探析工程機(jī)械焊接工藝的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

劉友軍，宋慶雷

（徐州巴特工程機(jī)械股份有限公司，江蘇 徐州 221000）

1 焊接工藝的發(fā)展歷程

焊接工藝最早起始于我國(guó)的古代，在當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于制造兵器。但伴隨著十九世紀(jì)科學(xué)家的所發(fā)現(xiàn)的集中能源來焊接金屬的材料，進(jìn)而使得焊接工藝在外國(guó)的工業(yè)發(fā)展中得到了更為廣闊的應(yīng)用，緊接著鋁熱劑的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)鋁熱焊接技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步，逐漸出現(xiàn)了氣焊技術(shù)和電弧焊接技術(shù)，同時(shí)推動(dòng)了焊接工藝在工程機(jī)械制造上面的應(yīng)用。使得工業(yè)機(jī)械的制造效率也不斷提高，在此期間焊條的研發(fā)和使用都得到了一定的提高。電焊技術(shù)及氣焊技術(shù)成為了目前這一階段工程機(jī)械焊接的主要技術(shù)。由美國(guó)的科學(xué)家發(fā)明的在焊接工藝中將焊接技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)融合到一起形成了自動(dòng)電焊機(jī)的出現(xiàn)，這一發(fā)明的出現(xiàn)標(biāo)志著工程機(jī)械焊接工藝從手工階段向自動(dòng)焊接階段轉(zhuǎn)入。在此期間，焊接工藝也進(jìn)入了發(fā)展快速時(shí)期。不斷有新的技術(shù)和工藝出現(xiàn)，同時(shí)降低了勞動(dòng)力的使用，提高了工作效率。二十世紀(jì)以來，氣體保護(hù)下的電弧焊、二氧化碳保護(hù)下的電弧焊、混合氣體焊接等一系列先進(jìn)的焊接技術(shù)的不斷出現(xiàn)，技術(shù)方面也逐漸提高，也應(yīng)用于建筑、軍事、航空航天等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。工程機(jī)械行業(yè)在我國(guó)也經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)尤其是近三十年的壯大發(fā)展，取得了較大的進(jìn)步和技術(shù)的提升，在機(jī)械化、高效化、自動(dòng)化、環(huán)保和節(jié)能等方面有了全面性的發(fā)展。相對(duì)于以前的中國(guó)有了很大的進(jìn)步，但是較發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r與之相差較大。但是隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技水平的不斷提升，經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入，我國(guó)逐漸出現(xiàn)一批新型的高科技人員，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)等方面的發(fā)展有主導(dǎo)性作用。無論在什么時(shí)候我們都面臨著機(jī)遇與機(jī)緣，我們應(yīng)學(xué)會(huì)迎難而上，但在挑戰(zhàn)的同時(shí)，又為我國(guó)工程機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展搭建好了舞臺(tái)。

2 工程機(jī)械中焊接工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

在現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)主義的不斷發(fā)展中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)機(jī)械制造也獲得了很大的進(jìn)步，焊接工藝逐步發(fā)展成熟，應(yīng)用于我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)。在我國(guó)，當(dāng)前的焊接工藝主要分為三大方式。①全自動(dòng)化焊接。全自動(dòng)焊接，就是使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，使用全自動(dòng)化技術(shù)，用先進(jìn)的焊床或者是使用機(jī)器人進(jìn)行焊接，不需要人工的操作，同時(shí)還保障了焊接的質(zhì)量和效率，大大降低了人力資源成本和所需焊接的原材料。全自動(dòng)焊接工藝廣泛應(yīng)用工業(yè)機(jī)械制造中去。②半自動(dòng)化焊接工藝。與全自動(dòng)焊接原理相似，都是主要借助焊接機(jī)進(jìn)行焊接工作，但與自動(dòng)焊接技術(shù)不同的是需要工作人員的輔助操作。半自動(dòng)焊接技術(shù)比自動(dòng)化焊接技術(shù)自動(dòng)化程度略低，自適應(yīng)控制自動(dòng)化焊機(jī)等都需要工人的輔助工作。③手工焊接技術(shù)。所謂的人工焊接技術(shù)就是本著以人為主的原則，通過工作人員對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行控制，操作難度會(huì)有所增大，工作強(qiáng)度也會(huì)變大。同時(shí)對(duì)工作人員的焊接技術(shù)也有較高的要求，每個(gè)焊接過程都需要焊接工人自己獨(dú)立完成。在當(dāng)今的科技生產(chǎn)工作中，許多工程制造企業(yè)為提高整體的工作效率，和工作質(zhì)量，通常會(huì)使用流水線的工作模式，大大節(jié)約了人工成本和提高工作效率。在制造過程中結(jié)合使用全自動(dòng)化焊接、半自動(dòng)化焊接與手工焊接的使用，保障了整體生產(chǎn)工作的高效性和焊接的質(zhì)量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展，人們對(duì)于資源和技術(shù)的需求也越來越大，同時(shí)工業(yè)發(fā)展的規(guī)模也在不斷壯大，全世界都陷入到了經(jīng)濟(jì)資源不足的危機(jī)中去。社會(huì)的不斷發(fā)展，同時(shí)也對(duì)機(jī)械焊接工藝的要求越來越高，形成高要求、高質(zhì)量、高發(fā)展的要求。在工程機(jī)械焊接工程的應(yīng)用中，也不斷有智能機(jī)器人加入了機(jī)械焊接工業(yè)中去，機(jī)器人的使用，可以很好的控制能耗，焊接的精準(zhǔn)度較人們也有更高的技藝，機(jī)器人可以不懼疲倦的不斷進(jìn)行工作，工作效率更為高效，能耗更低，品質(zhì)更好。

工程機(jī)械焊接工藝的發(fā)展與工業(yè)發(fā)展水平有著直接性的聯(lián)系，國(guó)內(nèi)當(dāng)前也加強(qiáng)了對(duì)工程機(jī)械焊接工藝方面的研究和關(guān)注，并且逐漸研究出了多種多樣先進(jìn)的機(jī)械焊接工藝，這些技術(shù)的使用讓工程機(jī)械焊接工藝的發(fā)展更加成熟。工程機(jī)械焊接工藝也逐漸在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)得到了發(fā)展，包括一些工藝的設(shè)計(jì)、研究、制造、維護(hù)等。先進(jìn)的焊接工藝的有效使用，能過有效的減少對(duì)現(xiàn)有能源和資源的浪費(fèi)成都。為國(guó)家的可持續(xù)性發(fā)展作出貢獻(xiàn)。在此期間，也不斷開發(fā)出了自動(dòng)化、智能化等邪性的焊接工藝，逐漸應(yīng)用于工程機(jī)械制造行業(yè)。之前的焊接設(shè)備通常廣泛應(yīng)用于材料鏈接中，很少的發(fā)揮了焊接工藝在工程機(jī)械中的使用。并且之前的焊接技術(shù)低下，焊接設(shè)備老舊，無法達(dá)到高效率的使用。我國(guó)對(duì)機(jī)械焊接工藝的研發(fā)有了重大發(fā)現(xiàn)，焊接設(shè)備也得到了優(yōu)化，焊接技術(shù)同事也得到了空前的發(fā)展。同時(shí)智能機(jī)器焊接的出現(xiàn)，可通過輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)焊接操作，進(jìn)而降低了不必要的人力的消耗，同時(shí)也提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。目前這種智能機(jī)器焊接已經(jīng)達(dá)到了十分廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的主要技術(shù)力量，時(shí)也提高了工業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度。

3 工程機(jī)械中焊接工藝的發(fā)展趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)信息化進(jìn)程的不斷加快，同時(shí)也促進(jìn)了工程機(jī)械焊接工藝的發(fā)展，機(jī)械焊接工藝逐步向智能化、綠色化、自動(dòng)化發(fā)展。我國(guó)逐步步入老齡化時(shí)期，勞動(dòng)力密集時(shí)期即將過去，因而提高焊接工藝現(xiàn)代化和自動(dòng)化也是現(xiàn)在科技發(fā)展的大勢(shì)所趨。

3.1 數(shù)字化發(fā)展

在我國(guó)工程機(jī)械焊接工藝的發(fā)展中，全面應(yīng)用數(shù)字化形式的機(jī)械焊接技術(shù)，能不斷提高焊接工藝的效率，使企業(yè)能夠獲得更為精準(zhǔn)的產(chǎn)品和實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化。在現(xiàn)代化發(fā)展的大背景下我們國(guó)家雖然已經(jīng)在焊接工藝中逐漸實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的發(fā)展，但從根本上來講，我國(guó)使用的數(shù)字化就是應(yīng)用在管理方面而不是應(yīng)用在工程機(jī)械焊接工藝上。在焊接工程上，工作人員應(yīng)通過數(shù)字化來控制機(jī)械焊接的應(yīng)用，很好的推廣數(shù)字化在工程機(jī)械焊接工藝中的使用，進(jìn)而保證企業(yè)能夠快速地發(fā)展。只有很好的應(yīng)用數(shù)字化的焊接技術(shù)，才能夠在我國(guó)當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)較為激烈的市場(chǎng)中提高競(jìng)爭(zhēng)力，得到全面化發(fā)展。在我國(guó)工程機(jī)械焊接過程中，就必須全面的使用數(shù)字化的控制手段，推動(dòng)我國(guó)工程機(jī)械焊接行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)上，自然能夠很好的作用于企業(yè)長(zhǎng)期的生產(chǎn)當(dāng)中。

3.2 人性化發(fā)展

在當(dāng)前國(guó)內(nèi)進(jìn)行工程機(jī)械焊接作業(yè)的時(shí)候，主要使用的是智能化的焊接設(shè)備，將有多種智能化新技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械焊接工藝當(dāng)中，如一些數(shù)字化技術(shù)、圖形化操作技術(shù)等一系列先進(jìn)的智能化技術(shù)。這些技術(shù)只需要操作人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作就能夠完成相應(yīng)的焊接工作?，F(xiàn)在所使用的一些智能焊接設(shè)備，都具有相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在具體的焊接過程中，能將具體的工藝技術(shù)焊接流程及一些產(chǎn)品數(shù)據(jù)都能夠帶入到機(jī)械焊接工藝中去，確保焊接工作高質(zhì)量完成。在此期間系統(tǒng)也具備人際交往和參數(shù)控制等多種功能，一旦這些智能化機(jī)器焊接時(shí)出現(xiàn)故障，需要工人立刻來維修和繼續(xù)操作，防止由于設(shè)備出現(xiàn)的故障而造成焊接工作的無法正常進(jìn)行。這些年來在智能機(jī)器焊接技術(shù)的發(fā)展中，人機(jī)交互的技術(shù)也逐漸更加完善，這項(xiàng)工藝技術(shù)也逐漸出現(xiàn)人性化管理的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 綠色可持續(xù)發(fā)展

國(guó)內(nèi)的焊接工藝與國(guó)外的焊接工藝相比仍處于落后的狀態(tài)，現(xiàn)在在工程機(jī)械中主要還是以手工焊接方式為主，很少使用全自動(dòng)化焊接技術(shù)。手工焊接時(shí)出現(xiàn)的影響性因素比較多，無法保證焊接工作的質(zhì)量問題。同時(shí)在焊接過程中經(jīng)常會(huì)造成資源的浪費(fèi)。綠色可持續(xù)發(fā)展工藝是我國(guó)工程機(jī)械焊接工藝的發(fā)展大趨勢(shì)，在我國(guó)未來的發(fā)展中應(yīng)把綠色可持續(xù)發(fā)展作為首要條件。要想達(dá)成綠色可持續(xù)發(fā)展需要借助新技術(shù)在焊接工藝中的應(yīng)用，這就需要我國(guó)焊接行業(yè)可以積極引薦國(guó)外的先進(jìn)的焊接設(shè)備，并結(jié)合自身的要求研發(fā)出適合我國(guó)綠色可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的機(jī)械焊接設(shè)備。

3.4 融入網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)操作

在現(xiàn)代化工程機(jī)械焊接工藝中，主要應(yīng)用著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在自動(dòng)化焊接技術(shù)中需要計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為基礎(chǔ)才得以正常的運(yùn)行。正確的使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)附庸に嚨恼麄€(gè)過程進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，降低了勞動(dòng)力的使用，也能夠很好的改變過去人工操作的傳統(tǒng)情況，這對(duì)執(zhí)行操作的技術(shù)人員來講可以有效的減少由于人工操作帶來的損失，降低了生產(chǎn)的成本提高公司的盈利能力，并降低了由于人工操作的失誤對(duì)工人造成的危害，提高了原材料的使用效率。通過融入網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)操作，只需要對(duì)所需操作的焊接機(jī)器傳輸相關(guān)指令信號(hào)就可以進(jìn)行操作，也可以利用遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)操作技術(shù)對(duì)焊接機(jī)器進(jìn)行檢查和診斷，能夠及時(shí)的對(duì)機(jī)器進(jìn)行維修，提高了焊接效率。除此之外，還可以通過利用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接工藝的控制和把握，對(duì)焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化管理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的共享。

4 總結(jié)

如上所述，我國(guó)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，在工程機(jī)械焊接工藝方面已經(jīng)取得了較為理想的發(fā)展現(xiàn)狀。在很大程度上提高了工程機(jī)械制造中的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。智能化、綠色化、自動(dòng)化等先進(jìn)的技術(shù)的應(yīng)用使得工程機(jī)械焊接工藝發(fā)生了重要的變革。在未來的發(fā)展過程中，更應(yīng)該走可持續(xù)發(fā)展的道路，堅(jiān)持使用自動(dòng)化焊接技術(shù)，將現(xiàn)有的焊接技術(shù)進(jìn)行改革升級(jí)，在原有的焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上加入高科技的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)柔性化、精密化、高效化的可持續(xù)性綠色發(fā)展，同時(shí)可以應(yīng)用振動(dòng)時(shí)效處理，二氧化碳焊機(jī)逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)械化焊接的應(yīng)用模式。使焊接工藝在工程機(jī)械中的應(yīng)用更加節(jié)能環(huán)保綠色化。