淺談自動(dòng)焊接在工程機(jī)械焊接中的發(fā)展

李岳松 閆照靜

摘要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使自動(dòng)化技術(shù)、設(shè)備開(kāi)始應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。而傳統(tǒng)的機(jī)械焊接技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工程建設(shè)的需求，所以在工程機(jī)械焊接中，企業(yè)應(yīng)該更加積極地使用自動(dòng)焊接技術(shù)，提高工作效率，增強(qiáng)工程質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。本文在分析自動(dòng)焊接特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步探究其在工程機(jī)械焊接中應(yīng)該采取哪些有效措施進(jìn)行更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)焊接;工程機(jī)械焊接;特點(diǎn);有效措施

自動(dòng)焊接，簡(jiǎn)而言之就是通過(guò)傳感器和電子設(shè)備檢測(cè)焊接軌跡，并按照提前設(shè)置好的程序和工藝參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行焊接行為。這種技術(shù)解決了傳統(tǒng)焊接方式存在的問(wèn)題，可以降低工程建設(shè)的成本，提高工作效率，保障企業(yè)利益，提高自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在工程機(jī)械焊接中，自動(dòng)焊接技術(shù)已經(jīng)得到廣泛使用，在未來(lái)的發(fā)展中還應(yīng)該采取更積極的措施進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1 自動(dòng)焊接的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

1.1 減少能源的消耗與浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本

相對(duì)工程機(jī)械焊接傳統(tǒng)設(shè)備而言，使用自動(dòng)焊接設(shè)備可以將施工中產(chǎn)生的熱量聚集，熱量不會(huì)很快消失，通過(guò)其持續(xù)發(fā)揮作用，在一定程度上可以減少電能源的消耗。不僅如此，在對(duì)薄鐵板進(jìn)行焊接時(shí)，可以不用開(kāi)坡口直接進(jìn)行縫隙焊接，減少因熔池中的鐵水或熔渣被電弧吹起產(chǎn)生大量的火花，節(jié)省很多的原材料。

1.2 保證工人有良好的施工環(huán)境

在具體的焊接工作中，使用自動(dòng)焊接設(shè)備都需要給工人發(fā)放隔離罩，以減少在焊接中出現(xiàn)大量煙霧危害工人的身體健康。其實(shí)有很大一部分設(shè)備是不會(huì)產(chǎn)生煙霧和刺激的強(qiáng)光的，這就保證為工人提供一個(gè)低污染、低噪音的工作環(huán)境。不僅如此，使用自動(dòng)焊接設(shè)備不需要操作人員長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，在工作開(kāi)始前只需要輸入相應(yīng)的指令就可以進(jìn)行焊接了。

1.3 提高安全性與可靠性

目前，國(guó)內(nèi)銷售工程機(jī)械自動(dòng)焊接設(shè)備的廠家不斷增多，通過(guò)他們內(nèi)部技術(shù)人員對(duì)自動(dòng)焊接設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行反復(fù)調(diào)試可以保證設(shè)備的質(zhì)量，保證相應(yīng)地設(shè)備技術(shù)成熟，在工程建設(shè)中使用更具有安全性和可靠性。除此之外，除了必要的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用之外，自動(dòng)焊接設(shè)備的整體設(shè)計(jì)生產(chǎn)加工造價(jià)合理，還可以長(zhǎng)期、不間斷的進(jìn)行使用生產(chǎn)，大大提高工程進(jìn)度。

2 自動(dòng)焊接在工程機(jī)械焊接中更好發(fā)展的有效措施

2.1 及時(shí)解決自動(dòng)焊接作業(yè)中存在的問(wèn)題，設(shè)置預(yù)防與解決機(jī)制

雖然自動(dòng)焊接具有很多優(yōu)勢(shì)，但是在具體的工程建設(shè)中還會(huì)存在操作不當(dāng)、匹配度不高等問(wèn)題。操作人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)使用自動(dòng)焊接時(shí)存在的突出問(wèn)題，盡快做好相對(duì)應(yīng)的預(yù)防與解決機(jī)制。在房屋橋梁工程中使用自動(dòng)焊接技術(shù)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)氣孔或者焊接未熔合的問(wèn)題。在全位置焊接中使用自動(dòng)焊接設(shè)備時(shí)很容易出現(xiàn)連續(xù)密集的小氣孔，這些氣孔在一定程度上影響工程建設(shè)的質(zhì)量。所以操作人員在使用自動(dòng)焊接時(shí)要做好預(yù)防工作。

例如，在使用自動(dòng)焊接設(shè)備時(shí)要注意填充層與打底層焊道充分熔合，焊接的時(shí)間要長(zhǎng)一些，力度要大一些，確保焊接中不出現(xiàn)凸形焊道的情況。操作人員要通過(guò)采用小幅擺動(dòng)的方式，在焊道兩側(cè)與坡口面的夾角處做短暫的停留，停留時(shí)間可以在10～15s之間，以保證夾角處能夠熔化充分。在進(jìn)行第二道填充層的焊接時(shí)要加快擺動(dòng)的幅度，因?yàn)榇藭r(shí)焊縫已經(jīng)變寬，使用小幅擺動(dòng)只會(huì)影響熔合的效果。操作人員在進(jìn)行大幅擺動(dòng)時(shí)要注意不要將電弧擺出坡口外，以免造成坡口的損傷，坡口的深度要盡量確保在1～1.5mm左右，過(guò)深或者過(guò)淺的坡度都會(huì)影響表面的焊接作業(yè)。目前很多自動(dòng)化的焊接設(shè)備都使用二氧化碳或者氧氣和乙炔氣兩種混合的氣體進(jìn)行設(shè)備的充裝，操作人員在進(jìn)行充氣時(shí)也要注意對(duì)氣體的保護(hù)，防止因溫度過(guò)高、濕度過(guò)大、外界風(fēng)速過(guò)快影響自動(dòng)焊接設(shè)備的正常作業(yè)。除了做好氣孔問(wèn)題的防治措施外，還要注意未熔合的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題主要出現(xiàn)在立焊的位置，如果焊道打磨表面粗糙、形狀存在錯(cuò)誤就很有可能會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)。所以，操作人員也要注意這個(gè)問(wèn)題，例如：在使用自動(dòng)焊接設(shè)備時(shí)仔細(xì)檢查焊絲的成分、焊絲的類型，確保焊絲沒(méi)有問(wèn)題，在進(jìn)行焊道打磨時(shí)也要保證表面光滑、平整。

2.2 做好自動(dòng)焊接設(shè)備的選擇工作

自動(dòng)焊接設(shè)備多種多樣，針對(duì)不同的工程建設(shè)，有不同類型的設(shè)備可以使用。這些設(shè)備并不是適用在所有的工程中，所以操作人員要做好自動(dòng)焊接設(shè)備的選擇工作。

例如：應(yīng)用在工程建設(shè)中的自動(dòng)化焊接設(shè)備主要包括剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備、自適應(yīng)控制自動(dòng)化焊接設(shè)備以及智能化自動(dòng)焊接設(shè)備等3種類型，操作人員應(yīng)該明確剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備作為初級(jí)自動(dòng)化焊接設(shè)備，其工作的原理大部分都是按照開(kāi)環(huán)控制的原理設(shè)計(jì)的，但是在使用過(guò)程中不能針對(duì)焊接參數(shù)的變化對(duì)閉環(huán)的反饋系統(tǒng)進(jìn)行更改或者重新設(shè)置，不能及時(shí)糾正突然出現(xiàn)的問(wèn)題。所以，操作人員要根據(jù)工程的焊接要求選擇不同特性的設(shè)備。自適應(yīng)控制自動(dòng)化焊接設(shè)備與剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備不同，自適應(yīng)的設(shè)備通過(guò)內(nèi)部配備的傳感器和電子檢測(cè)線路對(duì)焊縫軌跡自動(dòng)導(dǎo)向和跟蹤，它可以根據(jù)焊接參數(shù)的變化對(duì)閉環(huán)的反饋系統(tǒng)進(jìn)行更改或者重新設(shè)置，能夠及時(shí)糾正突然出現(xiàn)的問(wèn)題。作為一種自動(dòng)化程度較高的焊接設(shè)備，它可以通過(guò)提前設(shè)置工藝流程和焊接參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間工作，減輕操作人員的工作壓力。除此之外，操作人員還要明確智能化自動(dòng)焊接設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其它兩種設(shè)備類型的不同之處在于它是通過(guò)使用很多高級(jí)的傳感元件，如視覺(jué)傳感器，聽(tīng)覺(jué)傳感器，光學(xué)傳感原件、觸覺(jué)傳感器和激光掃描器等等，在互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用下借助軟件系統(tǒng)自動(dòng)編程完成焊接工作。除了這3種設(shè)備類型外，還有一種造價(jià)成本較高的機(jī)器人激光追蹤自適應(yīng)焊接技術(shù)可以使用，使用這種焊接可以使激光形成的點(diǎn)徑最小達(dá)到0.1mm，能夠輕松解決焊點(diǎn)出現(xiàn)裂紋的問(wèn)題。與此同時(shí)對(duì)焊接部位周邊的零件沒(méi)有損傷，不需要更換加熱器，能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行焊接作業(yè)且具有很高的工作效率。但是這種自動(dòng)焊接設(shè)備價(jià)格昂貴，不適宜小型工程項(xiàng)目使用。

2.3 通過(guò)多種方式完善自動(dòng)焊接技術(shù)的工藝流程與標(biāo)準(zhǔn)

焊接工作涉及到很多的流程和工藝標(biāo)準(zhǔn)，要想自動(dòng)焊接在工程機(jī)械焊接中有更好的發(fā)展，相關(guān)的操作人員就要采取多種途徑，制定多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)做好焊接工作。

例如：在進(jìn)行焊接工裝夾具的使用時(shí)，操作人員要?jiǎng)幼餮杆佟⒎磻?yīng)敏捷，在較大的空間下進(jìn)行夾具工作。尤其是在手動(dòng)夾具環(huán)節(jié)，操作人員要注意使用的操作力度不能過(guò)大，操作人員盡量保證焊接夾具的施力點(diǎn)位于焊接元件的支撐處或者放置在靠近支撐處的地方，避免出現(xiàn)夾具力度與支撐力度形成力偶，且進(jìn)行夾具安裝的頻率不能過(guò)高。除此之外，操作人員還要保證所有的定位元件和焊接夾具以及焊接軌道之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x，不能影響單獨(dú)的施工，焊接夾具最好放置在元件的下面或者側(cè)面，保證安裝夾具的元件能夠進(jìn)行正常的伸縮和位置轉(zhuǎn)換。除了在裝配夾具方面進(jìn)行規(guī)范的操作標(biāo)準(zhǔn)和明確要求之外，其他的流程如焊接變位機(jī)的選擇與角度設(shè)置、焊接接觸面積的可操作范圍等等都要進(jìn)行工藝流程的完善。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)的全方面、立體化發(fā)展已經(jīng)勢(shì)不可擋，自動(dòng)焊接在工程機(jī)械焊接中的應(yīng)用也會(huì)逐漸引起相關(guān)企業(yè)的高度重視。要想自動(dòng)焊接在工程建設(shè)中發(fā)揮更大的作用，獲得可持續(xù)發(fā)展，就要及時(shí)解決自動(dòng)焊接作業(yè)中存在的問(wèn)題，設(shè)置預(yù)防與解決機(jī)制;做好自動(dòng)焊接設(shè)備的選擇工作以及通過(guò)多種方式完善自動(dòng)焊接技術(shù)的工藝流程。只有通過(guò)不斷地分析研究，才能推動(dòng)工程機(jī)械焊接水平的不斷提高。

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