淺析工程機械焊接工藝現狀及發展趨勢

張磊

（大慶石化建設有限公司，黑龍江 大慶 163714）

在工程機械制造過程中，由于需要將各種原件結合在一起，以完成工程機械的建造。機械設備的焊接過程使用傳統的焊接工藝進行，這種焊接工藝容易出現焊接效率等。不良問題，操作人員在焊接過程中容易發生事故。隨著技術的發展，機械制造過程的自動焊接設備應運而生，這使得實現焊接工作的自動化成為可能，這不僅提高了焊接工作的效率，而且最重要的是使用自動焊接設備可以有效地避免焊接。事故和錯誤，推動科學和精確的工程機械制造過程，在這種背景下，分析機械焊接工藝的根本現實情況及工程焊接工藝將代替人類工作的未來發展新走勢。

1 工程機械焊接工藝的基本特征

工業建設中，作業人員在機械設計圖紙的指導下，將機械設備的零件按照一定規范進行組裝應用，使其成為相應的機械設備。在該過程中，工業生產人員通過局部加熱方式的應用，使得分離的材料或零件連接成為一體的作業過程被稱為機械焊接。從焊接過程來看，結構復雜、連接形式多樣、尺寸外形龐大、零部件笨重是復雜機械焊接的基本特征。

2 工程機械焊接工藝的基本焊接結構件及其工藝技術

工程機械焊接工藝基本焊接結構及特點工程機械焊接結構件主要包括框架式結構件。目前工程機械焊接件的主要特點有以下幾種：一是為了符合現在大型工程設備的性能需求，一般焊接件尺寸大、焊接焊縫多，這對焊接縫的形成質量提出了很高的要求；二是為了減輕工程機械設備的自重量、提高工程機械設備性能而運用的高強度材料，使得對于焊接工藝和設備的穩定性、可靠性有著更高的要求；三是由于工程機械在各行各業中的廣泛應用，焊接結構的樣式也要向個多元化的方向發展。工程機械焊接工藝相關技術近年來隨著各種高新技術的出現，結合傳統的焊接工藝，形成了較為成熟的現代化焊接工藝技術。首先，有激光焊接技術，通過激光的輻射作用，對加工的結構件進行表面加熱，使得處于最表面的熱量通過熱傳導的作用逐步向結構件內部傳導，從而讓結構件徹底融化，形成能夠實行焊接的特定熔池。這種焊接技術以其焊接深度大、焊接速度快的優勢受到各種高精尖制造領域的青睞。其次，還有攪拌摩擦焊接工藝，這種工藝方法是利用結構件在高速的攪拌過程中所產生的超強力摩擦熱和物件形變釋放的高溫使得結構件自身融化，進一步完成異種材料之間的相互融合焊接。

3 機械焊接工藝的應用現狀及其未來新走向

當前環境下，工業化機械化建設的不斷推進，使機械焊接工藝更新更加迅速。就目前而言，機械焊接工藝的組織形式、焊接方法和工藝具有以下特征：

（1）焊接組織發展現狀。固定式焊接和移動式焊接是工程機械焊接的兩種基本組織形式。實際應用過程中，針對不同的焊接產品，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用過程中，焊接車床的應具有唯一性。一般情況下，其應用于小批量機械生產。而當焊接的機械設備擁有一定的批量規格，機械生產人員就需對其進行分散固定式焊接生產。具體而言，其將焊接的過程進行節點劃分，并在部件焊接、組件焊接和整機焊機的基礎上，實現了機械設備的高效率生產和應用。與固定式焊接相比，移動式焊接在地點和人員上具有差異性。通常而言，其焊接設備會不斷地進行焊接地點的轉移，由此使得其焊接人員具有不固定性。從機械焊接過程來看，這種焊接方式應用與較大批量的焊接生產當中。其中，汽車生產的流水線焊接就是這種焊接方式的典型代表。

（2）焊接方法應用現狀。新經濟形態下，多樣性是機械焊接方法應用的主要特征；具體而言，交換的方法，所述匹配方法、修理方法、調整方法都是常見的類型的焊接。在焊接實踐中，焊接內容和要求是不同的，并且焊接方法的選擇是不同的。因此，工業生產人員應準確地控制加工精度、零件的差和機械設備的焊接精度，從而保證了焊接方法的科學合理的選擇。焊接方法具體選擇過程如下：機械焊接實踐中，若設備的焊接要求較為嚴格，且具有較高的焊接效率要求，此時，施工人員應采用互換法對其進行焊接施工。在此基礎上，若要進行經濟精度的準確把控，焊接過程就應選用調整法進行具體的焊接施工。而修配法在應用過程中對零件的規范要求較為嚴格，其不能進行零件內容的隨意互換。需要注意的是，預留修配余量是修配焊接法應用質量提升的關鍵所在。實踐過程中，工業生產人員只有在具體焊接要求的基礎上，進行焊接方法應用特征的具體把控，并做到焊接方法的高質量選擇，才能實現機械設備焊接質量的有效提升，進而促進工程生產效率和質量的不斷發展。

（3）焊接工藝操作現狀。焊接方法在具體過程中的應用，所述銷連接的過程中，螺紋連接過程中，創新出更加符合現代工業發展的新型焊接工藝。工程機械焊接工藝的未來發展新趨勢。

工程機械焊接技術的發展趨勢目前，工程機械行業焊接過程中的節能CO2氣體保護焊接工藝不是很高。工程機械廠必須加快進程進行技術改造并促進CO2焊接工藝。在全球工業化背景下，加大推廣低成本高效率少人工化自動焊接。隨著焊接技術的快速發展，新的工藝已經出現，例如沒有氣體焊接氬氣的脈沖氣體保護焊機，焊縫很漂亮；雙線氣體保護焊是奧地利Fronius MGA焊接系統開發的最新高速焊接系統。最大的優點是焊接速度。快，焊縫外觀漂亮，成本低于埋弧焊，有廣泛的應用前景。在未來，電阻焊技術需要中等和高功率為主要研究內容和發展方向。大量事實證明，低成本、高效率、節能環保、自動化無須人工控制的工程機械焊接工藝更符合未來全球化工業發展的新趨勢。電磁兼容技術將促進和在焊接設備施加，并且將大大發展自動焊接技術。近年來，隨著科學技術的進步，焊接設備取得了前所未有的進展。中國的工程機械焊接工藝將會實現智能化、自動化、節能化、高效化和環保化的發展。CO2焊機具備高效率低成本的優點，與手工電弧焊相比，其生產效率高幾倍，節電效果是顯著的，生產成本低，焊道精美形成，并且它具有高效率和節能的優點。根據一些調查，我國生產的焊機主要是手工電弧焊機，約占焊機總數的80%，而只有一小部分是CO2焊機。焊接機具有單一的產品結構和很少的產品類型。

焊機需要改進自我控制和數字化的程度。未來，建議開發逆變焊接電源和自動、半自動焊接機和CO2焊接機。特種焊接設備、焊接機器人、輔助工具等將是未來發展的重點。焊接機器人或焊接專用機器代替焊接機操作，這改善了工人的工作條件，節省了勞動力，人類重復工作的替代是未來提高制造業生產效率和產品質量的必然趨勢。這也是企業轉變用工成本的方式。然而，焊接機器人僅僅是一個機器人。它不能獨立工作。它還需要定位器和專用夾具的組合，以形成提高焊接質量和生產率，焊接機器人工作站，使文明生產。自動焊接機是用于某些類型的建筑機械的成本有效的自動化設備。焊接機較焊接機器人而言，焊接機更便于操作，更方便維護，焊接效率更高，成本更低。這些優勢將成為焊接工藝未來發展的新走向，更適于我國工業化進程發展。

4 結語

我國當前處在工業發展的大好時機，工業化水平達到一定高度后，在國際上的工業地位主要依靠焊接技術及焊接設備的水平。很大程度上高效、節能、環保、安全和可靠性是工程機械的未來發展的重要趨勢。一方面，我國的焊接技術必須不斷開發新的焊接方法和焊接設備，同時不斷提高焊接自動化，提高焊機工廠普及化，盡量減少人工焊接操作，提高各項安全焊接指標，砥礪前行，認真鉆研出更加符合現代工業發展進程的焊接工藝技術，采用新技術和新設備。努力推動焊接技術的進步和發展，為我國經濟的發展做出應有的貢獻。