机械设备焊接质量控制及工艺发展方向

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年第5期   作者:郭德华
[导读] 工程机械焊接工艺作为一项新兴的高科技技术,在国民经济发展中影响日益显著
        郭德华
        山东远东建设工程有限公司    山东淄博255000
        摘要:工程机械焊接工艺作为一项新兴的高科技技术,在国民经济发展中影响日益显著,其发展程度已经成为判断国家工业化水平的重要指标。为适应市场需求,工程机械焊接技术也经历了多次变革,焊接质量和效率都有很大幅度的提高。基于此,文章就工程机械焊接工艺现状与发展趋势进行分析,希望能对工程机械焊接操作带来一定帮助。
        关键词:工程机械;焊接工艺;现状;发展趋势
        前言:
        在社会经济高速发展的背景下,工程机械的应用范围呈现出不断扩大的趋势,工程机械的应用,不仅提升了生产效率,减轻了工作人员的劳动强度,同时还保证了工业生产的质量。而机械焊接工艺则是上述目标实现的基础,因此对工程焊接工艺进行探析,其意义十分重大。
        1工程机械焊接工艺的基本焊接结构件及其工艺技术
        1.1 施工机械焊接工艺的基本焊接结构和特点
        工程机械的焊接结构主要包括三种类型:框架结构,转台结构和墙体结构。机械焊接结构件的质量直接影响整个机械设备的质量性能、工作性能和生产稳定性。当下,工程机械焊接件的特性如下:首先,为了满足大型工程设备的性能要求,焊接件尺寸一般较大,焊缝较多,提出了较高的要求,也对焊缝成型质量提出了一定的要求;其次,为了降低工程机械设备重量和提高工程机械设备性能的高强度材料使得焊接技术和设备的稳定性和可靠性有了更高的要求。第三,由于工程机械在各个领域的大量应用,焊接结构的风格也应该朝着多样化的方向追求更大的进步。
        1.2 工程机械焊接工艺相关技术
        这些年来,伴随着不同高新技术的涌现,再加上旧的焊接技术,相对成熟的现代焊接技术已经形成。首先,有激光焊接技术,使用激光辐射,加工的结构件的表面被加热,使大多数表面的热量通过热传导的作用逐渐传递到结构件的内部,从而允许结构部件彻底熔化,形成能够焊接的特定融化地。这种焊接技术因为考虑到焊接深度大,焊接速度快的特点,许多高端制造领域的厂家争相青睐。然后,采用搅拌摩擦焊接技术,利用高速搅拌过程产生的超强摩擦热和物体变形放出的高强温度使结构本身熔化,进一步完成不同的熔焊。
        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。
        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。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。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。据了解得知,我国制造业应用了焊接机器人对人工焊接进行取代。究其原因,主要是与传统人工焊接方式相比,焊接机器人无需休息,可以连续不间断的进行工作,工作人员无需亲自操作焊接设备,其劳动强度大幅度下降,并且焊接机器人的焊接精度也高于人工焊接。
        3工程机械焊接工艺的发展趋势
        3.1 人性化
        我国目前进行工业生产主要使用焊接自动化装备,它的主要运行原理是运用智能化的技术,广泛的采用数字化、图形化的操作界面,使技术人员进行调控和参数录入。目前我国焊接设备通常都拥有专门的数据库,进行操作的过程中会将操作的流程、手法及产品参数进行录入,为后期的产品质量检查提供保障。同时系统还有参数控制、人机交换等功能,当机械设备出现问题时,可以立刻由人工进行操作,避免造成整个生产系统的瘫痪。近年来随着我国技术水平的不断发展,人机交换技术也不断的成熟,趋于完善,使焊接工艺逐步实现人性化的管理目标。
        3.2 焊机数字化
        随着科学技术的迅速发展和信息技术在各行业的大量使用,焊接技术在工程机械领域的数字化控制正在逐步显现。数字控制设备可以确保标准化焊接过程的准确实施,简化手动操作步骤,确保了产品生产的稳定性和质量的可靠性。但是,在我国的生产进程中,由于数字控制的核心领域尚未完全掌握,在应用于焊接工艺时必然存在多多少少的问题,不能符合大规模焊接工艺的准确控制,这与我国当前工程机械的发展过程是互相冲突的,这影响着我国工业化的向前一步更快地发展。
        3.3 环保化
        工厂进行焊接技术的时候,会造成很多的废料,同时会有很多的噪音及有害气体的产生,点焊环境差等,导致我国工业生产的环境一直不好。近年我国大力倡导可持续发展理念,不仅要求环境保护力度加强,更要注重资源的可持续利用。近年来我国大力研发环保性的焊接技术,如利用振动时效进行能量控制,从而对金属工件进行加工,有效的减少了焊接过程的废渣,同时更加节能减排,缩短工期,起到了环保的效果。
        3.4 信息化通讯功能
        在信息化时代下,工程机械行业做好信息化建设,通过信息化功能的完善,使焊接设备在焊接过程中,有效传递工艺参数的信息,为工作人员创新焊接工艺,创造有利的条件。可以预见,焊接设备的信息化水平会不断提升,并具备信息化通讯功能,以促进焊接工艺的发展。
        结语:
        随着社会科学技术的迅速发展,工程机械焊接技术持续发展,逐步成为推动我国经济快速发展的基本经济支柱产业。为了不断推动中国工业生产,确保各种工业机械设备的质量和稳定性得到提升,提升工程机械的焊接技术水平,有必要对中国工程机械焊接技术的发展有一个具体的了解。注意国内外工程机械焊接技术的最新进展。探索和研究工程机械新的焊接技术,学习和引进国外先进的生产技术。
        参考文献:
        [1]姚伟平,袁召军,方荣超,李振.浅析工程机械焊接工艺现状与发展趋势[J].世界有色金属,2018(18):250+252.
        [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(12):230.
      
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