摘要:目前我国正处于工业占主导的情况中,对于工业的发展来说现代焊接技术对其推动作用是非常明显的。近年来随着我国社会经济的快速发展,更多研究者开始致力于对焊接新材料的探究上,这对于现代焊接行业来说是非常值得期待的,如果能够在新材料方面取得举世瞩目的成就,将会成为焊接领域的重要革命。
关键词:焊接生产现状;焊接技术发展
随着社会经济的快速发展,目前我国现代焊接技术取得了巨大的发展,在很多领域中都得到了广泛的应用。本文首先对现代焊接技术发展的特点进行了简单的概述,然后对现代焊接技术的发展现状进行了分析,最后对现代焊接技术的未来发展进行了展望,希望本文的分析可以为同行业人士的研究带来一些参考。
1 现代焊接技术发展的特点分析
焊接这门工艺的发展主要依托于科学技术的发展。到目前为止,焊接工艺从诞生开始已经经历了上百年的历史,它的发展速度非常快熟,从20世纪以来,特别是近二三十年以来,科学技术得到了快速发展,各种现代焊接技术得到了发展,电子束、等离子物理、红外线以及微电子等现代科学技术都在焊接技术上得到了应用。新技术应用为焊接技术的发展奠定了坚实的基础,焊接技术的能力得到了广泛的增强,其应用范围也得到了扩大。现在已经出现了几十种具有特色的焊接方法,焊接技术在交通、机械、能源等多种领域中均得到了广泛应用。我们甚至可以说,现代科学技术的新成就已经在焊接领域中广泛渗透,极大的促进了现代焊接技术的发展。
2焊接技术发展的现状
2.1焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力
连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式,随着技术的不断更新,焊接已成为制造业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前,焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有两种:一是提高焊接熔敷率,焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类,其效果显著。二是减少坡口断面及熔敷金属量,其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础,利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何,均可采用对接形式,所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低,从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题,世界各国开发出多种不同方案,因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展,焊接方法的先进性会得到更高的评价:提高熔敷速度,减少生产周期,提高过程控制水平,减少返修率,减少接头准备时间,避免焊工在有害区域工作,减小焊缝尺寸,减少焊后操作,改进操作系数,降低潜在的安全风险,简化设备设置,高效快速优质焊接方法将成为主力军。
2.2焊接过程自动化、智能化
国外焊接技术发展速度快,国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平由1996年的19.6%增加到2008 年的70-80%以上,目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合,焊接技术已经向自动化,智能化方向发展。焊接过程自动化,智能化以提高焊接质量稳定性,推进焊接自动化进程,学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节,应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作,存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%,相对而言,焊接生产的机械化以及自动化水平非常低,但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造,往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来,我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊,现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中,取得了很多成果,焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是未来开展研究的重要方向。
2.3热源的研究和开发
热源是可提供热能以实现基本焊接过程的能源,热源是运动的。在焊接过程中,热源以点线面等传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点:能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前,焊接热源已十分丰厚,如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续,焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展,促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源,就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法,今后的发展将从改善现有热源,使它更为有用、便利、经济合用和开发。
2.4节能技术
随着社会的发展,节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题,焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势;同时,高效焊接工艺的应用,对提高焊接效率,节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求,手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能自动调节参数的智能型逆变焊接取代,同时为了适应当今淡化操作技能的趋势,焊接的操作也逐渐趋向智能化简单化。
3现代焊接技术的任务和展望
3.1寻求解决制约焊接新材料、新结构的应用途径
在研究开发新材料的焊接技术时,应从材料的研制与焊接技术两个方面着手。由于先进的材料在实际焊接过程中并不一定容易焊接,因此造成材料的高性能和良好的焊接性要求之间的矛盾,而往往这又是难以协调的,所以要把矛盾的主要方面指向材料的研制,并且在研制高性能材料时,要把焊接性纳入材料高性能的技术指标。因此,寻求解决制约焊接新材料、新结构的途径时,焊接工程师必须和材料工程师进行合作,使新型材料的焊接质量更好、成本更低、生产效率更高、焊接产品更受市场欢迎。
3.2提高焊接产品质量,使焊接不再成为制造过程中的“薄弱环节”
在实际焊接工程中,形成了焊接是制造过程中的“薄弱环节”这一固化思维,我们必须消除这种老化思维的影响,提高焊接质量。为此,焊接界将进行长期的研究工作,开发新的焊接工艺,进一步提高焊接质量控制的智能化技术水平,使焊缝达到“零缺陷”,并提出实现这一目标的可行性方法。
3.3改善焊接能效,提高生产效率,降低焊接成本
新材料的研制将向着高效能、高性能和有益于保护环境的方向发展,焊接界将研究出更佳的焊接工艺,研制出更优良的焊接电源并开发出相应的控制技术,提高自动化程度,扩大机器人的应用范围;减少废品率和返修率,降低焊接成本,提高生产效率,彻底消除“焊接是制造工序障碍”的观念。
3.4全面改善焊接生产环境,提升焊接行业的整体形象,吸引高素质人才的加盟
新材料的研制、先进焊接工艺的应用不仅降低了材料与能源的消耗,而且将焊接对自然资源的影响降到最低程度,通过消除烟尘、噪音和辐射,使焊接工作环境更具吸引力;新型焊接技术的应用、焊接自动化及机器人的发展和多种高新技术在焊接领域中的应用,必将改变焊接行业的负面影响,吸引更多的年轻科技工作者,保证焊接技术领域的人才需求。
4结束语
焊接作为一门制造技术,在制造业中起着重要作用。没有一种技术能像焊接技术那样被制造商如此普遍地用于金属及合金的高效连接,并在其产品中产生如此多的附加值。近年来,我国的焊接生产快速发展,在我国的机械制造业中发挥着越来越重要的作用。焊接方式、焊接设备、焊接工艺的选择,应结合产品的材料、使用要求、焊接成本来综合考虑,以达到提高生产效益、降低企业生产成本、促进社会经济的发展。
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论文作者:孙国宾,时鑫,蔡天云
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签:焊接技术论文; 热源论文; 技术发展论文; 技术论文; 新材料论文; 材料论文; 焊接工艺论文; 《电力设备》2019年第1期论文;