自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的運(yùn)用

宋艷兵

(中國(guó)化學(xué)工程第九建設(shè)有限公司，遼寧 盤錦 124099)

1 對(duì)自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中運(yùn)用現(xiàn)狀的探討

1.1 工程機(jī)械焊接工藝不夠完善

在自動(dòng)化焊接設(shè)備應(yīng)用至機(jī)械工程制造中時(shí)，其焊接工藝類型的選擇以及焊接時(shí)的準(zhǔn)確度都會(huì)影響工程機(jī)械制造的質(zhì)量與精度，若在焊接過程中不能選擇合適的焊接工藝，會(huì)使得機(jī)械焊接制造難度提高，特別是在機(jī)械連接處以及拆卸的過程中，應(yīng)用合理的焊接工藝可以有效提高焊接的效率以及焊接質(zhì)量，同時(shí)連接處的焊接難度也會(huì)降低，而技術(shù)人員可以通過操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備對(duì)機(jī)械的連接處以及表面進(jìn)行焊接，通過設(shè)置焊接坐標(biāo)以及方式來確保焊接工藝發(fā)揮應(yīng)有的作用。但在現(xiàn)階段的焊接過程中，技術(shù)人員由于未對(duì)機(jī)械焊接工藝進(jìn)行完善，使得機(jī)械焊接的難度增加，不僅增加了工程機(jī)械制造的成本，也導(dǎo)致自動(dòng)化焊接設(shè)備無法發(fā)揮作用，影響其運(yùn)用效果。

1.2 焊接組織的形式選擇不符合要求

另一個(gè)需要注意的問題是機(jī)械焊接的組織形式選擇不符合要求。在自動(dòng)化焊接設(shè)備的運(yùn)用過程中，工程機(jī)械焊接的組織形式主要有固定式焊接以及移動(dòng)式焊接兩種，其中，固定式焊接組織形式又分為集中固定式焊接以及分散固定式焊接。集中固定式焊接方式對(duì)焊接機(jī)床的要求較高，因此適用于小批量的機(jī)械生產(chǎn)，而分散固定式焊接方式對(duì)機(jī)床以及工藝的要求較為規(guī)范，可以用于較大批量的機(jī)械制造。但在實(shí)際的焊接過程中，由于技術(shù)人員未選擇合適的焊接組織形式，使得自動(dòng)化焊接設(shè)備效率高的優(yōu)勢(shì)未在其中顯現(xiàn)，使得工程機(jī)械制造過程的質(zhì)量降低，影響其實(shí)際的使用性能[1]。

1.3 焊接方法的應(yīng)用水平有待提高

除了工程機(jī)械焊接工藝不夠完善以及焊接組織的形式選擇不符合要求之外，焊接方法的應(yīng)用水平有待提高也是自動(dòng)化焊接設(shè)備在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)的問題。在當(dāng)前機(jī)械制造的過程中，其焊接方法在朝著多樣性的方向發(fā)展，其中，選配法、互換法、調(diào)整法以及選配法是經(jīng)常采用的焊接方法，只有按照焊接方法的應(yīng)用要求進(jìn)行焊接，對(duì)焊接效率、經(jīng)濟(jì)支持以及零件規(guī)范進(jìn)行整體的評(píng)估，選擇合適的焊接方法，才能使工程機(jī)械制造的智能化與精確度提高，保證焊接效率。

2 如何使自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中得到更好的運(yùn)用

2.1 完善工程機(jī)械焊接工藝

要想使自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中得到更好的運(yùn)用，第一步需要做的是完善工程機(jī)械制造焊接工藝。其焊接工藝類型包括銷連接工藝、膠接工藝、配焊工藝以及螺紋連接工藝。其中，膠接是用膠粘劑將被膠結(jié)物表面聯(lián)接在一起的過程，而實(shí)現(xiàn)膠接的條件包括膠接劑對(duì)被膠結(jié)物必須具有浸潤(rùn)性、膠接劑必須容易流動(dòng)、被膠結(jié)物和膠接劑膨脹系數(shù)差要小以及需要形成膠接力等。其次，金屬焊接方法主要分為熔焊、壓焊和釬焊三類，熔焊主要是指在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。在實(shí)際的熔焊時(shí)，由熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。同時(shí)熔池隨熱源向前移動(dòng)，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。壓焊方法是指在加壓條件下，使兩個(gè)加工工件在固體的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合，常用的壓焊工藝是電阻對(duì)焊，當(dāng)電流通過兩個(gè)零件的連接口時(shí)，此處會(huì)由于阻值較大而導(dǎo)致溫度上升，而當(dāng)溫度到達(dá)至塑性狀態(tài)時(shí)，在軸向壓力作用下連接成為一體。技術(shù)人員在利用自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，需要根據(jù)焊接的方式進(jìn)行工藝的完善。

例如，在技術(shù)人員操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，需要對(duì)加工零件進(jìn)行預(yù)熱，以便于降低加工零件表面的溫度，并減小焊后冷卻速度，防止產(chǎn)生冷裂紋，改善焊接接頭的塑性，減少焊后殘余應(yīng)力。而在進(jìn)行各工藝的實(shí)際操作時(shí)，如在進(jìn)行氣體保護(hù)電弧焊時(shí)，采用氬、二氧化碳等氣體進(jìn)行大氣的隔絕，完善焊接時(shí)的電弧和熔池率。而在采用壓焊工藝時(shí)，需要對(duì)難以焊接的材料加填充材料，采用壓焊與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭，來改善焊接安全衛(wèi)生條件。在進(jìn)行釬焊時(shí)，由于工作材料以及焊接電流的不同，因此會(huì)導(dǎo)致焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，所以需要調(diào)整焊接的條件，采取焊前預(yù)熱、焊時(shí)保溫以及焊后熱處理等措施，來完善焊接工藝[2]。

2.2 按照要求選擇合適的焊接組織形式

另一個(gè)需要采取的措施是按照要求選擇合適的焊接組織形式。焊接組織形式包括固定式焊接與移動(dòng)式焊接兩種形式，二者在技術(shù)人員的配置以及區(qū)域位置上有著明顯的區(qū)別，就技術(shù)人員配置來說，固定式焊接需要具有固定的技術(shù)人員，特別是進(jìn)行集中固定式焊接工作時(shí)，由于其對(duì)焊接要求較高，因此需要具有專業(yè)資質(zhì)的焊接人員來操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備，并按照焊接要求進(jìn)行小批量的機(jī)械生產(chǎn)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)來連接整機(jī)焊機(jī)與加工零件，以便對(duì)焊接過程進(jìn)行整體控制。而對(duì)移動(dòng)式焊接來說，其焊接過程類似于汽車生產(chǎn)線，操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備的人員具有不固定性，此類方式適用于大批量的機(jī)械生產(chǎn)中，需要注意的是，在技術(shù)人員操縱自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，設(shè)備也需要隨著焊接位置進(jìn)行移動(dòng)，以滿足焊接要求。焊接組織形式主要針對(duì)焊接零件而言，技術(shù)人員在利用自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，不僅需要按照技術(shù)要求來設(shè)定焊接位置以及類型，節(jié)省焊接時(shí)間，并提高焊接效率。還需要根據(jù)焊接機(jī)械的不同選擇相應(yīng)的組織形式，從而保證工程機(jī)械制造符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 提高焊接方法的應(yīng)用水平

除了完善工程機(jī)械焊接工藝以及按照要求選擇合適的焊接組織形式之外，提高焊接方法的應(yīng)用水平也是促進(jìn)自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中應(yīng)用的重要措施，焊接是工程機(jī)械制造過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)零件的加工精度、焊接位置以及類型有著明確的要求，而在對(duì)焊接方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，技術(shù)人員需要認(rèn)真了解自動(dòng)化焊接設(shè)備的性能指數(shù)與使用規(guī)范，特別是對(duì)焊接位置以及類型的設(shè)定，需要技術(shù)人員進(jìn)行掌握。并加強(qiáng)對(duì)零件的加工精度、焊接精度以及連接處的誤差分析。實(shí)際的焊接方法包括互換法、選配法、修配法以及調(diào)整法。技術(shù)人員需要根據(jù)焊接機(jī)械的性能要求以及經(jīng)濟(jì)支持選擇合適的焊接方法，在保證機(jī)械焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上節(jié)約焊接成本，提高該機(jī)械焊接制造的性價(jià)比，從而促進(jìn)自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用。

例如，在實(shí)際的機(jī)械焊接制造過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)提高焊接方法的應(yīng)用效果。當(dāng)機(jī)械焊接要求較高、焊接時(shí)間要求較短時(shí)，技術(shù)人員可以采用互換法進(jìn)行焊接，在方法應(yīng)用時(shí)，需要注意焊接的位置精度以及連接處的美觀程度，利用程序編程對(duì)焊接的位置坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，使自動(dòng)化焊接設(shè)備在工程機(jī)械制造過程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。另外，在采用修配法進(jìn)行焊接應(yīng)用時(shí)，需要注意零件的更換環(huán)節(jié)，由于此方法對(duì)零件的更換要求較為嚴(yán)格，因此不能在焊接過程中隨意更換零件內(nèi)容，以防出現(xiàn)較大的誤差，影響焊接方法的應(yīng)用效果[3]。

3 結(jié)語

工程機(jī)械制造正在朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展。而自動(dòng)化焊接設(shè)備可以有效提高機(jī)械制造的自動(dòng)化與智能水平，技術(shù)人員可以通過計(jì)算機(jī)編程等方式選擇合適的焊接組織形式以及焊接方法，并有效控制焊接精度，降低了技術(shù)人員的工作強(qiáng)度。隨著自動(dòng)化焊接設(shè)備的完善，其將在工程機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。