低。游樂設施不少采用了鑄鐵件,常見的如支承體等。對于這些鑄鐵件的焊接,不但要根據實際過程情況選取合適的焊接方法,還要十分注意焊接要點:焊接前該把焊接部位和附近的有害物質全部清除干凈;類型不同的鑄鐵件應該選取對應的焊條;直徑原則上還是根據焊件處的厚度來確定;為避免淬火組織的產生,應該減小其熱影響區(qū)。為減少裂紋就應該防止焊接區(qū)局部產生過熱現象,長焊接縫應間斷跳焊,分段;為減少熔深,應選擇小電流、細焊條、多采用短弧焊接;對于塑性比較好的焊條,焊接后應立即用小錘敲擊焊縫,用來減小焊接應力,以達到消除裂紋和氣孔的目的。玻璃鋼管道可采取特殊的連接方法,不必采用像鋼管那樣加熱焊接方法。
2 焊接技術應用于游樂設施的分析
當下,游樂設施發(fā)展朝著輕量化發(fā)展,設備使用材料也有了巨大的變化,大多還是以鋼板為主。但是為了實現輕量化的目的,就要對使用材料進行改進,開始使用高強度鋼板。高強度的鋼板有很多品種,烘烤硬化冷軋鋼板、冷軋雙相鋼板、含磷冷軋鋼板等。含磷冷軋鋼板塑性較好,強度較高、還具有良好的耐腐蝕性和電焊性能,烘烤硬化冷軋鋼板具有強度高材料薄等優(yōu)點;冷軋雙相鋼板的拉伸性能良好。游樂設施的零部件采用堆焊修復技術及焊接技術,主要方法有釬焊和手工電弧焊。焊接質量較高的為手工電弧焊,其對零部件的疲勞強度有很大影響;釬焊對零部件影響比較小,其質量也不高。大多零部件焊接后需要手工或者機械后處理,讓設備更加美觀和規(guī)范。采用焊接方法使設施修復是一種有效的方法,設備表面很饑餓修復過程對其質量要求很高,其主要為機械牢固結合,電器接觸良好,外表美觀大方等。游樂設施同時使用很多鋁合金材料,鋁合金在焊接中有很多問題。鋁合金表面會有一層密密的氧化膜,焊接中如果不清除完畢,就會影響融化質量,造成焊接質量問題。鋁合金的導電性能良好,熱導率大,焊接速度加快時,熱輸入非常大;鋁合金的線膨脹系數也十分大,其會產生較大的熱應力;鋁合金在焊接中還容易出現氣孔等現象。大多游樂設施都是暴露在空中,經常受到陽光直射和雨水的洗禮,其設備的防腐性會有很高的要求。游樂設施中大多會采用鍍鋅鋼板材料等方法來提高防腐性能,針對鍍鋅材料的焊接方法用的比較多的還是電阻焊方法,鍍鋅鋼板焊接過程中會存在很多問題,例如鋼板融化層分流現象,電焊電流密度降低;鋅層阻率降低,接觸電阻減小;產生飛濺、氣孔、裂紋等缺陷。游樂設施設備中玻璃鋼應用比較多,玻璃鋼具有良好的性能,采用玻璃鋼材料進行加工制造。其方式要比傳統的鋼材結構節(jié)省40%的成本,維修費用也比鋼材的低。玻璃鋼材料重量輕、強度高、點絕緣性好、腐蝕性好、熱絕緣性好、傳熱慢,耐順時超高溫性能好,容易上色,透電磁波性能好。和平常的金屬材料比,玻璃鋼材料制成品可以根據不同的應用環(huán)境及性能要求,自行復合設計制作而成,只要選擇合適的原材料,基本就能滿足不同用途對材料及產品使用的性能要求。
3 焊接技術的重點
游樂設施的特殊性決定焊接過程中會發(fā)生各種各樣的不安全因素,這樣就會造成設備的損傷,還會對焊接作業(yè)人員的健康和安全造成重大影響。焊接作業(yè)中切割作業(yè)會與電機、壓力容器、爆炸性氣體接觸;焊接作業(yè)中會產生噪聲、射線、有毒氣體、粉塵等。這都可能會引起爆炸、火災的危險,其就會對設備和工作人員的安全帶來很大的隱患。焊接作業(yè)過程中要注意保證設備和作業(yè)人員的安全,注意檢查作業(yè)現場的環(huán)境安全因素是否滿足;注意查看設備是否通電,是否有危險源因素;查看焊接作業(yè)中應用的各類電焊機和工具是否滿足安全條件;查看設施的接地電阻和絕緣電阻是否滿足各項條件;查看設備的連鎖裝置等可靠與否。在作業(yè)過程中,時刻注意工作周圍無可燃氣體;游樂設施有很多高空作業(yè),在高空作業(yè)時,避免焊頭亂扔,并對焊接作業(yè)場地隔離,焊接作業(yè)完成后進行仔細檢查,保證沒有危險因素后方可離開作業(yè)場地。
4 結論與展望
(1)研究分析了當下游樂設施的發(fā)展方向和使用材料的要求。從游樂設施的材料要求及發(fā)展方向出發(fā)分析了對應的焊接方法和材料的應用方法。
(2)具體分析了焊接對人生安全和設備的影響,對焊接工作中產生的危險因素進行分析,并就注意事項及保護措施進行了分析。
(3)從社會的發(fā)展及人們需求出發(fā),游樂設施的種類也在逐步向著更高、更快、更刺激的方向發(fā)展,對焊接作業(yè)的工藝技術也提出了更高的要求,因此我們應該深入研究焊接技術,來提高設備的性能。
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作者簡介:李振華(1986-),男,新疆烏魯木齊人,碩士,檢驗員,研究方向:游樂設施的檢測與檢驗。
王偉(1980-),男,新疆烏魯木齊人,??疲瑱z驗員,研究方向:游樂設施檢測與檢驗。