楊金朋 李虎
【摘 要】特種車輛是一類運用在國民生產(chǎn)、公益事業(yè)中的重要車種,對城市建設(shè)、社會發(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、使用情況能會對特種車輛質(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)動機(jī)、變速齒輪、散熱器、離合器、發(fā)動機(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,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)的運用和發(fā)展,激光焊接技術(shù)的優(yōu)點逐漸顯現(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、實用性強(qiáng)、功能性強(qiáng)等突出特點,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電極變形和損壞小。二是,焊接品質(zhì)高,對焊接材料適應(yīng)能力強(qiáng)。對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,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,同時激光焊接工藝運用激光的溫度和光束的移動,對金屬材料進(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)實惠、結(jié)構(gòu)堅固緊湊,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,在特種車輛汽車裝備修理制造等方面有顯著應(yīng)用價值。
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,可實現(xiàn)生產(chǎn)制造的自動化、便捷化、智能化,能夠減少特種車輛對焊接過程中設(shè)備和場地的要求。三是,CO2氣體保護(hù)焊接工藝,可實現(xiàn)制造產(chǎn)品的裝配精度和對要求尺寸的穩(wěn)定性,這能保證特種汽車焊接過程中對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)電阻點焊進(jìn)行鋁合金焊接時,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)特種車輛裝備實際中應(yīng)用情況,提出攪拌摩擦點焊工藝。
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。整個焊接過程中,由于被焊接金屬沒有經(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,對于特種車輛產(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車身設(shè)計工藝的嚴(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)前時代處于波濤洶涌改革時代,特種車輛裝備焊接工藝要順應(yīng)時代發(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,推動焊接工藝向自動化、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,因為機(jī)器人的動作更加專業(yè)、系統(tǒng)更靈活、技術(shù)更加完善、自動化程度也更高,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)量評估、焊接應(yīng)力與變形、焊接自動化系統(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)展的時代,特種車輛裝備電焊工藝要緊跟時代發(fā)展,緊抓時代的浪潮,依托信息化建設(shè),向著智能化、創(chuàng)造化、自動化方向發(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)焊接專家的人才儲備力量,提升焊接材料的質(zhì)量,實時更新焊設(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,才能在時代改革的爬坡過坎階段,立于不敗之地。
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