河北廊坊 065000
摘要:随着经济的快速发展,各行各业发展比较迅速,工程机械行业也得到了空前的发展,生产生活都和工程机械产品密不可分。从国家大型项目,如航空、交通等大型机械,到日常生活家用小机械,都离不开机械加工产业。工程机械产业中很重要的技术之一就是机械焊接技术,它不仅关系到工程机械产品的质量问题,更是用来衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要指标。为了更好地促进和发展工程机械焊接工艺,提高工程机械焊接工艺的整体水平,文章主要分析工程机械焊接工艺的发展现状和趋势,以求更好地帮助和促进焊接技術领域的改革和进步。
关键词:工程机械;焊接工艺;现状;发展趋势
1工程机械焊接工艺特点分析
在工程领域中,器械的焊接主要是在结构方面的焊接,因为其实际应用的条件和范围不同,因而在结构用钢性能上提出的要求更加多元化,所以在焊接技术上也提出了新的要求,在焊接工艺特点上也发生了变化。在工程中对器械进行焊接时,其焊接工艺的类型较多,不仅有油气储运方面的器械,而且还有钻采、石化、海洋平台等方面的器械,所以焊接工艺类型较多。尤其是在制造和安装工程机械中,需要的焊接工作量较大,焊接的复杂性较高,尤其是在一些焊接的关键技术上的要求更高,所以焊接工艺在工程中有着十分重要的作用。此外,随着现代工程的发展,在焊接工艺上也提出了更高的要求,除了常规的焊接技术外,还有很多新型的焊接技术,这对焊接技术人员的要求也在不断的提升。加上当前我国工业处于升级转型的关键时期,越来越多的工程建设用钢更具有强度高、韧性大,焊接的内容也在不断的增加,焊接的高低温和耐腐蚀介质的压力容器较多,加上一些新钢种与特殊材料的出现,在焊接方面提出的技术要求更高。所以,总的来说,新时期下的工程焊接工艺特点就在于:要求更高、技术更加先进、工艺类型更多。
2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。
2.2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。
2.3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。
3工程机械焊接技术水平发展分析
当前,节能减排成为当前社会经济发展的重要共识,推动工程机械焊接技术的节能降耗。目前,在焊接领域中,为有效提升焊接结构质量,采用了更为先进的焊接技术,例如二氧化碳气体保护焊工艺,并对其进行持续更新,实现自动与半自动逆变二氧化碳气体保护焊机与埋弧自动焊等先进工艺。其所具有的高效、优质、节能等诸多特点,并在二氧化碳气体保护半自动焊接基础之上,通过对规则焊缝工艺水平的提升,进一步使其性能得到提升,推动了自动化与智能化焊接的发展。随着焊接技术的进步,新的工艺正在不断投入实践中,有效提升了焊接工艺的质量与水平。例如,采用脉冲气体保护焊机配富Ar气体的无飞溅焊接,提升了焊接部位的美观性;利用双丝气体保护焊接,在降低焊接成本的同时,提升了焊接速度,保障了焊接质量。未来的焊接技术发展,将会以中、大功率为发展的重要方向,实现焊接的智能化与自动化。
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4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。焊接机器人改善了工人的劳动条件,节约了人力成本,提高了生产效率,使制造企业获得良好的经济效益。焊接机器人广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业,工程机械行业所拥有的弧焊机器人占30%仅次于汽车制造行业的37%。海关数据统计显示,2014年上半年我国工业机器人进口数量规模达到34714台,同比增长92%,远超过预期50%左右的增长速度。而2014年我国制造业机器人密度达到35台/万人,仍然远低于制造业发达国家水平,低于世界平均水平58台,这说明工业机器人在我有着巨大的市场空间。
5工程机械焊接工艺发展趋势分析
5.1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。
5.2利用机械焊接振动时效的工艺技术
利用机械焊接振动时效工艺技术是指,在实际的机械焊接过程中,采用的是振动时效焊接技术,通常利用外力振动的方法将工件的内部产生周期性作用力,然后,通过作用力以及工件的余应力进行有效叠加,进而产生的粘性力变化的过程。利用这个方式可以避免工件的内部发生变形,使工件内部的作用力处于平衡状态,进而将工件材料的疲劳极限有效发挥,最终使工件材料的价值可以全面发挥。较为合理的振动数据变化对于焊机技术的处理效果具有重大意义。
5.3自动化
现如今,我国越来越多的工程机械焊接厂家开开始应用自动焊接技术。与其它焊接技术相比较之下,自动焊接技术的特别之处在于其自动化,不仅可以降低工人的劳动强度,而且可以有效提高产品焊接的力量。[4]当前,我国工程机械焊接过程中搬运小件主要是由人工进行的,不仅劳动强度大,而是费时费力。因此,需要在工程机械焊接中运用自动焊接技术,提高生产效率,降低人力资源的投资成本,促使工程机械焊接工艺可以向着自动化的方向发展。
5.4CO2气体保护焊工艺
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。
结语
综上所述,提高工程机械焊接结构工艺质量的核心思想就是:通过优化构件结构设计,减少构件结构对焊接操作的影响;还要加强施工过程中的质量管理,避免因处置不当而造成质量隐患;最后要加强后期的成品保护以保证劳动成果。通过这一系列的细节把控来消除整个焊接施工过程中的不利因素,从而达到提高焊接工艺质量的目的。
参考文献:
[1]吕金波,孟宪飞,李连成.工程机械焊接技术发展趋势[J].金属加工:热加工,2018(20).
[2]宋承发.工程机械焊接件的外观质量控制分析[J].科学与财富,2018(06)
论文作者:王继祥
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/24
标签:工程机械论文; 机器人论文; 气体论文; 焊接工艺论文; 焊接技术论文; 工件论文; 机械论文; 《建筑细部》2018年第22期论文;