自動(dòng)化焊接技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用

袁超

摘要：國(guó)內(nèi)科技水平的不斷提高，配合上社會(huì)整體環(huán)境變化，讓我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)能力得到全方位進(jìn)步。在這樣的背景下，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)模式、生產(chǎn)理念變化十分明顯，而這讓我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平來(lái)到了前所未有的境界。自動(dòng)化技術(shù)可以讓鋼結(jié)構(gòu)焊接效果得到整體提升，節(jié)省大量人力資源和物力資源，且保障焊接安全性。因當(dāng)代社會(huì)背景下，鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為了常態(tài)，所以為了讓人們的生活質(zhì)量得到提升，就必須保障鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量穩(wěn)定性和安全性，前提就是鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)。本文將以自動(dòng)化焊接為討論點(diǎn)，分析鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中的自動(dòng)化焊接技術(shù)意義，為提高我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)質(zhì)量提供支持。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;焊接技術(shù);鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)

前言：在國(guó)內(nèi)科技水平全面發(fā)展的今天，各種新技術(shù)、新材料被廣泛運(yùn)用，這讓我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)發(fā)生了非常大的變化。現(xiàn)代建筑技術(shù)中，鋼結(jié)構(gòu)是很重要的構(gòu)成。焊接技術(shù)的升級(jí)與優(yōu)化可以讓施工過(guò)程更加穩(wěn)定與安全，讓人們收獲安全作業(yè)環(huán)境，對(duì)保護(hù)環(huán)境也有非常好的效果與作用。工作人員必須重視鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)化焊接，發(fā)掘其中問(wèn)題，采取行之有效的方式逐一解決自動(dòng)化焊接需要，這樣才能夠提高我國(guó)的自動(dòng)化焊接水平以及我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)質(zhì)量。

一、標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)調(diào)查可以了解到的是，當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，自動(dòng)化焊接技術(shù)是常用技術(shù)。為了提高自動(dòng)化焊接水平與能力，鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)化設(shè)備研究單位與生產(chǎn)企業(yè)就必須建立有效溝通與合作關(guān)系，并保持和工程設(shè)計(jì)師的聯(lián)系。工程設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)對(duì)工程需求，設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)自動(dòng)化焊接設(shè)備的制作，生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)的企業(yè)負(fù)責(zé)研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)。三者的統(tǒng)一合作才能夠在鋼結(jié)構(gòu)中真正展現(xiàn)自動(dòng)化焊接技術(shù)的價(jià)值和作用[1]。距離來(lái)說(shuō)，港珠澳大橋的建設(shè)，施工中用到了大量的鋼結(jié)構(gòu)梁板，足足超過(guò)了40萬(wàn)噸。龐大的工程量，且種類繁多而各種板件單元，必須使用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方式，此時(shí)自動(dòng)化焊接就展現(xiàn)出了巨大的作用。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是確保港珠澳大橋質(zhì)量的關(guān)鍵，也是自動(dòng)化焊接港珠澳大橋的前提。

設(shè)計(jì)港珠澳大橋剛結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，一定要重視局部設(shè)計(jì)、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。這樣才能夠便利后續(xù)的自動(dòng)化焊接作業(yè)。如鋼結(jié)構(gòu)的橫隔板勁肋設(shè)計(jì)中，假設(shè)橫向肋與豎向肋的縫隙非常小，那么使用焊接機(jī)器人豎向肋焊接中，因?yàn)橛袡M向肋的阻撓，焊槍將很難順利通過(guò)。此時(shí)為保障焊縫質(zhì)量和連續(xù)性，就需要保障豎向肋與橫向肋的角度在50°，并相距40毫米。

二、精準(zhǔn)焊接設(shè)備

為保障鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)質(zhì)量，達(dá)成自動(dòng)化焊接目的，關(guān)鍵點(diǎn)在于擁有高精度自動(dòng)焊接設(shè)備。港珠澳大橋有著非常龐大的車流量，所以很容易出現(xiàn)疲勞載荷問(wèn)題。假設(shè)沒(méi)有妥當(dāng)處理，不僅會(huì)影響到大橋的使用壽命和使用質(zhì)量，同時(shí)也有可能會(huì)發(fā)生斷裂、坍塌等事故。為了解決該問(wèn)題，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件制造必須保障精度，提高構(gòu)件的抗沖擊韌性。此外必須保障構(gòu)件的外形負(fù)荷要求，內(nèi)部質(zhì)量也必須達(dá)標(biāo)[2]。焊接機(jī)器人擁有觸傳感和電弧跟蹤能力。所以合理使用焊接機(jī)器人，依靠焊接機(jī)器人的高精度焊接能力就可以提高鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊接精準(zhǔn)度、生產(chǎn)精準(zhǔn)度。

三、技術(shù)分析

不同種類鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)，需要工程設(shè)計(jì)師展開(kāi)不同的技術(shù)深度研究，確定具體內(nèi)容和具體原理，幫助制造商改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備。這樣就可以靠著合理技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備結(jié)合，順利實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接目的，提高鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品性能、質(zhì)量和生產(chǎn)效率。港珠澳大橋的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在生產(chǎn)中就有充分利用自動(dòng)焊接技術(shù)，形成了非常好的效果。

（一）U型肋板單元

對(duì)港珠澳大橋來(lái)說(shuō)，影響其使用壽命、使用時(shí)限的一個(gè)重要因素就是U型肋板單元和橋面板的焊縫，其直接承擔(dān)著車輛輪胎荷載，很容易出現(xiàn)疲勞、損壞這類問(wèn)題。使用單面焊接技術(shù)焊接橋面板U型肋板單元焊縫，讓焊接熔度達(dá)到自身厚度4/5[3]。即在U型肋板單元高度是10毫米情況下，焊縫熔深應(yīng)超過(guò)8毫米，不能有漏焊問(wèn)題出現(xiàn)。此外，影響U型肋板單元焊縫質(zhì)量的重要因素就是精準(zhǔn)組裝?？紤]到U型肋板單元的精確度需要，必須使用自動(dòng)組裝機(jī)床。機(jī)床具有自動(dòng)焊接、自動(dòng)壓實(shí)、自動(dòng)定位、自動(dòng)除塵、自動(dòng)打磨等各種功能，環(huán)保效果突出，可以有效提高鋼結(jié)構(gòu)的組裝效率、組裝精確度，保障焊接質(zhì)量。在完成U型肋板單元和橋面板組裝以后，二者的縫隙寬度可以控制在0.5毫米以內(nèi)。

（二）板單元焊接

影響鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量的一個(gè)重要因素就是焊縫質(zhì)量，尤其是頂板U型肋板單元焊縫質(zhì)量。為保障質(zhì)量和效果，正如前文所說(shuō)一樣，必須保障熔透深度為鋼板厚度4/5以上。在保持外觀形態(tài)完整性的同時(shí)，不可以有任何漏焊。所以板單元焊接機(jī)器人應(yīng)當(dāng)和反變形翻轉(zhuǎn)胎架焊接U型肋焊接技術(shù)融合為一體，達(dá)成目標(biāo)。并根據(jù)板單元焊接調(diào)查，使用雙道焊接技術(shù)。其中第一道是用小電流，讓U型肋板單元焊縫的熔透深度可以靠著觸傳感功能和電弧跟蹤功能得到保障。第二道使用大電流進(jìn)行封頂，讓焊接呈現(xiàn)美觀的外形，提高焊接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。與傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比，機(jī)器人焊接縫隙抗疲勞性突出，可以有效提高鋼結(jié)構(gòu)板單元的抗疲勞和變形問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)：從本文敘述可以得知的是，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中一定要重視自動(dòng)化焊接技術(shù)的運(yùn)用，做好系統(tǒng)化分析和研究，提高焊接技術(shù)水平，這樣才能夠保障鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。自動(dòng)焊接能夠提高施工效率、延長(zhǎng)橋梁壽命，提高鋼結(jié)構(gòu)施工效果、施工穩(wěn)定性、安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]翟浩，胡凱，谷浩鵬等.推土機(jī)鏟刀自動(dòng)化焊接技術(shù)研究[J].建筑機(jī)械化，2020，41（07）：67-69.

[2]蘇增尚，孫安昌，李紅梅等.裝有易燃易爆藥劑的封閉容腔高壓充氣焊接技術(shù)[J].兵工自動(dòng)化，2020，39（05）：92-96.

[3]孟顯偉.鍋爐壓力容器及四大管道焊接技術(shù)的應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2020（05）：152-153.