探討焊接工藝在特種車輛裝備中的應(yīng)用

楊金朋 李虎

【摘 要】特種車輛是一類運(yùn)用在國民生產(chǎn)、公益事業(yè)中的重要車種，對(duì)城市建設(shè)、社會(huì)發(fā)展，人民幸福都有著舉足輕重的意義。焊接工藝作為特種車輛裝備制造行業(yè)中極其重要的工藝，焊接技術(shù)的操作特點(diǎn)、使用情況能會(huì)對(duì)特種車輛質(zhì)量產(chǎn)生深刻影響。本文從激光焊接工藝、二氧化碳焊接工藝、攪拌摩擦焊接工藝等方面，探究了當(dāng)前電焊工藝在特種車輛裝備中應(yīng)用情況，分析指出機(jī)器人控制焊接工藝、焊接工藝信息化建設(shè)是未來特種車輛裝備焊接工藝智能化、創(chuàng)造化、自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】焊接工藝；特種車輛；應(yīng)用情況

焊接工藝被廣泛的應(yīng)用在特種汽車裝備制造過程中，其中體現(xiàn)在特種車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速齒輪、散熱器、離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、增壓器輪軸、車身、車廂、車底盤的焊接技術(shù)使用。特種車輛裝備不同于一般車輛裝備，對(duì)焊接工藝質(zhì)量、焊縫接頭性質(zhì)、焊件尺寸精度、焊接變形度、焊接強(qiáng)度等工藝性能都有嚴(yán)格的要求。隨著焊接工藝在特種車輛制造中的不斷應(yīng)用和發(fā)展，人們開始重視傳統(tǒng)焊接工藝的不足和缺陷，不斷研究和改進(jìn)焊接工藝，用來滿足焊接工藝在特種車輛裝備高質(zhì)量、高成效、低成本、污染小的客觀需要。下面我們介紹焊接工藝在特種車輛裝備中的應(yīng)用情況。

一、激光焊接技術(shù)

激光焊接技術(shù)是在汲取氣體電弧焊優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的激光焊接技術(shù)。它利用電弧加熱作用金屬表面，使光束移動(dòng)，達(dá)到金屬熔合，凝固形成焊縫，完成焊接的過程。

隨著激光技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展，激光焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)。它具有效率高、安全性好、抗腐蝕、高精度、高能量、應(yīng)用強(qiáng)、作用廣、方向靈活、實(shí)用性強(qiáng)、功能性強(qiáng)等突出特點(diǎn)，能滿足特種車輛在車身組裝、零部件生產(chǎn)裝備中的廣泛應(yīng)用。

特種車輛一般體積較大，質(zhì)量重，零部件較普通車輛更多，對(duì)車輛外形也有較高要求，激光焊接工藝能夠滿足特種車輛零部件加工方面性能要求。一是，不受特種車輛空間布局影響。受熱影響變化極小，熱傳導(dǎo)變形范圍低，不使用電極脫離污染，熔融效率高，美觀性強(qiáng)，不直接接觸性焊接對(duì)電極變形和損壞小。二是，焊接品質(zhì)高，對(duì)焊接材料適應(yīng)能力強(qiáng)。對(duì)磁場干擾的抵抗能力強(qiáng)，人力、物力、原料等消耗較小，銜接的精確度有保證，能夠節(jié)約成本投入，所以采用激光工藝加工特種車輛的零部件質(zhì)量顯著，能夠滿足特種車輛的特點(diǎn)，提高特種車輛的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。三是，滿足特種車輛裝備高精度要求。特種車輛的變速器齒輪要求超強(qiáng)能力的焊接效果，在特種車輛自重較大情況下，選擇優(yōu)先使用激光焊接工藝有很好效果，同時(shí)激光焊接工藝運(yùn)用激光的溫度和光束的移動(dòng)，對(duì)金屬材料進(jìn)行熱融合，滿足特種車輛車輪焊接要求，使齒輪部件經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固緊湊，提升特種車輛的外形美觀。

二、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接工藝

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接工藝，是以CO2作為氣體保護(hù)劑，依靠連續(xù)送進(jìn)焊絲和焊件之間發(fā)生穿透力極強(qiáng)的電弧，使金屬配件充分熔合，引起弧柱收縮，從而可獲得優(yōu)質(zhì)焊縫的一種工藝。

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接工藝，由于具有成本較低，操作方便，市場競爭力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益高，利于節(jié)能環(huán)保，熔透深度大，焊接變形小等特點(diǎn)，在特種車輛汽車裝備修理制造等方面有顯著應(yīng)用價(jià)值。

特種車輛一般應(yīng)用國家建設(shè)的公益事業(yè)，使用頻次高，使用損耗大。焊接工藝的好壞直接影響特種車輛的使用壽命、使用年限、使用質(zhì)量。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接工藝能夠滿足特種車輛對(duì)焊接能力要求。一是，CO2氣體保護(hù)焊接工藝，含氫量較低，抗銹、抗腐蝕能力較強(qiáng)，能滿足特種車輛的使用要求。二是，CO2氣體保護(hù)焊接工藝，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的自動(dòng)化、便捷化、智能化，能夠減少特種車輛對(duì)焊接過程中設(shè)備和場地的要求。三是，CO2氣體保護(hù)焊接工藝，可實(shí)現(xiàn)制造產(chǎn)品的裝配精度和對(duì)要求尺寸的穩(wěn)定性，這能保證特種汽車焊接過程中對(duì)焊接件的尺寸的精密要求。

三、攪拌摩擦焊接工藝

特種車輛使用傳統(tǒng)電阻點(diǎn)焊進(jìn)行鋁合金焊接時(shí)，存在需要大量電流、能源消耗大、熱變形明顯、電極壽命短、電極清洗復(fù)雜等缺陷不足，根據(jù)特種車輛裝備實(shí)際中應(yīng)用情況，提出攪拌摩擦點(diǎn)焊工藝。

攪拌摩擦焊接工藝是一種在劇烈攪拌、摩擦及鍛壓作用下，使攪拌頭和金屬材料熱塑反應(yīng)，最終提出精細(xì)鍛造接頭。整個(gè)焊接過程中，由于被焊接金屬?zèng)]有經(jīng)過“熔化-凝固”過程，所以得到的是優(yōu)異的固相接頭。

攪拌摩擦焊接工藝，具有焊縫熱變形小，焊接接頭強(qiáng)度高，節(jié)省能源成本低，工藝過程簡單，焊接攪拌摩擦流程簡單，輔助材料少，設(shè)備投資少，摩擦電焊連接工具耐磨損性強(qiáng)，工作環(huán)境清潔，電磁噪聲污染小等特點(diǎn)，對(duì)于特種車輛產(chǎn)業(yè)在輕量化發(fā)展有重要意義。

目前，攪拌摩擦焊接工藝在特種車輛裝備中的應(yīng)用，有以下幾方面。一是，保證特種車輛汽車結(jié)構(gòu)中高強(qiáng)度鋼質(zhì)量。特種車輛小底架是特種車輛中的主要承載部件，底架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響特種車輛的性能，摩擦攪拌工藝能滿足特種車輛對(duì)于安全性的需要，大力提高特種車輛的使用質(zhì)量。二是摩擦焊接工藝不存在熱裂紋、液化裂紋、氫氣孔等焊接缺陷，這能滿足特種車輛裝備對(duì)車身設(shè)計(jì)工藝的嚴(yán)格要求。三是攪拌摩擦電焊在特種車輛車身鋁合金的應(yīng)用。特種車輛裝備車身使用鋁合金材料，滿足特種車輛裝備成型好、耐腐蝕、一體化，同時(shí)加強(qiáng)特種車輛的抗壓、抗力作用。

四、焊接工藝發(fā)展探討

當(dāng)前時(shí)代處于波濤洶涌改革時(shí)代，特種車輛裝備焊接工藝要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，讓創(chuàng)新創(chuàng)造并迸發(fā)活力，以新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)形勢發(fā)展為力量，推動(dòng)焊接工藝向自動(dòng)化、智能化、科技化、革命化、創(chuàng)造化方向發(fā)展。

（一）機(jī)器人控制焊接工藝

特種車輛的焊接工藝主要的發(fā)展方向是智能機(jī)器人自動(dòng)焊接，未來的焊接工作將更多地由焊接機(jī)器人代替進(jìn)行，因?yàn)闄C(jī)器人的動(dòng)作更加專業(yè)、系統(tǒng)更靈活、技術(shù)更加完善、自動(dòng)化程度也更高，可靠性、自由性、準(zhǔn)確性更高。能大力解決人力資源的消耗、焊接工作環(huán)境惡劣、人工勞動(dòng)強(qiáng)度過大、人工操作失誤、人工成本太低、人才技術(shù)瓶頸等問題。能實(shí)現(xiàn)焊接過程穩(wěn)定，飛濺較小，無氣孔、裂紋、燒穿、咬邊和夾渣等缺陷，能保證焊接工藝的效率、質(zhì)量情況，能保證特種車輛裝備產(chǎn)品的美觀、使用效率。

（二）焊接工藝信息化建設(shè)

隨著大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能這些信息化技術(shù)發(fā)展，給電焊工藝在特種車輛裝備中的應(yīng)用也帶來啟示，為未來發(fā)展提供方向。通過計(jì)算機(jī)軟件建立焊接操作系統(tǒng)，詳細(xì)制定焊接細(xì)則，焊接工藝使用類型，用高科技控制焊接工藝的質(zhì)量，特別是在焊接質(zhì)量評(píng)估、焊接應(yīng)力與變形、焊接自動(dòng)化系統(tǒng)控制、特種車輛生產(chǎn)車間的系統(tǒng)控制等方面，讓信息化技術(shù)和信息化設(shè)備與特種車輛焊接工藝相結(jié)合，改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)流程，智能化控制工藝質(zhì)量。

五、結(jié)束語

隨著探究電焊工藝在特種車輛裝備中的應(yīng)用情況，讓我們認(rèn)識(shí)到了激光焊接工藝、二氧化碳焊接工藝、攪拌摩擦焊接等工藝，在特種車輛裝備中的使用情況、特點(diǎn)優(yōu)勢。文中探討的這些焊接工藝在特種車輛中都得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，有效地提高了特種車輛裝備的質(zhì)量和效能，也促進(jìn)我國特種車輛裝備電焊工藝向著“更精細(xì)”“更求質(zhì)”“更繁榮”的方向發(fā)展。

未來是信息化高速發(fā)展的時(shí)代，特種車輛裝備電焊工藝要緊跟時(shí)代發(fā)展，緊抓時(shí)代的浪潮，依托信息化建設(shè)，向著智能化、創(chuàng)造化、自動(dòng)化方向發(fā)展。要加強(qiáng)控制系統(tǒng)和焊接生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)力量支持，加大特種車輛裝備科研力量，加強(qiáng)焊接專家的人才儲(chǔ)備力量，提升焊接材料的質(zhì)量，實(shí)時(shí)更新焊設(shè)備，引進(jìn)國外先進(jìn)的特種車輛裝備電焊工藝，關(guān)注電焊工藝的安全和環(huán)保情況，加強(qiáng)焊接自動(dòng)化技術(shù)與其他技術(shù)緊密配合，只有這樣，才能促進(jìn)特種車輛電焊工藝行業(yè)的發(fā)展，才能在時(shí)代改革的爬坡過坎階段，立于不敗之地。

【參考文獻(xiàn)】

[1].屈渤川. 《軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品》2016年12期.

[2].王昭. 《百科論壇電子雜志》2018年17期.