淺析工程機械焊接工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

郭勇

摘要：焊接工藝作為重要的工藝技術(shù)，其應(yīng)用促進了工業(yè)文明的發(fā)展。尤其是在加工制造行業(yè)，機械焊接工藝起到的作用至關(guān)重要。故本文首先闡述了機械焊接工藝的應(yīng)用優(yōu)勢，然后分析工程機械焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后對其發(fā)展趨勢進行展望，希望為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：工程機械;焊接工藝;機械焊接

0 ?引言

在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下，工程機械的應(yīng)用范圍呈現(xiàn)出不斷擴大的趨勢，工程機械的應(yīng)用，不僅提升了生產(chǎn)效率，減輕了工作人員的勞動強度，同時還保證了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量。而機械焊接工藝則是上述目標(biāo)實現(xiàn)的基礎(chǔ)，因此對工程焊接工藝進行探析，其意義十分重大。

1 ?工程機械焊接工藝的應(yīng)用優(yōu)勢

工程機械焊接工藝與普通焊接工藝相比，具有專業(yè)性強的特點，可以將機械焊接設(shè)備作為基礎(chǔ)，設(shè)計焊接工藝和焊接構(gòu)件，以滿足焊接的需求。除了專業(yè)性之外，靈活性和實用性同樣是這項焊接工藝的特點。工程機械焊接工藝所應(yīng)用的構(gòu)件，相較于普通構(gòu)件，結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜，故焊接工藝的發(fā)展受到了相關(guān)領(lǐng)域的高度關(guān)注。而工程機械焊接工藝作為一種先進的工藝，具有以下方面的優(yōu)勢：

1.1 專業(yè)性強 ?為滿足機械焊接工藝的需求，在實際應(yīng)用焊接工藝時，需結(jié)合工藝需求和工作人員的操作習(xí)慣，專門設(shè)計焊接設(shè)備，以保證焊接工藝與焊接設(shè)備的匹配性，從而使械焊接工藝的應(yīng)用優(yōu)勢得到充分發(fā)揮[1]。

1.2 操作性強 ?通過上述分析可知，機械焊接工藝會使用專業(yè)的焊接設(shè)備，故設(shè)備具有單一的功能和結(jié)構(gòu)形式，便于工作人員使用和維護。

2 ?工程機械焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 主流焊接工藝

通過查閱資料可知，CO2氣體保護半自動焊接和自動焊接工藝，在國內(nèi)工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛，這種焊接工藝出現(xiàn)時間較早，故在長時間的發(fā)展后已經(jīng)趨于完善，工藝優(yōu)缺點基本固定，很難出現(xiàn)變化。因此，對這項焊接工藝進行改革和創(chuàng)新十分關(guān)鍵。其優(yōu)勢包括焊接效率高和使用成本低廉，但卻存在吸收效率低的缺陷。這種焊接工藝擁有平穩(wěn)的焊接過程，能夠保護接頭的質(zhì)量。但應(yīng)用這項焊接工藝之前，需要做好焊前處理，并且在焊接厚板時，無法起到應(yīng)有的作用。

此外，埋弧焊接工藝也是重要的焊接方式，其焊接原理為不斷擴大電流的密度，使熔深增加，并在此基礎(chǔ)上完成焊接。在中厚板件中應(yīng)用該工藝，優(yōu)勢顯著。在焊接時，還要使用富Ar混合氣體，究其原因，主要是這種氣體的添加，可以提升焊接速度，并控制飛濺物的產(chǎn)生量，焊接效果也會隨之增加。

2.2 其他焊接工藝

2.2.1 激光切割工藝

隨著時代的發(fā)展，加工制造行業(yè)對鋼材屈服強度和焊接質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。就實際情況來看，激光焊接和切割工藝逐漸成為了主要的焊接工藝，究其原因，主要是這種工藝在焊接和切割構(gòu)件時，優(yōu)勢十分顯著。厚度不超過10mm的鋼材使用低功率激光切割機即可，如圖1所示。對于一些厚度較大的鋼材，需使用等離子切割。應(yīng)用結(jié)果表明，這項工藝可以在保證切割質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提升切割的效率，鋼材不會在高溫的影響下變形，其誤差不超過1mm。

2.2.2 高速焊接工藝

在焊接之前，應(yīng)固定板材和鑄點，促使二者成為一個整體，然后采用專用組對其進行工裝即可。工程機械焊接工藝擁有多種的形式，主要包括全自動焊、電弧焊以及半自動焊。將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特性作為依據(jù)，還可以選擇埋弧焊、電阻焊等焊接工藝。目前，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的助力下，一種先進的焊接工藝被研制出來，這個焊接工藝名為脈沖無飛濺技術(shù)高速焊接工藝，將其應(yīng)用于中厚板焊接之中，可以提升力學(xué)性能，并控制焊接飛濺。

2.2.3 焊接機器人

現(xiàn)階段焊接工藝在加工制造行業(yè)實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，焊接設(shè)備也不例外。在信息化時代下，焊接設(shè)備的自動化和智能化水平不斷提升，促進了機械焊接工藝的發(fā)展和完善，焊接機器人就是現(xiàn)代焊接設(shè)備的代表。焊接板材件和鑄鋼件是工程機械焊接構(gòu)件的原材料，其制作方式為拼焊，材質(zhì)為低合金結(jié)構(gòu)鋼，因此這種焊接構(gòu)件具有良好的質(zhì)量，并且在工程機械焊接中起到了重要的作用[2]。

在勞動力成本上升的背景下，如何保證焊接質(zhì)量，成為了制造企業(yè)需要考慮的問題。據(jù)了解得知，我國制造業(yè)應(yīng)用了焊接機器人對人工焊接進行取代。究其原因，主要是與傳統(tǒng)人工焊接方式相比，焊接機器人無需休息，可以連續(xù)不間斷的進行工作，工作人員無需親自操作焊接設(shè)備，其勞動強度大幅度下降，并且焊接機器人的焊接精度也高于人工焊接。

3 ?工程機械焊接工藝未來發(fā)展趨勢

3.1 工程機械焊接工藝水平穩(wěn)步提升

目前，工程機械構(gòu)件在高精尖領(lǐng)域取得了良好的應(yīng)用效果，比如：汽車制造行業(yè)、船舶制造行業(yè)等等，與此同時，焊接工藝也實現(xiàn)了快速的發(fā)展。就當(dāng)前實際情況而言，提高電弧的集中程度、增加電弧的深度、控制構(gòu)件裂紋和變形系數(shù)，是焊接工藝未來發(fā)展的方向。這個目標(biāo)一旦實現(xiàn)，就會降低焊接工藝的應(yīng)用成本，焊接件的質(zhì)量也會因此而提升。在當(dāng)前時期，人們判斷焊接件質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)變成了外觀。具體內(nèi)容為焊縫的大小和數(shù)量等。故焊接工藝的發(fā)展，應(yīng)同時兼顧效率和質(zhì)量。在確保焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提升焊接效率是工程機械焊接工藝未來發(fā)展的方向。

3.2 焊接機器人的普及和應(yīng)用

智能化和信息化是工程機械焊接工藝未來發(fā)展的另一個方向，焊機機器人作為一種先進的焊接工藝，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域之中，與傳統(tǒng)焊接工藝相比，具有諸多方面的優(yōu)勢，可以在短時間內(nèi)完成焊接任務(wù)，同時焊接質(zhì)量也能得到保證，并且這種焊接工藝不會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。但焊接機器人尚未發(fā)展成熟，仍然存在進步空間。比如：控制焊接機器人的使用成本，降低其制造難度等等，在解決上述兩點問題后，焊接機器人方能實現(xiàn)對人工焊接方式的取代。

3.3 綠色可持續(xù)發(fā)展

國內(nèi)焊接工藝與國外相比，尚處于落后的狀態(tài)，依然以手工焊接方式為主，但手工焊接容易受到多種因素的影響，無法保證焊接件的質(zhì)量。并且，在實際焊接過程中，還會浪費大量的能源。故綠色可持續(xù)發(fā)展是我國工程機械焊接工藝在未來發(fā)展過程中需要達(dá)成的目標(biāo)。此外，焊接設(shè)備落后是制約我國焊接工藝發(fā)展的重要原因，建議相關(guān)行業(yè)積極借鑒和引入國外先進的焊接設(shè)備，并結(jié)合自身需求，研發(fā)契合于焊接工藝要求的焊接設(shè)備。

3.4 信息化通訊功能

在信息化時代下，工程機械行業(yè)做好信息化建設(shè)，通過信息化功能的完善，使焊接設(shè)備在焊接過程中，有效傳遞工藝參數(shù)的信息，為工作人員創(chuàng)新焊接工藝，創(chuàng)造有利的條件?？梢灶A(yù)見，焊接設(shè)備的信息化水平會不斷提升，并具備信息化通訊功能，以促進焊接工藝的發(fā)展。

3.5 自動化控制功能

自動化控制能力已經(jīng)成為評價焊接設(shè)備性能的重要指標(biāo)，在焊接機器人普及應(yīng)用的背景下，工程機械行業(yè)逐漸認(rèn)可了自動化焊接工藝的應(yīng)用效果。一人控制多臺焊接設(shè)備的方式，受到了行業(yè)的高度關(guān)注。在勞動力成本不斷上升的背景下，這種焊接設(shè)備和焊接工藝成為了大勢所趨。因此，工程機械企業(yè)應(yīng)加大投資力度，研發(fā)高自動化水平的焊接設(shè)備，以滿足自身生產(chǎn)和發(fā)展的需求。

4 ?結(jié)論

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，焊接工藝正在朝向智能化和自動化的方向發(fā)展。我國工程結(jié)構(gòu)焊接工藝應(yīng)用現(xiàn)狀不容樂觀，焊接機器人等先進工藝尚未實現(xiàn)普及應(yīng)用。建議有關(guān)企業(yè)加大研究力度，研發(fā)先進的焊接工藝，以滿足我國工程機械行業(yè)生存和發(fā)展的需求。

參考文獻：

[1]楊立勇.工程機械結(jié)構(gòu)件的焊接工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].信息記錄材料，2019，20（12）：37-38.

[2]張磊.淺析工程機械焊接工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國設(shè)備工程，2019（12）：179-181.

[3]陳兵.淺談機械制造技術(shù)與機械制造工藝[J].內(nèi)燃機與配件，2019（21）：132-133.