张甫
徐州工程机械技师学院
摘要：近年来，伴随着国家科技和信息化的持续推进，自动焊接技术的应用也越来越广泛，大力推动了我国的焊接行业的发展。本文就自动焊接在机械制造中的应用展开讨论，希望对广大机械从业者和教学者提供帮助。
关键词：自动焊接；机械制造；应用
新时期，伴随着社会经济及相关技术应用的快速发展，为追求更高的焊接效率以及更好的焊接质量，焊接智能化、自动化发展及有关研究成为一个热点和趋势。因此，自动焊接技术应运而生的同时，现已经逐步应用于焊接行业中。而基于自动焊接的应用，不但大大缩减了企业的劳动成本，而且还能取得非常好的经济效益，有效的促进企业的可持续发展。所以，现阶段我们探讨自动焊接在机械制造中的应用，是非常有意义的。
一、自动焊接的工作原理及优点
自动焊接是采用现代电子技术，将整个焊接过程自动机械系统化，整个加工过程较传统的手工焊接更加的清晰明了。整个过程中用到了工作夹紧机构、脱料机构、焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等。自动焊接的运行与实现，离不开数字化技术的支持。换言之，在焊接领域中数字化技术得到了广泛应用，有效地推动现代焊接技术的发展。
传统的焊接中热量会很快的消失，而自动焊接会在施工中将产生的热量聚集，可以持续的发挥效果。这样一来，就能够在很大程度上减少能源消耗。与此同时，还能节省原材料，比如在对薄铁板进行焊接时，可以不用开坡口直接进行缝隙焊接，加工时候就没有金属的飞溅，这样减少了焊条或者焊丝的消耗，不仅可以更好地实现和控制焊接质量，还能够很好地节约原材料。除此之外，随着国内自动焊接技术设备的厂家越来越多，厂内技术人员对设备的内部结构的不断更新设计，反复调试来保证设备的高质量，以保证能顺利的投入使用，所以自动焊接技术提高了机械制造中的安全性和可靠性，大大的提升工程进度。可以预期的是，在相关研发与实践的不断推进之下，自动焊接的技术会越来越成熟和多样，在实践中的应用也会越来越广泛。
二、国内自动焊接技术的发展现状
相较于西方发达国家，我国的自动焊接技术的发展及应用起步较晚。在自动焊接技术早期发展初期，由于经济和科技水平有限，我国很多焊接设备，结构原理以及功能都比较单一，只能做一些基本的焊接和切割工作，完成不了技术性较高的工作。接着，发明了焊接机器人，但是由于技术还是不到位，与国际水平仍然有很大的差距。当然，随着我国科技与经济的发展，自动焊接技术也不断地提高，得到了质的飞越。目前我国的自动焊接方面的技术也能与国际化水平不相上下，应用到的企业和行业也越来越广泛。特别是伴随着近20年来的快速发展，在数字化、自动化、计算机以及机械设计技术的发展及带动之下，我国不断加强与跟进自动焊接这一先进制造技术的研发与应用，取得良好成效的同时，不仅应用范围在迅速扩大，在各工业应用中也发挥着越来越重要的作用。
三、自动焊接在机械焊接中的应用研究
（一）及时解决自动焊接作业中存在的问题
虽然较传统焊接技术而言，自动焊接技术存在很多的优势，但是在具体的机械焊接中还是会存在一定的问题，比如，可能会发生操作不当、匹配度不高等问题。当然，这些都可以归属为技术类问题，就必须要从技术角度去分析和解决。作为技术操作人员，要及时地发现问题并做出相对应的预防以及解决方案。
例如，在操作自动焊接设备的时候一定要注意填充层与打底层焊接的充分熔合，焊接时间要长，力度要大。
在此过程当中，要避免出现焊接中出现凸形焊道的情况。在操作的过程中，为了能够实现与确保夹角处能够充分熔化，操作人员还可以采用摆动（小幅度）的方式，注意在夹角处（坡口面及焊道两侧）做短暂的停留，以10s～15s为宜。之后，在进行第二道填充层的焊接的时候，因为接缝已变宽，我们要加快摆动的幅度，否则会影响熔合的效果。当然，需要特别强调的是，即使是大幅摆动，也不要将电弧甩出于坡口之外，否则就会很容易造成坡口的损伤，如果坡口深度过深（超过1.5mm），或者说是过浅（低于1mm），都会直接影响到表面的焊接工作。另外，需要特别强调的是，现如今比较多的自动焊接设备中采用的是二氧化硫/氧气+乙炔气两种混合来做充装气体。那么，对于操作人员而言，就必须要高度注意操作的规范性，特别是要防止高温、高湿度、外界风速快等系列问题的出现，对气体进行保护，以免影响正常作业。最后，未熔合的问题也是需要我们特别注意的，为了进一步提升与确保工程质量，在进行焊道打磨的过程中要严格规范，特别是在立焊的位置，要避免不规范问题的发生，做到表面的光滑和完整。
（二）自动化焊接专机在机械制造中的应用
自动化焊接专机主要是采用双丝焊接的形式，例如生产推土机的过程中，焊机专机的使用在推土机主臂的焊接车架的主缝焊接，相较于人工，有效地提高了生产率，效果更加的完美，不会出现断弧情况。同时，双丝焊接的熔身比较深，加大了焊接的性能。对于一些控制类的机器，自动焊接专机的使用会更合适，它能够通过设备、传感器以及电子检测线路等等，熟练地掌握焊接的轨迹，自动化程度非常高。还有一些焊接专机比较智能，通过高级传感器进行使用，例如，触角传感器和视觉传感器以及光敏传感器，非常有效的调整计算机系统等类似软件数据库的参数，但是此类的应用不是非常广泛，因为有很多原因和条件的限制。自动焊接专机的性价比非常的高，比如以下罕见的曲线、直线的焊缝的焊接中，自动化焊接专机就能体现出很强的优势，对于一些大批量生产的作业非常适用。焊接中焊件的变形率也降低，提高产品的质量和稳定性，进一步确保工作的安全可靠性，可以更好的应用在机械制造行业当中。
（三）焊接机器人在机械制造中的应用
焊机机器人整体结构包括机器人本体和控制器、焊接电源机器人外部轴型行走机构、焊接变位机和夹具、操作软件和弧焊软件包、传感系统、工作站辅助以及除尘系统等等。焊机机器人工作站的一个重点是机器人本体和控制器，目前来讲六轴关节型的采用非常普遍，优点在于坚固的刚性结构、较强的负载能力，因此加长了使用寿命。数字化的控制技术普遍应用在现如今的机器人系统中，采用数字化的总线连接各部分系统，防止各部分收到周围磁场的干扰。焊接机器人的特点不仅包括柔性化、数字化的高程度，进而在异形焊接的时候保证了稳定的质量，还有非常高的焊接精度。它能有效地改造焊接产品的质量，大大提高了机械制造企业以及相关产品的竞争力，焊接机器人在不同的焊接中能进行自动调试。然而，焊接机器人也有一些缺点，主要体现在成本高、操作难度大等等，暂时还没有生产的水平，目前对于进口的产品比较依赖，因为价格高的原因，广泛应用在大型的机械制造企业中。除了焊接机器人本身的缺点外，需要提升的还有零件以及制作和组装精度方面。另外，对于焊接过程中很多时候会导致焊缝间隙过大，针对这种情况还需要手工打理，以此来提高零件的精度，既花费了很高的成本，也无法很好地保证位置精度。
四、结语
新时期，伴随着我国机械制造业的高速发展，对于各方面的要求也越来越高，越来越多的自动化焊接技术与设备广泛应用于机械制造当中，对于提升焊接质量与效率，降低焊接成本等起到了尤为重要的作用。在今后的工作实践过程中，应就此展开更为深入的研究与实践。
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