工程機械焊接工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

陳冬

【摘 要】工程機械是現(xiàn)代化國家發(fā)展建設(shè)中的支柱型產(chǎn)業(yè)，焊接技術(shù)是機械加工中重要的技術(shù)之一，而機械加工的工藝水平又是衡量一個國家綜合國力和工業(yè)化水平的一個硬性指標。近年來隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，城市化水平越來越高，我國的工程機械加工制造行業(yè)中的焊接工藝早已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工焊接工藝轉(zhuǎn)入到了自動化焊接的階段，大大提高了工作效率和產(chǎn)品收益，還能夠降低企業(yè)生產(chǎn)成本，保護資源。本文從焊接工藝的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及相關(guān)工藝技術(shù)的分析入手，介紹國內(nèi)焊接工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并展望我國未來焊接技術(shù)的前景。

【關(guān)鍵詞】工程機械；焊接工藝；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

引言

隨著我國改革開放帶來的社會經(jīng)濟大繁榮大發(fā)展，也加速了城市化的進程，以及國內(nèi)機械工程行業(yè)迅猛異常的發(fā)展，機械工程類的產(chǎn)品已經(jīng)在我們生產(chǎn)生活的許多方面都有著廣泛的應(yīng)用，因此，也考驗著作為現(xiàn)代工程機械的基礎(chǔ)技術(shù)焊接工藝的水平。

1工程機械焊接工藝的基本焊接結(jié)構(gòu)件及其工藝技術(shù)

1.1工程機械焊接工藝基本焊接結(jié)構(gòu)及特點

工程機械焊接結(jié)構(gòu)件主要包括車架類結(jié)構(gòu)件、轉(zhuǎn)臺類結(jié)構(gòu)件以及壁架類結(jié)構(gòu)件三種。機械焊接結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量好壞直接能夠影響到整個機械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量、工作性能、生產(chǎn)穩(wěn)定性的好壞。目前工程機械焊接件的主要特點有以下幾種：一是為了符合現(xiàn)在大型工程設(shè)備的性能需求，一般焊接件尺寸大、焊接焊縫多，這對于焊接縫的形成質(zhì)量提出了很高的要求；二是為了減輕工程機械設(shè)備的自重量、提高工程機械設(shè)備性能而運用的高強度材料使得對于焊接工藝和設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性有著更高的要求；三是由于工程機械在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，焊接結(jié)構(gòu)的樣式也要向個多元化的方向發(fā)展。

1.2工程機械焊接工藝

相關(guān)技術(shù)近年來隨著各種高新技術(shù)的出現(xiàn)，并結(jié)合傳統(tǒng)的焊接工藝，形成了較為成熟的現(xiàn)代化焊接工藝技術(shù)。首先有激光焊接技術(shù)，通過激光的輻射作用，對加工的結(jié)構(gòu)件進行表面加熱，使得處于最表面的熱量通過熱傳導(dǎo)的作用逐步向結(jié)構(gòu)件內(nèi)部傳導(dǎo)，從而讓結(jié)構(gòu)件徹底融化，形成能夠?qū)嵭泻附拥奶囟ㄈ鄢?。這種焊接技術(shù)以其焊接深度大、焊接速度快的優(yōu)勢受到各種高精尖制造領(lǐng)域的青睞。其次還有攪拌摩擦焊接工藝，這種工藝方法是利用結(jié)構(gòu)件在高速的攪拌過程中所產(chǎn)生的超強力摩擦熱和物件形變釋放的高溫使得結(jié)構(gòu)件自身融化，進一步完成異種材料之間的相互融合焊接。

2工程機械焊接工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1焊接工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

在焊接工藝開始出現(xiàn)到現(xiàn)在的短短幾十年時間里，由于科技的快速發(fā)展，焊接工藝的技術(shù)發(fā)展也非常迅猛，各種各樣不同的焊接工藝開始出現(xiàn)。我國目前使用的焊接技術(shù)主要是集電流密度高、焊接熔深大、焊接速度相當快等諸多優(yōu)點于一身的埋弧自動焊方法，這種焊接方法制出的產(chǎn)品具有焊縫連接處理大方美觀、焊接質(zhì)量安全穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，主要是用在環(huán)焊縫和中厚程度的板長直焊接。

2.2焊接設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

由于我國現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)起步較晚，因此在國內(nèi)工程機械制造的早期生產(chǎn)中，其焊接方式主要是通過手動的方法來進行的。焊接工作臺設(shè)施非常簡陋，產(chǎn)品不夠大方美觀，外接不協(xié)調(diào)、生產(chǎn)效率也十分低下等等，在實際使用過程中也不能夠保證其很好的功能性。在改革開放的春風吹拂著整個神州大地之后，工程機械制造工藝也得到飛快長足的迅猛發(fā)展，在與西方發(fā)達國家的早期接觸過程中，我國工程機械制造業(yè)的技師們努力學(xué)習(xí)、刻苦攻關(guān)。

3我國工程機械焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢

我國在大力建設(shè)社會主義幸福國家的道路上進行的大發(fā)展大建設(shè)已經(jīng)促使國內(nèi)工程機械相關(guān)的技術(shù)得到了很大的提高和發(fā)展，同時在近年來創(chuàng)造中國的口號下機械工程淋雨也得到了政府相關(guān)部門的鼎力支持進行創(chuàng)新研究然而，我們應(yīng)該清晰的意識到，國內(nèi)工程機械焊接技術(shù)與國外發(fā)達國家之間還是依然存在著不小的差距，還有待于進一步的學(xué)習(xí)最新的先進技術(shù)并開創(chuàng)自己的工藝技術(shù)和制造更為先進的工藝設(shè)備，來更好地為建設(shè)社會主治現(xiàn)代化國家服務(wù)。

3.1 焊接專機

焊接專機具有產(chǎn)品價格低和性價比高的特點，在以下焊接生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用：a長直焊縫、b圓環(huán)焊縫，可以進行大批量的生產(chǎn)。使用較多的焊接專機包括：a耳鉸與弦桿自動焊專機；b自動化管件切割機。焊接專機在自動化控制技術(shù)上容易實現(xiàn)，因此在機械工程制造中應(yīng)用廣泛，但是剛性過強，所以操作柔性化組合鉚焊工藝時需要與焊接機器人工作站共同完成。

3.2 焊接機器人

相較于焊接專機，焊接機器人可以達到更高的控制精度，其智能化和自動化程度也更高。借助模塊化編程技術(shù)，機器人工作站可以滿足多種生產(chǎn)工況和生產(chǎn)要求。焊接機器人工作站具有更新速度快和造價高的特點，同時對操作技術(shù)也提出了更高的要求。在當前的大型工程中，應(yīng)用較多的機器人工作站包括：ABB機器人工作站；CLOOS機器人工作站；REIS機器人工作站。

3.3焊接機數(shù)字化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化水平在各行業(yè)內(nèi)的廣泛應(yīng)用，在工程機械領(lǐng)域的焊接技術(shù)中數(shù)字化控制也開始慢慢顯現(xiàn)，數(shù)字化控制的設(shè)備能夠保證焊接技術(shù)準確的實行標準化的焊接流程、簡化了人工操作的步驟，還保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定和質(zhì)量。然而在我國的生產(chǎn)實際中，由于數(shù)字化控制的核心領(lǐng)域還沒能夠完全掌握，因此在其應(yīng)用到焊接工藝中的時候必然存在著或多或少的問題，不能夠滿足對于大型焊接工藝的精準控制，這與我國現(xiàn)階段的工程機械發(fā)展進程相矛盾，影響了我國工業(yè)化的進一步發(fā)展。

3.4焊接系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化

21世紀是屬于網(wǎng)絡(luò)的時代，更是信息革命的時代，網(wǎng)絡(luò)將每個人的生產(chǎn)生活和命運緊密聯(lián)系了起來，在工程機械焊接工藝中也更應(yīng)該如此發(fā)展。在制定了完善的行業(yè)標準和操作規(guī)范的前提下，網(wǎng)絡(luò)化下的工藝集成系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操縱的目的，簡化人工操作流程，節(jié)省企業(yè)的人力資源。

3.5 焊接自動化

對于工程機械制造領(lǐng)域來說，自動化焊接設(shè)備通常指焊接專機與焊接機器人，利用自動化焊接設(shè)備不僅可以提升焊接質(zhì)量，同時也提升了生產(chǎn)效率。此外，操作環(huán)境也得到了極大的改善，工人受到煙塵和弧光危害的危害進一步降低；企業(yè)的資金得到節(jié)省，有效降低了生產(chǎn)成本。在科技不斷創(chuàng)新的背景下，自動化焊接設(shè)備的性能也不斷提高，使得產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。縱觀工程機械制造行業(yè)的發(fā)展，影響自動化焊接設(shè)備的因素主要包括：a機器人本體；b控制器；c傳感系統(tǒng)；d焊接電源；e外部機具。鑒于工程機械制造在工件制作中對精度要求極高，因此需要在利用自動化設(shè)備過程中確保設(shè)備可以在工藝的支持下實現(xiàn)二者的匹配，根據(jù)工件的生產(chǎn)要求設(shè)置焊接參數(shù)，同時還要借助診斷功能對參數(shù)進行調(diào)整和修復(fù)。自動化焊接設(shè)備在未來的發(fā)展中有著良好的提升空間，需要解決如下問題，包括：a尋位效率低、b焊縫實時跟蹤、c焊縫間隙大、d自動化焊接后補焊，從而提升設(shè)備的性能。

4結(jié)語

工程機械制造領(lǐng)域是現(xiàn)代化國家發(fā)展壯大的核心部分，焊接技術(shù)又是這一領(lǐng)域中的最基礎(chǔ)、最重要的環(huán)節(jié)，國內(nèi)的焊接技術(shù)在改革開放實行這么多年以來，已經(jīng)有了重大發(fā)展進步，在我國的現(xiàn)代化、城市化發(fā)展做出來不可磨滅的貢獻。然而依然應(yīng)該認識到我們發(fā)展中的局限性，緊跟國際潮流，努力提高自身的工藝技術(shù)水準，才能在更掛廣闊的國際競爭空間中占據(jù)優(yōu)勢，更好地為祖國的基礎(chǔ)建設(shè)添加動力

參考文獻：

[1]陳明凱.自動化焊接設(shè)備在工程機械制造中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（07）：153-154.

[2]田麗萍.自動化焊接設(shè)備在工程機械制造中的應(yīng)用[J].工業(yè)c：00092-00093.

[3]左健，張曉宇，杜巖.工程機械焊接工藝的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J].科技展望，2016，26（15）：49.

[4]黃麗娟.淺析工程機械焊接工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].科技資訊，2018，13（08）：63.