自动化焊接技术在钢结构生产中的研究与应用

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月7期   作者:李仁华
[导读] 随着我国科技的发展和现代技术的提升,工业生产水平也不断提升,其中的生产模式、技术和理念不断进行改革和创新,进而推动工业生产的快速发展
        李仁华
        山东鲁能光大钢结构有限公司  山东  济宁 272000
        摘要:随着我国科技的发展和现代技术的提升,工业生产水平也不断提升,其中的生产模式、技术和理念不断进行改革和创新,进而推动工业生产的快速发展。自动化技术在钢结构焊接和生产过程中的应用,不仅提高了工业生产的效率,同时节省了大量的劳动力和物力资源,提升焊接生产的安全性。钢结构焊接质量好的好坏直接会影响到整体结构的质量、稳定性和安全性。本文主要就自动化焊接技术在钢结构生产中的应用进行分析和探讨。
        关键词:工业生产;自动化技术;焊接;钢结构
        在我国工业生产中的钢结构工程项目中,为了能够有效地控制施工周期,相关单位会加快施工速度,同时方便钢结构地安装,提高施工的便利性。钢结构的强度比较高,主要是用于具有较大跨度和较高楼层的建筑项目中。然而当前钢结构工程的施工人员还没有深入认识钢结构的相关技能和知识,对钢结构的焊接要求无法全面掌握,进而影响到实际钢结构焊接的质量。所以,为了能够确保钢结构建筑工程的质量,在焊接钢结构的过程中,相关单位和工作人员应该要严格按照规定标准和要求进行焊接,控制钢结构焊接质量,更新和改善钢结构焊接技术。
1自动化焊接技术的特征
        相比于其他焊接设备,自动化焊接设备能够有效地避免热量分散,将产生的热量进行计中,并保证其不会突然消失,进而减少焊接设备在运行中损耗的电能[1]。自动化焊接技术在应用中的主要特点表现为自动化,其在运行中充分利用数字化技术,增强焊接操作的协调性,进而确保焊接更加精准,确保焊接轨迹更加合理,尤其是在焊接复杂构件的过程中,自动化焊接技术能够确保构件焊接更加流畅,同时避免出现质量隐患。此外,自动化焊接技术应用上具有可重复性和高速特点,在生产中能够提高焊接的质量和水平,有效地控制成本,保证制造质量,同时提高制造效率,提高企业的生产效益和市场竞争力。
2钢结构焊接技术应用的重难点
        在实际焊接钢结构的过程中,焊接技术在实际应用中因为受到外部热力的影响而出现不均匀焊接的现象,导致构件受到外部应力的影响而出现变形等问题;此外,钢结构焊接质量的好坏也会受到操作人员自身技能和水平的影响,若是焊接人员没有有效地控制焊接应力,自身具有较低的操作技术,无法熟练操作焊接工作,将会导致焊接过程中构件出现气泡、裂纹等问题。因此,在焊接钢结构的过程中,相关单位和操作人员需要控制焊接变形等问题,避免出现裂缝和气泡现象,进而提高钢结构焊接的质量[2]。
3钢结构生产中应用自动化焊接技术的主要措施
        在钢结构工程的焊接工作中应用自动化焊接技术,本文主要就桥梁钢结构的焊接工程讨论,自动化设备的研发部门、设计人员以及自动化设备的制作单位需要互相协调和配合,不仅要确保桥梁构件设计得更加标准,同时还需要对自动化焊接设备、焊接技术进行研究,提高焊接的精确度,保证钢结构的焊接质量。在钢结构生产中应用自动化焊接技术的主要对策如下:
3.1设计标准化的结构
        首先在应用自动化焊接技术之前,相关单位应该要就钢结构生产中自动化焊接技术应用的实际案例进行研究和调查,明确了解自动化焊接技术应用的标准,进而提升自动化焊接技术应用的水平,其中自动化焊接设备的研究单位、设计人员以及钢结构的生产单位需要有效沟通和交流,设计人员负责设计钢结构生产中的构件,自动化焊接设备研发单位需要确保应用的设备精准性较高,负责生产的单位需要深入研究钢结构的生产技术,进而确保钢结构生产中,自动化焊接技术应用的效果得到有效的发挥。
3.2合理应用自动化焊接技术
        在焊接桥梁钢结构的过程中,相关单位应该要按照科学化的原则对钢结构的生产和制造技术进行深入研究,合理选择自动化焊接技术,配套相关的机械设备,进而发挥自动化焊接技术的效果,提高钢结构生产和焊接的效率和质量。
        在桥梁钢结构自动化焊接技术应用中,主要是针对板单元构件的焊接,具体如下:
        首先是应用自动化焊接技术组装和定位U形肋板单元(如图所示)。在桥梁整体结构设计和施工中,钢结构的板单元质量直接决定了桥梁的实际使用期限,其中板面与U形肋板之间的角进行焊接后,会直接承受着车辆的荷载,在长时间应用中很容易出现损坏现象,直接影响到桥梁结构的使用期限和安全性。一般在焊接U形肋板与板单元肋角的过程中采用单面焊接技术,其中需要确保熔深不小于U形肋板厚度的81%,例如若是U形肋厚度为9㎜,那么熔深应该要大于7.2㎜,避免焊漏问题的出现。在焊接过程中需要精确操作的过程中,可以采用自动化的组装定位机床设备,整合自动化焊接技术中的除尘、行走、定位以及机器人功能,不仅能够确保操作更加安全、环保,同时提升焊接的自动化水平,满足工作要求。
        
        其次是应用机器人焊接技术进行钢结构板单元的焊接。在桥梁钢结构中的板单元组装过程中,板单元构件的质量会直接影响到实际桥梁钢结构的强度和稳定性,特别是在焊接顶板单元的U形肋板角的过程中,不仅要确保熔深达到标准要求,同时还需要合理应用机器人自动化焊接技术,相关单位的设计人员应该要提前制定并完善焊接方案,不仅要确保自动化焊接质量,同时还可以通过机器人自动化焊接方式对比疲劳试验,整体提升焊接工作的抗疲劳强度,发挥自动化焊接技术的作用。值得注意的是采用机器人自动化焊接技术的过程中需要确保工作具有合理性,自动化焊接方案比较完善,整体提升焊接的综合质量和技术水平,进而合理落实自动化焊接桥梁钢结构的工作[3]。
        此外,在桥梁钢结构的横隔板单元焊接中采用自动化焊接技术处理,相关单位应该要明确自动化焊接意识和观念,自动化焊接和处理横隔板单元,整体提升应用自动化焊接技术的水平。在针对横隔板单元进行焊接的过程中,首先工作人员需要明确横隔板的结构和实际情况,采用门式多头的自动化焊接技术进行施工操作,在不同的机械设备中进行两只机械手的设置,同时固定到旋转托盘中,在门架横梁上左右移动托盘,通过驱动电动机,确保自动化焊接设备能自动化朝着纵向的轨道进行行走。值得注意的是,其中设置的机械手不仅能够焊接肋板角,同时还能够避免焊接的构件出现变形现象。
3.3确保自动化焊接的原材料符合要求
        为了提升自动化焊接技术在桥梁钢结构生产应用的效果,在实际钢结构工程中还需要保证焊接原材料具有较高的质量,其中焊丝工艺性能较好,确保自动化焊接技术应用中可以稳定、持续进行送丝。采用桶装焊丝进行焊接工作,还需要避免焊丝缠绕中出现扭曲现象,确保焊丝具有对正性能,在自动化焊接过程中能够保证焊接的构件具有一致、均匀的外观,避免出现焊缝、气孔等问题。在进行焊丝的选择中,还需要确保焊丝具有符合要求的熔敷效果,在应用中避免出现脱渣和飞溅的现象。随着时代的发展,桥梁钢结构的性能不断提升,其中焊接接头的要求和标准也不断提升[4],因此,在保证使用的焊缝金属符合木材标准的强度要求基础上,确保自动化焊接技术应用的原材料符合与时俱进的质量标准和要求。
5结语
        总之,在桥梁钢结构生产中应用自动化焊接技术,不仅能够确保焊接的效率和质量,同时能有效地延长桥梁的使用期限,提升桥梁钢结构的质量,确保钢结构工程施工更加稳定、安全,符合可持续发展的要求,提升钢结构生产的经济效益。随着科技的进步和发展,在未来钢结构生产中应用自动化焊接技术,还需要深入研究和创新焊接技术,实现智能化技术操控,推动工业焊接领域的可持续发展。
参考文献
        [1] 林本健. 浅析汽车产业中焊接自动化技术的发展应用研究[J].内燃机与配件,2019(24):180-181.
        [2] 张雷. 自动化焊接新技术在机械制造中的应用探究[J]. 内燃机与配件,2019(23):236-237.
        [3] 李海亮. 压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J]. 中外企业家,2019(35):126.
        [4]杨东晖.钢结构焊接技术在我国的发展问题研究[J].科技风,2017(06):232.
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