工程機械焊接工藝特點與應用趨勢探討

文/王文華，鄭州向心力通信技術股份有限公司

1 工程機械焊接結構件及其特點

工程機械產品中焊接結構件占據主要位置，一般約占整個機械設備重量的50%到70%，機械焊接結構件的質量直接關系到整個機械設備的質量、性能和穩定性。工程機械的焊接結構件主要包括車架類結構件、轉臺類結構件以及壁架類結構件三種。焊接結構件的設計和制造能力已經成為工程機械制造企業的重點研究內容，這也是提高焊接質量和水平的重要組成。

隨著工程機械加工行業間的競爭的加劇，專業化、智能化、自動化已經成為目前工程機械加工生產的主要發展方向，這也對工程機械焊接結構件有了更高的要求，工程機械焊接件主要有以下特點，一是尺寸大、厚板焊接焊縫多，為了提高大型工程機械設備的使用性能，工程機械行業中應用大尺寸和厚板焊接焊縫較多，這就對焊接焊縫形成的質量要求更高;二是，高強度焊接結構件和薄板的增加，高強度鋼材的使用對減輕工程機械設備重量、提高工程機械設備性能幫助很大，但是這些材料焊接性能較差，這對焊接工藝和焊接設備的穩定性、可靠性提出了更高要求;三是，由于工程機械設備逐漸應用于更多的行業和領域，并具有更廣泛的運用范圍，因此對于焊縫結構的要求形式多樣。

2 我國焊接技術的發展現狀

焊接技術最早起始于我國的古代，當時主要用于制造兵器。隨著19世紀科學家發現能集中熱源來焊接金屬的氧乙炔火焰和電弧，使得焊接使用范圍變廣，緊接著鋁熱劑技術發明使得鋁熱焊接技術得到廣泛的使用。隨著20世紀科學技術的進步，氣焊技術和電弧焊技術的出現推動了工程機械焊接行業的出現，也使得工程機械生產效率的變高，期間焊條的研發和使用使得焊接技術得到更進一步的提高，電弧焊接技術一度成為工程機械焊接的主要工藝。由美國科學家發明的將焊接技術和電氣技術融合的自動電焊接機的出現，標志著機械焊接技術從手工階段轉入自動焊接階段，機械焊接行業也進入了快速發展的階段，新的技術和工藝相繼出現，20世紀以來，氣體保護狀態下的電弧焊、二氧化碳保護下的焊接、混合氣體焊接、自保護電弧焊接等先進的焊接技術不斷出現，并開始應用于航天航空、軍事、建筑等多個國家關鍵領域。

3 我國工程機械焊接工藝技術的應用趨勢

3.1 利用低溫機械焊接工藝技術

實際的研究數據表明在鋼結構的焊接過程中，如果焊接的溫度很低，發生鋼結構的焊接事故，主要是其焊條在這種低溫下會發生斷裂。同時在這種情況下，脆斷的事故會受到溫度的影響。針對機械焊接的事故進行分析，發現焊接的溫度以及其預熱所需的溫度應該給予高度的重視，同時在焊接的期間應該明確預熱的重要性，這樣才能保證焊接的質量。

3.2 利用機械焊接振動時效的工藝技術

利用焊接振動時的工藝技術及在實際的焊接中，使用振動技術讓其外力作用內部周期，實現了作用力的改變，將內部的各種工件相互疊加，這樣就會改變了粘性力。這種方式作用可以防止其內部發生變形，并且作用的過程中保證其內部的平衡的狀態。這樣就可以實現工件材料的有效的利用。為了實現振動數據變化的有效作用，可以從從以下幾點出發對其進行管理。

首先就是降低振動機械焊接的頻率，全面的將機械焊接的頻率下調，這樣讓原有的頻率一致控制在范圍內。其次，選擇合適的激振頻率。在新的材料的作用下，如果激振力小，會產生非常少的晶粒；相反，如果激振力大，產生的晶粒會非常多，進而將激振的時效延長，同時，對時效也產生了巨大影響。

3.3 機械焊接反變形工藝技術

機械焊接的連接過程中，將焊接的反變形和工藝技術逐漸的提升，實現了結構的提升，具體包括以下幾種情況，就是在橫向、縱向收縮變形和角變形、彎曲變形和波浪變形等。焊接的過程中發生變形是很常見，如果可以利用焊接的變形來對實現對焊接技術的提升，那么對機械焊接的發展就具有促進作用。對于殘余角變成方式的有效控制是，在機械焊接之前利用結構性反彈變形焊接的方式加以解決。

3.4 焊接的自動化和焊接機器人

為了推進工程機械焊接工藝的發展，應該不斷的進行探索創新，當前焊接機器人和自動焊接機的使用，能夠代替焊接技術人員對一些操作復雜、危險性大的工藝進行完美的操作，不僅保證了人們的身體健康降低勞動力，也能夠保證焊接工藝達到滿意的程度，產品質量和穩定性都能夠提高。對于機械焊接工藝，有時工作環境比較惡劣會對人身體造成一定的損傷，不被當前操作技術人員所接受，并且現在用人成本費用比較高，因此，使用焊接機器人和自動焊接機能夠有效解決用人問題，降低投入的成本提高生產力，能夠為企業帶了更大效益推動企業的發展。

4 結束語

綜上所述，焊接工程是一門新的技術，也是一門新的金屬工藝。這項技術被應用在航天制造、工程機械生產等各種電氣工程中。但是目前科學技術的進步逐漸在焊接的工程中沒有對其產生進步的作用，新的焊接技術受到了各種施工的工藝的影響，導致在制造業中國焊接工藝沒有能有效的發揮。并且焊接的技術對實際的焊接安全有著直接的影響。在這種情況下，我們應該認識到焊接工藝的重要性，提高焊接技術的可靠性，積極的對焊接技術的開發，實現其焊接質量的提升，保證焊接工藝的提升。