張磊

（大慶石化建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163714）

在工程機(jī)械制造過程中，由于需要將各種原件結(jié)合在一起，以完成工程機(jī)械的建造。機(jī)械設(shè)備的焊接過程使用傳統(tǒng)的焊接工藝進(jìn)行，這種焊接工藝容易出現(xiàn)焊接效率等。不良問題，操作人員在焊接過程中容易發(fā)生事故。隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造過程的自動(dòng)焊接設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，這使得實(shí)現(xiàn)焊接工作的自動(dòng)化成為可能，這不僅提高了焊接工作的效率，而且最重要的是使用自動(dòng)焊接設(shè)備可以有效地避免焊接。事故和錯(cuò)誤，推動(dòng)科學(xué)和精確的工程機(jī)械制造過程，在這種背景下，分析機(jī)械焊接工藝的根本現(xiàn)實(shí)情況及工程焊接工藝將代替人類工作的未來發(fā)展新走勢。

1 工程機(jī)械焊接工藝的基本特征

工業(yè)建設(shè)中，作業(yè)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙的指導(dǎo)下，將機(jī)械設(shè)備的零件按照一定規(guī)范進(jìn)行組裝應(yīng)用，使其成為相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。在該過程中，工業(yè)生產(chǎn)人員通過局部加熱方式的應(yīng)用，使得分離的材料或零件連接成為一體的作業(yè)過程被稱為機(jī)械焊接。從焊接過程來看，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、連接形式多樣、尺寸外形龐大、零部件笨重是復(fù)雜機(jī)械焊接的基本特征。

2 工程機(jī)械焊接工藝的基本焊接結(jié)構(gòu)件及其工藝技術(shù)

工程機(jī)械焊接工藝基本焊接結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件主要包括框架式結(jié)構(gòu)件。目前工程機(jī)械焊接件的主要特點(diǎn)有以下幾種：一是為了符合現(xiàn)在大型工程設(shè)備的性能需求，一般焊接件尺寸大、焊接焊縫多，這對焊接縫的形成質(zhì)量提出了很高的要求；二是為了減輕工程機(jī)械設(shè)備的自重量、提高工程機(jī)械設(shè)備性能而運(yùn)用的高強(qiáng)度材料，使得對于焊接工藝和設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性有著更高的要求；三是由于工程機(jī)械在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，焊接結(jié)構(gòu)的樣式也要向個(gè)多元化的方向發(fā)展。工程機(jī)械焊接工藝相關(guān)技術(shù)近年來隨著各種高新技術(shù)的出現(xiàn)，結(jié)合傳統(tǒng)的焊接工藝，形成了較為成熟的現(xiàn)代化焊接工藝技術(shù)。首先，有激光焊接技術(shù)，通過激光的輻射作用，對加工的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行表面加熱，使得處于最表面的熱量通過熱傳導(dǎo)的作用逐步向結(jié)構(gòu)件內(nèi)部傳導(dǎo)，從而讓結(jié)構(gòu)件徹底融化，形成能夠?qū)嵭泻附拥奶囟ㄈ鄢?。這種焊接技術(shù)以其焊接深度大、焊接速度快的優(yōu)勢受到各種高精尖制造領(lǐng)域的青睞。其次，還有攪拌摩擦焊接工藝，這種工藝方法是利用結(jié)構(gòu)件在高速的攪拌過程中所產(chǎn)生的超強(qiáng)力摩擦熱和物件形變釋放的高溫使得結(jié)構(gòu)件自身融化，進(jìn)一步完成異種材料之間的相互融合焊接。

3 機(jī)械焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來新走向

當(dāng)前環(huán)境下，工業(yè)化機(jī)械化建設(shè)的不斷推進(jìn)，使機(jī)械焊接工藝更新更加迅速。就目前而言，機(jī)械焊接工藝的組織形式、焊接方法和工藝具有以下特征：

（1）焊接組織發(fā)展現(xiàn)狀。固定式焊接和移動(dòng)式焊接是工程機(jī)械焊接的兩種基本組織形式。實(shí)際應(yīng)用過程中，針對不同的焊接產(chǎn)品，其焊接形式各有差異。就固定式焊接工藝而言，包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接兩種基本方式。集中固定式焊接工藝應(yīng)用過程中，焊接車床的應(yīng)具有唯一性。一般情況下，其應(yīng)用于小批量機(jī)械生產(chǎn)。而當(dāng)焊接的機(jī)械設(shè)備擁有一定的批量規(guī)格，機(jī)械生產(chǎn)人員就需對其進(jìn)行分散固定式焊接生產(chǎn)。具體而言，其將焊接的過程進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，并在部件焊接、組件焊接和整機(jī)焊機(jī)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的高效率生產(chǎn)和應(yīng)用。與固定式焊接相比，移動(dòng)式焊接在地點(diǎn)和人員上具有差異性。通常而言，其焊接設(shè)備會(huì)不斷地進(jìn)行焊接地點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，由此使得其焊接人員具有不固定性。從機(jī)械焊接過程來看，這種焊接方式應(yīng)用與較大批量的焊接生產(chǎn)當(dāng)中。其中，汽車生產(chǎn)的流水線焊接就是這種焊接方式的典型代表。

（2）焊接方法應(yīng)用現(xiàn)狀。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下，多樣性是機(jī)械焊接方法應(yīng)用的主要特征；具體而言，交換的方法，所述匹配方法、修理方法、調(diào)整方法都是常見的類型的焊接。在焊接實(shí)踐中，焊接內(nèi)容和要求是不同的，并且焊接方法的選擇是不同的。因此，工業(yè)生產(chǎn)人員應(yīng)準(zhǔn)確地控制加工精度、零件的差和機(jī)械設(shè)備的焊接精度，從而保證了焊接方法的科學(xué)合理的選擇。焊接方法具體選擇過程如下：機(jī)械焊接實(shí)踐中，若設(shè)備的焊接要求較為嚴(yán)格，且具有較高的焊接效率要求，此時(shí)，施工人員應(yīng)采用互換法對其進(jìn)行焊接施工。在此基礎(chǔ)上，若要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)精度的準(zhǔn)確把控，焊接過程就應(yīng)選用調(diào)整法進(jìn)行具體的焊接施工。而修配法在應(yīng)用過程中對零件的規(guī)范要求較為嚴(yán)格，其不能進(jìn)行零件內(nèi)容的隨意互換。需要注意的是，預(yù)留修配余量是修配焊接法應(yīng)用質(zhì)量提升的關(guān)鍵所在。實(shí)踐過程中，工業(yè)生產(chǎn)人員只有在具體焊接要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行焊接方法應(yīng)用特征的具體把控，并做到焊接方法的高質(zhì)量選擇，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備焊接質(zhì)量的有效提升，進(jìn)而促進(jìn)工程生產(chǎn)效率和質(zhì)量的不斷發(fā)展。

（3）焊接工藝操作現(xiàn)狀。焊接方法在具體過程中的應(yīng)用，所述銷連接的過程中，螺紋連接過程中，創(chuàng)新出更加符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的新型焊接工藝。工程機(jī)械焊接工藝的未來發(fā)展新趨勢。

工程機(jī)械焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢目前，工程機(jī)械行業(yè)焊接過程中的節(jié)能CO2氣體保護(hù)焊接工藝不是很高。工程機(jī)械廠必須加快進(jìn)程進(jìn)行技術(shù)改造并促進(jìn)CO2焊接工藝。在全球工業(yè)化背景下，加大推廣低成本高效率少人工化自動(dòng)焊接。隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展，新的工藝已經(jīng)出現(xiàn)，例如沒有氣體焊接氬氣的脈沖氣體保護(hù)焊機(jī)，焊縫很漂亮；雙線氣體保護(hù)焊是奧地利Fronius MGA焊接系統(tǒng)開發(fā)的最新高速焊接系統(tǒng)。最大的優(yōu)點(diǎn)是焊接速度。快，焊縫外觀漂亮，成本低于埋弧焊，有廣泛的應(yīng)用前景。在未來，電阻焊技術(shù)需要中等和高功率為主要研究內(nèi)容和發(fā)展方向。大量事實(shí)證明，低成本、高效率、節(jié)能環(huán)保、自動(dòng)化無須人工控制的工程機(jī)械焊接工藝更符合未來全球化工業(yè)發(fā)展的新趨勢。電磁兼容技術(shù)將促進(jìn)和在焊接設(shè)備施加，并且將大大發(fā)展自動(dòng)焊接技術(shù)。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，焊接設(shè)備取得了前所未有的進(jìn)展。中國的工程機(jī)械焊接工藝將會(huì)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化、節(jié)能化、高效化和環(huán)保化的發(fā)展。CO2焊機(jī)具備高效率低成本的優(yōu)點(diǎn)，與手工電弧焊相比，其生產(chǎn)效率高幾倍，節(jié)電效果是顯著的，生產(chǎn)成本低，焊道精美形成，并且它具有高效率和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)一些調(diào)查，我國生產(chǎn)的焊機(jī)主要是手工電弧焊機(jī)，約占焊機(jī)總數(shù)的80%，而只有一小部分是CO2焊機(jī)。焊接機(jī)具有單一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和很少的產(chǎn)品類型。

焊機(jī)需要改進(jìn)自我控制和數(shù)字化的程度。未來，建議開發(fā)逆變焊接電源和自動(dòng)、半自動(dòng)焊接機(jī)和CO2焊接機(jī)。特種焊接設(shè)備、焊接機(jī)器人、輔助工具等將是未來發(fā)展的重點(diǎn)。焊接機(jī)器人或焊接專用機(jī)器代替焊接機(jī)操作，這改善了工人的工作條件，節(jié)省了勞動(dòng)力，人類重復(fù)工作的替代是未來提高制造業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的必然趨勢。這也是企業(yè)轉(zhuǎn)變用工成本的方式。然而，焊接機(jī)器人僅僅是一個(gè)機(jī)器人。它不能獨(dú)立工作。它還需要定位器和專用夾具的組合，以形成提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率，焊接機(jī)器人工作站，使文明生產(chǎn)。自動(dòng)焊接機(jī)是用于某些類型的建筑機(jī)械的成本有效的自動(dòng)化設(shè)備。焊接機(jī)較焊接機(jī)器人而言，焊接機(jī)更便于操作，更方便維護(hù)，焊接效率更高，成本更低。這些優(yōu)勢將成為焊接工藝未來發(fā)展的新走向，更適于我國工業(yè)化進(jìn)程發(fā)展。

4 結(jié)語

我國當(dāng)前處在工業(yè)發(fā)展的大好時(shí)機(jī)，工業(yè)化水平達(dá)到一定高度后，在國際上的工業(yè)地位主要依靠焊接技術(shù)及焊接設(shè)備的水平。很大程度上高效、節(jié)能、環(huán)保、安全和可靠性是工程機(jī)械的未來發(fā)展的重要趨勢。一方面，我國的焊接技術(shù)必須不斷開發(fā)新的焊接方法和焊接設(shè)備，同時(shí)不斷提高焊接自動(dòng)化，提高焊機(jī)工廠普及化，盡量減少人工焊接操作，提高各項(xiàng)安全焊接指標(biāo)，砥礪前行，認(rèn)真鉆研出更加符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展進(jìn)程的焊接工藝技術(shù)，采用新技術(shù)和新設(shè)備。努力推動(dòng)焊接技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。