智能化焊接技術(shù)與工程的探討

徐正軍

摘? 要：我國(guó)在智能化焊接技術(shù)方面已經(jīng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)等作為主要的研究?jī)?nèi)容，在信息處理新技術(shù)的支持下，呈現(xiàn)智能化的發(fā)展趨勢(shì)。因此，在實(shí)際使用的過程中，應(yīng)明確具體內(nèi)容與要求，創(chuàng)建先進(jìn)的技術(shù)體系，滿足當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：智能化;焊接技術(shù);工程

引言

在鋼結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域中，焊接技術(shù)占據(jù)十分重要的作用，焊接水平直接決定著鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量水平，可以顯著增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的生命力。對(duì)此，在此后的建筑領(lǐng)域中，應(yīng)廣泛應(yīng)用焊接工程技術(shù)，針對(duì)存在的問題制定合理的解決措施，以切實(shí)提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與效果。

1自動(dòng)焊接技術(shù)的概述

自動(dòng)焊接技術(shù)提升了傳統(tǒng)焊接技術(shù)的效率，改變了傳統(tǒng)焊接技術(shù)落后的工作方式，不僅提升了焊接效率，縮減了人工、材料等成本，對(duì)促進(jìn)工業(yè)機(jī)械的發(fā)展具有重要的意義。與傳統(tǒng)的自動(dòng)焊接技術(shù)不同的是，自動(dòng)化焊接技術(shù)的工作程序主要依賴于自動(dòng)化技術(shù)，而不是通過手動(dòng)的方式利用電弧來完成焊接過程，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)焊接過程的控制，一方面通過計(jì)算機(jī)對(duì)焊接技術(shù)進(jìn)行精確的運(yùn)算，提高了焊接的精準(zhǔn)性，另一方面和自動(dòng)化機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化焊接，使焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的自動(dòng)控制。這一技術(shù)的出現(xiàn)改變了工業(yè)機(jī)械發(fā)展形勢(shì)，尤其是當(dāng)前焊接工作強(qiáng)度大、工作環(huán)境差的情況下，很多焊接工作依靠人工完成不僅工作效率低，而且需要企業(yè)負(fù)擔(dān)高額的人工成本，自動(dòng)化焊接技術(shù)的出現(xiàn)不僅解放了人工生產(chǎn)力，而且還有效地提高了焊接質(zhì)量，為企業(yè)效益的提升創(chuàng)造了有利條件。此外，當(dāng)前工業(yè)機(jī)械化對(duì)產(chǎn)品要求不斷提升，手動(dòng)的焊接技術(shù)無法滿足焊接標(biāo)準(zhǔn)，所以自動(dòng)化焊接技術(shù)符合時(shí)代趨勢(shì)，在未來將會(huì)廣泛應(yīng)用到工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中。

2智能化焊接技術(shù)與工程的探討

2.1焊接出現(xiàn)裂紋的防治措施

在焊接中出現(xiàn)冷裂紋，可以從工件的化學(xué)成分，焊接材料的選擇和工藝措施三方面著手，防治冷裂紋的產(chǎn)生。如可以盡量選用碳量較低的材料，比如焊接當(dāng)中選用低氫焊條，焊縫采用低強(qiáng)度匹配，對(duì)于高冷裂傾向的材料，要選用奧體氏焊材。通過合理控制線能量，預(yù)熱和后熱處理，能夠?qū)Ψ乐卫淞哑鸬焦に嚧胧┑淖饔?。?dāng)焊接時(shí)出現(xiàn)熱裂紋時(shí)，應(yīng)當(dāng)在冶金因素方面，適當(dāng)調(diào)整焊縫的金屬成分，縮短脆性溫度區(qū)的范圍，控制焊縫中硫、磷、碳的有害雜質(zhì)的含量，能夠?yàn)楹附又袩崃鸭y的降低起到有效的作用。同時(shí)在細(xì)化焊縫金屬一次晶粒子，適當(dāng)加入Mo、V、Ti、Nb等金屬元素。在工藝方面，防治熱裂紋產(chǎn)生的方法，可以通過焊前預(yù)熱，控制線能量以及減小接頭拘束度等方面來進(jìn)行防治。防治再生裂紋的方法可以從選材方面進(jìn)行考慮，比如選材可以使用細(xì)晶粒鋼來進(jìn)行焊接。在工藝技術(shù)方面的防治措施，可以選用較小的線能量以及較高的預(yù)熱溫度，并配合以后熱措施，選用低匹配的焊接材料，避免應(yīng)力集中，來防治再生熱紋的產(chǎn)生。

2.2低溫焊接施工工藝

低溫環(huán)境焊接時(shí)應(yīng)盡量選擇超低氫焊接材料與低氫焊接材料，保證烘焙與保溫措施的嚴(yán)格執(zhí)行，提高焊材質(zhì)量水平。焊前防護(hù)過程中，施工人員應(yīng)在焊接作業(yè)區(qū)域搭建防護(hù)棚，形成焊接封閉空間，盡量避免損失熱量。若施工企業(yè)沒有條件搭建防護(hù)棚時(shí)，施工人員還應(yīng)在焊接防護(hù)區(qū)域采用其他合理防護(hù)措施，并在氣體保護(hù)焊過程中充分保護(hù)焊接氣瓶，避免氣溫過低。為了保證焊接質(zhì)量，施工人員還應(yīng)合理控制層間溫度與預(yù)熱溫度。低溫焊接時(shí)，預(yù)熱溫度應(yīng)稍高于常溫下的焊接溫度，確定構(gòu)件焊接區(qū)域方向，使其大于或等于二倍鋼板厚度的木材，焊接溫度不得低于預(yù)熱溫度的基本標(biāo)準(zhǔn)：≥20℃。除此之外，施工人員在焊接期間還應(yīng)加大定位焊熱輸入，選擇正式焊接相同的預(yù)熱條件，增大焊縫截面與長(zhǎng)度，不得在坡口外的母材上打弧。為了避免因定位焊接引起收縮裂紋問題，施工人員應(yīng)在熄弧時(shí)填滿弧坑，采用擺幅焊接方法，在嚴(yán)格控制層間溫度的基礎(chǔ)上，保證焊接后熱與保溫效果。

2.3機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)械生產(chǎn)、發(fā)展進(jìn)步的結(jié)果，在現(xiàn)代化技術(shù)的沖擊下，機(jī)械生產(chǎn)、制造需要提高生產(chǎn)質(zhì)量，需要技術(shù)革新，而這些需求的出現(xiàn)為機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的產(chǎn)生提供了條件，通過利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行機(jī)械焊接的相關(guān)計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過程的自動(dòng)化控制，當(dāng)然，對(duì)焊接過程的控制并非盲目的控制和沒有原則的控制，而是建立在自動(dòng)化焊接技術(shù)的應(yīng)用需求上實(shí)現(xiàn)的控制，通過研究自動(dòng)化焊接技術(shù)中出現(xiàn)的問題，對(duì)其設(shè)置控制參數(shù)，采用控制程序來減少焊接技術(shù)中產(chǎn)生的問題，以此提高生產(chǎn)效率，保證機(jī)械焊接質(zhì)量。此外需要注意的是，自動(dòng)焊接技術(shù)的自動(dòng)化控制技術(shù)需要機(jī)械設(shè)備為依托，才能實(shí)現(xiàn)高效的控制，因此，控制技術(shù)的應(yīng)用并不是獨(dú)立、單獨(dú)存在的，而應(yīng)是結(jié)合了相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，如自動(dòng)焊接專機(jī)、焊接機(jī)器人等工具，以此才能更好地應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的高效控制，保證焊接質(zhì)量，提高焊接效率。

3焊接自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

1）集成化發(fā)展對(duì)于焊接自動(dòng)化技術(shù)來說，現(xiàn)階段存在的主要問題仍然是各方面功能的不完善，很多領(lǐng)域不能集中在一起。在未來發(fā)展的過程中，焊接自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該將設(shè)備與計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)結(jié)合到一起，要求系統(tǒng)控制上的集成化發(fā)展，注意軟件以及信息數(shù)據(jù)上的一體化進(jìn)步。有關(guān)人員還應(yīng)該注意在焊接自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)中，符合用戶的基本需求，將硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)融合在一起，根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)的變化采用不同的設(shè)計(jì)理念，并且加強(qiáng)控制功能在其中的作用，提升集成化的工作效率;也可以在一定程度上對(duì)焊接自動(dòng)化的應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，并且縮短焊接自動(dòng)化技術(shù)的生產(chǎn)時(shí)間，盡可能在整體上帶動(dòng)焊接的質(zhì)量和水平。2）智能化發(fā)展對(duì)于大部分行業(yè)領(lǐng)域來說，智能化都是自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。焊接自動(dòng)化技術(shù)的智能化發(fā)展，就是指將應(yīng)用于焊接自動(dòng)化裝備中的控制技術(shù)進(jìn)行融合，通過傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)等方面的應(yīng)用，從而在不同的工作環(huán)境中保證焊接自動(dòng)化技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，并且可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)焊接生產(chǎn)過程中存在的故障和問題，完成相應(yīng)的指令操作。同自動(dòng)化技術(shù)相比，智能化最大的不同就是將人的部分思維方式轉(zhuǎn)移到其中，是對(duì)焊接工藝的一種有效優(yōu)化，可以自動(dòng)根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行技術(shù)參數(shù)上的改善，從而提高焊接過程中的質(zhì)量。例如，在激光自動(dòng)化的焊接過程中，智能化的發(fā)展是指可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)工件的位置是否符合要求。這是保障工藝有效進(jìn)行的重要手段。3）網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的前提下，焊接自動(dòng)化技術(shù)中的接口非常普遍。在這個(gè)過程中，它也將朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。所謂的網(wǎng)絡(luò)化就是指在通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，可以實(shí)現(xiàn)不同焊接項(xiàng)目在信息、數(shù)據(jù)上的有效連通，可以通過終端電子設(shè)備的方式將焊接項(xiàng)目聯(lián)系到一起，從而實(shí)現(xiàn)焊接過程中的遠(yuǎn)程監(jiān)控模式。這個(gè)過程可以實(shí)現(xiàn)焊接技術(shù)的一體化控制，實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域上的資源共享，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在工作過程中可能存在的漏洞，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。此外，焊接自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)起步比較晚，還沒有形成一定的成熟體系，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也有效避免了“信息孤島”現(xiàn)象，從而在工廠生產(chǎn)中可以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

在智能焊接技術(shù)實(shí)際發(fā)展與應(yīng)用的過程中，需制定完善的技術(shù)方案，總結(jié)具體的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與方法，并在實(shí)際工作中，協(xié)調(diào)各方面技術(shù)之間的關(guān)系，確保在新時(shí)期發(fā)展的過程中，提升焊接工程的建設(shè)質(zhì)量與效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 邱慶軍，吳靜，沈冀江.自動(dòng)化焊接技術(shù)中的難點(diǎn)探討[J].無線互聯(lián)科技，2020，17（02）：161-162.

[2] 李民主.計(jì)算機(jī)技術(shù)在焊接自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，18（05）：114-116.