试析防变形措施在挖掘机结构件焊接中的应用

摘 要：小型挖掘机的生产中，需要重点面对的问题是挖掘机构件的焊接问题。小型挖掘结构件制作中所使用的钢板厚度比较大，如果在焊接时没有控制好工艺参数，就会导致焊接处产生变形。挖掘机结构如果出现变形，就无法投入使用。因此，要在焊接挖掘机结构件的过程中采取防变形技术措施。本论文针对防变形措施在挖掘机结构件焊接中的应用展开研究。

关键词：挖掘机；结构件；焊接；防变形措施

小型挖掘机生产中需要重点关注的就是焊接挖掘机构件使所存在的问题。小型挖掘机的结构件所选用的钢板材料规格不同，厚度也会有所不同，对结构件的焊接就会产生不同程度的影响。通常所使用的钢板厚度为3毫米至30毫米之间，如果钢板的厚度存在较大的跨度，如果没有采取恰当的技术处理措施，就会在结构件焊接时产生变形，且因此而导致挖掘机结构件的承载力下降，在一定程度上会影响其挖掘机使用的安全可靠性。

一、焊接变形的种类以及导致变形的原因

（一）焊接变形的种类。在对小型挖掘机的结构件进行焊接的时候，需要根据焊接需要而对钢板进行加热。由于加热的过程中存在着不均匀性，就会导致结构件存在变形，变形的种类根据变形的形式的不同可以划分为波浪变形、横向变形以及弯曲变形。这些变形的存在都会导致结构件使用中产生不良后果[1]。从焊接的形式来看，包括搭接焊接、对接焊接和丁字接焊接。由于对厚度不同的钢板所采用的焊接方式会有所不同，在焊接时也会相应地产生不同的变形。

（二）焊接变形的原因。小型挖掘机的结构件有不同的规格，包括其自身的形状以及尺寸等等，都会不同程度地影响到焊接质量而引起变形。如果焊接变形的主要原因并不是由于技术人员的操作不熟练而造成的，就需要考虑如下原因。1、小型挖掘机存在设计上的问题，因此焊接中如果结构件的结构形式不符合规格，或者结构位置不够准确，就会导致焊接变形现象存在。2、小型挖掘机结构件没有采用适当的焊接工艺，焊接方法不当，特别是在焊接的时候没有专业技术人员参与并给予指导，导致结构件焊接的过程中由于钢板受热不够均匀而引起焊接变形。

二、焊接变形的有效控制措施

（一）小型挖掘机的结构件承载力要能够满足使用要求。要使小型挖掘机的结构件具有足够的承载力，就要改变传统的焊接思维方式，即认为，焊接的坡口越大，结构件就会更为牢固。提高小型挖掘机的结构件承载力，就要将焊缝尺寸降低。在坡口中所填充的金属要尽量减少，可以在一定程度上使得焊接构建的变形率降低。

（二）小型挖掘机结构件的焊接数量要减少。小型挖掘机的结构件的焊接中，薄板连接较厚板材时，要一改直通焊缝的焊接方式，取而代之的是分段焊接方法或者采用接触点焊焊接的方式[2]。但是，对焊缝采用间断式的焊接方法比较适合于受力不大的焊缝。对拼接焊缝的数量要严格看你股指，以使材料的使用率提高。

（三）小型挖掘机结构件的焊缝不可以过分集中。小型挖掘机结构件的焊接中，要在结构件承载力较小的区域布置焊缝，以避免有体积应力交叉的焊缝存在。焊缝之间的距离要合理，以避免焊接的过程中所产生的应力而导致小型挖掘机结构件产生变形。

（四）小型挖掘机结构件的焊缝材料选择上以异形型材为主。挖掘机平台总成需要良好的维护条件，因此焊接量要尽量降低。的材料使用上，传统的方法是将使用钢板折弯后，就选择使用轧制的型材，原有的结构截面为C型，目前已经改为了D型，焊接变形的问题得以解决。

三、挖掘机结构件焊接中防治变形的方法

挖掘机结构件中，一些工件是很容易在焊接高温下而导致变形的。为了避免类似的事故发生，就要采取避免焊接变形的方法，或者采取必要的技术措施降低焊接变形的发生率。

（一）挖掘机结构件焊接的焊接顺序要合理。小型挖掘机的结构包括底架、履带梁，相互之间经过焊接而工程整体。其中，底架是主体，履带梁属于是单独的部件，经过焊接而实现构建的整合。对底架进行组焊之后，并不需要采用机械加工的形式，因此需要在结构件焊接的过程中，要对底架的焊接中所产生的变形量以有效控制。焊接要讲究焊顺序，否则，就会导致焊接中产生变形。如果在挖掘机结构件焊接的过程中，由于焊接的结构件出现很大的变形，就会导致安装底架的时候驱动马达的同轴度不符合支重轮安装的平面度。所以，在焊接之前要做好各项准备，比如，结构件焊接中，要先对焊筋板的两端进行焊接，之后使用筋板将底架和履带梁连接在一起而形成箱型结构。箱型结构具有很强的刚性。当焊接中存在裂缝，就可以采取技术措施提高焊接质量和焊接效率，而且还会由于底架设计不到位而导致焊接顺序需要进行调整。

（二）挖掘机结构件焊接要恰当地选择刚性固定法。刚性固定法是较好的选择。如果是由于挖掘机结构件自身的设计问题而无法做到对称焊接，或者焊缝主要出现在挖掘机结构件的一侧，采用刚性固定法就可以对焊接变形发挥控制作用。具体操作方法如下：其一，将需要焊接的结构件在刚性平台上固定好；其二，对焊件进行组合，构成刚性对称结构，也可以对组成挖掘机结构件的工件进行划分。当各个工件的焊接工作都完成后，将所有的部件组合起来焊接。其三，在对焊接零件进行链接的时候，要将焊接零件在专用胎具上固定好。

四、总结

综上所述，在生产小型挖掘机的时候，需要对各种因素综合考虑，特别是小型挖掘机的结构件在焊接过程中，由于受热不均匀就会引起钢板变形，导致结构件弯曲。因此，要正确面对焊接结构件的变形问题，并采取有效措施以解决，不仅可以延长小型挖掘机的使用寿命，而且还会提高工作效率，以创造更高的经济效益。

参考文献：

[1]马亚静，胡剑平，郝鹏，范峥嵘，魏鹏.挖掘机工作装置结构件焊接设计的合理性分析及改进[J].工程机械，2013，44（06）：49―53.

[2]张辉，张伟.挖掘机减应力焊缝焊接质量控制方法[J].工程机械，2015，46（02）：47―51.