解讀工程機械行業焊接與切割應用現狀及關鍵技術的發展趨勢

文耀先

（國能珠海港務有限公司，廣東 珠海519000）

0 引言

近年來，隨著科技水平的不斷提升，焊接與切割工藝也越來越完善，激光切割以及智能化焊接等先進技術的應用，推動了工程機械行業的發展，促進了產品的更新換代，同時也進一步拉近了我國工程機械行業水平與國際先進水平之間的差距。焊接與切割屬于工程機械生產中的關鍵技術，合理加以應用，有助于提升工程機械整機的安全性與可靠性，同時也有助于產品質量的提升，在很大程度上推動了產品競爭力的提升。

1 工程機械行業發展現狀

工程機械行業屬于傳統行業范疇，對于國家建設以及經濟發展具有至關重要的作用。近年來，隨著我國社會經濟的快速發展，工程機械行業也迎來了巨大的發展機遇，與此同時，社會經濟的發展也促進了工程機械行業的轉型，由傳統的重視量的增長轉變為注重質的提升，實現了全面的中高端跨越。國家也給予了工程機械行業發展有力的支持與幫助，企業應抓住機遇，加快產品的轉型升級，提升企業的核心競爭力。在工程機械發展的過程中，以往存在著產業結構不合理、關鍵技術不達標以及關鍵配套件能力不足等方面的問題，這在很大程度上制約了工程機械行業的發展。為轉變這種狀況，工程機械行業應注重創新發展，同時創新發展應以重大技術裝備、整機集成控制技術以及智能化等方面為重點，同時注重實現節能減排。這樣才能保證工程機械行業的可持續發展。要加強技術研發，實現關鍵性技術的突破。要把握國家“一帶一路”倡議帶來的機遇，積極推動工程機械行業的發展壯大，既要注重對先進技術與設備的引進，也要注重自主研發與創新，拉近與國際上先進水平之間的距離。

2 焊接與切割的應用現狀分析

對于焊接與切割而言，其屬于制造業的基礎加工工藝。與此同時，焊接與切割設備的自動化水平也在很大程度上體現了工程機械行業的發展水平。近年來，隨著科學技術的發展與完善，智能化焊接電源、焊接專機、焊接機器人以及激光焊接等技術與設備的應用，不僅能夠在很大程度上提升工程機械產品的焊接質量，而且有力地推動了工程機械行業的發展。目前，對于工程機械結構件而言，通常都是由鑄鋼件和板材件拼焊而成的。由于工程機械結構件的結構比較復雜，再加之焊縫十分密集，因此會給焊接工藝帶來巨大的挑戰。近年來，隨著我國高強鋼的發展，市場上對級別在960 MPa以上屈服強度鋼的需求量不斷增加，在此背景下，也會對切割質量提出更高的要求。傳統的切割技術已經難以保障切割質量，因此激光切割逐漸進入人們的視野，并得到了廣泛的應用。對于激光切割而言，其具有切割速度快、切割效率高以及切割質量好等方面的特點和優勢。同時，應用等離子切割方式，可以實現對厚度較大板材的切割，并且可以保障切割面的光潔程度，同時還可以有效降低熱變形。通常情況下，應用等離子切割方式，其加工精度可以達到1毫米范圍之內。相較于激光切割，等離子切割不僅可以實現更大厚度的切割，而且還具有切割成本低的優勢。除了激光切割以及等離子切割之外，目前應用比較廣泛的切割方式還有很多種，比如火焰切割等，火焰切割的優勢在于加工厚度較大，同時切割成本更低。但是火焰切割方式難以保證切割的精確度，因此通常只能應用到精度要求不高的板材件切割之中。在工程機械行業發展過程中，對焊接技術的要求較高，需要結合實際需求合理選擇焊接方式才能保障焊接的質量和效果。通常情況下，應用比較廣泛的焊接技術主要包括全自動焊、半自動焊以及焊條電弧焊等。除此之外，針對中厚板焊接采用HD-Pulse脈沖無飛濺技術高速焊接工藝，采用這種工藝，能夠有效降低焊接飛濺，降低程度達90%左右，同時力學性能能夠提升10%左右。因此，采用HD-Pulse脈沖無飛濺技術高速焊接工藝，不僅可以更好地保證焊接的質量，而且還可以在很大程度上提升經濟效益。隨著工程機械行業的發展，對焊接質量要求也會隨之提升，而傳統人工焊接的方式不僅難以保障焊接質量，而且還會因人為失誤影響焊接質量。因此，機器人自動焊接技術得到了廣泛的應用，既能保障焊接的質量，而且還可以有效節約人工勞動強度，同時也能避免人工焊接出現失誤操作的情況發生。在自動化焊接過程中，焊接專機的作用也十分顯著，焊接專機具有焊接效率高、焊接成本低以及焊接質量好等方面的特點和優勢，因此深受焊工的青睞，被廣泛應用于要求不高的焊縫結構之中。

3 焊接與切割等關鍵技術的發展趨勢

在我國可持續發展戰略要求下，焊接與切割等關鍵技術將會朝著綠色化、節能化以及環保化的發展，同時，在科技進步的背景下，焊接與切割技術還將朝著智能化以及數字化的方向發展。先進的焊接與切割工藝和焊接與切割設備將會得到更為廣泛的應用，推動工程機械行業的快速發展。三維激光切割、高速光纖激光切割以及火焰切割等工作將會更加完善，切割的效率、質量與精度將會進一步提升。隨著智能化水平的提升，智能套料系統能夠將切割、計劃、工藝、排料以及管理等生產環節結合起來，極大地提升了企業的技術水平與生產能力，可以更好地應對多變產品。在工程機械行業發展過程中，主要應用焊絲進行高效焊接，因此對手工焊條的應用越來越少，在未來，焊接材料將會朝著更加環保以及更加高效的方向發展。以無縫藥芯焊絲為例，其具有較強的抗冷裂紋性能，并且具有焊接熔敷速度快、生產效率高等方面的特點，這些特點與優勢使得無縫藥芯焊絲將會成為焊絲未來的主要發展方向。再比如，多股復合焊絲的應用也是焊絲發展的主要代表之一，多股復合焊絲屬于新型焊接材料，不僅具有更多的應用優勢，而且也顛覆了人們對傳統焊材的認識。通過對多股復合焊絲結構和形態的調整，可以實現2.5 m/min的高速焊接。除此之外，數字化智能焊接也是焊接技術未來主要的發展趨勢，數字化智能焊接電源會對焊接的質量產生重要影響，數字化智能焊接技術由傳統的模擬信號轉變成為數字化階段，這可以在很大程度上提升焊接參數的穩定性，對于提升產品的生產效率以及生產質量等具有十分重要的意義。數字化技術的應用，還可以實現智能化的遠程控制以及遠程監控，在此情況下，不僅能夠有效降低人工對焊接參數的干預，而且還實現了焊接信息化生產管理系統。另外，激光跟蹤焊接系統的應用也極大地提升了焊接工藝技術水平，通過激光跟蹤焊接系統，能夠自動識別焊縫的寬度以及焊縫的位置等，同時可以結合實際需求對焊接參數、擺動參數等做出調整，進而實現了高質量的激光跟蹤焊接和自適應焊接。近年來，隨著電子技術計算機微電子的發展，有力地推動了焊接自動化技術水平的發展。在焊接自動化技術的發展過程中，對信息處理技術以及柔性制造技術的應用，在很大程度上提升焊接自動化技術的創新能力。未來，隨著國際競爭的激烈，我國制造也將會面臨更加復雜和嚴苛的競爭環境，工程機械行業焊接與切割工藝水平將會得到不斷的創新與發展，這樣才能保障工程機械行業的健康發展，使行業在國際競爭中能夠立于不敗之地。以焊接為例，未來所應用的焊接工藝和焊接設備，不僅要保障焊接的質量和效率，同時還應滿足節能、環保等方面的要求，這是保障工程機械行業可持續發展的重要基礎。

4 結語

在工程機械行業發展過程中，企業應高度重視焊接與切割工藝的研發與創新，生產制造出更優、更強的產品，提升企業的競爭力，同時也能更好地滿足客戶的產品需求。