机械焊接工艺探索与实践

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摘要：文章对我国机械焊接的发展情况进行了探讨，对我国机械焊接制造工艺的实践和改革情况进行了研究，进而在新型机械制造快速发展的情况下，对我国的机械焊接工艺进行探索。

关键词：机械焊接；发展；探索

1机械焊接的含义与种类

1.1机械焊接的含义

机械焊接具体来说就是把互相分离开来的材料或者零件利用局部加热的方法互相连接到一体的一种加工方法。但是就我国目前的焊接情况来看，虽然我国机械化发展得非常迅速，但是我国现在的机械化焊接的自动化制造率还不到30%。

1.2机械焊接的种类

机械焊接可以根据具体的特点来分，主要分为气体保护焊接，压力焊接，手工电焊接以及钎焊焊接4个方面。首先对于气体保护焊接来说，具体解释其操作方法主要指采用气体喷出的方式进行焊接，利用喷嘴焊接处喷出的气体来把空气进行隔离，这样就可以在需要焊接的地方和需要保护的地方进行焊接。而具体进行焊接保护的气体主要有：氢气和氮气，以及这两者结合在一起的混合气体等。压力焊指的是在焊接的时候采取加压的方式，对其施加一定的压力的环节。其中主要包括用摩擦进行的焊接、用电阻进行的焊接、用旋转电弧进行的焊接、用扩散的方式进行的焊接以及用超声波来进行焊接这几种手段。一般来说我国目前用得最多的还是电阻。手工电弧焊一般来说又称为手弧电焊，主要采用的方式是通过人为手工操作的方式进行焊接，所以这才被称作为手弧焊接，具体指人们通常在链条处完成焊接的方式，也就是电焊。一般来说，钎焊主要指利用极高的温度对制造的东西进行焊接，这种操作一般在高温状态进行。具体操作方式就是将钎料与需要焊接的物件之间通过高温不断地进行加热，需要注意的是，加热的温度一定要比钎料的熔点要高，否则便无法进行操作，与此同时，焊接的温度还要低于需要焊接的物体的熔点温度，否则便会导致物体被融化。所以一定要把握好高温时的燃点，使液态的钎料同需要焊接的物体之间充分地湿润，才能进行有效的焊接，达到机械化焊接的效果。

2机械焊接的发展情况

2.1现代化的发展情况

为了提高制造的水平以及制造质量，提高工艺品的效率，焊接也正式步入自动化、数字化、现代化的市场。其中具有代表性的就是数字化焊接技术。并且自动化数字化焊接技术已经完全运用于市场化的建设工程之中，较为出名的采用数字化焊接技术的代表工程有三峡工程、西气东输工程等等一系列的国家大型基础民生工程，国家的大力支持以及科技的快速发展极大程度地促进了以焊机自动化数字化技术为代表的先进焊接工艺发展与进步。在以汽车行业为代表的包括汽车及其大部分零部件的大量制造需求对焊接的自动化程度提出了越来越高的制造要求，自动化焊接技术已经达到了日新月异的发展水平。在这一系列因素的推动下，我国目前的数字化焊接正一步步走向“高效化制造、自动化焊接、智能化发展”的状态。并且我国的数字化焊接的改革深度也越来越广，已经发展到采用效率更高，质量更好的基础焊接方式：气体保护焊的方式来彻底取代较为传统和低效率的手工电焊，这一点也让数字化焊接有了更高的发展平台，以及逐渐打破我国自动化焊接率只有30%的状态了，保守估计，在未来的10年之内，数字化的焊接技术将在我国得到前所未有的发展。

2.2发展过程

大约从20世纪90年代末期开始，为了打破我国制造工艺，焊接水平低下的现状，我国的制造业领导者一直在不断探索和实践。逐渐走向了向西方学习的数字化焊接的方式，从此我国焊接界一直把不断实现焊接过程的自动化和机械化当作是发展的战略目标，并且各行各业中焊接中得到了实施和改造。到目前为止，我国在焊接生产数字化和自动化智能化的控制过程中不断发展，对于焊接生产线和制造技术不断柔性的研究和开发有了不俗的进展，发展应用计算机辅助设计与制造技术等方面，取得了长足的进步。自此之后每一代的焊接工作者都在不断地为焊接事业的发展不断努力着，一直把焊接工作不断数字化自动化的高效发展作为终身的奋斗目标。在他们的不懈努力之下，我国的数字化焊接工作也有了巨大的发展，从而使我国制造业焊接自动化水平有了明显的提高。在推动数字化焊接的过程中，最重要的就是吸收别处优秀经验，不断学习，借鉴。互相督促和提高是十分重要，可以查缺补漏，大幅度推动焊接技艺的不断提高。我国目前焊接的缺陷主要在于目前的焊接大多数还是处在手工操作的状态，这样的操作方法不但效率低下，还具有很大的局限性，由于现有工艺多为手工操作，这就要求能够不断地学习和发展西方先进的数字化自动式的焊接技术，再辅之我国优秀的手工焊接经验，以谋求焊接技术的大幅度发展。但如果在学习的基础上利用现代自动化技术进行嫁接改造，往往就可以实现一定的突破。在国外的一系列比较发达的国家早在20世纪80年代的时候就已经采取了数字化焊接的方式，比如欧美和日本等国家早就在石油、化工、造船、建筑等众多的行业采用数字控制的气保焊机的方式进行焊接，采用这种方式代替传统的人工电焊，极大地提高了焊接的效率。数年来，我国模仿和借鉴发达国家的先进经验，也制造出类似于西方数字化焊接采取的自动焊接小车，近年来，国内几家企业开发了几种类似的自动焊接小车，但在结构和功能上均属低端产品，在数字控制、焊接参数预置和专家系统自动调用等方面均为空白。

2.3存在问题

虽然我国的数字化自动焊接的水平已经有了很大程度的提高，但是在焊接行业也依然存在着一系列的问题。可以从焊接钢接口失效事故看出，导致这一系列故障的主要原因还是焊接过程中双方接口温度过低。特别是一些细小的缺陷依然留存在焊接设备结构中，这在极大程度上加大了接口失效的可能性。

3探索和实践的方式

3.1集中控制智能化数字化的焊接

对焊接系统进行集中的控制，是提高焊接数字化水平的重要方式。集中控制不但可以将人的智慧与技术相结合，还能将信息科学技术同焊接技术相结合。与此同时集成系统还能够有机地结合该系统中最重要的部分：信息流和物质流。做到了这一点就满足了降低焊接技术中对信息量和实时控制的高度要求。利用集中化的技术对数字化焊接和智能化焊接进行控制可以大大促进焊接技术的实践创新。同时数字化的控制焊接技术促进了数字化焊接机的快速发展，在数字化焊接机化控制技术应用于焊接技术和设备，机械焊接机的控制准确度和焊接产品的稳定性得到了很大提高。同时存在着高度智能的传感技术和计算机技术在智能化焊接控制随上的快速的发展，自动化焊接的上逐渐应用了这些技术。智能化焊接技术开始在我国发展，焊接的具体过程开始被智能化自动化操控。智能化的操作技术可以适应在生产过程中出现的一系列复杂的生产要求和生产环境和生产要求。

3.2采用机器人技术

采用数字化焊接技术代替传统手工焊接操作还有一个重要的操作点就是尽量减少手工操作的方式，这样就可以采用机器人技术来代替手工操作的状态。采用自动化的焊接操作再加上焊接机器人的投入使用一方面可以解决焊接工作人员在操作过程中遇到的难度较大、危害较大的机械生产，另一方面还可以在一定程度上使得操作人员有适当的工作强度和良好的工作条件，同时在一定程度上还可以提高机械焊接的稳定性和质量。

4结语

伴随着现代科技的发展，我国对数字化焊接的要求也越来越大，所以数字化焊接技术的探索和实践已经成为我们所需要面对的大问题。在此条件下我国科研人员应该在国家的大力支持谋求数字化焊接科技的快速发展，探索制造业工艺发展的崭新未来。

作者:庞树明 单位:中国特种设备检测研究院

参考文献

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