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摘要:工程機(jī)械焊接工藝作為一項(xiàng)新興的高科技技術(shù),在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中影響日益顯著,其發(fā)展程度已經(jīng)成為判斷國家工業(yè)化水平的重要指標(biāo)。為適應(yīng)市場需求,工程機(jī)械焊接技術(shù)也經(jīng)歷了多次變革,焊接質(zhì)量和效率都有很大幅度的提高。本文從工程機(jī)械焊接工藝的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、原理及其相關(guān)技術(shù)的分析入手,探討焊接工藝的現(xiàn)狀,預(yù)測其未來的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;焊接工藝;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
1工程機(jī)械焊接工藝的基本特征
工業(yè)建設(shè)中,作業(yè)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙的指導(dǎo)下,將機(jī)械設(shè)備的零件按照一定規(guī)范進(jìn)行組裝應(yīng)用,使其成為相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。在該過程中,工業(yè)生產(chǎn)人員通過局部加熱方式的應(yīng)用,使得分離的材料或零件連接成為一體的作業(yè)過程被稱為機(jī)械焊接。從焊接過程來看,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、連接形式多樣、尺寸外形龐大、零部件笨重是復(fù)雜機(jī)械焊接的基本特征。
2工程機(jī)械焊接工藝的基本焊接結(jié)構(gòu)件及其工藝技術(shù)
工程機(jī)械焊接工藝基本焊接結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件主要包括框架式結(jié)構(gòu)件。目前工程機(jī)械焊接件的主要特點(diǎn)有以下幾種:一是為了符合現(xiàn)在大型工程設(shè)備的性能需求,一般焊接件尺寸大、焊接焊縫多,這對焊接縫的形成質(zhì)量提出了很高的要求;二是為了減輕工程機(jī)械設(shè)備的自重量、提高工程機(jī)械設(shè)備性能而運(yùn)用的高強(qiáng)度材料,使得對于焊接工藝和設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性有著更高的要求;三是由于工程機(jī)械在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用,焊接結(jié)構(gòu)的樣式也要向個(gè)多元化的方向發(fā)展。工程機(jī)械焊接工藝相關(guān)技術(shù)近年來隨著各種高新技術(shù)的出現(xiàn),結(jié)合傳統(tǒng)的焊接工藝,形成了較為成熟的現(xiàn)代化焊接工藝技術(shù)。首先,有激光焊接技術(shù),通過激光的輻射作用,對加工的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行表面加熱,使得處于最表面的熱量通過熱傳導(dǎo)的作用逐步向結(jié)構(gòu)件內(nèi)部傳導(dǎo),從而讓結(jié)構(gòu)件徹底融化,形成能夠?qū)嵭泻附拥奶囟ㄈ鄢亍_@種焊接技術(shù)以其焊接深度大、焊接速度快的優(yōu)勢受到各種高精尖制造領(lǐng)域的青睞。其次,還有攪拌摩擦焊接工藝,這種工藝方法是利用結(jié)構(gòu)件在高速的攪拌過程中所產(chǎn)生的超強(qiáng)力摩擦熱和物件形變釋放的高溫使得結(jié)構(gòu)件自身融化,進(jìn)一步完成異種材料之間的相互融合焊接。
3機(jī)械焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來新走向
當(dāng)前環(huán)境下,工業(yè)化機(jī)械化建設(shè)的不斷推進(jìn),使機(jī)械焊接工藝更新更加迅速。就目前而言,機(jī)械焊接工藝的組織形式、焊接方法和工藝具有以下特征:(1)焊接組織發(fā)展現(xiàn)狀。固定式焊接和移動(dòng)式焊接是工程機(jī)械焊接的兩種基本組織形式。實(shí)際應(yīng)用過程中,針對不同的焊接產(chǎn)品,其焊接形式各有差異。就固定式焊接工藝而言,包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接兩種基本方式。集中固定式焊接工藝應(yīng)用過程中,焊接車床的應(yīng)具有唯一性。一般情況下,其應(yīng)用于小批量機(jī)械生產(chǎn)。而當(dāng)焊接的機(jī)械設(shè)備擁有一定的批量規(guī)格,機(jī)械生產(chǎn)人員就需對其進(jìn)行分散固定式焊接生產(chǎn)。具體而言,其將焊接的過程進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分,并在部件焊接、組件焊接和整機(jī)焊機(jī)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的高效率生產(chǎn)和應(yīng)用。與固定式焊接相比,移動(dòng)式焊接在地點(diǎn)和人員上具有差異性。通常而言,其焊接設(shè)備會不斷地進(jìn)行焊接地點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,由此使得其焊接人員具有不固定性。從機(jī)械焊接過程來看,這種焊接方式應(yīng)用與較大批量的焊接生產(chǎn)當(dāng)中。其中,汽車生產(chǎn)的流水線焊接就是這種焊接方式的典型代表。(2)焊接方法應(yīng)用現(xiàn)狀。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下,多樣性是機(jī)械焊接方法應(yīng)用的主要特征;具體而言,交換的方法,所述匹配方法、修理方法、調(diào)整方法都是常見的類型的焊接。在焊接實(shí)踐中,焊接內(nèi)容和要求是不同的,并且焊接方法的選擇是不同的。因此,工業(yè)生產(chǎn)人員應(yīng)準(zhǔn)確地控制加工精度、零件的差和機(jī)械設(shè)備的焊接精度,從而保證了焊接方法的科學(xué)合理的選擇。焊接方法具體選擇過程如下:機(jī)械焊接實(shí)踐中,若設(shè)備的焊接要求較為嚴(yán)格,且具有較高的焊接效率要求,此時(shí),施工人員應(yīng)采用互換法對其進(jìn)行焊接施工。在此基礎(chǔ)上,若要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)精度的準(zhǔn)確把控,焊接過程就應(yīng)選用調(diào)整法進(jìn)行具體的焊接施工。而修配法在應(yīng)用過程中對零件的規(guī)范要求較為嚴(yán)格,其不能進(jìn)行零件內(nèi)容的隨意互換。需要注意的是,預(yù)留修配余量是修配焊接法應(yīng)用質(zhì)量提升的關(guān)鍵所在。實(shí)踐過程中,工業(yè)生產(chǎn)人員只有在具體焊接要求的基礎(chǔ)上,進(jìn)行焊接方法應(yīng)用特征的具體把控,并做到焊接方法的高質(zhì)量選擇,才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備焊接質(zhì)量的有效提升,進(jìn)而促進(jìn)工程生產(chǎn)效率和質(zhì)量的不斷發(fā)展。(3)焊接工藝操作現(xiàn)狀。焊接方法在具體過程中的應(yīng)用,所述銷連接的過程中,螺紋連接過程中,創(chuàng)新出更加符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的新型焊接工藝。工程機(jī)械焊接工藝的未來發(fā)展新趨勢。工程機(jī)械焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢目前,工程機(jī)械行業(yè)焊接過程中的節(jié)能CO2氣體保護(hù)焊接工藝不是很高。工程機(jī)械廠必須加快進(jìn)程進(jìn)行技術(shù)改造并促進(jìn)CO2焊接工藝。在全球工業(yè)化背景下,加大推廣低成本高效率少人工化自動(dòng)焊接。隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展,新的工藝已經(jīng)出現(xiàn),例如沒有氣體焊接氬氣的脈沖氣體保護(hù)焊機(jī),焊縫很漂亮;雙線氣體保護(hù)焊是奧地利FroniusMGA焊接系統(tǒng)開發(fā)的最新高速焊接系統(tǒng)。最大的優(yōu)點(diǎn)是焊接速度???,焊縫外觀漂亮,成本低于埋弧焊,有廣泛的應(yīng)用前景。在未來,電阻焊技術(shù)需要中等和高功率為主要研究內(nèi)容和發(fā)展方向。大量事實(shí)證明,低成本、高效率、節(jié)能環(huán)保、自動(dòng)化無須人工控制的工程機(jī)械焊接工藝更符合未來全球化工業(yè)發(fā)展的新趨勢。電磁兼容技術(shù)將促進(jìn)和在焊接設(shè)備施加,并且將大大發(fā)展自動(dòng)焊接技術(shù)。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,焊接設(shè)備取得了前所未有的進(jìn)展。中國的工程機(jī)械焊接工藝將會實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、節(jié)能化、高效化和環(huán)?;陌l(fā)展。CO2焊機(jī)具備高效率低成本的優(yōu)點(diǎn),與手工電弧焊相比,其生產(chǎn)效率高幾倍,節(jié)電效果是顯著的,生產(chǎn)成本低,焊道精美形成,并且它具有高效率和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)一些調(diào)查,我國生產(chǎn)的焊機(jī)主要是手工電弧焊機(jī),約占焊機(jī)總數(shù)的80%,而只有一小部分是CO2焊機(jī)。焊接機(jī)具有單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和很少的產(chǎn)品類型。焊機(jī)需要改進(jìn)自我控制和數(shù)字化的程度。未來,建議開發(fā)逆變焊接電源和自動(dòng)、半自動(dòng)焊接機(jī)和CO2焊接機(jī)。特種焊接設(shè)備、焊接機(jī)器人、輔助工具等將是未來發(fā)展的重點(diǎn)。焊接機(jī)器人或焊接專用機(jī)器代替焊接機(jī)操作,這改善了工人的工作條件,節(jié)省了勞動(dòng)力,人類重復(fù)工作的替代是未來提高制造業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的必然趨勢。這也是企業(yè)轉(zhuǎn)變用工成本的方式。然而,焊接機(jī)器人僅僅是一個(gè)機(jī)器人。它不能獨(dú)立工作。它還需要定位器和專用夾具的組合,以形成提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率,焊接機(jī)器人工作站,使文明生產(chǎn)。自動(dòng)焊接機(jī)是用于某些類型的建筑機(jī)械的成本有效的自動(dòng)化設(shè)備。焊接機(jī)較焊接機(jī)器人而言,焊接機(jī)更便于操作,更方便維護(hù),焊接效率更高,成本更低。這些優(yōu)勢將成為焊接工藝未來發(fā)展的新走向,更適于我國工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。
4結(jié)語
我國當(dāng)前處在工業(yè)發(fā)展的大好時(shí)機(jī),工業(yè)化水平達(dá)到一定高度后,在國際上的工業(yè)地位主要依靠焊接技術(shù)及焊接設(shè)備的水平。很大程度上高效、節(jié)能、環(huán)保、安全和可靠性是工程機(jī)械的未來發(fā)展的重要趨勢。一方面,我國的焊接技術(shù)必須不斷開發(fā)新的焊接方法和焊接設(shè)備,同時(shí)不斷提高焊接自動(dòng)化,提高焊機(jī)工廠普及化,盡量減少人工焊接操作,提高各項(xiàng)安全焊接指標(biāo),砥礪前行,認(rèn)真鉆研出更加符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展進(jìn)程的焊接工藝技術(shù),采用新技術(shù)和新設(shè)備。努力推動(dòng)焊接技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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作者:張磊 單位:大慶石化建設(shè)有限公司