節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接中的應(yīng)用

1、節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接中的應(yīng)用 摘要:隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接技術(shù)也有了很大提高，一些新機械、新工藝得到了推廣與應(yīng)用，并且，為符合我國節(jié)能環(huán)保之戰(zhàn)略目標(biāo)，節(jié)能環(huán)保焊接技術(shù)是今后發(fā)展的方向，可以有效的提高焊接工程的工作效率與工作質(zhì)量，加強對節(jié)能環(huán)保焊接技術(shù)的研究具有非常重要的意義。 關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保；焊接；應(yīng)用； 中圖分類號：te08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號： 近年來，很多國家都將節(jié)能、環(huán)保作為今后發(fā)展的方向，我們國家也不例外。在焊接技術(shù)的應(yīng)用上，我國落后于國際先進水平，因此，在今后的發(fā)展過程中，我們應(yīng)當(dāng)通過技術(shù)創(chuàng)新，提高焊接質(zhì)量，提高工作效率，堅持節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展理念，使我國焊接技術(shù)跨上

2、一個新的臺階，步入國際先進水平。 一、節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接中的應(yīng)用 1.逆變焊機 逆變焊機具有焊接性能好、動特性好、動態(tài)反應(yīng)速度快、質(zhì)量輕、體積小、焊接速度快、效率高、多功能等優(yōu)點，因此易于實現(xiàn)焊接機械化和自動化；逆變電源功率因數(shù)達(dá)0.95以上，總體效率可以達(dá)到85%92%，比傳統(tǒng)焊機平均節(jié)電25%60%，空載時電耗只有3050w，節(jié)能效果明顯。為了說明逆變焊機的節(jié)能效果和優(yōu)越性，把逆變式弧焊整流器和幾種傳統(tǒng)的弧焊機主要技術(shù)性能指標(biāo)列于表l，以便對比。 表1逆變式弧焊整流器與傳統(tǒng)弧焊機主要性能比較 2.熔化極氣體保護焊 熔化極氣體保護焊(gmaw)具有高效、節(jié)能和便于自動化的特點，是目前用得

3、最多的一種焊接方法也是自動線上和焊接機器人的首選熔焊方法。據(jù)不完全統(tǒng)計，在汽車零部件、集裝箱和工程機械行業(yè)中，基本上全部采用氣體保護焊；而一般機械、鐵路車輛和重型機械行業(yè)的比例都超過50%；在造船、鍋爐和金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)由于埋弧自動焊的用量較大，co2氣體保護焊的比例相對較低。隨著實踐的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)由不同氣體組成的混合氣體比用單一氣體更易得到好的焊接結(jié)果?，F(xiàn)在，采用混合氣體的趨勢越來越強，混合氣體的種類也越來越多，探索其在gmaw中的影響規(guī)律有著極大的社會效益。 3.智能機器人焊接 近些年，隨著模糊控制理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及專家系統(tǒng)理論的發(fā)展，模擬焊工操作的智能控制方法已經(jīng)在焊接過程中成功

4、應(yīng)用，對焊縫成形的質(zhì)量取得了較好的控制結(jié)果。國內(nèi)外對遙控技術(shù)的研究成果較多，遙控焊接正向著實用化的方向發(fā)展。美國發(fā)射到火星上的索杰納機器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實例。目前，關(guān)節(jié)式焊接機器人已在汽車制造、航空航天、工程機械、船舶等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用，但對一些危險、惡劣及特殊環(huán)境下，例如航天空間、深海作業(yè)、管道內(nèi)外焊接等，傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)式焊接機器人難以完成，為此需要研究發(fā)展新型的特種焊接機器人，我國在管道焊接機器人、水下焊接機器人、爬壁焊接機器人、球罐焊接機器人等方面進行了研究，培養(yǎng)了隊伍，取得了一批研究成果，在某些技術(shù)方面達(dá)到了國際先進水平。 4.振動焊接技術(shù) 振動焊接技術(shù)是在金屬焊接的過程中，

5、對被焊件施加振動處理的一項焊接工藝，它起到細(xì)化晶粒的作用，在熱狀態(tài)下通過熱塑性變形來調(diào)整應(yīng)變而降低殘余應(yīng)力，這樣可有效防止焊接裂紋的形成和工件的畸變，提高構(gòu)件的疲勞壽命，增強焊縫的力學(xué)性能，達(dá)到提高焊接質(zhì)量的目的。并且可以省去焊后消應(yīng)力處理，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本?？梢灶A(yù)言，振動焊接的推廣和應(yīng)用必將給焊接生產(chǎn)行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。大連理工大學(xué)的陳源從振動焊接減少焊接變形方面，采用先進的有限元方法進行了計算，論證了振動焊接在控制變形方面的作用;劉峰研究了振動焊接對焊接裂紋的影響，通過理論分析和數(shù)值模擬指出振動焊接在防止和減少焊接裂紋方面具有明顯的效果。 國外也對振動焊接進行了研究。tsen

6、g研究了焊弧擺動對焊接質(zhì)量的影響，指出由于擺動的作用，使得焊接速度得以提高有利于焊接凝固，提高焊接區(qū)的力學(xué)性能。tewarisp詳細(xì)研究了軸向振動對焊接件拉伸特性的影響，其結(jié)論是：經(jīng)過振動焊接的構(gòu)件的屈服強度、極限拉伸強度和破壞強度有顯著提高。 二、節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接輔助工藝中的應(yīng)用 1.振動時效 振動時效(vsr)是利用一受控振動能量對金屬工件進行處理，以消除工件殘余應(yīng)力。振動時效的顯著優(yōu)點是節(jié)能環(huán)保、降低成本、縮短周期。與熱時效相比，節(jié)約成本90%以上，節(jié)能95%以上，節(jié)約投資90%以上。振動時效快，一般僅需30min,最長不超過1h，而且設(shè)備輕便，工藝簡單，適應(yīng)性強，優(yōu)點很突出。vs

7、r在我國從無到有，現(xiàn)已有幾千臺vsr設(shè)備在我國機床、模具、鍛壓、航空、發(fā)電等行業(yè)生產(chǎn)中運行7。節(jié)能減排效果明顯的頻譜諧波振動時效技術(shù)與傳統(tǒng)的熱時效相比，振動時效技術(shù)節(jié)能95%以上，完全克服了以煤為燃料的熱時效爐存在的嚴(yán)重污染問題，實現(xiàn)零排放。與傳統(tǒng)亞共振相比，頻譜諧波振動時效技術(shù)的應(yīng)用覆蓋而從原有的23%提高到了100%，并徹底解決了傳統(tǒng)亞共振技術(shù)噪音大、應(yīng)用而窄、工藝操作復(fù)雜、長期無法納入企業(yè)正式生產(chǎn)工藝問題。推廣應(yīng)用頻譜諧波振動時效技術(shù)具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。 2.隨焊錘擊 隨焊錘擊是在焊接過程中通過實時錘擊焊縫及近縫區(qū)金屬材料從而消除或減小焊后金屬塑性影響的一種加工工藝。利用隨焊錘

8、擊技術(shù)能夠有效地控制焊接橫向及縱向收縮變形，實時調(diào)整焊接接頭的殘余應(yīng)力分布狀態(tài)，從而真正實現(xiàn)動態(tài)低應(yīng)力、無熱裂、小變形焊接。因此，能節(jié)約大量的能源和資金，給國家和企業(yè)將帶來前景廣闊的經(jīng)濟效益和社會效益。 對于不同的試件和焊接條件，應(yīng)采用不同的焊接錘擊參數(shù)，但現(xiàn)有的隨焊錘擊裝置存在參數(shù)調(diào)節(jié)困難，個別參數(shù)調(diào)節(jié)不可實現(xiàn)等缺點，所以提出了參數(shù)可調(diào)的隨焊錘擊方式?？烧{(diào)隨焊錘擊方式采用錘擊頻率控制，保證被處理金屬在每次錘擊間隔中有充分的時間進行塑性反彈，使之在而內(nèi)產(chǎn)生兩維塑性伸長，釋放焊接過程中的殘余拉應(yīng)變，大幅度提高了焊接接頭的疲勞強度。錘擊力、錘擊距離的控制均采用按鈕控制，電機調(diào)節(jié)，使其參數(shù)的調(diào)整方便

9、可靠，從而保證焊接過程中當(dāng)焊接材料和焊接條件變化時可隨時調(diào)整錘擊參數(shù)，進一步提高焊機的工作效率。 三、結(jié)束語 雖然我國在節(jié)能環(huán)保高效焊接技術(shù)應(yīng)用方而做了大量工作，并取得了可喜的成績，但與先進國家相比，還有相當(dāng)大的差距。因此要繼續(xù)大力推廣節(jié)能環(huán)保高效焊接技術(shù).加強消化吸收引進的高效節(jié)能焊接技術(shù)，并創(chuàng)新提高，克服總是依賴進口的思想。 參考文獻(xiàn): 【1】盧薇，李之中，馬新國.逆變焊機的研究與探討j.山西機械，2001 【2】林尚揚，關(guān)橋.我國制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究j.熱加工,2004 【3】許燕玲，林濤，陳善本.焊接機器人應(yīng)用現(xiàn)狀與研究發(fā)展趨勢j.金屬加工，2010. 【4】朱政強，陳立功，倪純珍.振動焊接_藝的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向j.焊接,2003 【5】馬曉麗，華學(xué)明，吳毅雄.高效焊接技術(shù)研究現(xiàn)