陳海波 封三偉

摘 要：高效焊接在當(dāng)今時(shí)代中有著廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)高效焊接的基本概念以及板材切割的基本概念做出了說明，分析了高效焊接中的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)高效焊機(jī)的未來發(fā)展做出了合理的推斷。

關(guān)鍵詞：焊接裝備；切割裝備；工程制造

中圖分類號(hào)：TG43；TG48 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）23-0044-02

Application of Welding and Cutting Equipment in High Efficiency

Welding of Engineering Manufacturing

CHEN Haibo FENG Sanwei

（Henan Jianghe Machinery Co.， Ltd.，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： Efficient welding has a wide range of applications in the current era. This paper explained the basic concepts of efficient welding and the basic concepts of sheet metal cutting， analyzed the key technologies in high-efficiency welding， and made a reasonable inference for the future development of high-efficiency welding machines.

Keywords： welding equipment；cutting equipment；engineering manufacture

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，機(jī)械制造及其自動(dòng)化成為當(dāng)今時(shí)代的熱門發(fā)展方向，很多現(xiàn)代新興的技術(shù)被應(yīng)用于機(jī)械制造及其自動(dòng)化中。其中，切割與焊接是機(jī)械制造及其自動(dòng)化中非常重要的兩個(gè)部分，研究并發(fā)展這兩個(gè)部分具有重要的意義。

1 高效焊接的相關(guān)概念

高效焊接指的是比傳統(tǒng)的焊接工藝具有更高的焊接效率的焊接技術(shù)，這種焊接技術(shù)在當(dāng)今時(shí)代具有重要的意義?！昂附印敝傅氖怯酶邷馗邏杭夹g(shù)讓兩個(gè)不同的物質(zhì)連接在一塊，而“高效焊接”的“高效”主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：焊接的質(zhì)量更高、焊接的速度更快。高效焊接可以分為不同的種類，而不同種類所使用的焊接技術(shù)也不盡相同。

切割與焊接技術(shù)是高效焊接技術(shù)中的核心技術(shù)，前者是對(duì)焊接材料的預(yù)處理，后者是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)相連的過程，兩者對(duì)高效焊接技術(shù)都有至關(guān)重要的作用。

2 板材切割機(jī)的使用

切割實(shí)現(xiàn)了焊接材料的預(yù)處理，是高效焊接中不可或缺的技術(shù)之一。目前，市場上有兩類主流的板材切割機(jī)，包括等離子切割機(jī)和激光切割機(jī)[1]。以下從其性質(zhì)和使用特點(diǎn)對(duì)兩類切割機(jī)展開說明。

2.1 等離子切割機(jī)

等離子切割機(jī)采取的主要技術(shù)手段是精細(xì)等離子小孔切割技術(shù)。一般而言，等離子切割機(jī)常常被應(yīng)用在對(duì)中厚板的切割中。切割結(jié)束后，相關(guān)人員還必須對(duì)切割出來的半成品進(jìn)行進(jìn)一步的處理，如孔加工、坡口加工等。精細(xì)等離子小孔切割技術(shù)應(yīng)用高精度，高速度的數(shù)控機(jī)床以及精細(xì)等離子切割電源，其在系統(tǒng)的控制下可以智能地控制氣體流量，對(duì)板材實(shí)現(xiàn)圓孔切割。這種切割技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)為：能夠提升電弧挺度、較好地減少切割面的維度、減少整個(gè)切割的工序，對(duì)降低切割的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本有很大的好處。

2.2 激光切割機(jī)

在機(jī)械生產(chǎn)與制造中，激光切割機(jī)往往應(yīng)用在對(duì)三維成形件下料和平板下料的切割中。激光切割機(jī)可以分為很多種類，包括固體激光切割、二氧化碳激光切割、光纖激光切割。正是由于激光切割具有多種種類，其才能夠廣泛地使用于不同的切割場景中。和傳統(tǒng)的切割技術(shù)相比，激光切割在切割質(zhì)量和效率上都有了很大的提升，其是真正意義上的高效切割。

3 高效焊接技術(shù)

高效焊接技術(shù)是很多相關(guān)技術(shù)的結(jié)合。正是這些相關(guān)技術(shù)的結(jié)合使用，高效焊接技術(shù)才能夠在現(xiàn)階段的市場環(huán)境中迅速發(fā)展，才能被廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中。以下對(duì)高效焊接技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)展開論述。

3.1 智能化焊接設(shè)備

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。智能化焊接技術(shù)的發(fā)展成為一種可能。智能化焊接技術(shù)是計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)的一種具體應(yīng)用。智能化焊接設(shè)備系統(tǒng)和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)存在本質(zhì)上的差別，其是針對(duì)焊接系統(tǒng)的需求、基礎(chǔ)焊接系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)焊接系統(tǒng)的特征進(jìn)行分析而設(shè)計(jì)出來的一種專用的焊接設(shè)備智能處理系統(tǒng)。

應(yīng)用智能化焊接設(shè)備可以節(jié)省很多人力，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接材料的自動(dòng)傳輸，對(duì)焊接材料的性質(zhì)進(jìn)行判斷，在此基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)材料焊接的自動(dòng)化。

3.2 焊接組合夾具

大型零部件焊接與小型零部件焊接相比需要處理更多的焊接問題，這是因?yàn)榇笮土悴考暮附油枰附佣鄠€(gè)小一點(diǎn)的零部件，所以大型零部件的焊接是更困難、更費(fèi)時(shí)的。傳統(tǒng)的焊接技術(shù)很難對(duì)大型零部件的焊接做好精確的控制，其往往需要浪費(fèi)很多時(shí)間在大型零部件不同部分的拼接上。而焊接組合夾具在很大的程度上可以解決傳統(tǒng)焊接中的零部件拼接問題。通過焊接夾具的使用，大型零部件的焊接過程能夠更智能化，這更利于在機(jī)械化制造的生產(chǎn)流程中的應(yīng)用。

3.3 自動(dòng)化焊接技術(shù)

應(yīng)用自動(dòng)化焊接技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)能夠極大地提升焊接的效率。雙絲焊接技術(shù)就是自動(dòng)化焊接技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。采用雙絲焊接技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，焊接材料表面可以形成較深的熔深，這能夠較好地提升焊縫的質(zhì)量。除此之外，雙絲焊接技術(shù)還可以廣泛地應(yīng)用在不同類型的焊接中，如直線型焊接、規(guī)則型曲線焊接和不規(guī)則曲線焊接。

3.4 計(jì)算機(jī)輔助建模

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)建模已經(jīng)成為一種較為成熟的應(yīng)用。應(yīng)用計(jì)算機(jī)建模軟件，建模者可以快速地建好復(fù)雜形狀的模型。通過模型制造裝置，電子信息化的模型很容易被建成使用。計(jì)算機(jī)輔助建模設(shè)計(jì)能夠被應(yīng)用在焊接中。這是因?yàn)橛刑囟ㄐ枨蟮暮附訆A具往往具有復(fù)雜的外形，通過建模技術(shù)能夠較好地建立相關(guān)模型，可以使夾具的設(shè)計(jì)和制造簡單。然而，當(dāng)前的計(jì)算機(jī)輔助建模中扔存在很多問題，如建模流程復(fù)雜、建模效率不高、夾具的鑄造效率不高等，這些問題需要相關(guān)人員的進(jìn)一步優(yōu)化。

3.5 數(shù)字化焊接電源

信號(hào)可以分為兩大類：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)中使用的信號(hào)大都為模擬信號(hào)。使用模擬信號(hào)具有的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速地被收集和傳遞。但是，模擬信號(hào)的使用也具有一定的缺點(diǎn)，即信號(hào)的準(zhǔn)確度難以得到保障，對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確度判斷具有更大的難度。在這種情況下，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的信號(hào)逐漸從模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變。而在模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變的過程中，以下兩個(gè)方面是需要被注意的：①信號(hào)收集的保真性；②信號(hào)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。在焊接過程中，焊接質(zhì)量與電源性能的好壞具有很大的聯(lián)系。而在焊接的電源性能從模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變后，焊接的質(zhì)量就能夠得到很大的提升。通過使用數(shù)字信號(hào)，焊接人員能夠?qū)附与娫催M(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

4 高效焊接技術(shù)的發(fā)展

隨著社會(huì)需求的不斷提升，焊接技術(shù)必定會(huì)遇到新的挑戰(zhàn)。通過對(duì)當(dāng)前的大環(huán)境進(jìn)行分析，筆者認(rèn)為高效焊接技術(shù)具有如下發(fā)展方向。

4.1 全面化

隨著高效焊接技術(shù)的進(jìn)一步普及，很多傳統(tǒng)企業(yè)所應(yīng)用的技術(shù)必定會(huì)向高效焊接技術(shù)發(fā)展。在這種情況下，高效焊接技術(shù)必將走向全面化的進(jìn)程。也就是說，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)必將被高效焊接技術(shù)所取代。

4.2 智能化

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)技術(shù)都得到了很大的發(fā)展。在這些技術(shù)的共同促進(jìn)下，高效焊接技術(shù)中的智能處理技術(shù)必定會(huì)得到質(zhì)的飛躍。因此，高效焊接技術(shù)必定會(huì)向更智能化的方向發(fā)展。隨著高效焊接技術(shù)的智能化，其焊接速度將會(huì)得到進(jìn)一步的提升。除此之外，高效焊接技術(shù)的焊接質(zhì)量也能夠得到更好的保障。通過對(duì)智能設(shè)備的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行判斷，筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)智能技術(shù)變得成熟后，相關(guān)智能設(shè)備的質(zhì)量會(huì)有所下降。這也意味著，在高效焊接技術(shù)變得相對(duì)成熟后，焊接的經(jīng)濟(jì)成本定能在一定程度上得以下降。

5 結(jié)語

高效焊接技術(shù)包含多種關(guān)鍵技術(shù)，如智能化焊接設(shè)備、焊接組合夾具、自動(dòng)化焊接技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助建模、數(shù)字化焊接電源，這些都能夠有效地提升焊接的效率。隨著焊接技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，高效焊接將會(huì)朝著全面化和智能化這兩個(gè)方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋恒昌，劉菲菲.焊接與切割裝備在工程機(jī)械制造高效焊接中的應(yīng)用[J].化工管理，2018（16）：150.