高效焊接技术范文
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导语:如何才能写好一篇高效焊接技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
[关键词]船舶制造 高效焊接
中图分类号:U671 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)01-0000-01
1 前言
船舶制造是国家十大振兴规划的行业之一,船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一,其焊接工时约占船舶制造总工时的30%~40%,焊接成本约占船舶制造总成本的30%~50%,因此先进的船舶高效焊接技术在提高船舶制造效率、降低船舶制造成本以及提高船舶制造质量等方面具有十分重要的作用。
2 船舶高效焊接工艺的现状
我国是世界造船大国,也正朝着世界第一造船大国的目标迈进,其船舶制造能力也在不断扩大。2005年我国船舶完工吨位突破1000万t,达到了1200万t,约占世界造船总量17%。正是在这样的一个造船总量不断攀升的大背景下,采用高效焊接来提高生产效率是船舶制造的必由之路。目前我国造船工业中常见的高效焊接技术主要有:
2.1 焊条电弧焊
(1)向下立焊焊条:与向上立焊相比,效率提高1-2倍。
(2)铁粉焊条焊接工艺:工艺简单实用,通过提高熔敷效率达到高的生产效率,一般提高50%以上。
(3)重力焊条:采用高效铁粉焊条(一般直径为5~8 mm ,长度为 550 mm、 700 mm和900 mm),熔敷率在130%~180%之间,常见的焊条牌号有CJ501FeZ等。
2.2 C02气体保护焊
(1)实芯焊丝
我国气体保护实芯焊丝的品种太少,今后大力扩大品种的同时,也需进一步改进实芯焊丝的工艺性能,降低飞溅、成形美观等。焊丝表面应具有防锈、功能。国内常见的牌号是E49-1和E50-6焊丝。
(2)药芯焊丝
药芯焊丝是CO2气体保护焊的主要焊材,其配合各种类型的衬垫可以实现单面焊一次成形,其特点是焊道成形美观、电弧稳定、飞溅小、全位置焊接、工艺性能良好、焊接熔敷速度快、生产率高等特点。现在船厂普遍采用药芯焊丝来焊接船舶结构,以后CO2气保护药芯焊丝焊接将成为船厂的主要焊接材料和工艺。
2.3 埋弧焊工艺
主要应用于平板平直焊缝,主要有单丝、多丝埋弧焊和窄间隙埋弧焊,其中应用于平面分段流水线的FCB法焊接,FCB法是铜板上撒布厚度均匀的衬垫焊剂,并用压缩空气软管等顶升装置把上述填好焊剂的铜板压紧到焊缝背面,从正面进行焊接而形成背面焊道的一种单面埋弧焊接法,焊丝为Nittetsu Y―A(φ6.4 mm和φ4.8 mm),底层焊剂NSH一1R,主要是保证焊缝的背面成形,表面焊剂NSH一50,主要作用是保持电弧稳定燃烧。该工艺焊接速度快,最高可达1500 mm/min。因此,需要在高速和大热量输入的情况下保证焊缝具有良好的力学性能和背面成形。另一种应用较广的方法是焊剂石棉衬垫单面焊(FAB法),它是一种单面埋弧自动焊方法,利用柔性衬垫材料装在坡口背面,并用铝板和磁性压紧装置将其固定,其特点是简便、省力、材料成本低廉。它主要应用于曲面钢板的拼接以及船体建造中船台合拢阶段甲板大口的焊接。
2.4 不锈钢焊接
不锈钢焊接多见于不锈钢管及其附件之间的对接和角接,焊接方法多采用纯CO2气体或CO2+Ar混合气体的CO2半自动或自动焊接(MAG焊),也可采用钨极氩弧焊。根据母材的不同,对于C02半自动或自动焊焊丝,焊丝牌号常为1Crl8Ni9Ti焊丝、316L实芯或药芯焊丝,以及317L实芯或药芯焊丝,焊丝直径为细丝,即φ1.0 mm和φ1.2 mm焊丝;对于钨极氩弧焊,焊丝牌号一样,只是焊丝的规格为粗丝,一般为φ1.6 mm和φ2.4 mm焊丝。
2.5 活性气体保护焊焊接技术(MAG焊)
所谓的活性气体保护焊焊接技术就是采用CO2+Ar混合气体的CO2半自动或自动焊接,普遍应用于不锈钢的焊接。上海船舶工艺研究所开发适合船厂专用的双丝单面MAG焊接技术与装备,该项技术的主要特点是,可无间隙装配,坡口内定位焊、添加切断细焊丝,背面应用陶瓷衬垫,板厚在12~22 mm范围内可一次成形,焊接速度快,焊接效率高,焊接质量好。
3 中海工业(江苏)有限公司今后几年的高效焊的发展以及应用
中海工业(江苏)有限公司作为我国船舶的骨干企业,未来几年随着公司3#船坞的启用以及公司转型升级的发展必然,其造船规模与总量将有大幅度提高,预计2015年达到年造船总量150万t。要实现上述目标,除了扩大生产规模,提升造船管理水平外,加快高效焊接方法应用,提高焊接生产效率也势在必行。因此,中海工业(江苏)有限公司今后几年的高效焊发展趋势有以下几大特点:
3.1 焊接工艺、方法的多样化
为了适应船舶制造不同区域生产流程节奏,确保各生产节点有序按时完工,根据现代造船技术特点,焊接新工艺推广应用是解决焊接生产效率提高的唯一途径。如平面分段制造区域纵骨焊接采用多电极C02气保护自动焊,平直分段内底板、甲板对接采用双丝MAG焊。
3.2 C02气保护焊将完全替代焊条电弧焊
目前,手工焊条焊接仍是中海工业(江苏)有限公司不可或缺的主要生产工艺,而公司造船由于承接船舶向大型化、高附加值船舶转变,焊条电弧焊低生产效率不可能满足生产需要,自动角焊、半自动角焊、垂直自动角焊等各类C02气保护焊将替代焊条电弧焊,甚至在船坞、平台区域和曲面分段制造车间也将不再采用焊条电弧焊方法,其或许只在少量焊缝修补中可能会使用。
3.3 焊接设备向大型化、系统化、集成化、自动化转变
中海工业(江苏)有限公司由于造船模式、生产管理、工艺流程变化,对焊接生产提出了全新要求,焊接必将以机械化、自动化生产为主,这决定了选用的焊接设备具有大型化、集成化特点。以平面分段生产线为例,大拼板焊接需采用三丝的FCB单面焊接站,该焊接系统除了稳定可靠的大功率埋弧焊电源外,还应具有自动送板、准确定位、液压控制等装置。此外,需要配备高精度的跟踪器及适合于焊机精确行走的大型门架结构件。而纵骨焊接工位的多电极焊接系统可以满足多根T形纵骨同时焊接,不仅生产效率高,而且焊接变形小,该系统除焊接外,同时具备自动定位纵骨功能。另外,曲面分段、船坞、平台等生产区域需配备C02气保护自动焊、双丝埋弧焊、垂直气电焊等各类自动化焊接设备。
3.4 焊接材料的工艺、性能要求高
由于焊接方法的多样化和自动化程度提高,对焊材工艺要求进一步提高,自动化焊接势必提高焊接热输入量。为保证焊接接头综合力学性能,特别是焊缝强度、韧性等指标,船舶焊接生产中需要大量高性能焊材应用。另外,焊接自动化、机械化的高效率取决于焊接生产过程连续性,所以选用的焊材应具有稳定质量和良好的焊接工艺性。同时,为了进一步提高焊接生产效率,要求大尺寸焊缝或厚板焊接时采用高熔敷率焊材。对某些特殊船型,由于船板及部件的特殊性,焊接材料的性能同样需要具有特殊的技术特点。
4 结语
从目前来看,中海工业(江苏)有限公司在建的船舶以常规散货船为主,但随着公司的转型升级发展以及凭借目前积累的11万吨油轮、10000箱集装箱船的建造经验,公司将有能力建造LNG、LPG船以及海工船型等高附加值船舶。因此我们应该珍惜这样一个良好契机,充分利用现代化造船船用焊接设备,通过对造船焊接工艺不断研究、改进,开发出适于中海造船的焊接生产工艺,从而加快向现代化造船模式转化,把船舶焊接技术水平提高到一个新的高度。
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篇3
古城西安,技嘉GTL历史上首个DOTA2分赛区冠军诞生
6月13日-14日,技嘉GTL2013高校电子竞技联赛西北赛区决赛率先打响。
13日先进行了DotA项目八进二的比赛。比赛采用的是小组单循环,前两名出线,四强交叉B01单淘,最后的两支胜队进入最后的冠亚军决赛。A组包括西安交大城市学院、中国矿业大学银川、西北大学现代学院、西安电子科大本部,B组包括陕西师范大学、甘肃农业大学、兰州理工大学、西安交通大学。
进过一番鏖战,西安电子科大本部和西北大学现代学院分获A组前两名,而甘肃农业大学和西安交大分获B组前两名。
稍后的交叉单淘赛,两支小组第二名的队伍都逆袭成功,闯入决赛。这也说明现在大学生战队都具有极强的实力,谁都没有压倒性的优势,胜负完全要靠临场状态。
14日上午进行DOTA2四强单循环比赛,前两名获得决赛资格。经过激烈角逐,西电大学郭杜校区Xidian,EDU,DOTA和西电大学本部XUD,CN战队胜出,获得西北赛区DOTA2决赛的资格!
按赛程安排,决赛晚上6点开始,但从下午4点开始,决赛场馆——西安电子科技大学郭杜校区大学生活动中心门口,热情的学生们已经排起了百米长队。这天ZSMJ领衔的VG战队也亲临战场,许多同学都是为了一睹偶像的风采才早早前来排队。活动还没开始,ZSMJ一亮相,诸多同学便纷纷冲上去围着ZSMJ要合影签名了。
晚上6点,GTL2013西北赛区决赛正式开战!
DOTA2决赛首先上演。虽然同属西安电子科技大学,但Xidian,EDU战队似乎更占据主场优势。在同学们热情的加油声中,Xidian,EDU,DOTA战队打败对手获得比赛胜利,成为GTL高校联赛历史上第一个DOTA2冠军,也是首支晋级全国总决赛的DOTA2赛区冠军!
DOTA2的画面多少让现场同学感到有些陌生,当DOTA画面出现在屏幕上时,场上爆发了更强烈的欢呼声。
西安交通大学XJTU战队是GTL的老牌强队,过去两年都是GTL西北赛区冠军。而西北大学城市学院CAA战队初生牛犊不怕虎,毫不示弱地选择了一套以末日和小鱼人为核心的打架gank阵容。XJTU则稳扎稳打,选择了以猴子为核心、先知带线推进的4保1阵容。双方你来我往,一直打到多名英雄神装在身。几番团战,双方均是死伤惨重,无法扩大战果。激战80多分钟,后起之秀CAA战队终于出现失误,被XJTU团灭,就此输掉了比赛。
西安交通大学连续卫冕成功,再次证明了他们在西北高校的统治地位。
除了精彩的比赛,VG战队的诸多明星也与观众进行了互动,并向答对问题的观众送出了VANCL凡客诚品提供的双肩背包。西电大Xidian,EDU战队杀人数最多的队员和ZSMJ还一起抽取了两位现场幸运观众,送出由罗技提供的G100s游戏鼠标。
江城武汉,武汉理工掀翻湖北民院
6月的武汉,酷暑难当,一场两湖地区最顶级的高校电子竞技赛事——技嘉GTL2013两湖区决赛,在武汉理工大学举行。
经过19日一整天激烈的争夺,湖北民族学院和武汉理工大学双双晋级DorA和DOTA2的决赛。一个是卫冕冠军,一个是主场作战的老牌强队,两队晋级可谓是在隋理之中。
20日下午4点,两湖赛区决赛终于开战。
场地刚刚开放,眼尖的同学就发现传奇明星ZSMJ率领的VG战队就在前排。ZSMJ身边瞬间就围满了热情的粉丝,而ZSMJ也非常友好地答应了粉丝们合影、签名的愿望。
首先进行DOTA2决赛,现场解说为ZSMJ和主持人TT。在传奇巨星的鼓励下,两边都选择了较为凶残的打架阵容。客场作战的湖北民院丝毫不怵,以一套小强水人神牛的复古刚3阵容打的武汉理工队伍的主C混沌不敢补刀,在前期取得了较大优势。而主场作战的武汉理工并不慌乱,中期依靠打野的蝙蝠和上路的发条地精带起了Gank反打的节奏。蝙蝠发挥尤其出色,交出了10杀0死10助攻的完美答卷。伴随着蝙蝠骑士的超神声音,武汉理工大学WHUT反败为胜,登上了DOTA2冠军的宝座。
DOTA2酣战刚刚结束,双方立刻投入到了DOTA项目的决赛。
也许是DOTA2的胜利带来了自信,武汉理工再次选择混沌作为主C。湖北民院则选择了幽鬼加以应对。主场作战的武汉理工越战越勇,强势刚3,将DOTA2决赛中主C不敢补刀的怨气全部送还给了对手。尽管湖北民院几度开雾抱团企图反扑,但在武汉理工稳扎稳打的战术和高昂无比的士气面前,也只能是功败垂成。
最终,武汉理工险胜湖北民院,成为GTL历史上第一个分赛区双料冠军!
比赛结束后,VG战队的明星与现场观众进行了互动,送出了多个。VANeL凡客诚品提供的双肩背包。来自武汉理工战队的WHUT,33获得了罗技G系列最佳微操作奖的殊荣,他还与ZSMJ一起抽取了2位现场幸运观众,获得了由罗技提供的G100s游戏鼠标。
水友赛环节,ZSMJ选择虚空假面,再次寄出了让他成名的圣剑,率领队友走向胜利。这也让整个赛场气氛达到,在观众的欢呼声中,GTL两湖赛区决赛完美落下帷幕。
山城重庆,电子科大续写辉煌
炎炎烈日,酷暑难当。6月28日,山城重庆迎来了第一次GTL赛区决赛,让重庆大学的同学们过足了一把主场瘾。
西南赛区向来是强队云集,电子科技大学成都学院SK战队更是拿下两届全国冠军和一届全国季军,是不折不扣的GTL梦之队。但随着主力队员的毕业离队,老SK战队也随之解散。SK退隐,西南赛区进入了一个群雄逐鹿的时代。
在SK的带动下,电子科大依然是西南赛区表现最为突出的高校。电子科大成都学院、电子科大成院西校区、电子科大成院九里堤校区、电子科大清水河校区四支队伍占据了赛区八强的半壁江山,而来自电子科大成都学院的Kidding更是成为了夺冠的最大热门。不过,来自重庆大学虎溪校区和重庆大学B校区的两支队伍异军突起,加上决赛场地设在重大,客场作战的电子科大群雄想要全身而退也不容易。
6月28日,西南赛区决赛正式开打。8支DotA队伍和4支DOTA2队伍在网吧进行了循环和淘汰赛。有趣的是,两支重庆大学队伍被分在了一个小组,三支电子科大的强队则被分在了另外一个小组。双方“外战”之前,还得先进行一番惨烈的“内战”。
惨烈的“内战”过后,技高一筹的电子科大清水河校NStu战队和电子科大成都学院Kidding战队突围而出,在重庆“客场”会师决赛。
另一方面,重庆大学、成信院航空港校区、重庆工商大学、电科成院九里堤校区4所高校为晋级DOTA2决赛展开了激烈的循环赛争夺。重庆大学TINY战队和重庆工商大学TG战队战胜对手,总算是为重庆挽回了掩面。
29日,两场决赛如期而至。
火炉之城的高温难以阻挡学生的热情,比赛前两个小时,就有百余名同学拿着门票在门口排起长队。晚上6点,美丽的女主持人走上舞台,全场立刻爆发了欢呼声。
首先进行的是DOTA2决赛,相比起谨慎的比赛场面,2009和美女TT搭档的明星解说更能吸引眼球。在2009的妙语连珠中,主场作战的重庆大学Tiny战队没有辜负现场所有支持者的期许,成功夺冠。成功守住城池的重庆大学Tiny战队也获得了罗技微操作奖。随后重大的队员还与2009抽取两位观众,送出了罗技提供的G103专业游戏键盘。另外,2009和美女主持TT还抽取了六名幸运观众,奖品是VANeL凡客诚品提供的背包和拉杆箱。
篇4
关键词:船舶焊接;热切割技术;造船模式;焊接材料
中图分类号:U671 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)13-0018-02
1 概述
在现代造船模式中的一项重要内容就是船舶焊接技术,尽可能压缩造船周期是在船舶工业领域中所面临的永恒主题。我国已经是世界焊接大国,借助现代化先进船舶焊接技术,可以有效控制造船成本,提升造船效率,确保船舶质量,对于促进企业经济效益的进一步提升具有重要现实意义。现代化先进船舶高效焊接技术涉及船舶制造工艺设计、计算机数控下料、大中小合拢、平面分段、曲面分段以及管线法兰焊接等内容,除此之外,还会牵动诸如钢铁、金属热切割以及保护气体等焊接产业链,总而言之,船舶焊接技术在船舶制造过程中的地位不容小觑,是一项具有极强专业性及技术性的系统性工程。
2 船舶焊接技术及发展
我国船舶工业“十一五”计划目标于2010年顺利实现,并积极着手“十二五”规划。我国当前已经制订了一系列有关船舶制造焊接的政策及指导规范,为确保我国造船焊接技术的健康迅猛发展提供可靠性保障。我国造船工业高效焊接技术在主管部门及相关技术人员的共同努力之下已经取得阶段性进展,并以统筹规划、分类指导以及整体推进为指导方针,积极推广高效、节能及环保焊接新技术及新设备,并已经取得阶段性进展。
2.1 焊接材料及设备
我国积极推进船舶焊接材料及设备的研发工作,当前已经在船舶专用高强钢厚板焊接抗裂药芯焊丝方面取得一定成绩,已经有一批拥有自主知识产权的高新焊接技术项目,并在实践中得以应用,国产高强钢厚板专用焊接材料靠进口的时代已经过去;单丝及双丝船舶专用气电垂直焊机等设备已经在实践中逐步得到推广,是当前我国船舶制造领域中不可或缺的重要设备之一;在船舶焊接领域中引入拥有自主知识产权的平面分段装焊流水线,开创我国大规模自动化焊接技术新时代;船舶制造领域中引进数字化逆变焊机,促进我国船舶焊接技术数字化进程的顺利推进。
船舶制造中,焊接时瞬间内应力、焊后残余应力的产生是不可避免的。但在实际制造中,焊接变形控制往往是企业关注的焦点,通常采用一些支撑、卡具来强化刚性,进而达到变形控制的目的,但是这些支撑和卡具却往往会进一步增大焊后应力。对于一些截面惯性矩较大、板厚较大的刚性构件,虽然焊接变形较小,但却会有较大的焊接内应力,甚至造成裂纹的产生。因此,对于那些焊接节点复杂、截面大、钢材强度高、使用条件恶劣及约束度大的重要结构,保证焊接应力控制的质量就成为重点。焊接应力控制的目的主要是促进局部应力峰值的降低,来使其分布均匀。常用的焊接应力控制技术包括应力热处理法、振动时效技术、爆炸法、液压超载法、锤击法。其中,振动时效技术的应用最为普遍。我国自20世纪70年代开始振动时效技术的研发,至今已有许多成功案例。其相比于应力热处理法,设备投资少,降低能耗90%,且工期已从原先的10多小时缩减至1小时之内。同时,振动时效技术尺寸精度稳定、无氧化,可取得较好的应力消除效果。通过国v内相关研究表明,振动时效技术可消除焊接应力达50%~70%。
为促进焊接技术的进一步提高,江门市南洋船舶工程有限公司积极开展新产品及新技术的研发,积极致力于焊接作业机械化及自动化水平的不断提升,在大型或超大型船舶制造方面,主要使用厚度为16~36mm的钢板,同时考虑到船舶制造业中焊接人员工作调动较为频繁,员工整体专业技术水平有限的实际情况,积极组织专业技能培训,提高员工薪金待遇,吸引更多优秀人才,为船舶焊接质量不断提升提供切实保障,促进焊接机械化及自动化水平不断提升。
不仅如此,还积极寻求跨行业合作机会,在船舶焊接工艺及设备研发方面创造性地提出产学研合作形式,尤其是在节能减排方面,主动将那些能耗高、效率低的焊接设备予以淘汰,引入逆变手工焊,用更加绿色环保的等离子气刨机取代之前的碳弧气刨设备,这样可以实现对碳粉及有害气体的有效控制,不但可以有效地控制船舶制造焊接成本,而且还可以显著降低对环境的污染。此外还积极致力于双丝二氧化碳横向自动焊接工艺及设备、双丝摆动垂直气电自动焊等技术的研发工作。
2.2 新型焊接材料
随着现代化技术水平的不断提升,我国造船业焊接自动化及半自动化水平也显著提高,并在埋弧焊工艺方面成功推出三丝及四丝等单面焊双面成型技术,除此之外,在埋弧焊用焊剂方面,为确保新船型低合金钢建造现实需求得到切实满足,成功研发出碱性烧结型焊剂。作为一种高效、低价的新型焊接材料,药芯焊丝的熔敷率已经超出80%,相比较于之前的实心焊丝,其生产效率也提升了近两倍,随着相关研究的日益深入,又新研发出一系列拥有自主知识产权且功能更加齐全的药芯焊丝及气电垂直焊专用药芯焊丝,与国际水平之前的差距越来越小,在国际上影响力日益提升。
2.3 船舶焊接机器人
目前我国已经成功研发出船舶焊接机器人,并在船舶型材装焊流水线及管子装焊流水线中得到广泛应用;为确保焊接质量,提升焊接作业效率,改进作业条件,在此基础之上已经着手研发船舶特种工况中应用的智能型焊接机器人。
除此之外,我国早已成立船舶工业高效焊接技术指导小组,主要负责船舶焊接领域的技术指导、组织、规划及协调,组织相关工作人员进行专业技能培训,增进对焊接技术的掌握的熟练程度,充分认识到船舶焊接技术对于造船业的重要性,进一步扩大造船高效焊接技术的应用范围。为满足建造诸如豪华型铝合金船、化学品船以及海上钢结构船等技术含量更高、造型更加新颖的现代化科技型船舶的实际需求,必须对船舶焊接技术予以高度重视,可以说,高质量、高水平的焊接技术是成功制造这些产品的关键所在。当前我国部分具有一定实力的船厂已经开始着手铝合金、低合金高强钢、高镍合金、超低碳不锈钢以及不锈复合钢等新材料的焊接工艺的相关研究工作。
3 结语
综上所述,历经几十年的发展,我国已经步入世界焊接大国行列,在造船领域中位居世界前三,但依然称不上是焊接强国。造船焊接工艺方法多样化一直是摆在造船焊接技术人员面前的重大课题。当前我国的造船焊接工艺及方法已经超过40种,已经获取船级社的认可。高效焊接技术不但可以在散货船、集装箱船以及油船等主力船型中进行应用,而且还广泛应用于液化天然气船、大型散装箱船、液化石油气船以及大型油船等。
参考文献
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[3] 沈建斌.船舶焊接中常见缺陷的形成机理及防止与修正措施研究与探讨[J].中国水运(下半月刊),2010,(11).
篇5
关键词 传感器;制造;焊接技术;应用
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)106-0154-02
0引言
焊接技术指的是在高温或者高压的条件下,将需要连接的材料连接成一个整体。目前,焊接技术逐渐朝着自动化、数字化、智能化的方向发展,并在各行各业均有广泛的应用。其中,其在传感器的制造中便发挥着至关重要的作用。传感器在实现信息的自动化检测和控制中的用途极为突出,但是随着科学及信息技术的发展,传统的焊接技术已经不能满足其对于传感器质量、准确性、灵敏性的需求。因此,笔者对焊接技术在传感器制造中的应用展开了较为系统的论述,以期促进传感器制造中焊接技术的创新与完善。
1 焊接技术与传感器制造的关系概述
焊接技术是一项将两种或多种母料连接在一起的工艺,其具有效率高、花费低、连接稳固可靠、适于批量生产等优势,从而逐渐取代了传统的螺纹连接、黏结等连接工艺,广泛应用于工业、建筑业、机械制造业等领域。同时,传感器作为一种精密的检测装置,也使用了焊接技术进行制造,且随着焊接技术的发展进步,其在传感器制造中也得到了越来越迅速的发展应用。由于焊机类型各不相同,其焊接原理也存在差异,因此,为了更加高效便捷的完成传感器的制造,并保证其达到具体应用条件对其性能的要求,就要选择恰当的焊机。此外,还要在掌握焊接工艺基本要求与操作规范的基础上,不断改进创新工艺,以进一步提高传感器制造的效率,降低生产成本,避免安全隐患,为企业和社会创造更大的综合效益。
2 焊接技术在传感器制造中的具体应用
2.1传感器壳体间的焊接
在传感器的制造过程中,对焊技术是普遍使用的焊接工艺之一。对焊指的是将两个外径相同的母料焊接在一起。传感器种需要对焊的壳体的内部装有线缆、芯片、电路等零部件,因此,为了避免或者减小焊接对零部件的损坏,就需要在保证焊接强度足够使壳体牢固连接为一体的条件下,使焊接电流尽量维持在较小的范围内。此外,还要求在焊接结构上进行特殊的工艺设计,例如常用的焊唇结构,在焊接时,其不仅有利于热量的集中,还能在电流较小的条件下,使得需要对焊的壳体牢固的焊接为一体,并且在微束等离子焊接、氩弧焊中还能够有效减少焊弧偏移的程度。如果需要对较为复杂的壳体或者相贯面进行焊接,可以采用钎焊技术。在进行钎焊之前,要先按规范装配待焊接的零部件,然后在需要实施焊接的部位灌以焊料。在焊接前,需要把上述已灌注焊料的零部件放入高温炉中,焊料熔点较低,在高温作用下会逐渐熔化,从而达到焊接的目的。
2.2波纹膜片的焊接
传感器用于各种测量,并将检测到的信息以所需的形式输出。其中,用于测量压力的传感器要求把敏感芯片和被测介质分离开来,因此需要在制造传感器时焊接波纹膜片以起到分隔作用。通常来说,波纹膜片与需要与其相焊接的传感器部分的质量、厚度是不同的,因此,这类焊接技术以采用激光焊接、电子束等离子焊接等焊接工艺为宜。这些焊接技术具有美观、热影响较小、焊接深宽比大等显著优势。最常用的焊接方法是激光焊接,操作时,首先要将电流和频率调节到最适值。一般情况下,应该在保证焊接面能够熔化的基础上,尽量减小电流值,同时增大频率。这样做的目的是保证焊接面焊接质量的良好,还能避免发生瞬间击穿波纹膜片的情况。从焊接结构方面考虑,最常选择的是夹持焊接技术,具体做法是:在焊接时把波纹膜片夹置于中间部位,其一侧采用的压环或者接头的质量和厚度都要相对大一些,并需要将其另外一侧与传感器壳体相焊接在一起。这样能够确保焊接的稳固可靠性,还可以更好的发挥波纹膜片的隔离作用。
2.3管帽、管壳与传感器基座的焊接
随着科学技术的发展进步,传感器逐渐具备了微型化、数字化、集成化、智能化、自动化等现代化设备的特点。为了与其上述性质相适应,管帽、管壳与传感器基座相互连接更多的采用了焊接技术,其焊接最常见的方式是电阻焊。电阻焊技术效率高,焊接质量及安全性更加可靠。在电阻焊的过程中,最值得注意的是,要尽量使两焊接面之间的接触电阻值保持较大值,这样可以有效减小焊接所产生的热影响。管帽、管壳与传感器基座的焊接结构采用的是增加焊接筋和焊接凸台的方式,这也有利于增大焊接面之间的接触电阻。此外,在工装方面,采用具有较好导热性能的材料(例如,铜和铝);如果焊接面之间存有难以处理的油污、氧化物等杂质,或者待焊接的材料的导热率都比较高,可以选择使用电阻焊中的双波焊技术 。在双波焊的操作过程中,首先释放出脉冲相对较小的电流,产生一部分热量加热零部件并清理焊接面的油污、氧化物等,然后再放出脉冲相对较大的电流,使管帽、管壳和传感器基座牢固焊接在一起。
3结论
综上所述,由于焊接技术逐渐朝着自动化、数字化、智能化的方向发展,并且其具有高效、环保、成本低、生产快捷等显著优势,由此,在传感器的制造行业中获得了越来越广泛的应用。焊接技术工人应该系统掌握不同焊接方法的操作规范、技术要领和适用条件,使得焊接技术更好的应用于传感器的制造工艺中,创造更大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]段九勋.焊接技术在传感器制造中的应用[J].中国仪器仪表,2006(2):89-90.
[2]Markus Kogel-Hollacher.新型传感器在遥控激光焊接技术中的应用[J]. 世界制造技术与装备市场,2006(2):107-108.
篇6
关键词:焊接技术;焊接成套设备;中职教育
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)11-0032-01
一、现代焊接技术的特点
(一)新技术的广泛应用
人们在看到科技的日新月异时,也可以发现许多新的技术被广泛应用与生活的各个领域,焊接领域亦不例外。各种新的技术被广泛应用于焊接领域里,这不仅奠定了焊接技术发展的基础,还使得焊接技术的能力获得了显著的提高,技术应用的范围获得极大的推广。因此我国中职学校在培养人才的时候不能仅仅局限于某个方面或者领域,而需要扩大焊接教育的应用领域。
(二)焊接方法各具特色
目前具有特色的焊接方法有几十种,被广泛的应用在交通,能源,机械,化工,电子,特种设备,石油,航空航天等诸多的领域。随着新的科学技术日益改进和发展焊接技术的同时,焊接技术不仅获得了快速发展,而且还形成了一些独具特色的焊接方法。为适应这种情形我国的中职焊接教育需要加快目前的教学方式,不能停留在曾经的缺乏特色的技术教学。
二、焊接技术与焊接设备的发展及趋势
中国自改革开放以来,经济和科技都以一种一往无前的态势向前快速飞奔,我国的焊接技术和焊接设备也紧随着科技发展的脚步,获得了长足的发展。与国外的焊接设备相比,我国的焊接设备也在向高精度、高可靠性、高质量,智能化控制、数字化、集成化、大型化以及多功能化方面发展,虽然依旧以国外的焊接设备存在一定的距离,但是这种距离正在以可见的速度缩短。然而我国的中职院校对焊接技术的教学并要跟上我国时代的要求还存在一定的缺陷。
我国的弧焊设备已经慢慢接近国际水平,我国一直在对产品的结构进行调整,对产品的档次要求也一直在提高,发展的方向已经明确于大力发展逆变式焊接电源和自动或者半自动的接焊机设备。我国对高效节能的二氧化碳焊接的发展更是不遗余力。电阻焊技术的研究发展方向则是走大、中功率为主的研究方向。对于电磁兼容技术也在焊接设备中得到了应有的重视,获得了有效的推广应用。随着我国经济发展需要,对生产能力的需求也越来越高,对与生产设备的配套性和专业性的要求也越来越高,因此在焊接领域里,对成套的专业的设备需求量也变得非常大,这不仅在应用范围方面,也是技术的性能要求提出了挑战,因此我国的企业在生产焊接设备的时候将要把主要精力投入到如何生成更加高效的,更加成熟的设备和工艺,并要在设备的成套和专业方面取得一些突破才可以。而我国的中职教育也应当在培养焊接技术人才的时候,也应当具有前瞻性,以适应将来的新技术变化。
三、电焊技术材料发展趋势
对于焊接材料的发展,我国的焊接材料产量是第一位的,但是焊接材料的产品结构却令人不容乐观,和发达国家的材料产品结构相比,其差距实太过明显。为了赶上发达国家的材料产品的生产结构,我国需要不断的调整材料生产结构,努力向而且必须向高效率、高质量、低成本和自动化方向发展,以期赶上由美、日等国引领的生产发展潮流。从美国、日本等发达国家的焊接材料发展情况来看,手工材料的生产逐渐减少, 而自动化材料的生产则在不断的增加,我国生产的接焊材料多是普通的焊接材料,在整个焊接材料生产和消费总量中所占比例十分巨大,普通的材料由于对生产技术要求不高,我国面临着生产能力膨胀,供过于求的尴尬局面,而企业也在这种局面中竟是采取了“低成本,低品质、低售价”的恶性竞争手段,造成了我国的普通焊接材料生产几乎没有任何的技术进步,甚至出现倒退的现象。我国焊接材料的国外市场由于企业的这些做法也给我国的“焊材形象”造成了不可挽回的恶劣影响。
现在我国的焊接材料发展的主要障碍就是埋弧焊实心焊丝的品种和气体保护实心焊丝的品质和品种不能够满足市场的需求。当然这种不能满足也存在于各种不同强度级别的耐热钢焊丝,低温钢焊丝,高强钢焊丝等。在研制方面,我国对自保护和堆焊用药芯焊丝的研究迫切需要加快脚步,以便能够在生产和应用方面获得更好的效果。目前世界上推出的无镀铜焊丝其实就是特种涂层焊丝,只是因为每个厂家的涂层成分不同,表面的处理上也存在许多的差异,所以性能也存在许多的差异。对这种工艺,如果涂层性能优良,表面处理工艺先进,这种特种涂层焊丝不仅能够防生锈和起到作用,还能够在焊接过程中不产生铜烟尘,这不仅减少了焊接过程中的飞溅,还提升了焊丝的电弧稳定性。
四、结合我国焊接技术发展对我国中职教育的要求
篇7
关键词:焊接;技术;应用;发展
中图分类号:P755文献标识码: A
引言
一、我国焊接技术的发展现状
1、较长焊缝和厚板焊缝的焊接技术落后
在对钢板进行焊接的过程中,长焊缝和厚板的焊接是不可避免的。焊接技术水平的高低、焊接的效率以及焊接质量深深影响着产品的质量以及产品的成本。除此之外,厚板的对缝焊接、箱形零构件的整体焊接以及T型焊缝的焊接等的工作量是非常巨大的,对焊接技术要求十分严格。在焊接的过程中,焊缝第一层采用的是埋弧焊(SAW)焊接技术。这种方法产生的垃圾废渣不易清理。所以,焊缝的第一层通常采用埋弧焊(SAW)盖面和熔化极气体保护焊(GMAW)打底相互结合的工艺来进行处理。使用这种方法的一个缺憾是焊接效率提高受限。在T型焊接和厚板相互对接的焊接过程中通常采用的是碳弧气刨清根工艺技术。这种技术能够使焊缝进行全熔透的焊接,但是增加了加工成本,也对焊接工艺人员的身体和焊缝质量造成影响。
2、焊接技术自动化水平不高
一个国家要想发展强盛,必须依托于工业现代化、加工自动化。只有这样生产的产品才能节约加工成本,给社会创造出更多的福利。通过调查显示国外的焊接自动化水平已经达到80%,而我国的焊接自动化水平最多只占30%。绝大多数的焊接依旧是采用手工焊接来实现的。若想取得工业的迅速发展,自动化的焊接发展方向是必然的选择。
3、焊接构件易产生冷热裂纹
冷裂纹指的是焊缝在冷却的过程中,如果温度下降到马氏体转变温度范围以下,焊缝就会在焊接后立即出现。这种焊缝通常也叫做延迟裂纹。这种冷焊缝形成的必要条件是:焊缝接头处存在扩散氢、具备淬硬组织、拉伸应力较大并且密集。而热焊缝是在高温状态下产生的,又称之为结晶裂纹或高温裂纹。这些裂缝容易出现在裂缝的内部,也易出现热影响区。热裂纹的形状主要有横向裂纹、弧坑裂纹、纵向裂纹、根部裂纹等等。热裂纹是由力学和冶金制造过程中的因素一起作用才产生的。它形成的主要原因是由于焊接池中的低熔点共晶和杂质共存致使晶体偏析。这样裂纹的强度就非常低,极易产生裂纹。
4、焊接人员的专业技术水平不足
焊缝技术直接影响产品的质量以及整体钢结构的业务流程。钢结构产品被应用到了几乎所有领域,了解焊接的相关技术是对技术操作人员的基本规定。要求操作人员熟练掌握自身业务水平是对其的最起码的要求。而我国的焊接技术人员对业务水平了解的太少,与对行业需求存在非常大的距离。
二、我国焊接技术主要应用领域
1、航空航天工业中的应用:焊接技术依其可靠的性能,被广泛应用于航空航天工业,焊接的工作量占全部工时的百分之十,焊接连接的部件在航空航天领域内占百分之五十以上。由于航空航天工业中对金属材料要求的特殊性,促成了特种焊接技术的应运而生。目前主要使用的是固态焊接技术和高能束流焊接技术。其中的激光焊、电子束焊、搅拌摩擦焊是在我国航空航天领域中最常用的三种先进焊接技术。
2、汽车制造领域中的应用:电子束焊接主要用于发动机增压器涡轮、后桥、行星齿轮框架、离合器、汽缸、变速箱齿轮等部件的焊接;激光焊技术主要用于框架结构、零部件的焊件和车身拼焊;搅拌摩擦焊主要用于发动机引擎、汽车轮毂、汽车地方车身支架、汽车车门预成型件和液压成型管附件。
3、船舶工业中的应用:高效焊接技术在船舶制造中占有重要的地位,是一项技术性、专业性很强的系统工程,尤其是CO2气体保护半自动焊接技术应用率达到60%-65%,成为我国现代造船模式中的关键技术之一。先进的造船高效焊接技术,在提高船舶的建造效率、降低船舶建造成本、缩短造船周期,提高船舶建造质量,推动船舶建造焊接机械化、自动化发展上的作用是不可小视的,也是企业提高经济效益的有效途径。
4、核电建造中的应用:焊接技术作为一种关键的特殊工艺,在中国核电建造中产生非常重要的作用,核电作为一种“高风险”的清洁领域,对焊接质量的要求非常严格。对于组成核电站的每条焊缝都要求100%的合格,并对每条焊缝实行可追朔性管理,对焊接技术的要求非常高,它直接关系着核电站核安全的状态。因此,不断提高我国焊接技术,可以有效推进核能行业的发展,确保核电站运行的安全可控,同时也为实现核电领域十二五规划的完成奠定基础。
三、我国焊接技术的发展前景
为了积极促进我国焊接技术的发展,使其满足我国市场发展的需求,通过分析我国焊接技术的发展现状,能够推断出我国焊接技术主要会从以下几个发展方向进行。
1、磁控焊接技术
磁控焊接技术属于新兴的焊接技术。它主要是通过磁场来实现焊接。它的投入成本非常低、装置也比较简单、耗能非常少、效益比较好。通过常年对磁控焊接技术的研究发现了磁控对电弧焊电弧状态的影响。外加磁场对焊接母材的熔化与焊缝的成形有非常大的影响。利用电磁搅拌技术能够改变金属结晶过程中的热量传递过程,进而使结晶方向发生变化。通过组织的细化作用,能够使焊缝的一些力学特点提升的更加明显。除此之外还能降低焊接过程中缺陷的敏感性。鉴于磁控焊接技术的优点,这必定是其中的发展方向之一。
2、低温焊接技术
由于我国地理环境的特殊位置,冬季寒冷时节持续时间相对较长,这就考验着低温环境下焊接技术的性能。近些年来,各个相关学术组织都在积极的解决应对冬季低温焊接的问题以及施工的临界温度的取值问题。
例如,我国在冬季完成了“鸟巢”万吨级以上的刚结构件的焊接工作。冬季进行焊接作业时影响焊接的因素主要有操作员的工艺水平、焊机的效率、材料的性能、焊法的熟练程度以及环境的作用。仅仅考虑这些因素中的某一项或某两项是不全面的,是无法做出正确评价的。综合考虑这些因素的影响“,鸟巢”在低温作业环境下取得了显著成果,并以此确定了低温焊接的临界温度为150°C。低温焊接能够缩短工期,为企业带来巨大的经济效益。由“鸟巢”焊接任务中获得的低温焊接经验技术必将应用于实践。
3、电子焊接技术将被激光焊接取代
激光束经过聚焦后,激光焦点处的能量密度高达10-100W/cm并且加热的范围甚至小于1mm。如果将此技术应用于焊接方面,那将会给焊接工业带来巨大的变革。一方面可以提高焊接的速度,另一方面还可以减小接头处的变形以及减小应力集中。激光焊接术达到的焊接精度比较高,是比较理想的焊接技术。激光焊接的一个显著特点是可以进行长距离的焊接,因为激光具有直线传播的特点。除此之外与电子束相比较而言,激光束的优势显而易见。第一,激光焊接不需要真空环境,节约了设备上的成本投入;第二,激光束不会产生X射线,对人体不会造成伤害,不需要专门的防护用具;第三,激光焊接的生产效率比较高。因此,激光束在不久的将来应该会取代电子束成为焊接主流技术。
结束语
我国焊接技术水平同国外发达国家相比差距仍然比较巨大。这就要求我国焊接技术人员积极探索、总结经验,积极加强焊接技术的学习与创新。一方面要提高焊接的质量,另一方面更要加强焊接自动化水平技术的提高。只有这样我国的焊接技术才能领超世界强国,排于前列。在新时期我们要坦然面对我们自身的不足,寻找自身的发展特点和方向。我们要积极沿着磁控焊接、高温焊接等先进焊接工艺的目标发展。争取焊接技术的更大进步,为我国的现代化建设贡献力量。
参考文献
[1]李亚江,吴娜.先进焊接技术在航空航天领域中的应用[J].航空制造技术,2010(9).
篇8
【关键词】激光焊接;汽车制造;应用
激光焊接技术在汽车制造中的应用已经得到普遍的采用的工艺,经过80多年的发展,已经逐步发展成一种应用于各个行业的技术,在汽车制造中的应用更是推动激光焊接技术向工业化发展。
一、激光焊接技术的简介
(1)激光焊接技术的原理。激光焊接是一种高速、变形极小、非接触的焊接方式,适合大量且连续的在线加工。激光焊接技术的主要原理是利用激光产生波长单一的光束,选用化学能或者电能将液态、固态或者气态介质,通过光学震荡器产生,这些光束的可传播距离较长,波长差异小,被集中率非常高,形成高功率的激光束,作用于金属表面,能够快速达到沸点,将金属汽化。当金属蒸汽以一定的速度离开金属熔池的表面时产生的应力反作用,是熔化的金属向下凹陷,出现一个小凹坑。进行继续加热,此时会形成一个非常细且长的小孔。随着激光束的移动,小孔前方熔化的金属会绕过小孔流向后方,冷却凝固后形成焊缝。激光功率的密度决定着焊缝的深浅,激光功率密度较高时,熔深较大,焊缝深宽也就较大;激光功率的密度较低时,熔深较浅,焊缝的深宽也就较小。(2)激光焊接技术的分类。在汽车制造业中主要应用两类激光焊接机是CO2激光焊机和YAG激光焊机,相应的激光焊接技术可以分为激光焊接、激光拼焊和激光复合焊接技术。(3)激光焊接技术的特点。一是能够给有效的节约材料,加工的速度较快,可以减轻工作人员工作强度;二是激光焊接不直接接触零件,工作产生噪音低,环保性强;三是有工作中带来的热量影响范围小,造成产品零件热变形非常小;四是焊缝焊接质量较高,外观较为美观;五是激光焊接技术的实施设备功能多,多成套或者成系列,操作方便灵活,提高工作效率;六是焊接精度高,在激光焊接机中配备计算机数控系统,能够进行二维立体加工或者三维立体加工;七是对于质地坚硬、易脆裂、熔点极高和极薄的材料,具有特别的功效。
二、激光焊接技术在汽车制造中的应用
汽车制造成规模化发展已经成为一个重要趋势,在汽车制造中,焊接工艺是一项重要工艺,也是整车流程中重要的衔接环节,激光焊接技术的广泛应用,使焊接环节的工作效率大大提高,从而达到汽车制造过程优化效率的目的。目前在汽车制造中应用最为广泛的焊接方式有激光拼焊、激光焊接和激光焊接技术。拼焊技术是汽车制造中的一个重要环节,普遍应用于汽车制造,在车身制造上的应用更为突出。激光拼焊帮我们解决了传统车身制造方式的缺点,传统方式是将各分部件先进行冲压成型,之后再进行焊接,焊接的效果总是不尽如人意,融合处处理不是很完美,甚至融合不是很好。激光拼焊过程中,在车身制造时顺序和传统方式正好相反,先进行焊接,再进行冲压成型。激光拼焊使用零件数量少,可以节约成本,并且能够进行不同材质、不同部位的钢板焊接,焊接精准度较高,这项技术在世界汽车制造业广泛应用,在奇瑞、一汽等国内汽车公司都已近开始使用激光拼焊技术,并且是最先进的汽车车身焊接技术。激光焊接技术在汽车制造中的应用是从变速器的齿轮焊接开始的,这要求焊接不但要净度高,还要质量高,才可以满足变速器齿轮对运转速度和重量的高要求。激光焊接技术具有高精度、高净度的特点,可以减轻齿轮负担。这种焊接技术的兴起在20世纪80年代,克莱斯勒公司、通用公司、福特公司等最先将激光焊接技术应用到汽车制造中,而激光焊接技术带来的高效率、高质量、低成本,成为美国汽车制造技术在世界领先地位的保障。随着新型镁、铝等材料在汽车制造中的应用,对于焊接技术的要求也越来越高,激光焊接技术不但可以减少镁、铝化合物的产生,延长使用寿命,满足功能要求,同时也兼顾了美观。将激光焊接和电弧焊接综合在一起,便是激光复合焊接技术,也可以看作是激光焊接技术的改进技术,不但提高了激光焊接技术的稳定性,焊接速度高,而且焊接的工作效率和质量都得到很大程度上的提高。
随着我国改革开放的不断深入,人们生活水平不断提高,对汽车的需求也逐渐提高,而且对汽车的质量、外观等方面的要求也越来越高,为了满足这种社会需求,要求我国汽车制造企业要根据实际情况,引进先进的加工工艺,提高汽车制造中的工作效率和产品质量,同时降低成本,保证企业稳定、持续发展。因此,在汽车制造中广泛应用激光焊接技术等先进工艺,已经成为国内汽车业内人士的关注。在“九五”期间,激光焊接技术已经被列入机械行业十大技术之一。在未来的发展中,激光焊接技术的产业化、规模化仍是我们努力的方向。
参考文献
篇9
【关键词】焊接技术;汽车制造;应用现状
随着人们生活水平的不断提高,汽车已经逐渐成为人们的主要代步工具,近年来,我国汽车的总产量已经位居世界榜首,在汽车生产与消费方面我国已经上升为全球第四。焊接技术作为现代汽车制造中的重要工艺方法,广泛应用在汽车的车身、车架、车厢、车桥、变速器、发动机中。
一、焊接技术在汽车制造中的应用现状
焊接技术在汽车制造业中应用广泛,根据电弧焊、切割焊、压力焊、钎焊等在焊接工程中的连接原理,焊接工程工艺可以分为电阻焊、电弧焊、特种焊、钎焊和氧乙炔焊五个类型。电阻焊在汽车制造中的应用方式主要有点焊、凸焊、缝焊、多点焊,应用在车身总成、车门、发动机盖、减震器阀杆、地板、邮箱、行李箱盖、消声器、车侧围、前桥、零部件等诸多焊接方面。电弧焊主要有氩弧焊、埋弧焊、CO2保护焊、焊条电弧焊,应用于铝合金零部件、机油盘、车厢、厚板零部件、半桥套管、传动轴、千斤顶、后桥、横梁、后桥壳管等的焊接。特种焊主要是指摩擦焊、激光焊和电子束焊,这些焊接技术在汽车制造中主要应用于齿轮、车身底板、汽车阀杆、转向杆、后桥等的焊接。钎焊主要用于铜件、钢件、散热器以及硬质合金的焊接;氧乙炔焊则主要用在车身的补焊。目前,在汽车制造中点焊、钎焊、CO2保护焊的应用广泛。随着汽车制造业的不断发展,焊接技术在制造精度上的要求越来越高,以满足人们对汽车的质量需求。
二、焊接技术的发展
(1)点焊工艺的发展。目前在汽车制造业中广泛应用的一种新型复合材料——NdFeB永磁体,虽然这种材料具有很强的环保性能,但是这种磁体却特别容易破碎,而SPCC钢恰恰可以弥补该磁体的缺点,两种材料的激光点焊过程中选用的激光点焊设备为YAG激光器,脉冲用Unitek Miyachi LW50A型脉冲,最高功率在5千瓦以内,脉冲能量最大为50J,在激光器的激光照射下将装夹进行固定搭接。连接结束后,停止激光照射,对焊接接头利用浓度为4%的硝酸酒精进行处理,还有必要的打磨和抛光,之后利用电镜扫描仪对接头外观进行高效测量观察,确保接头硬度合理。镁合金薄板点焊采用的材料具有强劲的电导性和良好的传热性能。较一般点焊工艺,点焊面积大,直径大,接头容易贯穿工件,但是也有一些不足,比如面积较大的空洞。(2)焊接机器人自动化柔性生产系统的应用。汽车焊接的正向自动化柔性生产系统发展,其中的工业机器人较传统工艺更灵活,自动化程度更大一些,适合大规模的应用于汽车制造中,而同时汽车制造工艺的小批量、柔性化和多品种的特点,可以反作用于焊接机器人,促进其发展。在汽车制造中,用到的焊接设备主要有弧焊机器人和六自由度点焊机器人。这些机器人能够从自身存储库中自动抓换焊钳来适应焊装部位和焊装产品的各种要求。传输装置已经广泛应用感应导向小车,这种小车不需要人员驾驶,柔性化更强。因此,在汽车制造中等待我们进一步扩大焊接机器人的应用,这就要求我们在焊缝检测技术、焊缝跟踪技术和远程编程技术方面进一步突破,得到新的进展。(3)计算机、自动控制等先进技术的广泛应用。随着现代信息技术的飞速发展,计算机、信息技术和自动化控制技术也广泛应用到汽车制造中多个环节。现阶段,自动化控制技术已经成为提高焊接设备性能的关键因素,随着自动控制技术在数字化焊机、焊接专机、焊接机器人和焊接电源中的广泛应用更加确定了自动化控制技术的关键地位。计算机、信息技术的广泛应用,将从根本上转换焊接生产制造方式,主要应用在焊接过程的策划和各种工艺参数的优化,以及焊接的应力预测、变形预测和焊缝评估。(4)激光焊接技术的发展。激光焊接技术最大的特点是无磨损,焊接效率高,噪音小,残余应力低和环保性能高,所以其在汽车制造过程中有待全面应用和进一步的创新研究。
综上所述,我们可以了解到国内汽车制造行业的焊接技术的发展现状,世界先进技术和设备的应用与国外相比还存在一定差距。在今后的汽车制造业的发展上,要求汽车制造企业根据中国国情,结合自身企业的实际情况,积极主动的寻找适合的焊接新技术,总结经验,促进焊接技术的发展,最终达到促进企业持续发展的目标。积极主动的寻求适合的合作单位,如高校或者科研院所,开展焊接新技术、新设备的研发,或者是焊接方法的改进,国外新焊接技术的分析。一定要根据实际情况,保持自动化焊接技术的应用程度,找到与人工焊接的平衡点,从而提高产品的质量水平,提升企业的能力。相信,通过焊接新技术、新设备、新材料和新工艺,以及自动化控制、计算机、信息技术在汽车制造业中的广泛应用,一定能推动我国汽车制造业有效、全面的发展。
参考文献
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1焊接材料与焊接设备的科学应用
汽车行业中常用的焊接材料主要有焊条、焊丝、SnPb、CuZnMe等。各类电焊条主要用于手工电弧焊操作,具有灵活、使用便利等特性。药芯焊丝则主要用于气保护焊操作,具有焊接强度高、适应强钢焊接的特性。SnPb适用于钎焊、钎涂的应用对象,主要用于换热器焊接等。CuZnMe则用于钢构件钎焊,具有焊接成本低、焊接效果好等特点。焊接设备的科学应用是促进焊接工艺高水平发挥、焊接材料高效服务的保证,同时也是各个焊接工艺、材料及焊接对象有机统一的桥梁与纽带。因此实现焊接设备的高度统一与通用服务可以有效的减化各工艺环节的复杂衔接过程,便利生产的各项操作与管理。
2汽车工业焊接工艺的应用现状及点焊工艺的创新发展
2.1焊接工艺的应用现状
焊接工艺是汽车制造中较为关键的一项技术,其与汽车冲压、涂装及整体车辆的总成装配并称为汽车工业制造中的四大技术支柱。焊接工程涉足了生产工艺、机械制造、设备选用、材料管理、现场控制、计算机科学应用等众多学科,是一种跨越式发展、集成性能强的综合技术。汽车工业制造的全过程包括六大总成,分别是汽车框架、汽车车身、整体车厢、内部发动机、动力变速箱与车桥。而在这六大总成中,焊接技术的应用无处不在,包含了各类焊接工艺、丰富的焊接技术与焊接方法,因此可以说焊接工艺的科学应用在整车生产制造中担负着不可替代的重要作用。基于焊接工程中的压力焊、电弧焊、钎焊、切割焊等连接原理,我们可将焊接工程的工艺分为点焊、缝焊、凸焊、对焊、摩擦焊、手工电弧焊、氩弧焊、激光焊、火焰焊、高频焊、等离子焊等。
2.2点焊工艺的创新发展
2.2.1镁合金薄板点焊工艺
镁合金材料具有传热性能好、电导性能强劲的特点,其热传导系数比钢、铝等金属均大出许多,因此利用镁合金进行电阻点焊时应使用较大的焊接电流,当电流经过工件时其产生的电阻热会大量融化母材金属,并在较大的压力之下形成焊点连接。由上述点焊的过程我们不难看出,镁合金薄板点焊主要包括焊接电流、时间及压力电极等三大要素,而其工艺则主要包括一般点焊与垫片附件工艺点焊两类。一般点焊不再熬述,后者的点焊工艺主要是在镁合金与铜电极两者中间设置尺寸一定、材料特定的工艺垫片,该工艺具有焊点面积大、直径大,接头易贯穿工件始终的特点,同时由于焊点较大,也易产生面积较大的空洞,这是由对接头的拉剪力不平衡造成的,我们可以采用适当增大电流下降的时间来解决这一现象。
2.2.2SPCC钢与NdFeB永磁体的激光点焊
NdFeB稀土永磁材料是一种新型的复合材料,具有性能优越的磁能及环保性,因此在电子与汽车工业中得到了广泛的应用。同时由于其磁体本身具有较大的脆性,因此造成了其易碎、易破的脆弱一面。为了解决这一不良现状我们必须将其与一些刚性的材料进行保护连接,从而使点焊的工艺形成良好的焊接效果。SPCC钢与NdFeB永磁体的激光点焊过程主要采用UnitekMiyachiLW50A型脉冲Nd并采用YAG激光器作为激光点焊设备,可将最大脉冲能量设置为50J,并将最高峰值的功率控制在5千瓦,同时采用固定搭接的方式,首先将装夹固定,而后采用激光器发射激光照射实现连接的过程。照射结束后还应对焊接形成的接头进行必要的磨制与抛光,可利用浓度为百分之四的硝酸酒精进行多余部位的腐蚀处理,并利用高效的电镜扫描仪器进行对接外观的勘察,测量其接头的硬度变化是否合理。提出可行性的接头强度处理建议。
3激光焊接技术的全面发展
激光焊接技术主要通过强度较高的激光照射作用使汽车材料表面通过热能的吸收发生融化蒸发,并沿着规定的方向形成标准焊缝,从而达到焊接汽车制造部件的目的。激光焊接的主要方式包括脉冲焊接及连续激光焊接等。脉冲激光焊接主要用于质料较轻薄的材料焊接及定位单点式的固定连续焊接,而后者则适用于质料板材较厚的切割及焊接。在车身的制造工艺中主要采取后一种方式进行焊接,其基本形式主要包括初步照射、深层融化、形成体积熔池的传热式融化焊接及深穿入式的融化焊接。后者在照射较密集、功率较大的激光束之下形成吸入激光的气化反应,并产生较大的蒸汽压力,使金属逐步融化并在蒸汽压力作用之下形成深入凹坑并最终穿入另一个工件。在激光光速的进一步移动之下,在凹坑周围融化的金属会回流入凹坑中在凝固冷却的作用之下实现紧密的连接并最终达到良好的焊接效果。总之激光焊接技术具有非接触性焊接带来的无磨损特点,同时具有加工焊接的效率较高、残余应力较低、噪音较小、环境污染较低的充分优势,因此必将进一步得到全面的应用与创新的发展。
4焊接工艺的自动化发展
我国汽车工业的迅猛发展使自动化的管理理念在汽车生产的各项工艺中得到了全面的应用,例如以自动化控制技术为主的电源焊接、专机焊接及机器人焊接等。由此不难看出,提升焊接设备性能是与自动化控制技术的发展密不可分的。同时,高效的自动化控制又离不开计算机技术的科学扶植,可以说计算机系统的全面应用是自动化控制技术的发展,是数值模拟焊接、群控焊接的延伸。随着信息化时代的到来,网络技术、计算机技术在焊接生产中创新应用,并卓有成效。例如现场总线系统控制、基于网络的焊接自动化系统控制等。汽车制造业具有生产品种众多、生产柔性化、小型批量生产的特点,而焊接机器人的全面应用则正好能够满足这些现实特点,因此在新型汽车的生产线中,大力深化焊接机器人的应用投入是科学的必然趋势。同时焊缝跟踪技术的发展、远程编程技术在汽车工业生产中的创新应用也是今后焊接工艺自动化发展的明确目标。