赵学军
石横特钢集团有限公司 泰安市肥城市 271621
摘要:在工程机械制造过程中,需要将各种原始零件组合起来,使用传统的焊接工艺焊接机械设备具有一定的缺陷,在焊接过程中也出现了一些问题,如焊接效率并不高、工人在焊接过程中十分容易发生一些难以预防的焊接事故。随着焊接技术的进步、创新以及发展,再加上自动焊接设备的出现和应用,使得机械制造过程中的焊接操作得到了转变,目前已经基本实现了自动化。这一转变不仅有助于大大提高焊接效率,更重要的是自动焊接设备还有助于避免事故和焊接错误,因此,分析自动焊接在工程机械制造中的应用非常重要。电气电子设备及焊接工艺将有助于提高工程机械制造过程的科学性和准确性。
关键词:工业机械;设备;加工;焊接工艺;分析
引言
焊接又称熔接,是一种通过加热、高温或者高压的方式来将金属材料或者热塑性材料进行接合的制造工艺技术,目前在煤矿机械加工中有着广泛的应用。但是焊接时高温导致的材料膨胀以及冷却导致的材料收缩,会造成焊件局部发生变形,而这种变形无法做到完全的预防或消除,因此在机械加工中必须重视对焊接变形的控制,减少变形对于焊件质量的影响。
1工业机械设备加工工艺的基本内容
随着社会经济水平的飞速提升,国内工业化建设进程也在不断向前推进,工业机械设备加工水平日渐成熟。作为国家生存进步的重要基础,工业产业在当今社会发展过程中起到了举足轻重的作用。只有全力推动机械设备制造工艺及加工工艺的研发创新,才能为国内工业带来更多的竞争优势。目前来看,以往的机械制造技术已经无法满足当前工业发展的实际需求,这给相关单位及技术研发人员带来了更高的挑战。
2现代机械制造技术及加工工艺的特点
随着机械制造技术及工艺的发展,不仅应用在制造过程,还涉及到产品的设计、售后等。运用现代机械制造工艺,能够为企业的发展增强动力,提升企业的市场竞争力,使企业的效益最大化,其先进性贯穿于制造的全过程,并且还具有很强的关联性,主要体现在产品的调研、研发、设计、制作、销售等,如果有一项存在纰漏,可能会影响整体技术的运用效益。制造有着系统性,体现出一个产品从概念形成到最终生产出来,而当前制造的系统性越来越趋于集成化、智能化方向。随着经济的全球化发展,不仅市场需要应对全球化的挑战,技术也面临着越来越激烈的竞争,而制造技术的创新发展正是适应激烈竞争的要求。因此,国家想要在国际竞争当中占据高水准的竞争力,就需要强化该国的制造技术[1]
3工业机械设备加工的主要特点
机械设备的加工工艺的应用范围正在不断扩大,因此,该领域已经逐渐成为各界学者和专家重点研究和关注的内容。在工业生产过程中,每个步骤往往环环相扣,一旦某个操作过程出现问题,都极有可能会给产品使用带来不同程度的影响。同时,工业机械设备加工往往还具有系统性和一体性的特点,即通过对多种技术的融合使用,包括信息化技术、专业操作技术等,从而实现对产品生产精度、生产自动化程度的有效提升。此外,工业机械设备加工目前已具备全球化的特点,随着国内加工水平的不断提高,当前国内设备出口率也在逐年增高,这在极大程度上促进了我国经济与国际经济的合理融合。
4工业机械设备加工焊接工艺的技术要点分析
4.1自动焊接专机的应用
焊接专机相对于机器人自动焊接而言,具有成本低、使用效率高的特点,既提高了工作效率,也提升了人工的有效监督,对提高焊接质量具有重要的意义。其应用原理主要是通过使用双丝型焊接专机来应用于机械焊接生产中,尤其适用于当前精密化的机械生产,裂缝的焊接效果尤为显著,而且适合多种裂缝条件下的焊接。自动焊接专机的焊接过程中能够保障焊件形态,对裂缝焊接的熔度较深,达到较好的焊接质量。此外,自动焊接专机使用方便,通过简单的培训之后,就能进行焊接技术操作,所以被广泛地应用到机械加工制造中。
4.2电阻焊焊接技术
这项技术的原理是,将焊接物放置在两个电极的中
间,利用焊接电流的温度,来对部件接触面进行加热,一直到焊接物融化并且保持塑性状态,就可以不再进行焊接操作。之后将金属元素进行组合,从而形成各种晶粒,这样能够获得对接接头、焊点、焊缝。应用电阻焊焊接技术,有着比较明显的优势,比如,焊接费用比较的低,操作起来比较的简单方便,有着比较简单的工序,需要加热的时间比较短等,在实际生产当中有着比较广泛的应用。
4.3搅拌摩擦焊接技术
搅拌摩擦焊接技术的应用场合相对苛刻,同时,也是工业化发展新兴的工艺技术,且其主要运用快速旋转焊炬对元件进行摩擦而产生热量,并且可以根据元件元件局部塑形化这一特点及原理,通过焊炬的挤压及各项工作的开展,有效地完成机械生产工作。而且这种焊接技术在运用时,所消耗的材料较少,对温度的要求不高,所以在实际操作的过程中,工作人员只需掌握常规操作规范,上手比较简单,促进焊接技术的发展。
4.4埋弧焊焊接技术
在焊剂层下,通过燃烧电弧来实现焊接目的的一种焊接技术,埋弧焊焊接技术使用的最大承载电流大,对于焊接速度需要控制在25m/h到100m/h这个范围内。应用该技术,主要分为半自动焊接和自动焊接这两类。对于前者来说,在操作的过程中,除了机械技术操作外,还需要人工进行辅助,而对于后者来说,其全过程都是利用智能化系统来进行操作的。埋弧焊焊接技术主要运用在钢结构制品焊接当中,这是由于该技术有着比较强的稳定性,有着较高的工作效率,有着比较高的质量保障,并且没有污染[3]。
4.5二氧化碳气体保护焊技术
二氧化碳气体保护焊工艺是以二氧化碳为保护气体进行焊接的方法,这种工艺焊接在实际运行过程中,对各项操作有着一定的要求,需要得到工作人员的认识,如电弧作为热源,充分地利用二氧化碳气体保护完成焊接工作,从而达到电弧与空气分离的效果。为了能够充分发挥二氧化碳气体保护焊的应用效果,还应该对其工艺有充足的了解,确保能够操作能够准确实施,从而保障焊接工作的顺利进行,而且焊接工作过程中,为避免有风影响二氧化碳气体保护效果,所以,在实际选择这种技术的过程中,应该尽可能避免受外界因素影响,需要在室内进行。
4.6纳米加工技术
纳米加工技术即将加工精度控制在纳米级,其原理是利用分子、原子的去除和重组实现加工。在我国现有的精密加工技术中,纳米加工技术一直都是一个主要的研究方向。在生产计算机硬盘、天文望远镜等产品时,纳米加工技术的应用能够提高产品的精密度。传统机械制造业中,产品加工主要是通过切削工具实现对产品精密度的调整,现代化机械制造业中纳米加工技术的应用,还可以利用多种技术进行调整。
4.7螺柱焊接技术
在现代化机械设计制造工艺中,螺柱焊接技术主要是通过电引弧对焊接物体表面和螺柱进行焊接,并通过对螺柱一端施加压力完成焊接。在钢结构制造工艺中,螺柱焊接技术普遍适用,可以对螺柱进行有效固定。在螺柱焊接技术中,储能方式螺柱焊接以电容作为焊接工艺的能量,并利用可控硅技术对电容的放电时间进行控制,以强电流的方式实现螺柱的快速融化,加快螺柱与焊接物体的快速融合。螺柱焊接技术的应用,可以缩短机械制造的时间,有助于节省生产成本。
5提升工业机械设备焊接工艺水平的有效策略
5.1科学选择焊接材料
科学、合理地选择焊接材料是提高焊接质量的前提。在材料的选择方面,应考虑焊接强度原则和有色金属强度原则。此外,以下因素会对焊接接头的性能产生明显影响:①焊接方法;②焊接材料(在焊接材料中焊接最为关键的是焊接金属)。除了材料的选择,还要注意焊接接头和模具。接头的类型有多种,常见的有组合式、转换接头等。
5.2采用现代化实时误差控制技术
在现代化数控机床中,通过内置的计算机软件能够对煤矿机械零件加工过程中各个环节的参数进行捕捉以及分析,从而实现更加准确以及实时的误差控制。实时误差控制的具体操作为在对煤矿机械零件加工的每个环节均进行误差数据的采集,然后根据误差的方向以及大小由补偿装置构建出一个与该误差大小相等、方向相反的误差以实现误差的实时补偿体系。因此,可以看出误差实时补偿的精度会受到补偿装置性能的影响。综合来看,使用现代化机床进行误差的实时控制效率较高,且对误差的控制效果较好,是未来发展的趋势。
5.3注意焊接性能
在机械加工过程中,必须保证焊接工艺的标准化,因为这将对焊接质量产生重大影响,也是提高机械加工机械效率的基础。在焊接过程中,应注意操作的组合,以确保截面的标准化。但是,如果焊接深度过低、焊接电流过低,则焊接质量会提高。此外,必须控制焊接速度,因为它也会影响焊接外观,焊接速度过快将会产生无熔透或气孔的缺陷,焊接速度太慢则会产生膨胀缺陷,所以在焊接过程中工作人员应控制焊接速度。另外,还应注意电弧张力的操作,确保操作规范。电弧电压对焊缝的大小和形状有很大影响,如果电弧电压很高,焊缝将变得浅而宽,并且不会有熔透。因此,在选择电弧电压时,必须保证其完全适应焊接电流。
5.4自动焊接技术智能化方向发展
智能化发展是机械自动化发展的必然结果,在机械自动化的驱动下,如何实现机械的高效运转,摆脱人工的干预,实现智能化的运营,需要实现技术的智能化发展。同理,焊接技术也一样,需要摆脱焊接过程中,各种因素的困扰,建立高效的运行机制,所以实现焊接技术智能化的发展势不可挡。尤其是面对当前机械生产、制造要求越来越高的形势下,需要精准化的机械配件,在这种情况下实现焊接过程的高效、全面控制对提高焊接质量具有重要的意义。因此,未来焊接技术的发展过程中会融入更多的新型智能化技术,如图片控制技术、激光控制技术等,这些技术的应用能够更好地实现对焊接细节的控制,达到提高焊接质量的目的。
结束语
现代化机械设计制造工艺和精密加工技术对国家经济的发展具有巩固和推动的作用,在全世界都致力于机械设计制造工艺与技术研究的同时,我国也应该不断加大研究力度,进而推动我国机械制造业的发展。在机械制造业朝自动化、现代化方向发展的过程中,精密加工技术在现代化机械设计制造工艺中发挥出了非常重要的作用,为了更好适应时代发展的需求,需要不断对精密加工技术进行创新,为我国机械制造业的发展奠定良好的基础。
参考文献
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