吴中华1
1身份证号:22038219821119****,陕西省
摘 要:焊接工艺一直是机械行业重点发展技术,随着工业化的持续发展,工业市场中的竞争也愈发激烈,需要工业产业持续提升自身的整体制造水平,并增强效率,这样才能够在市场中站稳脚跟。所以,机械焊接工艺的发展是非常必要的,对于提升工业制造质量和效率都有着重要的作用,因此对工程机械焊接工艺的发展现状及趋势进行研究非常有意义。
关键词:工程机械焊接工艺;智能机器;发展现状;发展趋势
1.工程机械制造主要焊接工艺
现阶段,随着科学技术的不断发展,我国工程机械行业取得了很大进步,各种先进焊接工艺层出不穷。根据焊接方式进行划分,主要可分为三大类:淤全自动焊。所谓全自动焊,指的是借助自动化技术实现机器人自动焊接。全自动焊不仅能够保证焊接质量的稳定性,并且还能够减少人工操作,降低人力资源成本;于半自动焊。与全自动焊原理相似,主要借助焊接专机进行焊接操作,但需要工作人员辅助操作,与全自动焊相比自动化程度稍低。例如开环控制型自动焊接专机、自适应控制自动化焊接专机等;盂手工焊接。顾名思义,手工焊接主要以人工为主,依靠焊接变位机进行焊接操作。手工焊接对于焊接人员焊接水平要求较高,且各个焊接工作环节都需要焊接人员独立完成,操作难度大、劳动强度高。
2.工程机械焊接工艺的应用现状
2.1 主流焊接工艺
通过查阅资料可知,CO 2 气体保护半自动焊接和自动焊接工艺,在国内工程机械领域的应用较为广泛,这种焊接工艺出现时间较早,故在长时间的发展后已经趋于完善,工艺优缺点基本固定,很难出现变化。因此,对这项焊接工艺进行改革和创新十分关键。其优势包括焊接效率高和使用成本低廉,但却存在吸收效率低的缺陷。这种焊接工艺拥有平稳的焊接过程,能够保护接头的质量。但应用这项焊接工艺之前,需要做好焊前处理,并且在焊接厚板时,无法起到应有的作用。此外,埋弧焊接工艺也是重要的焊接方式,其焊接原理为不断扩大电流的密度,使熔深增加,并在此基础上完成焊接。在中厚板件中应用该工艺,优势显著。在焊接时,还要使用富 Ar混合气体,究其原因,主要是这种气体的添加,可以提升焊接速度,并控制飞溅物的产生量,焊接效果也会随之增加[1]。
2.2 其他焊接工艺
2.2.1 激光切割工艺
随着时代的发展,加工制造行业对钢材屈服强度和焊接质量要求十分严格。就实际情况来看,激光焊接和切割工艺逐渐成为了主要的焊接工艺,究其原因,主要是这种工艺在焊接和切割构件时,优势十分显著。厚度不超过 10mm 的钢材使用低功率激光切割机即可,如图 1所示。对于一些厚度较大的钢材,需使用等离子切割。应用结果表明,这项工艺可以在保证切割质量的基础上,提升切割的效率,钢材不会在高温的影响下变形,其误差不超过 1mm。
2.2.2 高速焊接工艺
在焊接之前,应固定板材和铸点,促使二者成为一个整体,然后采用专用组对其进行工装即可。工程机械焊接工艺拥有多种的形式,主要包括全自动焊、电弧焊以及半自动焊。将产品结构特性作为依据,还可以选择埋弧焊、电阻焊等焊接工艺。目前,在科学技术发展的助力下,一种先进的焊接工艺被研制出来,这个焊接工艺名为脉冲无飞溅技术高速焊接工艺,将其应用于中厚板焊接之中,可以提升力学性能,并控制焊接飞溅。
2.2.3 焊接机器人
现阶段焊接工艺在加工制造行业实现了广泛的应用,焊接设备也不例外。
在信息化时代下,焊接设备的自动化和智能化水平不断提升,促进了机械焊接工艺的发展和完善,焊接机器人就是现代焊接设备的代表。焊接板材件和铸钢件是工程机械焊接构件的原材料,其制作方式为拼焊,材质为低合金结构钢,因此这种焊接构件具有良好的质量,并且在工程机械焊接中起到了重要的作用 [2] 。在劳动力成本上升的背景下,如何保证焊接质量,成为了制造企业需要考虑的问题。
3.工程机械焊接工艺发展趋势
3.1 节能环保
基于可持续发展理念,节能环保已经成为我国工业发展的重要趋势和原则。现阶段,我国不断提出各种节能减排目标,并应用于诸多行业当中。因此,工程机械焊接工艺也应该朝着节能、环保的方向发展。由于我国工程机械焊接起步较晚,虽然近年来取得了较为理想的成果,但与一些发达国家相比仍有很大差距,因此应该更加侧重于在节能环保高效技术焊接技术方面的研究与发展。
首先,振动时效处理技术的应用。振动时效最大特点便是节能环保、应用成本低,其主要借助受控振动能量实现对机械工件的处理,能够在很大程度上降低工件的残余应力。与传统的热时效处理技术相比,振动时效处理在成本、能源消耗等方面能够达到其十分之一,具有十分理想的应用效果。不仅如此,振动时效处理还具有周期短、效率高的优势,通常在 30-60 分钟之间便可完成。现阶段,时效振动处理已经完全取代了亚共振处理,解决了亚共振处理技术工艺操作复杂、噪音大、应用面窄等弊端,是保证工程机械焊接工艺节能环保发展的重要技术。
其次,随焊锤击法的应用。随焊锤击法是指通过对焊缝、近缝区的不断锤击,从而达到降低金属塑性影响的工艺技术。随焊锤击法在工程机械焊接中的应用,能够在很大程度上提高焊接质量,大幅度节约焊接能源与成本,对工程机械制造企业而言具有十分重要的作用。在实际焊接过程中,由于机械试件、焊接条件的不同,随焊锤击法还在原有基础上实现了能够调节的随焊锤击方式。新型随焊锤击方式能够对锤击频率进行有效控制,能够保证处理金属焊接过程中产生的残余拉应变得到有效释放,对于焊接接头疲劳强度有着很大提高。
3.2 自动化发展
自动化是工程机械焊接工艺未来发展的重要趋势,虽然现阶段我国工程机械制造自动化取得了一定成果,但仍有很大发展空间。首先,精密高效化。未来发展过程中,精密高效化是自动化机械焊接技术的重要发展方向,除需要加强相关研究力度之外,还应该根据行业情况制定一定的政策支持。机械制造发展是促进城市化建设的重要推动力,因此,应该不断提高对机械制造产品关系数与质量要求,不断对生产制造设备进行优化与更新。
其次,柔性化。柔性化是自动化焊接技术发展的关键,需要根据机械产品的实际需求进行有序管理。未来发展过程中,应该合理利用土地资源,在满足实际生产需求的基础上,节约生产成本。另外,还应该加强对焊接设备提出更高的要求,明确具体生产焊接需求,保证焊接设备的选择具有合理性、科学性,充分体现出自动化技术的柔性化。最后,网络化。现阶段,大多数自动化焊接技术都是通过计算机直接控制焊接设备,部分规模较大的生产企业采用局域网的方式实现流水线生产。
4.结束语
总而言之,焊接技术的好坏直接决定了工业产品的质量,中国在工业项目中投入了大量的资金,使其规模逐渐扩大,同时也将更多的资金投入到焊接技术的研发当中。在当前的工业发展过程中,焊接工艺是其中的关键性技术,与生产率有着直接的关联。从目前的情况来看,中国的机械焊接工艺中仍然存在着一些问题,例如技术不够完善等,所以需要积极吸收先进技术,优化机械制造中的各项参数,利用新型生产设备来提升焊接质量。
5.参考文献
[1]王光磊,张水霞.工程机械焊接工艺技术发展[J].装饰装修天地,2018(21):109.
[2]肖智.有关工程机械焊接工艺的发展历程[J].建筑工程技术与设计,2019(23):774.