焊接技术的发展及应用现状 衣娜

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:衣娜
[导读] 摘要:在现阶段发展中焊接技术已经被广泛运用到了各个领域中,并向着多样化方向快速发展。
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        摘要:在现阶段发展中焊接技术已经被广泛运用到了各个领域中,并向着多样化方向快速发展。尤其是对于航标焊接来讲,通过使用先进焊接技术,在做好设计与功能延伸的基础上进行方法创新,实现全面优化目标,满足使用要求。
        关键词:焊接技术;发展;应用现状
        1焊接技术的特点
        从整体上来看焊接技术是一项具备综合性强的工艺,其发展与现代化科学技术相辅相成。近几十年来,国内焊接技术得到快速发展,也出现了多种焊接技术,包括红外线、真空、电子束、超声等现代化技术,在目前焊接行业中已经实现了广泛应用。新型焊接技术不仅能够使国内焊接技术得到快速发展,同时也能够奠定制造行业中焊接技术的地位,并且从一定程度上扩大了该技术的应用性。目前从国内发展情况上来看,机械制造业以及相关行业其设计技术主要为焊接技术,该技术已经被运用于汽车机车、建筑、轻工、纺织、煤炭、航天航空等多领域中,同时该技术还渗透了现代化技术,在一定程度上能够促进国内焊接技术实现快速发展。
        2焊接生产及焊接技术
        2.1数字化焊接技术
        焊接电源技术随着科技的发展经历了从过去的旋转直流焊接电源到今天的数字化焊接电源的转变,新的数字化技术的应用是基于计算机科学技术和微电子技术而出现与发展成熟的。数字化焊接电源指的是焊接生产系统中的送丝系统、显示系统、主控系统和信息处理器都采用数字化技术。其主要是通过A/D转换器对系统中电流、电压反馈信号进行转换,再与主控系统输出值进行对比,进而实现输出信息的控制。数字化信息技术的应用,使得数字化电源较传统电源具有参数稳定性高、成型质量好、焊接质量高等优势。此外,数字化焊接电源中特有的DSP模块,其超快的响应速度,使得HOST可以通过指令来精确控制数字化电源的输出,确保高速弧压和输出完成电流波形的稳定,从而满足焊接工作对电流的要求。
        2.2激光焊接技术
        激光焊接是一种更为精密、操作难度更大的焊接技术,其具有焊接变形孝输入热量低、穿透力强、控制精密、焊缝深宽较大等优势。由于其通过激光技术进行聚焦产生的光斑直径只有0.3~0.5mm,这就对焊工的技术提出更高的要求,对操作要求更为严格。在实际焊接过程中,需要依据焊接板件的厚度,将对接缝隙控制在0.15~0.3mm。为了解决这种问题,激光焊接技术中又衍生出一种新的形式,即电弧-激光复合热源焊接技术。这种技术对间隙要求小,可填充多种金属材料,搭桥能力更为出色,且成本更低,从而极大地弥补了普通激光焊接技术的不足。
        2.3CMT焊接技术
        CMT焊接技术也是一种具有较高科技含量的新型焊接技术,已经广泛应用于钢板、薄铝等其他各种材料的焊接过程上。CMT焊接技术对于控制系统短路的热输入信号具有更高的精确度,是一种无飞溅的引弧技术,其基本工作原理是当送焊丝进入引弧和钢板时,减小电流输出,当抽回焊丝时,增大电流输出同时进行引弧,这种操作模式使得整个操作过程中几乎没有飞溅。在引弧过程中,当弧长达到标准时,再向电弧进行送丝,这时电源输出幅值和宽度都是脉冲电流,在熔池和熔滴短路后,电流回归标准值,这样就形成了熔滴。CMT焊接技术不仅可以在焊接过程中控制电源输入在一个稳定值,有效调节焊接中的热输入,还能够精确把控熔滴的尺寸。此外,CMT焊接技术中的脉冲频率较高,一般可以达到80Hz,这种级别的脉冲频率无论用来焊接薄钢板、薄铝板还是用来连接钢板和铝板,都能有不错的效果,均可达到无缝焊接的技术标准。
        3焊接生产的应用现状
        3.1在机械制造中的应用
        首先,焊接生产是一种先进的制造技术,可以实现金属与金属的连接,从目前的机械设备来看,许多零件的安装都是通过焊接技术完成的,其中激光焊属于在机械制造中比较常见的一个种类。它是一种以聚焦的激光束所产生的热量作为焊接中的主要介质,可以实现对微型零件以及结构构造比较复杂的部分进行焊接工作,而且不易导致零件的变形。随着现代技术的融入,对于机械设备的精度要求也就越来越高,通过激光焊,可以有效地实现各种不同材料的融合,而且不受磁场的影响,精确地对准焊件,减少过程中可能存在的误差,并且对于机械设备中一些微小的部件也可以进行焊接,可以通过电脑进行控制,增加了焊接过程中的自动化程度。


        3.2在压力容器制造中的应用
        在国内外的化工、石油、医药等行业中,压力容器使用非常广泛,例如在化工行业中,压力容器起到了至关重要的作用。在化工制造系统中,煤的燃烧和通过触媒的作用,最终生产出人们日常生活中需要的很多产品,如:氨、氮气、氢气、尿素化肥等,压力容器在制造过程中,是由焊条或焊丝焊剂在电弧作用下,将焊材通过一种冶金的作用使其熔化并与母材有效的熔合,形成一个合格的密闭容器。
        在此过程中,焊接生产中的摩擦焊机在其中有着广泛的应用。摩擦焊机是指在旋转的过程中产生一定的热能,然后通过外界施加的压力,达到完善焊接的目的,在压力容器制造过程中,可以分为连续焊机以及惯性焊机两种。连续焊机是指由制动装置、加压机构以及控制装置完成的相关操作,惯性焊机则是由飞轮以及传动机构等部分构成。他可以利用工件端面的互相摩擦达到某种目的,国内现阶段应用此先进技术的领域分别为铝合金、镁合金及其有色金属产品的焊接,如阴极板、阳极板、导电梁,铝合金压力容器等,可有效的提高生产能力、效率及生产制造质量,缩减制造成本,降低能耗,在制造行业一直被称为绿色焊接技术。
        3.3在航天制造中的应用
        对于航空航天的发展来说,焊接生产在其中起到了不小的作用,尤其是通过一些爆炸焊等技术的应用,使得航天零件在连接过程中更加精准,并且具有一定的实用性,从目前来看,我国航天零件连接中50%以上都是通过焊接技术进行操作的,高能束流焊接工艺的应用也为航天制造打开了新的局面,在一定程度上促进了航天事业的发展,提高了制造过程中的工作效率,保证了焊接的质量。
        4焊接技术的未来发展
        4.1提高焊接的工作效率
        对于现代化的焊接技术来说,在未来的发展中还要进一步提高其工作效率。首先,可以通过提高焊接过程中温度加热的速度来提高焊接的速度,可以对制造过程中的工作环境进行改善,满足工作过程中的基本要求。另外还可以对电弧焊中的焊条进行一定的整改,包括研发不同参数的铁粉焊条、中立焊条等,在埋弧焊中可以实现带极焊、多丝焊等方面的焊接,采用一些新型的材料,包括TIME焊等形式达到高效焊接的目的。
        4.2加强智能化焊接的应用
        在未来的发展中,我国应该引进一些国外的先进技术,强化在焊接生产过程中的智能化以及自动化意识,认识到工作上的不足,通过焊接机器人的应用可以提高焊接的工作质量,只需要通过程序的输入就可以达到精准焊接的目的,而且还可以建立焊接专家系统等软件对焊接过程中存在的故障进行及时处理,提高各方面工作上的协调工作,解决现阶段工作环境恶劣等难题。对于自动化焊接来说,他不仅提高了工作过程中的生产效率,还提高了产品的质量。
        4.3开发新的焊接热源
        现阶段的焊接工艺,其热源主要是通过火焰、电弧以及激光等方面来完成,在未来的发展中,随着科学技术的融入,人们可以通过对新热源的开发从而提高焊接技术的工作强度,例如等离子弧热源以及电子弧和激光的有效结合,从而提出新的发展方向。
        结论
        综上所述,在焊接生产过程中,焊接技术现阶段已经被广泛应用在压力容器及机械制造以及航天制造等多个领域中,但是目前在技术、热源以及自动化方向上仍然存在一定的问题,需要有关人员在未来发展中,加强各方面的开发,引入新的处理技术,从而促进焊接生产的进步,提高其工作效率和质量。
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