淺析工程機(jī)械焊接工藝現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：在當(dāng)下社會(huì)建設(shè)和國(guó)家發(fā)展中工程機(jī)械所發(fā)揮的作用是無可替代的，而焊接技術(shù)則是工程機(jī)械加工生產(chǎn)過程中所必需的一項(xiàng)技術(shù)。在現(xiàn)階段由于技術(shù)水平和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，工程機(jī)械的焊接工藝也得到了進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步，焊接效率和焊接質(zhì)量都得到了大幅度增強(qiáng)，并且工藝成本也得到了降低，為工程機(jī)械制造和加工作出了極大貢獻(xiàn)?；诖?，文章對(duì)當(dāng)下工程機(jī)械焊接工藝現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探究分析，以期促進(jìn)工程機(jī)械焊接工藝的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；焊接工藝；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1工程機(jī)械焊接構(gòu)件的特點(diǎn)

1.1材料

在當(dāng)下工程機(jī)械設(shè)備都是用碳素結(jié)合鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼等材料加工制造的，對(duì)材料自身的性能非常好，為焊接加工提供了良好條件。并且此類材料在焊接中出現(xiàn)的冷熱裂紋相對(duì)較小，而且也不需要進(jìn)行預(yù)熱，就可以直接焊接，同時(shí)在焊接后也無需保溫。

1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在當(dāng)下工程機(jī)械的種類非常多，所有與工程建設(shè)相關(guān)的機(jī)械設(shè)備都可以歸屬于工程機(jī)械。這些工程機(jī)械通常都是以箱型結(jié)構(gòu)為主，利用相關(guān)板材拼裝焊接而成，并且其焊接難度相對(duì)較大，焊縫也比較密集。同時(shí)在具體工程機(jī)械制造師為了使機(jī)械設(shè)備的自重降低，會(huì)采用部分矩形管等型材來簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。通常來說工程機(jī)械都是采用角縫焊，所以在進(jìn)行焊接檢查時(shí)，檢查的重點(diǎn)只是焊縫的外觀，而沒有做好對(duì)受力情況的檢查。對(duì)于那些承重構(gòu)件則需要通過超聲探傷或者磁粉探傷來確定其焊接質(zhì)量是否合格達(dá)標(biāo)。

2工程機(jī)械焊接工藝現(xiàn)狀

2.1焊接方法及其工藝現(xiàn)狀

焊接是現(xiàn)階段工程機(jī)械加工中最為重要的工藝技術(shù)，隨著技術(shù)設(shè)備的不斷發(fā)展，在當(dāng)下主要以埋弧自動(dòng)焊和CO2/MAG氣體保護(hù)焊來進(jìn)行工程機(jī)械的焊接，兩種焊接方式各有優(yōu)點(diǎn)。埋弧自動(dòng)焊的焊接的電流密度大，焊接效率高，并且還具有焊縫熔深大，焊縫美觀，焊接質(zhì)量穩(wěn)固等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，其經(jīng)常被應(yīng)用在中厚板長(zhǎng)直焊縫或環(huán)焊縫。CO2/MAG氣體保護(hù)焊是當(dāng)下工程機(jī)械焊接中使用率最高的焊接工藝，其電流密度也非常大，并且在焊接過程中產(chǎn)生的熔渣和飛濺情況相對(duì)較少，焊接效率非常高。

2.2焊接設(shè)備使用現(xiàn)狀

在現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的焊接設(shè)備和焊接工藝都得到了快速發(fā)展，在當(dāng)下焊接變位機(jī)已經(jīng)在工程機(jī)械焊接中得到了廣泛應(yīng)用。變位機(jī)的焊接質(zhì)量非常好，并且使用靈活，大大促進(jìn)了焊接效率和安全性的提高。

3常規(guī)的焊接工藝

3.1焊件

在正式焊接前需要經(jīng)過下料、坡口制備、校平和折彎等幾道工序。對(duì)于不同的材料則需要選擇不同的切割方式來進(jìn)行切割下料，常用的是剪板機(jī)、數(shù)控切割機(jī)，對(duì)于較薄的材料一般都采用等離子進(jìn)行切割，對(duì)于中厚的材料則通過火焰進(jìn)行切割。坡口則通常利用封口機(jī)來進(jìn)行制備。校平常用的設(shè)備有壓力機(jī)、多錕卷板機(jī)，前者用于薄板件的校平，后者則多用于中厚板件校平。對(duì)于板材可以根據(jù)其具體平整度選擇是否需要肖平校平。折彎一般都是采用數(shù)控折彎?rùn)C(jī)來進(jìn)行折彎加工的。

3.2組對(duì)點(diǎn)焊

只有將各相關(guān)構(gòu)建按照既定的要求對(duì)接完成后，才可以進(jìn)行焊接。在具體的焊點(diǎn)位置確定時(shí)，一般都是由人工來進(jìn)行劃線，但是在進(jìn)行大批量焊接時(shí)，人工畫線的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是無法得到保障的，這就會(huì)嚴(yán)重影響焊接的質(zhì)量。所以在現(xiàn)階段可以采用機(jī)器人焊接，其焊接效率高，穩(wěn)定性好，但是該方法的應(yīng)用需要專業(yè)工裝設(shè)備的輔助，剛下的普及率相對(duì)較低。

3.3焊接

3.3.1焊接的位置

在最開始的工程機(jī)械構(gòu)件焊接，事先將構(gòu)建放置在平臺(tái)上，然后焊接人員采用手工焊接的方式一一進(jìn)行焊接，該焊接方式的工作效率非常低，并且容易受到各種內(nèi)外因素的干擾，易出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題。同時(shí)在具體焊接時(shí)，對(duì)接平焊縫和角焊縫如果能夠在船型狀的位置下進(jìn)行焊接，焊接難度會(huì)大大降低。因此在當(dāng)下會(huì)利用焊接變位器來改變焊接位置，促進(jìn)焊接效率和質(zhì)量的提高。然而在具體應(yīng)用中，由于部分工程機(jī)械構(gòu)件的形狀是不規(guī)整的，即便通過變位機(jī)也不能達(dá)到預(yù)期要求，必須利用其他輔助夾具才可以保證變位機(jī)效果的充分發(fā)揮。

3.3.2焊接的方法

雖然在現(xiàn)階段有很多種焊接方法，但是以埋弧自動(dòng)焊和二氧化碳/MAG氣體保護(hù)焊的應(yīng)用最為廣泛。埋弧自動(dòng)焊具有多種優(yōu)點(diǎn)，比如電流密度大、焊接速度快、焊縫美觀、焊接質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)下對(duì)于中厚板材的焊接都會(huì)采用埋弧自動(dòng)焊。而二氧化碳/MAG氣體保護(hù)焊的焊接效率雖然略低于埋弧自動(dòng)焊，但是其在焊接中產(chǎn)生的熔渣相對(duì)較少，清理難度比較小，其多用于半自動(dòng)焊接或者機(jī)器人焊接。

4工程機(jī)械焊接工藝發(fā)展趨勢(shì)分析

當(dāng)下我國(guó)為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的建設(shè)目標(biāo)和為廣大人民群眾提供更加良好的公共基礎(chǔ)條件，工程項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量日益增多，這就給工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步營(yíng)造了良好條件。此外，在現(xiàn)階段大國(guó)家大力提倡創(chuàng)新，為各行各業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了很多政策支持和資金扶持，所以當(dāng)下與機(jī)械工程相關(guān)的焊接技術(shù)、焊接設(shè)備進(jìn)步迅速，但是其與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)相比仍有待提高，所以相關(guān)技術(shù)人員和企業(yè)需要更加重視對(duì)對(duì)工程焊接技術(shù)的升級(jí)、優(yōu)化和創(chuàng)新，切實(shí)提升自身的技術(shù)水平，這樣才能為中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)做出幫助。

4.1CO2氣體保護(hù)焊工藝

CO2氣體保護(hù)焊工藝這個(gè)是在具體的工程機(jī)械焊接時(shí)，用二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)層，利用電弧來融化焊絲金屬，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)焊接的目的。該方法可以與自動(dòng)焊接進(jìn)行融合，焊接效率和質(zhì)量都可以得到有效保證。同時(shí)CO2氣體保護(hù)焊屬于明弧焊接，所以在焊接時(shí)可以直觀的觀察熔池，實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過程的全面管控。由于在焊接時(shí)，CO2氣體能夠?qū)附訁^(qū)域進(jìn)行保護(hù)，所以電弧的熱量會(huì)非常集中，這就是焊接效率得到進(jìn)一步提高。此外，通過該工藝完成的工程機(jī)械構(gòu)件焊接，不僅抗裂性能非常好，并且也不容易出現(xiàn)變形情況。同時(shí)，利用其他惰性氣體來按照此方法進(jìn)行焊接，比如氬氣等惰性氣體，也可以獲得與CO2氣體保護(hù)焊相同的焊接效果。

4.2智能化焊接

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工程機(jī)械焊接的智能化和自動(dòng)化立交會(huì)成為今后焊接工藝的主要發(fā)展方向和發(fā)展趨勢(shì)。在現(xiàn)階段已經(jīng)融入了一些數(shù)字化控制技術(shù)，但是其數(shù)字化程度相對(duì)較低，基本都是圍繞模擬控制為主，與真正的智能化還相差甚遠(yuǎn)。無論是控制技術(shù)，還是焊接設(shè)備都存在一定的差距，根本無法實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化焊接。但是隨著技術(shù)、設(shè)備的不斷進(jìn)步和發(fā)展，必然可以實(shí)現(xiàn)智能化焊接這一目標(biāo)。

4.3焊接機(jī)器人

焊接機(jī)器人屬于一種先進(jìn)的焊接設(shè)備，它的工作效率穩(wěn)定性和工作質(zhì)量都非常高，它可以代替焊接人員來完成相關(guān)焊接工作，尤其是在焊接危險(xiǎn)較大和焊接工藝要求較高的情況下，采用焊接機(jī)器人可以取得更好的效果。焊接機(jī)器人基本可以分為機(jī)器人部分和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人部分需要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)焊接過程的控制和操作，而焊接設(shè)備則負(fù)責(zé)在機(jī)器人的控制和操作下進(jìn)行焊接。部分焊接機(jī)器人還具有傳感設(shè)備和傳感系統(tǒng)，其可以根據(jù)具體的焊接情況來實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接過程的自動(dòng)跟蹤。此外，在今后焊接機(jī)器人技術(shù)必將更加成熟和更加完善，其將會(huì)為工程機(jī)械焊接水平的整體提高做出有效貢獻(xiàn)。

結(jié)束語

總而言之，對(duì)于工