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工程机械焊接工艺现状与趋势分析
一、工程机械焊接特点
在工程机械产品当中,焊接结构件占据了十分重要的地位,通常在整个机械设备当中占比可达50%~70%.焊接结构件的质量会对工程机械整体质量产生直接影响,包括设备性能、稳定性等.工程机械焊接结构件主要类型包括壁架类结构件、转台类结构件以及车架类结构件[1].在工程机械加工技术快速发展的背景下,工程机械生产加工已然朝着专业化、智能化以及自动化方向进一步发展,对焊接结构件也有了更高的要求.在工程机械实际焊接当中,尺寸愈来愈大,且厚板焊接焊缝数量变得愈来愈多.特别是在一些大型工程机械设备制造过程中,对焊接焊缝质量的要求也变得愈来愈高.为了进一步提升工程机械实际性能,并降低设备整体重量,设备当中高强度焊接结构件与薄板数量也在不断增加.但此类材料稳定性相对低下,对焊接工艺具有较高的要求.另外,随着工程机械产品覆盖范围愈来愈广,焊缝结构形式也逐渐趋于多元化.
二、工程机械焊接工艺相关技术分析
近年来,我国工程机械焊接工艺技术有了突破性的发展,整体水平较以往有了大幅度提升：（1）激光焊接.利用激光辐射对待加工表面进行加热,表面热量会通过热传导向内部扩散,通过对激光脉冲能量、宽度、重复频率、峰值功率等参数进行调节,使得工件熔化,并能够形成特定的熔池.该技术具有焊接深宽比大、速度快的特点,在高精制造领域具有较为广泛的应用.（2）搅拌摩擦焊接.该技术是以塑性变形热及摩擦热作为焊接热源进行焊接.在焊接过程中,搅拌针（圆柱体或其他形状）伸入工件接缝处,在焊头高速旋转的情况下,搅拌针会与焊接工件材料产生摩擦,使连接部位材料温度迅速升高并软化,该方法可实现异种材料间焊接,质量稳定,容易实现自动化焊接,效率较高,且成本相对低下.（3）闪光焊接.该技术主要是将焊机两端利用金属接触,再通过低压强电流.当金属被加热至一定温度时,会逐渐变软,再进行轴向加压顶锻,便可形成对焊接头.通过电阻焊件接头可使接触点产生闪光,让焊件端面金属融化,快速施加顶端力便可完成焊接.
三、工程机械焊接工艺发展趋势分析
3.1 CO2 气体保护焊工艺
工程机械焊接过程中,以CO2 作为保护气体,以焊件与焊丝之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法即为CO2 气体保护焊.该焊接方法能够实现焊丝自动送丝,敷化金属量相对较大,生产效率及质量相对较高.CO2 气体保护焊工艺采取明弧焊接,熔池具有良好的可见度,操作相对方便,能够实现全位置焊接,对于实现自动化焊接具有积极的作用[2].在CO2 气体压缩下,电弧热量相对集中,进一步提升了焊接速度,熔池较小,且热影响区较窄.所获得的焊件焊后变形程度相对较小,具有良好的抗裂性能,在薄板焊接当中优势明显.以此为基础所衍生的惰性气体焊接,如氩气无飞溅焊接等均可获得良好的焊接效果.
3.2 智能化焊接
智能化焊接是工程机械焊接工艺发展的必然趋势之一.目前,部分数字化控制技术已经被融入到焊接工艺当中,但大多数只停留在相对简单的数字化控制阶段,以模拟控制技术为主,离真正意义上的智能化焊接还存在一定距离.在控制技术及相关设备方面还不够成熟,无法完全实现输入指令要求就能够自动完成焊接工艺的生产操作.未来随着自动化技术、智能控制技术以及传感器技术等的进一步发展,智能化焊接必然会获得更大的发展空间.
3.3 焊接机器人
自动焊接机以及焊接机器人的使用,能够有效替代人工操作,特别是在一些复杂且危险性相对较高的工艺当中效果突出.焊接机器人不仅能够降低人工劳动强度,也能够保证产品质量及稳定性.焊接机器人主要由两部分构成,即焊接设备部分以及机器人部分.其中机器人部分又包括控制柜以及机器人本体；焊接设备主要由焊接电源、送丝机、焊（钳）等构成.一些先进的智能焊接机器人带有传感系统,可即时收集焊接参数信息,实现自动跟踪.未来随着焊接机器人的愈加成熟,工程机械焊接整体投入成本将得到更好的控制,生产质量及生产效率也将得到大幅度提升.
四、结语
工程机械焊接工艺发展至今,已经形成了一个相对完整的技术体系.未来要想进一步提升生产力,还需要不断提高焊接自动化水平,实现焊接数字化、自动化、智能化控制,并加大焊接机器人推广力度.
发展现状论文范文结:
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