曹林濤 張蒙蒙

摘 要：現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)明確要求行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)工作應(yīng)該不斷朝向機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展，并通過積極主動(dòng)地結(jié)合先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，以改善傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)方式存在的弊端問題。其中，自動(dòng)焊接技術(shù)作為先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的代表形式，不僅克服了傳統(tǒng)手工焊方式存在的焊接效率不高、焊接質(zhì)量不佳的問題，同時(shí)還深化了機(jī)械制造業(yè)發(fā)展效果，具有重要的應(yīng)用意義?；诖耍疚木蜋C(jī)械加工領(lǐng)域的自動(dòng)焊接的技術(shù)應(yīng)用這一問題進(jìn)行探究，并對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化焊接技術(shù);機(jī)械加工;應(yīng)用

1自動(dòng)化焊接技術(shù)概述

自動(dòng)化焊技術(shù)是將焊接技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，使焊接作業(yè)能夠自動(dòng)化進(jìn)行，并保障焊接質(zhì)量。相比于以往的焊接技術(shù)來說，自動(dòng)化焊接技術(shù)最為明顯的優(yōu)勢(shì)便在于其自動(dòng)化，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)能常是進(jìn)行手動(dòng)焊接，這也使焊接質(zhì)量非常依賴于焊接人員的技術(shù)水平，一旦焊接人員在焊接過程中出現(xiàn)失誤，勢(shì)必會(huì)給焊接質(zhì)量帶來很大影響，進(jìn)而造成焊縫質(zhì)量難以達(dá)到使用要求，甚至還會(huì)因此產(chǎn)生巨大隱患，并在后期使用中給人員帶來安全威脅。為此，通過將自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，以此加快自動(dòng)化焊接技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，能夠有效解決焊接質(zhì)量對(duì)焊接人員技術(shù)水平的依賴問題，有效保障焊接質(zhì)量，降低人為因素給焊接質(zhì)量帶來的不利影響。

2自動(dòng)焊接技術(shù)的工作原理

自動(dòng)焊接就是將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的焊接工作中去，將人工焊接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械操作，從而實(shí)現(xiàn)焊接工作的高效化?？偟膩碚f，自動(dòng)焊接主要包括兩個(gè)特點(diǎn)，分別是自動(dòng)化和機(jī)械化，在傳統(tǒng)的焊接工作中，點(diǎn)焊、電弧焊技術(shù)是在電弧長度滿足焊接需求的情況下進(jìn)行的，電弧沿著手動(dòng)方向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)加工部分之間的焊接。在現(xiàn)代化的自 動(dòng)焊接中，自動(dòng)焊接使得整個(gè)焊接過程更加傾向于系統(tǒng)化和機(jī)械化，同時(shí)具備了一定的智能化控制技術(shù)，自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用了信息技術(shù)來控制整個(gè)焊接過程，自動(dòng)焊接技術(shù)的焊機(jī)通過導(dǎo)向體、轉(zhuǎn)臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及氣動(dòng)尾滑動(dòng)機(jī)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)多方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，此外通過夾緊機(jī)構(gòu)和火炬夾具來固定焊接裝置和焊接部位。完成上述操作之后，由人工操縱控制系統(tǒng)輸出焊接指令，完成焊接工作。

3機(jī)械加工中自動(dòng)焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)有關(guān)調(diào)查可知，當(dāng)前國內(nèi)的技術(shù)水平仍然有限，所以在對(duì)于自動(dòng)焊接技術(shù)的研討上，與發(fā)達(dá)國家相比較仍存在很大的差距，并存在一系列的問題。特別是在對(duì)機(jī)械自動(dòng)焊接設(shè)備的應(yīng)用上，因其結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，并且在使用功能上相對(duì)較差，進(jìn)而使機(jī)械企業(yè)在開展焊接工作時(shí)，只能依靠智能管理的方式來實(shí)現(xiàn)焊接切割工作;傳統(tǒng)的電焊技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)代階段的機(jī)械加工，所以機(jī)械行業(yè)開始進(jìn)行自主研究自動(dòng)化的焊接技術(shù)，此技術(shù)的研制成功，從根本上提高了國內(nèi)機(jī)械自動(dòng)化焊接的技術(shù)水平，進(jìn)一步提升了國內(nèi)機(jī)械加工在制造方向上的整體水平。

4自動(dòng)焊接技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

4.1礦用車液壓油箱焊接的應(yīng)用

油箱的焊接對(duì)于密封性要求極高，不得有任何的跑冒滴漏發(fā)生，否則對(duì)設(shè)備的使用性能大打折扣，傳統(tǒng)的手工焊接會(huì)出現(xiàn)焊縫不連續(xù)、氣孔等缺陷，存在泄漏的可能，而且人工焊接效率也不高。通過試驗(yàn)使用機(jī)器人焊接大大降低泄漏的可能，焊縫美觀效率高。挖掘機(jī)上有兩種油箱液壓油箱和燃油箱，其中內(nèi)部有螺柱、隔板與殼體焊接，機(jī)器人自動(dòng)焊可大大提高效率;外部有加油口法蘭、放油口、液位計(jì)與殼體焊接，自動(dòng)焊可保證焊縫的質(zhì)量，減少泄漏的可能;目前油箱的殼體結(jié)構(gòu)主要有兩種，一種是兩壓型后的U型殼體對(duì)接形成的油箱本體;一種是通過平板折方板料端部對(duì)接，兩側(cè)焊接端蓋的形式;這兩種結(jié)構(gòu)的對(duì)接焊縫較長，對(duì)質(zhì)量要求極高，通過機(jī)器人自動(dòng)焊加變位工裝焊縫可連續(xù)焊接，保證了連續(xù)性，質(zhì)量得到保證。

4.2在球罐加工中的運(yùn)用

目前國內(nèi)球罐焊接主要采用球罐藥芯焊絲全位置自動(dòng)焊接技術(shù)，這種焊接技術(shù)與國內(nèi)手工電弧焊相比具有熔敷效率高焊接速度快、焊接合格率高、節(jié)省人力等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)階段全位置自動(dòng)焊接設(shè)備由焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、焊槍及軌道等六大部分構(gòu)成。電源型號(hào)主要有兩種：DC-400和DC-600。球罐的自動(dòng)焊接要求焊接材料必須具有堿性熔渣的藥芯焊絲，目前這種焊絲有自保護(hù)焊絲和CO2氣體保護(hù)焊絲兩類。自動(dòng)保護(hù)焊絲的規(guī)格通常為Ф 2.0mm～Ф 2.4mm，氣體保護(hù)焊絲的規(guī)格一般為Ф1.2mm～Ф1.6mm。在球罐自動(dòng)焊接時(shí)要注意破口形勢(shì)和破口的尺寸， 根據(jù)要求自動(dòng)焊接時(shí)破口角度采用手工電弧焊時(shí)縮小20%～25%，這樣其熔敷總量可較手工電弧焊減少 20%左右。

4.3在大口徑管道焊接中的運(yùn)用

大口徑管道的焊接一直是手工焊接的難點(diǎn)，手工焊接不僅延誤工期還不能保證焊接質(zhì)量。 自動(dòng)化焊接設(shè)備大口徑管道自動(dòng)焊接技術(shù)的運(yùn)用， 提高了焊接質(zhì)量，方便現(xiàn)場(chǎng)施工，降低了 焊工勞動(dòng)強(qiáng)度。目前國內(nèi)使用的大口徑管道自動(dòng)焊接設(shè)備主要型號(hào)為PIW48管道內(nèi)環(huán)縫自 動(dòng)焊接根機(jī)、PAW3000管道自動(dòng)外焊接機(jī)、PAW2000A管道自動(dòng)焊機(jī)熱焊。以根焊為例， 根焊道的焊接是保證管道的施工速度和管道焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵工序， 焊接時(shí)采用PIW48管道內(nèi)環(huán)縫自動(dòng)焊接根機(jī)。由于根機(jī)焊接對(duì)工人技術(shù)要求高， 所以操作人員對(duì)流程必須十分熟練，否則將影響焊縫成形和焊接速度。焊接前要做一些檢查，首先調(diào)整內(nèi)焊機(jī)定位機(jī)構(gòu)的3個(gè)定位斷面，使8個(gè)焊炬中心處于同一平面;其次，在氣罩內(nèi)安裝銅網(wǎng)，防止焊渣飛濺;最后，管口增設(shè)防風(fēng)措施，防止氣孔產(chǎn)生。內(nèi)焊機(jī)采用無間隙根焊，整個(gè)過程無需人工調(diào)整工藝參數(shù)。 自動(dòng)焊焊接工藝中的坡口形狀和尺寸十分重要，坡口質(zhì)量直接影響根焊的焊接質(zhì)量和施工速度。為了提高焊接的一次焊接合格率，通過對(duì)無損檢測(cè)反饋數(shù)據(jù)、坡口加工、焊縫外觀的檢驗(yàn)等信息的跟蹤分析，保證坡口形狀和坡口尺寸的質(zhì)量是提高一次焊接合格率的關(guān)鍵。

4.4機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)

近些年，我國信息技術(shù)發(fā)展速度較快，科技和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為自 動(dòng)化焊接技術(shù)在機(jī)械制造中的有效應(yīng)用提供了良好環(huán)境，特別是自動(dòng)化焊機(jī)技術(shù)的數(shù)字化和智能化程度得到較大提高。自動(dòng)化焊接技術(shù)的應(yīng)用需要焊接設(shè)備齊全，這樣才能有效確保自動(dòng)化焊接技術(shù)的數(shù)字化和智能化程度得到有效提高，而且在進(jìn)行具體的焊接操作之前，焊接圖的設(shè)計(jì)需要與實(shí)際焊接需求保持一致，并注意在焊接操作的整個(gè)過程中確保焊接產(chǎn)品能夠經(jīng)受住焊接熱度而不變形。當(dāng)前我國的焊接技術(shù)工藝和機(jī)械生產(chǎn)的數(shù)量總體來看仍然較小，但品種較多，為了有效提升焊接工藝就需要對(duì)焊接技術(shù)進(jìn)行及時(shí)優(yōu)化和更新，而焊接機(jī)器人對(duì)各種焊接環(huán)境的適應(yīng)能力都很強(qiáng)，其焊接效果也極好，但其生產(chǎn)成本較高，而且操作起來也較復(fù)雜，所以應(yīng)用焊接機(jī)器人就需要選擇先進(jìn)的設(shè)備，這樣就能有效提升焊接效率。

綜上所述，隨著科技的進(jìn)步，自動(dòng)焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工領(lǐng)域，并且自動(dòng)焊接技術(shù)憑借其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，在大型企業(yè)中已經(jīng)取代傳統(tǒng)的人工焊接，但是由于中小企業(yè)存在資金和技術(shù)以及管理上的限制，還未能大規(guī)模引入自動(dòng)焊接技術(shù)，因此中小企業(yè)需要勇于變革， 采取有效措施引進(jìn)自動(dòng)焊接技術(shù)，提高自身發(fā)展效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]路明壯，任憲茹.自動(dòng)焊接在機(jī)械加工中的運(yùn)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2017，（22）：4354.

[ 2 ] 秦四田. 自動(dòng)焊接在機(jī)械焊接中的應(yīng)用研究[ J ] . 產(chǎn)業(yè)與科技論壇， 2019，（14）：52-53.