陈晨
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摘要：焊接是一种以加热、高温或者高压等形式对金属以及热塑性材料进行接合的方式。它是当前工业加工生产过程中的主要手段，在汽修、工厂生产以及航天等领域都有着广泛的应用。现代焊接的方式有多种，包括激光电焊、电子束电焊以及超声波电焊等。但是，焊接技术对于人体有着一定的危险性，如烧伤、触电、视力损害等，会在一定程度上会造成严重的后果。基于这种现状，在计算机技术以及自动控制技术发展的前提下，运用电子技术改善焊接的工艺性能，提高它的机械化和自动化水平，成为了有关人员的主要研究方向。这对于焊接工艺的发展有着非常重要的影响。
关键词：自动化焊接设备;工程机械制造;运用策略
引言
当前，中小钣金企业的冲压生产线大多是人工冲压线，人工冲压线需要投入大量的操作工，人力成本居高不下，同时人工生产效率低于机器人生产效率且存在安全隐患，已经越来越偏离未来的发展趋势。基于降低人工成本、提高生产效率的目的，必须对冲压线进行自动化改造。
1焊接自动化技术发展现状
传统焊接技术虽然可基本满足正常焊接的需求，但其焊接过程中涉及的电弧引燃、电弧长度调整、电弧熄灭等均需通过手工方式进行，造成较高的人力资源成本，且影响企业生产效率提升。焊接自动化技术融入机械制造领域后，企业通过生产参数预设，在计算机程序的控制下即可高效、精确完成机械工件的自动化焊接。因不涉及人为操作，焊接误差率可降到最低，且焊接过程迅速，能够缩短设备的生产周期。在我国，焊接技术应用可追溯至20世纪初，当时焊接技术即在我国机械制造领域得到广泛应用，但与发达国家相比，我国焊接技术的发展还要受到钢结构技术的限制，有关技术体系建设还不完善。工业领域的快速发展给焊接技术性能提出更高要求，促使其不断朝向自动化、智能化的方向发展。
2自动化焊接设备在工程机械制造中的运用策略
2.1双丝自动化焊接设备
在工程机械的制造中，双丝自动化焊接设备的用途十分广泛，比如装载机动臂、前车架、后车架、动臂衡量、摇臂、铲斗、挖掘机动臂、油箱、主平台、履带梁、X型架、斗杆、挖斗、推土机平衡梁、后轿厢、翼板、台车架、松土器、泵车料斗、臂架、支撑台、回转台等的这些中厚板焊接中，双丝自动化焊接设备就十分适用。双丝自动化焊接设备是近年来所发展的一种焊接设备，通过该设备进行厚板的焊接，可有效提升大焊缝熔敷效率。比如，在通过船形焊进行焊接的过程中，其大焊缝的熔敷效率可以达到160-220g/min，相当于普通焊接熔敷效率的二倍。此类焊接设备除了具有非常高的焊缝熔敷效率之外，也比传统焊接设备有着很多其他的优势，第一，在增加熔敷效率的基础上，此类设备依然可以让热输入保持在一个较低的水平。第二，此类设备在应用过程中的热影响区域比较小，热变形区域也比较小。第三，此类设备在焊接过程中所产生的飞溅非常少。第四，此类设备在进行焊接中的气孔率很低。
2.2厚板激光切割技术
激光技术发展成熟使其有关设备造价大幅度下降，降低了企业引入激光技术的经济门槛，使得该技术被用于厚板切割当中。数控激光厚板下料系统也多为龙门式结构，包括激光发射器、机械行走、控制软件三个部分。厚板切割使用的激光发射器主要为二氧化碳激光器和半导体激光器。其中，二氧化碳激光器的体积和自重较大，切割过程激光器随机床一起运动，对生产线机架和导轨性能要求较高。该系统虽然需占用较大空间，但因生产效率高、经济性较强，在生产批量较大且加工精度要求不高的制造企业得到广泛应用。
2.3焊接机器人的应用
在通过双丝自动化焊接机器人进行焊接的过程中，焊枪摆动更具稳定性，焊丝的伸长量也可以保持均匀，这样就可以让整个焊接过程都保持稳定，避免各种外部因素对焊缝质量的不利影响，同时也可以进一步降低焊接工艺对于技术人员的技术要求，并在此基础上有效保障焊接质量。由于手动焊接过程中很容易受到各种的外界因素所影响，所以焊丝的伸长量以及焊接速度等都很可能因外部影响而出现较大偏差，而双丝自动化焊接机器人的应用就可以有效避免此类问题的产生。在通过该设备进行动臂的主焊缝焊接过程中，每一道焊缝的接头数量都只有一个，且所有的接头均为标准接头形式，相比较传统手工焊接中三层八道焊缝、每个焊缝接头数量2-4个、总接头数量16-32个而言，自动化焊接设备的应用可有效避免应力集中情况所导致的接头损坏情况，可在很大程度上提升机械设备的荷载力，消除焊缝中的质量问题，实现焊接质量的显著提升。
3质量控制
（1）钻采设备焊接多采用埋弧自动焊接工艺，过程中为避免埋弧焊将板材直接打透，可采用手工焊接与自动焊接相结合的方式，以手工焊接进行打底。同时，彻底清理坡口位置及两侧的杂质，避免污染物影响焊接质量，作业面清洁干燥后，可开展正式的焊接作业。（2）焊接过程的焊缝控制可分段进行，确保各段长度合理，在模块焊接作业完毕后，及时检查工件形变情况，确保达到有关技术指标的要求。（3）在立焊作业中，可选用二氧化碳气体保护焊工艺，采用从下到上的焊接顺序，过程中需在目标板材的反面设置水冷铜作为衬垫。（4）为有效控制焊接过程放热，可采用分层焊接的方式，以在提高作业效率的同时，确保焊接质量。
4焊接自动化技术的未来发展趋势
4.1智能化
对于大部分行业领域来说，智能化都是自动化的发展趋势。焊接自动化技术的智能化发展，就是指将应用于焊接自动化装备中的控制技术进行融合，通过传感器技术、图像处理技术、语音识别技术等方面的应用，从而在不同的工作环境中保证焊接自动化技术的稳定发展，并且可以自动发现焊接生产过程中存在的故障和问题，完成相应的指令操作。同自动化技术相比，智能化最大的不同就是将人的部分思维方式转移到其中，是对焊接工艺的一种有效优化，可以自动根据实际的情况进行技术参数上的改善，从而提高焊接过程中的质量。例如，在激光自动化的焊接过程中，智能化的发展是指可以随时监测工件的位置是否符合要求。这是保障工艺有效进行的重要手段。
4.2柔性化发展。
随着工程机械制造厂的转型升级，多个产品多个平台的情况将转变为多个产品共用一个平台，目前中小钣金企业都是采用单一生产线生产单一产品零件的模式，随着产能的剩余和零部件平台化的进一步发展，生产模式必将转变为柔性化生产的模式，以提高设备利用率，降低人工成本和设备维护成本。
结束语
综上所述，焊接自动化技术是焊接工艺发展中的主要方向，通过自动化技术的结合，埋弧电机与二氧化碳保护焊等设备被应用到生产中。有关人员需要根据现阶段焊接自动化技术发展中的难点进行分析和研究，从而确定焊接自动化的未来发展趋势，包括智能化、人性化以及集成化等，为我国生产加工等领域提供一定的保障。
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