浅析工程机械焊接工艺现状与发展趋势论文_曾胜生

浅析工程机械焊接工艺现状与发展趋势论文_曾胜生

摘要:随着我国改革开放带来的社会经济大繁荣大发展,也加速了城市化的进程,以及国内机械工程行业迅猛异常的发展,机械工程类的产品已经在我们生产生活的许多方面都有着广泛的应用,因此,也考验着作为现代工程机械的基础技术焊接工艺的水平。本文从焊接工艺的结构构造及相关工艺技术的分析入手,介绍国内焊接工艺技术的发展现状,并展望我国未来焊接技术的前景。

关键词:工程机械;焊接工艺;发展现状;发展趋势

在我国以焊接为主要技术的生产厂家必须要要意识到焊接工艺和焊接设备的重要性,主要原因是焊接设备和工艺,对焊接产品质量的影响是非常大的。如果焊接设备落后,不完善,那么,其焊接的产品就无法跟上时代的步伐,这样的焊接产品就不能满足机械生产加工的需求。因此,在工程机械焊接中,务必要注意焊接工艺和焊接设备的改进,可以降低材料的耗损,节能环保。

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,此外,它还采用了富Ar混合气体,熔渣和飞溅很少,大大节省了清理时间,提高了生产效率。

1.2焊接工艺操作现状

焊接方法具体工艺应用中,销连接工艺、螺纹连接工艺、胶接工艺、配焊工艺等都是其主要的工艺类型。其具体应用过程如下:销连接工艺和螺纹链接是较为常见的两种焊接工艺类型。

销连接工艺广泛的应用与一般机械的焊接生产过程中,其对于机械焊接的效率和质量提升具有重大影响。螺纹链接在应用规模上比销链接少,然其在连接方式、拆卸过程中具有较为突出的应用优势。胶接工艺应用与木封度较高的焊接部位。在配焊过程中,工程机械焊接的难度被有效的降低。具体而言,对于焊接精度要求较低的工程机械,一旦其零部件的精确位置难以准确把控,此时焊接工作人员可适当的进行相关零件的调整,从而确保当下焊接过程的实现。需要注意的是,配焊应用过程中,其会对机械设备的外观造成一定灼伤,并损坏其漆化面;因此在施工过程中,焊接人员应对其进行必要的规范和约束,从而确保机械焊接效果的最优化。

2.工程机械焊接工艺相关技术分析

近年来,我国工程机械焊接工艺技术有了突破性的发展,整体水平较以往有了大幅度提升:(1)激光焊接。利用激光辐射对待加工表面进行加热,表面热量会通过热传导向内部扩散,通过对激光脉冲能量、宽度、重复频率、峰值功率等参数进行调节,使得工件熔化,并能够形成特定的熔池。该技术具有焊接深宽比大、速度快的特点,在高精制造领域具有较为广泛的应用。(2)搅拌摩擦焊接。该技术是以塑性变形热及摩擦热作为焊接热源进行焊接。在焊接过程中,搅拌针(圆柱体或其他形状)伸入工件接缝处,在焊头高速旋转的情况下,搅拌针会与焊接工件材料产生摩擦,使连接部位材料温度迅速升高并软化,该方法可实现异种材料间焊接,质量稳定,容易实现自动化焊接,效率较高,且成本相对低下。(3)闪光焊接。该技术主要是将焊机两端利用金属接触,再通过低压强电流。当金属被加热至一定温度时,会逐渐变软,再进行轴向加压顶锻,便可形成对焊接头。通过电阻焊件接头可使接触点产生闪光,让焊件端面金属融化,快速施加顶端力便可完成焊接。

3.机械焊接工艺的发展趋势

新经济形态下,工程机械在生产中的应用不断深入,其推动了焊接工艺的不断发展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就目前发展他态势来看,人性化、柔性化、自动化是焊接工艺发展的三个重要趋势。

3.1焊接工艺人性化

传统焊接模式中,焊接零件的搬运、组装一般由焊接工人进行实际操作;对于较大机械设备的零部件而言,其具有较大的体积和质量,对焊接人员的作业造成较大难度。新经济形态下,人们注重焊接人员作业难度的控制,基于此,助力机械臂、平衡式起重机、自动拧紧机、涂胶机等设备得以广泛应用,同时,加热、冷冻装置的充分应用,有效的优化了焊接人员的作业环境,在降低其工作强度的基础上,实现了焊接作业的人性化发展。

3.2焊接机器人

自动焊接机以及焊接机器人的使用,能够有效替代人工操作,特别是在一些复杂且危险性相对较高的工艺当中效果突出。焊接机器人不仅能够降低人工劳动强度,也能够保证产品质量及稳定性。焊接机器人主要由两部分构成,即焊接设备部分以及机器人部分。其中机器人部分又包括控制柜以及机器人本体;焊接设备主要由焊接电源、送丝机、焊枪(钳)等构成。一些先进的智能焊接机器人带有传感系统,可即时收集焊接参数信息,实现自动跟踪。未来随着焊接机器人的愈加成熟,工程机械焊接整体投入成本将得到更好的控制,生产质量及生产效率也将得到大幅度提升。

3.3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。

3.4环保化

无论什么产品生产加工,都要注意绿色环保。而工程机械焊接也不例外,在焊接的过程中,必须要从国外引进先进的焊接技术设备,确保其在焊接的过程中,不会产生有毒气体,否则造成的后果非常严重,不仅伤害工人的身心健康,而且对我们生活居住的环境造成污染。因此,工程机械焊接工艺在发展的过程中,必须要向着环保化的方向发展。

结论

工程机械制造领域是现代化国家发展壮大的核心部分,焊接技术又是这一领域中的最基础、最重要的环节,国内的焊接技术在改革开放实行这么多年以来,已经有了重大发展进步,在我国的现代化、城市化发展做出来不可磨灭的贡献。然而依然应该认识到我们发展中的局限性,紧跟国际潮流,努力提高自身的工艺技术水准,才能在更挂广阔的国际竞争空间中占据优势,更好地为祖国的基础建设添加动力。

参考文献:

[1]王剑.工程机械焊接工艺的发展现状及发展趋势[J].广东蚕业,2017,51(07):22.

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[3]黄丽娟.浅析工程机械焊接工艺现状与发展趋势[J].科技资讯,2015,13(08):63.

[4]许文清,任宇飞.工程机械结构件的焊接工艺现状与发展趋势[J].工程机械,2005(01):50-53+103.

论文作者:曾胜生

论文发表刊物:《防护工程》2019年8期

论文发表时间:2019/7/30

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