工程機械焊接工藝現狀與發展趨勢

陳冬

【摘 要】工程機械是現代化國家發展建設中的支柱型產業，焊接技術是機械加工中重要的技術之一，而機械加工的工藝水平又是衡量一個國家綜合國力和工業化水平的一個硬性指標。近年來隨著我國經濟社會的不斷發展，城市化水平越來越高，我國的工程機械加工制造行業中的焊接工藝早已經由傳統的手工焊接工藝轉入到了自動化焊接的階段，大大提高了工作效率和產品收益，還能夠降低企業生產成本，保護資源。本文從焊接工藝的結構構造及相關工藝技術的分析入手，介紹國內焊接工藝技術的發展現狀，并展望我國未來焊接技術的前景。

【關鍵詞】工程機械；焊接工藝；發展現狀；發展趨勢

引言

隨著我國改革開放帶來的社會經濟大繁榮大發展，也加速了城市化的進程，以及國內機械工程行業迅猛異常的發展，機械工程類的產品已經在我們生產生活的許多方面都有著廣泛的應用，因此，也考驗著作為現代工程機械的基礎技術焊接工藝的水平。

1工程機械焊接工藝的基本焊接結構件及其工藝技術

1.1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車架類結構件、轉臺類結構件以及壁架類結構件三種。機械焊接結構件的質量好壞直接能夠影響到整個機械設備的生產質量、工作性能、生產穩定性的好壞。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，這對于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。

1.2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，并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。

2工程機械焊接工藝的發展現狀

2.1焊接工藝的發展現狀

在焊接工藝開始出現到現在的短短幾十年時間里，由于科技的快速發展，焊接工藝的技術發展也非常迅猛，各種各樣不同的焊接工藝開始出現。我國目前使用的焊接技術主要是集電流密度高、焊接熔深大、焊接速度相當快等諸多優點于一身的埋弧自動焊方法，這種焊接方法制出的產品具有焊縫連接處理大方美觀、焊接質量安全穩定可靠等優點，主要是用在環焊縫和中厚程度的板長直焊接。

2.2焊接設備的發展現狀

由于我國現代化工業生產起步較晚，因此在國內工程機械制造的早期生產中，其焊接方式主要是通過手動的方法來進行的。焊接工作臺設施非常簡陋，產品不夠大方美觀，外接不協調、生產效率也十分低下等等，在實際使用過程中也不能夠保證其很好的功能性。在改革開放的春風吹拂著整個神州大地之后，工程機械制造工藝也得到飛快長足的迅猛發展，在與西方發達國家的早期接觸過程中，我國工程機械制造業的技師們努力學習、刻苦攻關。

3我國工程機械焊接技術的發展趨勢

我國在大力建設社會主義幸福國家的道路上進行的大發展大建設已經促使國內工程機械相關的技術得到了很大的提高和發展，同時在近年來創造中國的口號下機械工程淋雨也得到了政府相關部門的鼎力支持進行創新研究然而，我們應該清晰的意識到，國內工程機械焊接技術與國外發達國家之間還是依然存在著不小的差距，還有待于進一步的學習最新的先進技術并開創自己的工藝技術和制造更為先進的工藝設備，來更好地為建設社會主治現代化國家服務。

3.1 焊接專機

焊接專機具有產品價格低和性價比高的特點，在以下焊接生產中得到廣泛的應用：a長直焊縫、b圓環焊縫，可以進行大批量的生產。使用較多的焊接專機包括：a耳鉸與弦桿自動焊專機；b自動化管件切割機。焊接專機在自動化控制技術上容易實現，因此在機械工程制造中應用廣泛，但是剛性過強，所以操作柔性化組合鉚焊工藝時需要與焊接機器人工作站共同完成。

3.2 焊接機器人

相較于焊接專機，焊接機器人可以達到更高的控制精度，其智能化和自動化程度也更高。借助模塊化編程技術，機器人工作站可以滿足多種生產工況和生產要求。焊接機器人工作站具有更新速度快和造價高的特點，同時對操作技術也提出了更高的要求。在當前的大型工程中，應用較多的機器人工作站包括：ABB機器人工作站；CLOOS機器人工作站；REIS機器人工作站。

3.3焊接機數字化

隨著科學技術的發展，信息化水平在各行業內的廣泛應用，在工程機械領域的焊接技術中數字化控制也開始慢慢顯現，數字化控制的設備能夠保證焊接技術準確的實行標準化的焊接流程、簡化了人工操作的步驟，還保證了產品生產的穩定和質量。然而在我國的生產實際中，由于數字化控制的核心領域還沒能夠完全掌握，因此在其應用到焊接工藝中的時候必然存在著或多或少的問題，不能夠滿足對于大型焊接工藝的精準控制，這與我國現階段的工程機械發展進程相矛盾，影響了我國工業化的進一步發展。

3.4焊接系統網絡化

21世紀是屬于網絡的時代，更是信息革命的時代，網絡將每個人的生產生活和命運緊密聯系了起來，在工程機械焊接工藝中也更應該如此發展。在制定了完善的行業標準和操作規范的前提下，網絡化下的工藝集成系統能夠實現遠程操縱的目的，簡化人工操作流程，節省企業的人力資源。

3.5 焊接自動化

對于工程機械制造領域來說，自動化焊接設備通常指焊接專機與焊接機器人，利用自動化焊接設備不僅可以提升焊接質量，同時也提升了生產效率。此外，操作環境也得到了極大的改善，工人受到煙塵和弧光危害的危害進一步降低；企業的資金得到節省，有效降低了生產成本。在科技不斷創新的背景下，自動化焊接設備的性能也不斷提高，使得產品的質量得到保障。縱觀工程機械制造行業的發展，影響自動化焊接設備的因素主要包括：a機器人本體；b控制器；c傳感系統；d焊接電源；e外部機具。鑒于工程機械制造在工件制作中對精度要求極高，因此需要在利用自動化設備過程中確保設備可以在工藝的支持下實現二者的匹配，根據工件的生產要求設置焊接參數，同時還要借助診斷功能對參數進行調整和修復。自動化焊接設備在未來的發展中有著良好的提升空間，需要解決如下問題，包括：a尋位效率低、b焊縫實時跟蹤、c焊縫間隙大、d自動化焊接后補焊，從而提升設備的性能。

4結語

工程機械制造領域是現代化國家發展壯大的核心部分，焊接技術又是這一領域中的最基礎、最重要的環節，國內的焊接技術在改革開放實行這么多年以來，已經有了重大發展進步，在我國的現代化、城市化發展做出來不可磨滅的貢獻。然而依然應該認識到我們發展中的局限性，緊跟國際潮流，努力提高自身的工藝技術水準，才能在更掛廣闊的國際競爭空間中占據優勢，更好地為祖國的基礎建設添加動力

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