自動化焊接技術(shù)及其發(fā)展探討

1、    自動化焊接技術(shù)及其發(fā)展探討    王旭 陳峰【摘 要】近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，我國的機(jī)械焊接行業(yè)取得了長足的進(jìn)步，隨著社會建設(shè)對焊接技術(shù)提出的要求越來越高，借助先進(jìn)科學(xué)技術(shù)全面提高焊接質(zhì)量已成為業(yè)界關(guān)注和研究的重點(diǎn)。在本次研究中以自動化焊接技術(shù)為基礎(chǔ)，對實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行分析。【關(guān)鍵詞】自動化；焊接技術(shù)；發(fā)展引言從焊接自動化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用情況來看，我國缺乏自主開發(fā)能力，導(dǎo)致焊接自動化水平落后于發(fā)達(dá)國家。焊接自動化技術(shù)在石油工程維修中具有廣泛應(yīng)用，尤其在大型儲罐建設(shè)中發(fā)揮重要作用。將焊接自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及主要趨勢作為出發(fā)點(diǎn)，以儲罐建設(shè)中焊接自

2、動化技術(shù)應(yīng)用為例，對焊接自動化技術(shù)進(jìn)行分析。1、概述焊接自動化技術(shù)現(xiàn)狀科學(xué)技術(shù)和信息科學(xué)在不斷進(jìn)步，許多智能化和數(shù)字化方面的技術(shù)也逐漸成熟，而且將這些技術(shù)運(yùn)用在許多工業(yè)領(lǐng)域具有十分顯著的作用。其中焊接技術(shù)進(jìn)入自動化的時代，有效推動我國的工業(yè)發(fā)展進(jìn)入新型階段，尤其將自動化技術(shù)運(yùn)用在汽車零部件焊接過程中，可以有效提升焊接質(zhì)量以及效率，隨著該技術(shù)不斷發(fā)展和廣泛運(yùn)用，對進(jìn)一步拓展焊接產(chǎn)業(yè)具有十分重要的意義。結(jié)合當(dāng)前汽車行業(yè)實(shí)施焊接的實(shí)踐，分析其具體的現(xiàn)狀：第一，焊接方式出現(xiàn)了二氧化碳這一高效化、節(jié)能化焊機(jī)以及埋弧焊機(jī)，對焊接工業(yè)發(fā)展以及生產(chǎn)都帶來積極作用；第二，通過自動化的方式調(diào)節(jié)焊接的參數(shù)，使得焊接

3、工藝逐漸在智能化的背景下取得良好的效果，如智能型的逆變焊機(jī)，不僅操作簡單，在實(shí)際的運(yùn)用方面也比較簡便；第三，先進(jìn)技術(shù)代表焊接機(jī)器人使得自動化裝備的發(fā)展進(jìn)入一個新的節(jié)點(diǎn)，同時該焊接方式的運(yùn)用也逐漸提升該技術(shù)在市場中的份額。但是我們還必須清晰意識到一個問題，當(dāng)前我國焊接的自動化水平仍然和發(fā)達(dá)國家之間存在差異性，出現(xiàn)不平衡發(fā)展的問題，集中表現(xiàn)為：焊機(jī)進(jìn)入自動化的控制和智能化的控制有較大進(jìn)步空間，將集成網(wǎng)絡(luò)與機(jī)器人焊接之間的融合也可以得到優(yōu)化。2、自動化焊接關(guān)鍵技術(shù)2.1、組合化和大型化現(xiàn)階段，對大型自動化焊接設(shè)備的研究更加的深化和具體，使得大量的自動化焊接設(shè)備在大、中、小型焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中得到應(yīng)用，比

4、如中重型厚壁容器焊接中心、集裝箱外殼組裝焊接中心、箱型梁焊接生產(chǎn)線等。很多大型的焊接中心在占地面積上不亞于車間。2.2、機(jī)械技術(shù)相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行信息傳遞要符合要求，機(jī)械技術(shù)根據(jù)設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用情況可知，要具備技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用要求。機(jī)械設(shè)備種類比較多，運(yùn)輸管理過程中，固定裝置和轉(zhuǎn)換裝置等都需要要求，考慮到焊接設(shè)備操作的類型可知，在傳感處理過程中要明確裝置的類型。2.3、高質(zhì)量和高精度正常情況下，焊接機(jī)器人與焊接操作機(jī)在行走機(jī)構(gòu)的定位精度是在0.1mm左右，而焊接機(jī)器人同焊接機(jī)器人配套焊接變位機(jī)在定位精度上是在0.05mm左右。由此可見，自動化焊接設(shè)備在大型的工程機(jī)械制造中作用還是有目共睹的。3、自動

5、化焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢3.1、自動化技術(shù)的柔性化自動化技術(shù)的柔性化是要求焊接自動化項目的關(guān)鍵，根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用要求可知，如何實(shí)現(xiàn)有序化管理是重點(diǎn)。以同類別的產(chǎn)品管理作為前提，土地資源可能存在緊缺的現(xiàn)象，土地的使用價格也比較高，為了節(jié)省成本，在后續(xù)應(yīng)用過程中，要盡量壓縮廠房空間，滿足應(yīng)用要求。生產(chǎn)設(shè)備的要求要不斷提升，一家生產(chǎn)多種產(chǎn)品的企業(yè)，需要明確設(shè)備的具體要求，以選購作為前提，需要了解產(chǎn)品設(shè)備的應(yīng)用要求，自動化技術(shù)的柔性化意義才能體現(xiàn)出來。在自動化焊接設(shè)備管理過程中，要了解柔性化特點(diǎn)，改變應(yīng)用程序后，適當(dāng)對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，能提升生產(chǎn)效率。3.2、機(jī)械焊接過程的智能化控制工程機(jī)械自動化焊接工藝的

6、核心要素在于全流程智能控制，在計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、傳感技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，這些先進(jìn)的技術(shù)元素已經(jīng)在自動化焊接領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，智能化控制特點(diǎn)更加突出，能夠適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境和高精度焊接要求。從當(dāng)前國內(nèi)機(jī)械工程自動化應(yīng)用情況來看，除工藝需要升級外，操作人員素質(zhì)也需要進(jìn)一步提高，尤其是專家級的焊接人才尤其短缺，這就需要在機(jī)械工程生產(chǎn)中加強(qiáng)智能化控制技術(shù)的應(yīng)用，如建立完善的專家系統(tǒng)、部署神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。3.3、綠色化為了可以更好地提升焊接自動化發(fā)展的綜合效率，人們還需要注重今后焊接發(fā)展的環(huán)保性以及可持續(xù)發(fā)展性。焊接行業(yè)要得到長久的發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為一個必然選擇，因此，在今后的發(fā)展過程中，焊接方

7、面需要大力度推廣一些清潔化的生產(chǎn)工藝，尤其是針對噪聲情況、高溫情況、有害氣體和弧光等給環(huán)境帶來的不良影響，都需要在焊接生產(chǎn)中給予減少甚至消除。此外，自動化技術(shù)的發(fā)展還需要積極利用其他外部良好的條件，如積極總結(jié)發(fā)展經(jīng)驗，或者是向其他國家學(xué)習(xí)等，在引進(jìn)技術(shù)方面注重創(chuàng)新，一方面使得焊接自動化的系統(tǒng)可以得到不斷更新?lián)Q代，另一方面逐漸培養(yǎng)本國焊接自動化技術(shù)產(chǎn)權(quán)，充分保障工業(yè)發(fā)展。3.4、自動化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化原有的自動化技術(shù)是利用計算機(jī)直接對設(shè)備進(jìn)行控制和管理的，設(shè)備比較多的企業(yè)，選擇簡單的局域網(wǎng)，計算機(jī)技術(shù)水平不斷進(jìn)步，對通訊管理有嚴(yán)格的要求。在整個完善過程中要明確自動化焊接設(shè)備的一體化應(yīng)用，根據(jù)負(fù)責(zé)區(qū)域和

8、概況可知，網(wǎng)絡(luò)化管理階段，采用合適的操作模式后，能提升安全程度，工人不需要在繁雜的車間忙碌，僅需要進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。3.5、焊接自動化及機(jī)器人操作工程機(jī)械的自動化焊機(jī)及機(jī)器人操作，能夠代替人工從事難度更大、環(huán)境更復(fù)雜、危險性更高的工作，從而使焊接人員勞動安全系數(shù)進(jìn)一步增加，通過自動化技術(shù)提高工程機(jī)械質(zhì)量。隨著人力資源成本的不斷增加，機(jī)器人作業(yè)前景更加樂觀，通過機(jī)器人作業(yè)有利于替代人工勞動，增加作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性和專業(yè)性，從而使工程機(jī)械行業(yè)獲得更可觀的運(yùn)營收益。、4、焊接自動化技術(shù)在石油工程儲罐建設(shè)中應(yīng)用某石油企業(yè)大型儲罐建設(shè)項目詳細(xì)指標(biāo)如下：5臺儲罐，其中3臺1萬立方級原油儲罐，2臺5千立方級原油儲

9、罐。儲罐底板焊接工藝采用埋弧自動焊接技術(shù)，儲罐壁則采用二氧化碳自動焊接技術(shù)。一般情況下，在大型儲罐建設(shè)項目開展過程中，采用焊接自動化技術(shù)的主要實(shí)施方法為埋弧自動焊接。在對儲罐底板與對接接頭進(jìn)行連接時，主要有2種工藝：其一，埋弧自動平焊。其二，碎絲填充埋弧平焊。在進(jìn)行焊接之前，第二種焊接方式要求將碎焊絲放在坡口內(nèi)部，并保證其厚度合理，這樣做的主要目的在于充分提高操作速度，進(jìn)而提升實(shí)際工作效率。通常，為避免埋弧焊接將儲罐底板打透，需先開展手工焊接，做好封底工作。在此基礎(chǔ)上，對坡口及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)進(jìn)行清理，避免污染物影響焊接質(zhì)量。充分干燥后，結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行定位焊接。為充分保證焊接質(zhì)量，焊工應(yīng)該對

10、每段定位焊接焊縫的長度進(jìn)行合理控制。底板焊接結(jié)束后，對儲罐局部變形情況進(jìn)行檢查，結(jié)果顯示：凹凸變形量最大值為30mm，滿足相關(guān)設(shè)計要求。真空試驗結(jié)果證實(shí)，滲透檢測結(jié)果合格。結(jié)束語自動化焊接技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢明顯，考慮到項目的實(shí)際應(yīng)用類型可知，在操作階段，要明確智能化應(yīng)用優(yōu)勢。自動化焊接管理具備發(fā)展?jié)摿Γl(fā)展方向和目前經(jīng)濟(jì)形式相互對應(yīng)，在整個管理階段需要了解理念要求，促進(jìn)整體進(jìn)步。只有做好技術(shù)分析工作，才能保證技術(shù)落實(shí)到位。參考文獻(xiàn)：1 葉潤.汽車產(chǎn)業(yè)中焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展研究j.山東工業(yè)技術(shù)，2018（23）：46.2 王輝.焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢j.中國設(shè)備工程，2018（20）：163-164.3 張江濤.自動化焊接技術(shù)在薄板成