摘要:在进行化工机械设备焊接作业时,为保证焊接质量,实现焊接目的,需要在进行工业机械设备焊接作业之前,编制化工设备焊接工艺规程。焊接工艺规程,直接影响着化工机械设备焊接质量。当前,化工机械设备焊接工艺规程主要内容包括焊接方法、焊接材料、焊接接头及坡口形式、焊接工艺规范参数与焊接技术要求等。在分析金属材料焊接性的基础上,对化工机械设备焊接工艺规程的发展现状进行研究。
关键词:工程机械;焊接工艺现状;发展趋势
前言
焊接是一种新兴的综合工艺技术,随着焊接技术在国民经济中作用的日益显著,其先进程度已经成为一个国家工业化水平的重要标志。工程机械产品中焊接结构件较多,焊接结构件的优劣直接影响着产品的质量和使用性能。为了适应市场需求,应对激烈的市场竞争,工程机械制造厂商不断优化设计参数,利用先进的生产工艺和设备,提高焊接质量与效率,不断提高市场竞争力。该文对工程机械焊接工艺现状与发展趋势进行了探讨,以供参考。
1 工程机械焊接工艺现状
1.1 焊接方法及其工艺现状
焊接是一门重要的基础工艺,虽然只有不足百年的历史,但它的发展十分迅速,尤其是20世纪以来,随着科学技术的不断进步,各种新的焊机技术应运而生。目前,普遍采用的焊接方法有埋弧自动焊与CO2/MAG气体保护焊。埋弧自动焊电流密度大,焊接时熔深大,焊接速度是手工电弧焊的5~6倍,焊缝外型美观,焊接质量稳定可靠,埋弧自动焊多用于中厚板长直焊缝或环焊缝。在工程机械结构件焊接工艺中,采用自动(半自动)CO2气体保护焊工艺约占70%左右(以重量计),气体保护焊同样具有埋弧自动焊电流密度大、焊接时熔深大的优点。
1.2 焊接设备使用现状
随着人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出,与能源相关的制造业也开始寻求自动化焊接技术,在这样的背景下,焊接机器人逐渐崭露头角。机器人有着人工无法取代的优势,它可降低企业成本、提高产品品质和精度、通用性强、工作效率高、速度快、稳定可靠,可以工作长达10~15年,自动化水平极高。
2 目前我国主要工程机械焊接工艺技术分析
2.1 我国机械焊接工艺技术的种类
我国机械焊接工艺技术类型非常多,具体根据机械焊接的特点来说,可以分成压力焊接、气保焊接、手工电弧焊和钎焊等四方面。
2.1.1 压力焊接----摩擦焊接和电阻焊接、旋转电弧焊接和扩散焊接以及超声波焊接等几个方面。但是,最常用的还属电阻焊接方式。
2.1.2 气保焊接----主要的焊接保护方式是指,通过焊接喷嘴喷出的气体把空气隔开,充分将需要焊接的地方和需要保护的地方进行有效焊接。气保焊主要的保护气体包括:氢气和氮气,及这两者结合在一起的混合气体等。
2.1.3 手工电弧焊接----通过手工的方式将焊条进行焊接,又被称为手弧焊,也就是人们通常所说的电焊。
2.1.4 钎焊----把钎料和焊接件通过高温进行加热,并且加热的温度一定要高于钎料的熔点,以及要低于母材熔点温度,充分利用液态的钎料将母材湿润,将母材扩散和填充接头进行有效焊接的方式。
2.2 对机械焊接质量的控制
在利用机械焊接过程中,金属焊接的质量问题一直是人们关注的焦点,同时,它也能够衡量整个机械设备的质量标准。在机械焊接施工过程中,其质量效果直接影响了整个机械制造的质量,并且,它能够衡量机械使用的安全性能标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在焊接过程中,一定要保证机械焊接接头质量的控制,这个接头经历了加热和融化以及具体形成结晶的过程,换句话说,接头焊接发生了一次冶金过程。但是,具体对机械焊接接头质量有所影响的原因非常多,进而对焊接接头要进行有效控制,将不利于焊接接头的因素进行有效消除,最大限度地将机械焊接的接头质量全面提高。
3 工程机械焊接工艺发展趋势
3.1 工程机械焊接技术发展趋势
当前高效节能的CO2气体保护焊工艺在工程机械行业焊接工艺中的自动化程度还不是很高,工程机械厂在推进CO2焊接工艺的同时,还要积极进行技术改造,在能源危机的背景下,大力推广低成本自动焊,采用自动(半自动)逆变CO2气体保护焊机和埋弧自动焊等节能、优质、高效的焊接工艺,在CO2气体保护半自动焊接基础上,加大自动焊接对规则焊缝进行焊接的使用面,推进自动化焊接的发展。随着焊接技术的飞速发展,新的工艺方法不断涌现,如脉冲气体保护焊机配富Ar气体的无飞溅焊接,焊缝成型美观;双丝气体保护焊接是由奥地利Fronius公司开发的最新的高速MGA焊接系统,它的最大优势在于焊接速度高且焊缝成型美观,且其成本低于埋弧焊,具有广泛的应用前景。未来电阻焊接技术则以中、大功率为主要研究内容及发展方向,电磁兼容技术将在焊接设备中得到推广应用,自动化焊接技术将得到长足发展。
3.2 工程机械焊接设备发展趋势
近年来,随着科学技术的进步,焊接设备得到了长足的发展,我国的焊接设备正向自动化、智能化、高效、节能、环保的方向发展。CO2焊机生产效率高,与手工电弧焊接相比,其生产效率要高出数倍,且其节电显著、生产成本低,焊缝成形美观,具有高效、节能的优点。有调查显示,我国生产的焊机以手工电弧焊机为主,约占焊机总量的80%左右,而仅有一小部分为CO2焊机,焊机产品结构单一、产品种类较少,且焊机的自控及数化程度有待提高。未来宜大力发展逆变式焊接电源和自动、半自动焊机、CO2焊机。
专用焊接成套设备、焊接机器人、辅助机具等将是未来发展的重点方向。采用焊接机器人或着焊接专机来代替焊工进行操作,改善了工人的劳动条件,节约了人力成本,提高了生产效率,可以获得较好的焊缝质量。机器人代替人类从事重复性劳动工作,是未来提升制造业生产效率与产品质量的必然趋势,同时也是劳动成本日益增加的企业转型之道。但焊接机器人,只是机械手,它本身并不能独立完成工作,还需要变位机、专用夹等设备的配合组成焊接机器人工作站,从而提高焊接质量和工作效率,实现文明生产。自动焊接专机是针对某一类型工程机械开发的降成本自动化设备,与焊接机器人相比,焊接专机具有操作简便、易于维护保养等优点,且设备可靠性高、使用费用低,越来越受到人们的青睐,将是焊接设备未来发展的重要方向。
结语
我国正处于改革发展和经济转型升级的关键时期,工业化发展到一定程度以后,国家工业经济的增长在很大程度上将取决于工艺水平及装备。高效、节能、环保、安全、可靠将是未来工程机械发展的重要趋势。我国焊接技术一方面要不断研制新的焊接方法及焊接设备,同时还要不断提高焊接的自动化水平,实现焊机程序控制、数字控制,推广和扩大焊接机器人、专用焊机的使用,改善焊接安全条件、提高焊接生产效率,实现经济效益的最大化。我们要锐意进取,抓住机遇,采用新技术、新装备,努力促进焊接技术的进步与发展,为我国经济的发展做出应有的贡献。
参考文献
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论文作者:王大明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/24
标签:工程机械论文; 焊机论文; 气体论文; 焊接工艺论文; 质量论文; 机器人论文; 机械论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;