探究工程机械焊接工艺的发展现状及发展趋势

发表时间:2021/3/29   来源:《科学与技术》2021年第1期   作者:权国毅
[导读] 机械设备生产加工行业的发展离不开工程机械的焊接工艺,
        权国毅
        新疆众和股份有限公司    新疆乌鲁木齐  830013
        摘要:机械设备生产加工行业的发展离不开工程机械的焊接工艺,两者间的联系紧密相连、密不可分。近年来,虽然机械设备的市场需求量在不断增加,但工程机械焊接工艺中仍存在一些尚未解决的问题。因此,作为机械焊接单位,必须及时发现焊接工艺中存在的不足,并采取正确的方法解决问题,才能有效提高工程机械焊接工艺的技术水平。
        关键词:工程机械焊接工艺;发展现状;发展趋势
        随着我国工业化水平的逐步提高,工程机械制造业作为国家工业化水平的标志性行业之一,也取得了长足的进步,其所采用的焊接工艺水平已成为决定焊接质量和效率的决定性因素;但行业竞争也在不断蔓延,所以工程焊接制造产商需不断提高行业的焊接工艺水平,以及引进先进的机械设备,提高自身的市场竞争力,从而在市场中占据重要地位。因此,结合目前焊接工艺现状,进一步探讨其未来的发展趋势显得尤为重要。本文详细分析了工程机械焊接工艺的发展现状及其趋势。
        一、机械焊接的基本内涵
        工业建设中,作业人员在机械设计图纸的指导下,将机械设备的零件按一定规范进行组装应用,使其成为相应的机械设备。在该过程中,工业生产人员通过局部加热方式的应用,使分离的材料或零件连接成为一体的作业过程被称为机械焊接。从焊接过程来看,结构复杂、连接形式多样、尺寸外形庞大、零部件笨重是复杂机械焊接的基本特征。
        二、工程机械焊接工艺基本焊接结构及特点
        工程机械焊接工艺基本焊接结构包括车架类结构、车床转台结构及壁架结构三种类型。机械设备质量的好坏除与原材料质量的好坏有关外,还与生产过程中的焊接工艺水平有关,并受到很深的影响。通过实际调查发现,目前工程机械焊接工艺特点主要体现在以下方面:首先,基于现代化发展背景下,我国当前越来越多的焊接件主要有着较大的尺寸结构,自然导致完成后出现了很多的焊缝,要想更好的发挥出焊接件在工程设备上的使用要求,就必须不断提高焊接工艺质量水平。其次,为能确保工程机械设备性能不断提高,就必须持续减少工程机械设备重量,确保设备具备良好的使用性能。最后,在当前我国各个行业发展中,工程机械设备有着极为广泛的应用,自然迈向了多元化的发展趋势。
        三、我国目前主要机械焊接工艺技术
        1、气体保护焊接又叫气保焊,主要焊接保护方式是指,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,以及这两者结合在一起的混合气体等。
        2、压力焊是指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,最常用的还属电阻焊接方式。
        3、钎焊是指把钎料和焊接件通过高温进行加热,而且加热温度一定要高于钎料熔点,以及要低于母材熔点温度,充分利用液态的钎料将母材湿润,将母材扩散和填充接头进行有效焊接的方式。
        四、工程机械焊接工艺的发展现状
        1、焊接工艺的发展现状。从刚开始出现焊接工艺发展到今天,已有了多年历史,因科技水平的不断进步,焊接工艺技术也发生了巨大的发展,出现了多种焊接工艺并存的现象。我国当前比较常用的焊接技术是埋弧自动焊方法,借助这种方式所制造出的产品更加美观,质量也更好,在环焊接及中度程度的板长直焊接中的运用较多。


        2、焊接设备的发展现状。我国传统的焊机和设备一般只用于材料的连接工程。应用范围窄,机械设计原理简单,焊接设备粗糙,焊接效率低,美观度低。近年来,随着焊接技术的日益重视,对焊接设备的性能提出了更高的要求。随着焊接设备的不断发展和完善,智能化、自动化的焊接设备逐渐实现。近年来,焊接变位机逐渐得到研发与推广,可根据实际的生产要求,取得立焊、横焊、仰焊等难以达到的效果,保证了产品的外表具有美观性。同时,自动化焊机设备在当下的智能环境中应运而生,如焊接机器人的研发。通过将产品的参数进行系统录入,使机械人自行进行操作,极大的减轻了人工负担。同时,提高了生产活动的精准度及生产效率。目前,焊接机械人的应用范围越来越大,已成为我国工业制造企业的宠儿,很多企业纷纷使用,如金属机械生产、汽车制造等产业,使零件等产品生产的更加标准化,从而提升了工业产业的效率。
        3、焊接方法应用现状。在新的经济形势下,多元性是机械焊接方法应用的重要特点;特别是交换方法、选择方法、修复方法、调整方法等是更常见的焊接类型。在焊接工作中,由于焊接内容和要求的不同,焊接方法的选择也不同。所以,产业工人应准确控制机械设备的加工精度、零件差异和焊接精度,以确保科学合理地选择焊接方法。焊接方法的具体选择过程为:在机械焊接工作中,若设备焊接要求越严格,焊接效率则会更高,施工人员应采用交换法进行焊接施工。
        另外,在此基础上,为了准确控制经济精度,应在焊接过程中采用调整方法。在修复方法的应用过程中,零件的规格要求更加严格,不能随意交换零件的内容。需注意的是,保留修复余量是提高修复焊接方法应用质量的重要所在。在实践中,只有根据具体的焊接要求,工业生产者才能控制焊接方法的应用特点,选择优质的焊接方法,才能有效提高机械设备的焊接质量,从而提高工程的生产效率。
        五、我国工程机械焊接技术的发展趋势
        1、焊接机数字化。随着科技的发展,信息化水平在各行业内的广泛应用,在工程机械领域的焊接技术中数字化控制也开始慢慢显现,数字化控制的设备能保证焊接技术准确实行标准化的焊接流程、简化了人工操作步骤,还保证了产品生产的稳定和质量。然而在我国的生产实际中,由于数字化控制的核心领域还未完全掌握,因此在其应用到焊接工艺中时必然存在着或多或少的问题,不能满足对大型焊接工艺的精准控制,这与我国当前工程机械发展进程相矛盾,影响了我国工业化的进一步发展。
        2、焊接的自动化和焊接机器人。为了推进工程机械焊接工艺的发展,应不断进行探索创新,当前焊接机器人和自动焊接机的使用,能代替焊接技术人员对一些操作复杂、危险性大的工艺进行完美的操作,不仅保证了人们的身体健康,降低劳动力,也能保证焊接工艺达到满意的程度,从而提高产品质量和稳定性。对于机械焊接工艺,有时工作环境比较恶劣会对人身体造成一定的损伤,不被当前操作技术人员所接受,并且目前用人成本费用较高,因此,使用焊接机器人和自动焊接机能有效解决用人问题,降低投入成本,提高生产力,进而能为企业带来更大效益推动企业的发展。
        3、焊接系统网络化。当今社会是互联网时代,也是信息变革的时代,网络把世界上每个人的生产生活都联系在一起,工程机械焊接工艺同样也应这样发展下去,在保证具备完善的行业标准及操作规范基础上,将工艺集成系统形成网络化能很好的进行远程操作,极大地减少了人工操作,从而降低不必要的资源浪费。
        4、CO2气体保护焊接工艺。工程机械焊接过程中,以CO2作为保护气体,以焊件与焊丝间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法即为CO2气体保护焊。该焊接方法能实现焊丝自动送丝,敷化金属量相对较大,生产效率及质量相对较高。CO2气体保护焊工艺采取明弧焊接,熔池具有良好的可见度,操作相对方便,能实现全位置焊接,对实现自动化焊接具有积极作用。在CO2气体压缩下,电弧热量相对集中,进一步提升了焊接速度,熔池较小,且热影响区较窄。所获得的焊件焊后变形程度相对较小,具有良好的抗裂性能,在薄板焊接中优势明显。以此为基础所衍生的惰性气体焊接,如氩气无飞溅焊接等均可获得良好的焊接效果。
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].科技展望,2017(07).
[2]刘金龙.工程机械焊接工艺的发展现状及发展趋势[J].住宅与房地产,2018(04).
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