曹林濤 張蒙蒙

摘 要：現(xiàn)代機械制造業(yè)明確要求行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)工作應(yīng)該不斷朝向機械化、自動化方向發(fā)展，并通過積極主動地結(jié)合先進生產(chǎn)技術(shù)，以改善傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)方式存在的弊端問題。其中，自動焊接技術(shù)作為先進生產(chǎn)技術(shù)的代表形式，不僅克服了傳統(tǒng)手工焊方式存在的焊接效率不高、焊接質(zhì)量不佳的問題，同時還深化了機械制造業(yè)發(fā)展效果，具有重要的應(yīng)用意義?；诖耍疚木蜋C械加工領(lǐng)域的自動焊接的技術(shù)應(yīng)用這一問題進行探究，并對自動化技術(shù)的應(yīng)用進行詳細(xì)探討。

關(guān)鍵詞：自動化焊接技術(shù);機械加工;應(yīng)用

1自動化焊接技術(shù)概述

自動化焊技術(shù)是將焊接技術(shù)與自動化技術(shù)進行有效結(jié)合，使焊接作業(yè)能夠自動化進行，并保障焊接質(zhì)量。相比于以往的焊接技術(shù)來說，自動化焊接技術(shù)最為明顯的優(yōu)勢便在于其自動化，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)能常是進行手動焊接，這也使焊接質(zhì)量非常依賴于焊接人員的技術(shù)水平，一旦焊接人員在焊接過程中出現(xiàn)失誤，勢必會給焊接質(zhì)量帶來很大影響，進而造成焊縫質(zhì)量難以達到使用要求，甚至還會因此產(chǎn)生巨大隱患，并在后期使用中給人員帶來安全威脅。為此，通過將自動化技術(shù)進行結(jié)合，以此加快自動化焊接技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，能夠有效解決焊接質(zhì)量對焊接人員技術(shù)水平的依賴問題，有效保障焊接質(zhì)量，降低人為因素給焊接質(zhì)量帶來的不利影響。

2自動焊接技術(shù)的工作原理

自動焊接就是將自動化技術(shù)、計算機技術(shù)以及信息技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的焊接工作中去，將人工焊接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械操作，從而實現(xiàn)焊接工作的高效化?？偟膩碚f，自動焊接主要包括兩個特點，分別是自動化和機械化，在傳統(tǒng)的焊接工作中，點焊、電弧焊技術(shù)是在電弧長度滿足焊接需求的情況下進行的，電弧沿著手動方向移動，從而實現(xiàn)加工部分之間的焊接。在現(xiàn)代化的自 動焊接中，自動焊接使得整個焊接過程更加傾向于系統(tǒng)化和機械化，同時具備了一定的智能化控制技術(shù)，自動焊接技術(shù)應(yīng)用了信息技術(shù)來控制整個焊接過程，自動焊接技術(shù)的焊機通過導(dǎo)向體、轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)動機構(gòu)以及氣動尾滑動機構(gòu)從而實現(xiàn)多方向的轉(zhuǎn)動，此外通過夾緊機構(gòu)和火炬夾具來固定焊接裝置和焊接部位。完成上述操作之后，由人工操縱控制系統(tǒng)輸出焊接指令，完成焊接工作。

3機械加工中自動焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)有關(guān)調(diào)查可知，當(dāng)前國內(nèi)的技術(shù)水平仍然有限，所以在對于自動焊接技術(shù)的研討上，與發(fā)達國家相比較仍存在很大的差距，并存在一系列的問題。特別是在對機械自動焊接設(shè)備的應(yīng)用上，因其結(jié)構(gòu)相對單一，并且在使用功能上相對較差，進而使機械企業(yè)在開展焊接工作時，只能依靠智能管理的方式來實現(xiàn)焊接切割工作;傳統(tǒng)的電焊技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)代階段的機械加工，所以機械行業(yè)開始進行自主研究自動化的焊接技術(shù)，此技術(shù)的研制成功，從根本上提高了國內(nèi)機械自動化焊接的技術(shù)水平，進一步提升了國內(nèi)機械加工在制造方向上的整體水平。

4自動焊接技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用

4.1礦用車液壓油箱焊接的應(yīng)用

油箱的焊接對于密封性要求極高，不得有任何的跑冒滴漏發(fā)生，否則對設(shè)備的使用性能大打折扣，傳統(tǒng)的手工焊接會出現(xiàn)焊縫不連續(xù)、氣孔等缺陷，存在泄漏的可能，而且人工焊接效率也不高。通過試驗使用機器人焊接大大降低泄漏的可能，焊縫美觀效率高。挖掘機上有兩種油箱液壓油箱和燃油箱，其中內(nèi)部有螺柱、隔板與殼體焊接，機器人自動焊可大大提高效率;外部有加油口法蘭、放油口、液位計與殼體焊接，自動焊可保證焊縫的質(zhì)量，減少泄漏的可能;目前油箱的殼體結(jié)構(gòu)主要有兩種，一種是兩壓型后的U型殼體對接形成的油箱本體;一種是通過平板折方板料端部對接，兩側(cè)焊接端蓋的形式;這兩種結(jié)構(gòu)的對接焊縫較長，對質(zhì)量要求極高，通過機器人自動焊加變位工裝焊縫可連續(xù)焊接，保證了連續(xù)性，質(zhì)量得到保證。

4.2在球罐加工中的運用

目前國內(nèi)球罐焊接主要采用球罐藥芯焊絲全位置自動焊接技術(shù)，這種焊接技術(shù)與國內(nèi)手工電弧焊相比具有熔敷效率高焊接速度快、焊接合格率高、節(jié)省人力等優(yōu)點?，F(xiàn)階段全位置自動焊接設(shè)備由焊接電源、送絲機構(gòu)、行走機構(gòu)、擺動機構(gòu)、焊槍及軌道等六大部分構(gòu)成。電源型號主要有兩種：DC-400和DC-600。球罐的自動焊接要求焊接材料必須具有堿性熔渣的藥芯焊絲，目前這種焊絲有自保護焊絲和CO2氣體保護焊絲兩類。自動保護焊絲的規(guī)格通常為Ф 2.0mm～Ф 2.4mm，氣體保護焊絲的規(guī)格一般為Ф1.2mm～Ф1.6mm。在球罐自動焊接時要注意破口形勢和破口的尺寸， 根據(jù)要求自動焊接時破口角度采用手工電弧焊時縮小20%～25%，這樣其熔敷總量可較手工電弧焊減少 20%左右。

4.3在大口徑管道焊接中的運用

大口徑管道的焊接一直是手工焊接的難點，手工焊接不僅延誤工期還不能保證焊接質(zhì)量。 自動化焊接設(shè)備大口徑管道自動焊接技術(shù)的運用， 提高了焊接質(zhì)量，方便現(xiàn)場施工，降低了 焊工勞動強度。目前國內(nèi)使用的大口徑管道自動焊接設(shè)備主要型號為PIW48管道內(nèi)環(huán)縫自 動焊接根機、PAW3000管道自動外焊接機、PAW2000A管道自動焊機熱焊。以根焊為例， 根焊道的焊接是保證管道的施工速度和管道焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵工序， 焊接時采用PIW48管道內(nèi)環(huán)縫自動焊接根機。由于根機焊接對工人技術(shù)要求高， 所以操作人員對流程必須十分熟練，否則將影響焊縫成形和焊接速度。焊接前要做一些檢查，首先調(diào)整內(nèi)焊機定位機構(gòu)的3個定位斷面，使8個焊炬中心處于同一平面;其次，在氣罩內(nèi)安裝銅網(wǎng)，防止焊渣飛濺;最后，管口增設(shè)防風(fēng)措施，防止氣孔產(chǎn)生。內(nèi)焊機采用無間隙根焊，整個過程無需人工調(diào)整工藝參數(shù)。 自動焊焊接工藝中的坡口形狀和尺寸十分重要，坡口質(zhì)量直接影響根焊的焊接質(zhì)量和施工速度。為了提高焊接的一次焊接合格率，通過對無損檢測反饋數(shù)據(jù)、坡口加工、焊縫外觀的檢驗等信息的跟蹤分析，保證坡口形狀和坡口尺寸的質(zhì)量是提高一次焊接合格率的關(guān)鍵。

4.4機器人應(yīng)用技術(shù)

近些年，我國信息技術(shù)發(fā)展速度較快，科技和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機結(jié)合為自 動化焊接技術(shù)在機械制造中的有效應(yīng)用提供了良好環(huán)境，特別是自動化焊機技術(shù)的數(shù)字化和智能化程度得到較大提高。自動化焊接技術(shù)的應(yīng)用需要焊接設(shè)備齊全，這樣才能有效確保自動化焊接技術(shù)的數(shù)字化和智能化程度得到有效提高，而且在進行具體的焊接操作之前，焊接圖的設(shè)計需要與實際焊接需求保持一致，并注意在焊接操作的整個過程中確保焊接產(chǎn)品能夠經(jīng)受住焊接熱度而不變形。當(dāng)前我國的焊接技術(shù)工藝和機械生產(chǎn)的數(shù)量總體來看仍然較小，但品種較多，為了有效提升焊接工藝就需要對焊接技術(shù)進行及時優(yōu)化和更新，而焊接機器人對各種焊接環(huán)境的適應(yīng)能力都很強，其焊接效果也極好，但其生產(chǎn)成本較高，而且操作起來也較復(fù)雜，所以應(yīng)用焊接機器人就需要選擇先進的設(shè)備，這樣就能有效提升焊接效率。

綜上所述，隨著科技的進步，自動焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機械加工領(lǐng)域，并且自動焊接技術(shù)憑借其獨有的優(yōu)勢，在大型企業(yè)中已經(jīng)取代傳統(tǒng)的人工焊接，但是由于中小企業(yè)存在資金和技術(shù)以及管理上的限制，還未能大規(guī)模引入自動焊接技術(shù)，因此中小企業(yè)需要勇于變革， 采取有效措施引進自動焊接技術(shù)，提高自身發(fā)展效益。

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