张正业
雷沃重工股份有限公司 山东省潍坊市 261206
摘要：随着科学技术的提高、生活水平的进步、加工行业的发展，传统的焊接技术不能充分满足人们对于物质生活、便捷生活和快速生活的需求，自动焊接得到了更广泛的应用，使得企业的生产提高、成本降低、效益提升。针对机械加工领域内的自动焊接技术的应用及自动化技术的应用的优势和原理进行相关论述。
关键词：自动焊接机；机械焊接；应用
引言：本研究采用全自动焊接机，对气压焊接试样进行了外观检测，包括吹气直径、吹气长度、焊接面不一致性、中心轴偏心率、弯曲、弧垂和裂纹等。对气体压力焊接接头试样的焊接性能进行了测试，结果表明试样符合标准要求，自动焊接机在机械焊接中的应用非常广泛。
1．自动焊接技术重要性
现代科技、现代数字电子系统的推进，让自动化越来越贴近我们的生活，也让自动焊接得到了发展，进而使得我国的焊接行业得到强大的新生命力。其普及有着提高生产效率、减少难度、节能减排等重要意义。因而研究自动焊接技术在机械加工之中的合理、有效、高效的使用具有十分现实的意义。[1]
2.自动焊接机在机械焊接中的应用背景
机械结构自动焊接方法（熔接法）的实际应用已经取得了成功。在认真进行了初步试验后，成功地将该工艺应用。这台焊机是闸流管控制型，是我们自己制造的。根据初步实验结果制备了焊剂。根据该工艺对焊条质量的特殊要求，选用了焊丝。母材质量符合规范要求。基于作者的测试结果。如果母材质量可靠，该工艺的微观研究和物理性能可以安全地扩展到整个机械结构。焊接电流再增大一点，焊接速度就会加快。三。如果消除了机器焊头的振动，如果使用了一卷焊条，则应矫直焊道。在MIG焊中，焊丝直径、焊接电流、送丝速度、电弧长度是影响焊缝硬度、热影响区深度和焊件组织的工艺参数。研究这些工艺参数对焊接件性能的影响研究。在自动mig焊机上对中碳钢板表面进行了堆焊。对焊接件的硬度、热影响区深度和显微组织进行了检测。结果表明，焊缝组织与母材明显不同。焊接件的组织、硬度和热影响区的深度取决于工艺参数。在焊接件硬度和热影响区深度的情况下与结果吻合较好。对于电焊机，焊接只能在最佳操作点进行。确定最佳操作点是很重要的，以便将来生产的焊机能够在这些部件上运行。本文采用人工神经网络方法确定了电焊机的最佳工作点。为此，一种测量系统，用于在焊接操作期间获得电流测量值。焊接过程包括初始阶段、过渡阶段和操作阶段。为了使用ANN模型，通过时间序列建立数据集。用90%的数据集训练神经网络，用10%的数据集进行测试。在试验结束时，根据回归值进行了97.49%的预测。并且根据MSE值，可以理解，成功的预测以0.00353075值的误差进行。
3. 自动焊接机在机械焊接中的应用
3.1实现机械零件二维焊接接头的焊接过程自动化
为实现机械零件二维焊接接头的焊接过程自动化，研制了低成本自动焊机。基于全自动的电熔焊机的应用。在所需的时间间隔内，检查焊接元件所需的电压率。为了使焊接更安全、质量更好，具有条形码读取、焊接工艺参数存储、环境温度和内部设备温度测量等功能。系统增加了真有效值测量和实时时钟。经过各种试验设计出的电熔焊机，在焊接电熔配件时，具有较高的输出电压稳定性和较高的工作效率，比市场上的焊机便宜。所研制的龙门式机床配有X、Y和滚动轴步进电机，驱动单元采用移相寄存器的两相在线驱动方案设计。控制系统由Z80A CPU单板机构成，并配有并行输入输出口和计数器定时器芯片。采用软件数字微分分析仪实现了焊头运动的直线插补和圆弧插补。
结果表明，所开发系统的轮廓误差在i以内，说明该机适用于机械零部件的CO2气体保护焊工艺，有望在工业上得到应用。对S235JR（Cu）钢板进行了电阻点焊试验研究。用一台容量为120kVA的定时器和电流控制的电阻点焊机和一个单杆气动操作机构来制备试样。焊接时间选择为5、10、15、20、25和30个周期（1个周期=0.02秒），焊接电流从6 kA增加到14 kA，步长为0.5 kA。电极力保持在6kn。对所得焊接接头进行拉伸剥离和拉伸剪切试验，并用光学显微镜测量其熔核尺寸。利用焊瓣图研究了熔核尺寸对拉伸剥离强度和拉伸剪切强度的影响，在此基础上提出了最佳焊接电流和焊接时间。[2]
3.2改变机械焊接金属的性能和电弧稳定性
在原材料日益短缺和材料需求不断增加的前提下，钢材及其接头的力学性能变得越来越重要。特别是高强度和高强度钢正成为研究和制造业的焦点。在同样的程度上，对填充金属的要求也在增加。目前，这些低合金材料采用铜涂层进行防腐保护。此外，该涂层在焊接过程中实现了良好的欧姆接触和良好的滑动性能。在气体保护焊过程中，通过与其他元素交换铜，可以改变焊接金属的机械性能和电弧稳定性，并保持涂层的基本功能几乎不受影响。在固体丝电极涂层的各种元素和化合物，如氧化钛制成和处理气体金属极弧焊工艺。对于自动电焊机，焊接只能在最佳操作点进行。确定最佳操作点是很重要的，以便将来生产的焊机能够在这些部件上运行。采用人工神经网络方法确定了电焊机的最佳工作点。为此，一种测量系统，用于在焊接操作期间获得电流测量值。焊接过程包括初始阶段、过渡阶段和操作阶段。为了使用ANN模型，通过时间序列建立数据集。用90%的数据集训练神经网络，用10%的数据集进行测试。在试验结束时，根据回归值进行了97.49%的预测。根据MSE值，可以获得成功的预测。[3]
3.3自动焊接机器人的应用
为了使具有视觉传感器的焊接机器人对焊缝进行检测和自动跟踪，利用一种基于人工神经网络的新型控制系统。[4]在将采集到的图像应用于神经网络之前，先对原始图像进行LOG滤波以增强焊缝图像，然后生成二值图像。将二值图像应用到人工神经网络中，检测焊缝方向。然后利用焊缝方向进行焊缝跟踪。将神经网络应用于焊缝检测过程，得到了更为鲁棒的控制系统。通过焊缝跟踪实验，验证了系统在自动焊接中的适用性。为了提高机器人焊接的灵活性，需要自动生成机器人路径。通过对焊接机器人的自由视觉测量，实现了对焊缝的自动检测。对工作台、焊缝等物体进行了连续距离数据的几何建模。通过几何模型确定焊枪的方位和位置，自动生成焊接机器人的路径。[5]
结束语：综上所述，自动焊接技术在机械加工中的运用，给我们带来更多的便捷、更多的效率、更绿色的发展、更高的经济效益，将成为当今社会必不可少的现代化加工技术，或者说加工工艺，现在已经应用于生活的很多方面。
参考文献：
[1]吕柳熙,张曦,吕其兵,陈怀.钢轨焊接车间固定式焊机自动对中系统研究[J/OL].热加工工艺:1-6[2020-08-01].https://doi.org/10.14158/j.cnki.1001-3814.20200471.
[2]陈显君,董凯,刘兴涛.对商用车传统轮辋生产线自动化改造升级工艺方案的探讨[J].机械工艺与材料,2020(07):66-70.
[3]韩永强,刘斌,吴秀峰.Alloy825材料换热管对管板自动焊焊接工艺研究[J].设备管理与维修,2020(13):34-35.
[4]冯和永,高金良,万鹏,孙虎,周晓宇.激光-MAG复合焊接技术在超高强钢上的应用分析[J].新技术新工艺,2020(06):34-38.
[5]徐平凡,肖文勋,王哲,王文彬.电机端盖旋转式自动焊接设备的设计与应用[J].组合机床与自动化加工技术,2020(06):159-161.