淺談焊接方法與設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

徐龍 劉曉珊

摘?要：焊接是我國(guó)工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的重要技術(shù)，已經(jīng)有了一定的發(fā)展歷史，并且衍生出了不同的類型，包括電弧焊、埋弧焊等，在應(yīng)用的過程中有著顯著的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的焊接大多是采用手動(dòng)的形式，有一定的限制，在操作的過程中很容易造成誤差。基于現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)逐漸與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起，提高了工作效率。本文通過對(duì)焊接自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)和分類進(jìn)行闡述，分析焊接自動(dòng)化技術(shù)的難點(diǎn)，從而探討焊接自動(dòng)化技術(shù)方法與設(shè)備的未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：焊接自動(dòng)化技術(shù);方法與設(shè)備;發(fā)展趨勢(shì)

1.引言

焊工是采用合適的焊接方式，合理的焊接工藝，適當(dāng)?shù)暮附釉O(shè)備，采用與母材同材質(zhì)或不同材質(zhì)的填充材料甚至不采用填充材料，用加熱或者加壓又或者既加熱又加壓的方式來將金屬或非金屬工件緊密連接的技能人員，其又叫“鋼鐵裁縫”。焊接工藝的應(yīng)用涉及到國(guó)民生產(chǎn)活動(dòng)的諸多領(lǐng)域：航空航天、核電建設(shè)、高鐵、船舶建造、橋梁、汽車制造、居民門窗、廚房用品等，焊接技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)和工程技術(shù)上的應(yīng)用水平，在很大程度上體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)水平。但在企業(yè)的焊工實(shí)際就業(yè)狀況并不理想，在一定程度上影響了職業(yè)教育的專業(yè)招生，如何解決這一問題成為推動(dòng)焊接專業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求。

2.焊接自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

焊接自動(dòng)化技術(shù)是指擺脫傳統(tǒng)手工焊接的工藝，將自動(dòng)化控制與焊接工藝聯(lián)系在一起，可以自動(dòng)完成操作的一種形式。在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的過程中，它采用的是一種自動(dòng)控制的方式，并且在現(xiàn)有焊接工藝的基礎(chǔ)上對(duì)技術(shù)進(jìn)行的一種改良，包括一些數(shù)控式的焊機(jī)都在一定程度上體現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)。但是，在自動(dòng)化焊接的過程中，其對(duì)于工作人員的要求是非常高的，需要加強(qiáng)程序上的控制，明確工作中的主要順序，做好各方面的調(diào)節(jié)工作。

3.自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的具體應(yīng)用分析

3.1主體與控制器的運(yùn)用

在應(yīng)用自動(dòng)化焊接設(shè)備的過程中，焊接設(shè)備主體和控制器起到了重要的作用。自動(dòng)化焊接設(shè)備主體大多是六軸關(guān)節(jié)性型，在應(yīng)用操作中有著一定的要求，并且其材料也應(yīng)具備較強(qiáng)的抗腐蝕性能。在應(yīng)用自動(dòng)化焊接設(shè)備期間，其動(dòng)力來源主要是交流伺服機(jī)，為更好的保證系統(tǒng)工作動(dòng)力，要合理化設(shè)置路徑測(cè)量系統(tǒng)，以便于為接下來自動(dòng)化焊接作業(yè)提供穩(wěn)定的動(dòng)力。此外，工作人員要控制好整體系統(tǒng)，規(guī)避故障問題的發(fā)生。

3.2焊接電源的應(yīng)用

在電源焊接時(shí)，應(yīng)認(rèn)真做好品牌選擇工作，首先福尼斯牌全數(shù)字逆變脈沖焊接電源等先進(jìn)品牌，具備自主性知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)，可應(yīng)用自主研發(fā)的焊接電源，但應(yīng)保證控制系統(tǒng)接口的匹配性，保證產(chǎn)品的兼容性。電源焊接期間，需要借助專家參數(shù)系統(tǒng)，通過數(shù)字的形式將焊接參數(shù)顯示出來，并及時(shí)做好對(duì)焊接參數(shù)的修改工作。先進(jìn)產(chǎn)品的應(yīng)用具備較高的收弧成功率，能夠避免焊接表面出現(xiàn)翹起現(xiàn)象，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接斷點(diǎn)的全面覆蓋。最后，借助平衡擺動(dòng)功能，能夠快速識(shí)別焊縫以便于及時(shí)做好填充工作，在此期間要避免焊槍無漏油等現(xiàn)象。

3.3網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的集成性

眾所周知，焊接作業(yè)會(huì)在一定程度上威脅到工作人員的健康，因此在焊接作業(yè)過程中必須要做好對(duì)工作人員的安全防護(hù)工作，重視對(duì)焊接風(fēng)險(xiǎn)的有效規(guī)避。通過搭建具有集成性優(yōu)勢(shì)的互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，并將其和自動(dòng)化焊接技術(shù)進(jìn)行深度的融合，使得互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)集成性功能得到充分的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化控制操作。不僅如此，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，非常有利于做好對(duì)焊接作業(yè)流程的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，合理化確定焊接形式，同時(shí)能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)焊接作業(yè)中所存在的問題，并及時(shí)展開分析采取針對(duì)性措施加以解決，達(dá)到更高的工程機(jī)械制造效率。除此之外，在焊接作業(yè)期間應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，對(duì)于焊接工藝水平的提升是非常有利的，以系統(tǒng)為支撐合理選擇應(yīng)用焊接工藝，保證其符合生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)要求，保證制造質(zhì)量。

3.4遠(yuǎn)程操控技術(shù)

現(xiàn)階段，在工程機(jī)械焊接作業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，但自動(dòng)化設(shè)備仍離不開工作人員的操控，尚未完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造。在焊接時(shí)工作人員可遠(yuǎn)程控制機(jī)器人進(jìn)行焊接作業(yè)，如果發(fā)現(xiàn)存在問題，能夠及時(shí)停止運(yùn)行，然后對(duì)焊接問題原因進(jìn)行分析，然后制定針對(duì)性的故障問題解決方案，對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行科學(xué)化的調(diào)整，及時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，保證機(jī)械焊接作業(yè)的順利完成，在整個(gè)過程中，遠(yuǎn)程控制技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

3.5焊接機(jī)器人的應(yīng)用

現(xiàn)階段，焊接機(jī)器人的出現(xiàn)，賦予了機(jī)械制造業(yè)廣闊的發(fā)展前景。焊接機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)非常明顯，具備較高的柔性化和數(shù)字化程度，不僅焊接效率高，而且焊接精度和質(zhì)量非常高，應(yīng)用焊接機(jī)器人能夠極大的提升工程機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)水平及核心競(jìng)爭(zhēng)力。焊接機(jī)器人的應(yīng)用，能夠自動(dòng)化適應(yīng)不同的焊接環(huán)境，尤其是在復(fù)雜焊件中，能夠有效適應(yīng)復(fù)雜焊縫。但是，需要指出的是，焊接機(jī)器人的應(yīng)用也存在著一定的不足之處，其應(yīng)用成本高，并且操作難度高，對(duì)于操作人員專業(yè)化水平有著非常高的要求。以弧焊機(jī)器人為例，具備復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、變位系統(tǒng)以及焊接系統(tǒng)等等，操作難度較大，價(jià)格高，僅適用于具備較高實(shí)力的大型機(jī)械制造企業(yè)，尚未實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用。

4.自動(dòng)化焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1自動(dòng)化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活越來越豐富，人們的消費(fèi)能力不斷提升，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也在不斷提高，各個(gè)企業(yè)不斷拓寬產(chǎn)品線，豐富產(chǎn)品類型，為滿足消費(fèi)者的需求不斷創(chuàng)新。以汽車行業(yè)為例，同一家公司開發(fā)出不同的車型，以滿足消費(fèi)者的需求，且不同外觀的車型促進(jìn)了汽車行業(yè)的發(fā)展。在制造生產(chǎn)期間，對(duì)汽車焊接技術(shù)要求比較高，如果采用傳統(tǒng)的焊接生產(chǎn)技術(shù)作業(yè)，則需要專門的焊接設(shè)備，以及專業(yè)的焊接人才，才能確保焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，但制作專門的焊接設(shè)備將增加企業(yè)的成本，不利于企業(yè)獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。采用自動(dòng)化焊接技術(shù)可對(duì)機(jī)器人焊接技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，機(jī)器人在實(shí)際生產(chǎn)期間能夠靈活運(yùn)用新技術(shù)，通過數(shù)據(jù)更新升級(jí)獲取新技術(shù)，建立自動(dòng)化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，且機(jī)器人的成本比培養(yǎng)專業(yè)焊接人才的成本低，企業(yè)的生產(chǎn)成本大大降低，有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

為了提高焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)焊接產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)，而在傳統(tǒng)焊接技術(shù)生產(chǎn)過程中，檢測(cè)工作主要由專人負(fù)責(zé)，實(shí)際檢測(cè)需要通過復(fù)雜的工序?qū)嵤?，按照一定的頻次進(jìn)行抽檢，無法對(duì)每一件產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，所以無法確保每一件產(chǎn)品的質(zhì)量。采用自動(dòng)化焊接技術(shù)能夠及時(shí)反饋質(zhì)量信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化在線監(jiān)測(cè)，對(duì)焊接的每一件產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)地檢測(cè)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

4.3新材料自動(dòng)化焊接技術(shù)

隨著我國(guó)工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展，制造業(yè)的生產(chǎn)材料也不斷變化，針對(duì)新型材料，需要采用不同的焊接技術(shù)，但傳統(tǒng)的焊接技術(shù)對(duì)新材料的運(yùn)用存在許多不足，容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。采用自動(dòng)化焊接技術(shù)，因操作對(duì)象為機(jī)器人，可以將研究的數(shù)據(jù)結(jié)果輸入自動(dòng)化系統(tǒng)中，設(shè)定相應(yīng)的數(shù)據(jù)，利用新材料自動(dòng)化焊接技術(shù)快速提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的創(chuàng)新發(fā)展，也能促進(jìn)工業(yè)制造業(yè)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)型。自動(dòng)化設(shè)計(jì)能夠提高工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)效率，提高企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

本文簡(jiǎn)要介紹了不同焊接方法的一些發(fā)展現(xiàn)狀，焊接方法和設(shè)備還在不斷發(fā)展，以求能夠提高生產(chǎn)效率，降低成本，并且能夠跟上材料的發(fā)展對(duì)焊接工藝的需求。

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