機械焊接工藝探索與實踐
時間:2022-05-16 08:47:53
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摘要:文章對我國機械焊接的發(fā)展情況進行了探討,對我國機械焊接制造工藝的實踐和改革情況進行了研究,進而在新型機械制造快速發(fā)展的情況下,對我國的機械焊接工藝進行探索。
關(guān)鍵詞:機械焊接;發(fā)展;探索
1機械焊接的含義與種類
1.1機械焊接的含義
機械焊接具體來說就是把互相分離開來的材料或者零件利用局部加熱的方法互相連接到一體的一種加工方法。但是就我國目前的焊接情況來看,雖然我國機械化發(fā)展得非常迅速,但是我國現(xiàn)在的機械化焊接的自動化制造率還不到30%。
1.2機械焊接的種類
機械焊接可以根據(jù)具體的特點來分,主要分為氣體保護焊接,壓力焊接,手工電焊接以及釬焊焊接4個方面。首先對于氣體保護焊接來說,具體解釋其操作方法主要指采用氣體噴出的方式進行焊接,利用噴嘴焊接處噴出的氣體來把空氣進行隔離,這樣就可以在需要焊接的地方和需要保護的地方進行焊接。而具體進行焊接保護的氣體主要有:氫氣和氮氣,以及這兩者結(jié)合在一起的混合氣體等。壓力焊指的是在焊接的時候采取加壓的方式,對其施加一定的壓力的環(huán)節(jié)。其中主要包括用摩擦進行的焊接、用電阻進行的焊接、用旋轉(zhuǎn)電弧進行的焊接、用擴散的方式進行的焊接以及用超聲波來進行焊接這幾種手段。一般來說我國目前用得最多的還是電阻。手工電弧焊一般來說又稱為手弧電焊,主要采用的方式是通過人為手工操作的方式進行焊接,所以這才被稱作為手弧焊接,具體指人們通常在鏈條處完成焊接的方式,也就是電焊。一般來說,釬焊主要指利用極高的溫度對制造的東西進行焊接,這種操作一般在高溫狀態(tài)進行。具體操作方式就是將釬料與需要焊接的物件之間通過高溫不斷地進行加熱,需要注意的是,加熱的溫度一定要比釬料的熔點要高,否則便無法進行操作,與此同時,焊接的溫度還要低于需要焊接的物體的熔點溫度,否則便會導(dǎo)致物體被融化。所以一定要把握好高溫時的燃點,使液態(tài)的釬料同需要焊接的物體之間充分地濕潤,才能進行有效的焊接,達到機械化焊接的效果。
2機械焊接的發(fā)展情況
2.1現(xiàn)代化的發(fā)展情況
為了提高制造的水平以及制造質(zhì)量,提高工藝品的效率,焊接也正式步入自動化、數(shù)字化、現(xiàn)代化的市場。其中具有代表性的就是數(shù)字化焊接技術(shù)。并且自動化數(shù)字化焊接技術(shù)已經(jīng)完全運用于市場化的建設(shè)工程之中,較為出名的采用數(shù)字化焊接技術(shù)的代表工程有三峽工程、西氣東輸工程等等一系列的國家大型基礎(chǔ)民生工程,國家的大力支持以及科技的快速發(fā)展極大程度地促進了以焊機自動化數(shù)字化技術(shù)為代表的先進焊接工藝發(fā)展與進步。在以汽車行業(yè)為代表的包括汽車及其大部分零部件的大量制造需求對焊接的自動化程度提出了越來越高的制造要求,自動化焊接技術(shù)已經(jīng)達到了日新月異的發(fā)展水平。在這一系列因素的推動下,我國目前的數(shù)字化焊接正一步步走向“高效化制造、自動化焊接、智能化發(fā)展”的狀態(tài)。并且我國的數(shù)字化焊接的改革深度也越來越廣,已經(jīng)發(fā)展到采用效率更高,質(zhì)量更好的基礎(chǔ)焊接方式:氣體保護焊的方式來徹底取代較為傳統(tǒng)和低效率的手工電焊,這一點也讓數(shù)字化焊接有了更高的發(fā)展平臺,以及逐漸打破我國自動化焊接率只有30%的狀態(tài)了,保守估計,在未來的10年之內(nèi),數(shù)字化的焊接技術(shù)將在我國得到前所未有的發(fā)展。
2.2發(fā)展過程
大約從20世紀90年代末期開始,為了打破我國制造工藝,焊接水平低下的現(xiàn)狀,我國的制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者一直在不斷探索和實踐。逐漸走向了向西方學(xué)習(xí)的數(shù)字化焊接的方式,從此我國焊接界一直把不斷實現(xiàn)焊接過程的自動化和機械化當作是發(fā)展的戰(zhàn)略目標,并且各行各業(yè)中焊接中得到了實施和改造。到目前為止,我國在焊接生產(chǎn)數(shù)字化和自動化智能化的控制過程中不斷發(fā)展,對于焊接生產(chǎn)線和制造技術(shù)不斷柔性的研究和開發(fā)有了不俗的進展,發(fā)展應(yīng)用計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)等方面,取得了長足的進步。自此之后每一代的焊接工作者都在不斷地為焊接事業(yè)的發(fā)展不斷努力著,一直把焊接工作不斷數(shù)字化自動化的高效發(fā)展作為終身的奮斗目標。在他們的不懈努力之下,我國的數(shù)字化焊接工作也有了巨大的發(fā)展,從而使我國制造業(yè)焊接自動化水平有了明顯的提高。在推動數(shù)字化焊接的過程中,最重要的就是吸收別處優(yōu)秀經(jīng)驗,不斷學(xué)習(xí),借鑒。互相督促和提高是十分重要,可以查缺補漏,大幅度推動焊接技藝的不斷提高。我國目前焊接的缺陷主要在于目前的焊接大多數(shù)還是處在手工操作的狀態(tài),這樣的操作方法不但效率低下,還具有很大的局限性,由于現(xiàn)有工藝多為手工操作,這就要求能夠不斷地學(xué)習(xí)和發(fā)展西方先進的數(shù)字化自動式的焊接技術(shù),再輔之我國優(yōu)秀的手工焊接經(jīng)驗,以謀求焊接技術(shù)的大幅度發(fā)展。但如果在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)代自動化技術(shù)進行嫁接改造,往往就可以實現(xiàn)一定的突破。在國外的一系列比較發(fā)達的國家早在20世紀80年代的時候就已經(jīng)采取了數(shù)字化焊接的方式,比如歐美和日本等國家早就在石油、化工、造船、建筑等眾多的行業(yè)采用數(shù)字控制的氣保焊機的方式進行焊接,采用這種方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工電焊,極大地提高了焊接的效率。數(shù)年來,我國模仿和借鑒發(fā)達國家的先進經(jīng)驗,也制造出類似于西方數(shù)字化焊接采取的自動焊接小車,近年來,國內(nèi)幾家企業(yè)開發(fā)了幾種類似的自動焊接小車,但在結(jié)構(gòu)和功能上均屬低端產(chǎn)品,在數(shù)字控制、焊接參數(shù)預(yù)置和專家系統(tǒng)自動調(diào)用等方面均為空白。
2.3存在問題
雖然我國的數(shù)字化自動焊接的水平已經(jīng)有了很大程度的提高,但是在焊接行業(yè)也依然存在著一系列的問題??梢詮暮附愉摻涌谑鹿士闯觯瑢?dǎo)致這一系列故障的主要原因還是焊接過程中雙方接口溫度過低。特別是一些細小的缺陷依然留存在焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)中,這在極大程度上加大了接口失效的可能性。
3探索和實踐的方式
3.1集中控制智能化數(shù)字化的焊接
對焊接系統(tǒng)進行集中的控制,是提高焊接數(shù)字化水平的重要方式。集中控制不但可以將人的智慧與技術(shù)相結(jié)合,還能將信息科學(xué)技術(shù)同焊接技術(shù)相結(jié)合。與此同時集成系統(tǒng)還能夠有機地結(jié)合該系統(tǒng)中最重要的部分:信息流和物質(zhì)流。做到了這一點就滿足了降低焊接技術(shù)中對信息量和實時控制的高度要求。利用集中化的技術(shù)對數(shù)字化焊接和智能化焊接進行控制可以大大促進焊接技術(shù)的實踐創(chuàng)新。同時數(shù)字化的控制焊接技術(shù)促進了數(shù)字化焊接機的快速發(fā)展,在數(shù)字化焊接機化控制技術(shù)應(yīng)用于焊接技術(shù)和設(shè)備,機械焊接機的控制準確度和焊接產(chǎn)品的穩(wěn)定性得到了很大提高。同時存在著高度智能的傳感技術(shù)和計算機技術(shù)在智能化焊接控制隨上的快速的發(fā)展,自動化焊接的上逐漸應(yīng)用了這些技術(shù)。智能化焊接技術(shù)開始在我國發(fā)展,焊接的具體過程開始被智能化自動化操控。智能化的操作技術(shù)可以適應(yīng)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的一系列復(fù)雜的生產(chǎn)要求和生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)要求。
3.2采用機器人技術(shù)
采用數(shù)字化焊接技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工焊接操作還有一個重要的操作點就是盡量減少手工操作的方式,這樣就可以采用機器人技術(shù)來代替手工操作的狀態(tài)。采用自動化的焊接操作再加上焊接機器人的投入使用一方面可以解決焊接工作人員在操作過程中遇到的難度較大、危害較大的機械生產(chǎn),另一方面還可以在一定程度上使得操作人員有適當?shù)墓ぷ鲝姸群土己玫墓ぷ鳁l件,同時在一定程度上還可以提高機械焊接的穩(wěn)定性和質(zhì)量。
4結(jié)語
伴隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,我國對數(shù)字化焊接的要求也越來越大,所以數(shù)字化焊接技術(shù)的探索和實踐已經(jīng)成為我們所需要面對的大問題。在此條件下我國科研人員應(yīng)該在國家的大力支持謀求數(shù)字化焊接科技的快速發(fā)展,探索制造業(yè)工藝發(fā)展的嶄新未來。
作者:龐樹明 單位:中國特種設(shè)備檢測研究院
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