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焊接技术的发展十篇

发布时间:2024-04-25 22:39:51

焊接技术的发展篇1

【关键词】焊接;无损检测;焊接电源

焊接技术在我国的工业生产中发挥了重要作用,因而越来越受到人们的广泛关注。焊接技术主要是在加热、加压或者加热加压条件下我国焊接技术虽然出现时间很短,但是却给制造业带来了巨大的改变,在短短几十年间,无论是航空航天、交通运输还是建筑桥梁海洋钻井都广泛的应用了焊接技术,因而促使焊接技术逐渐发展为一种重要的技术。

一、焊接生产现状

焊接技术能够实现材料之间的永久性连接,从而实现某种特定功能,现阶段无论是大型的机械设备,还是小型的电子元件都需要应用焊接技术来进行加工,由此可以看出,焊接技术广泛适用于多种生产类别的制造业。我国作为一个工业大国,现阶段国内的钢材产量已经达到世界第一位,逐渐发展为国内钢材产量最高、钢材消费最高的国家,现阶段和未来一段时间内,钢材仍将是我国最重要的结构材料,占有重要的地位,而焊接技术是将钢材加工成为给定功能产品的关键新技术,可见焊接技术的重要性。焊接技术加工成本较低,加工效率高,周期短,适应性强,这些优势使得焊接技术的应用越来越广泛,逐渐发展为国家经济建设与社会发展的关键性技术。

我国的弧焊设备与电源水平正在逐渐接近世界先进水平,并且开始进行内部产业结构调整与产品档次的提升,在逆变式焊接电源、自动、半自动焊机以及高效二氧化碳焊机方面取得了较大的进步。电阻焊方面,我国将研究重点内容放在中、大功率电阻焊机上,电磁兼容技术将更加广泛的应用到焊机与电源中,焊接技术逐渐向着节能、绿色的方向发展。自动化焊接技术在三峡工程、西气东输以及汽车行业的刺激下逐渐发展起来,焊接机器人以及智能型焊接技术与成套生产线设备也逐渐成熟,促使焊接技术的应用领域在逐渐拓宽。

二、焊接技术的发展

(一)焊接材料的发展

我国的焊接材料产量居于世界第一,但是在焊接材料的产品结构以及科技密集度方面仍然和发达国家存在一定的差距,为了进一步提高焊接生产的效率与质量,实现焊接生产的低成本自动化,我国需要不断进行焊接材料生产产业结构调整。现阶段发达国家的焊接生产自动化与半自动化水平很高,达到了焊接工作量的80%,因而西方国家的的半自动化、自动化焊接用焊丝、焊剂生产在焊接材料生产中有着绝对的优势,我国也要根据这一发展优势做好自身焊接生产结构的转变,以适应焊条电弧焊用焊条生产逐渐减少,半自动化、自动化和焊接用的焊丝与药芯焊丝生产比例逐渐增加的发展趋势。

我国现阶段自动焊与半自动焊需要的焊丝生产量仍然不高,而普通焊材如焊条与焊剂431却存在着生产力膨胀的问题,市场上形成了恶性的价格竞争,不利于我国焊接工业的发展。现阶段,我国在保护实芯焊丝与埋弧焊实芯品质与种类上都不能满足市场需求,尤其是不同强度等级的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、不锈钢焊丝等。除此之外,自保护与堆焊用药芯焊丝的生产制造水平不高,产品焊接效果不够理想,有待相关工作人员的继续努力。

(二)焊接技术的发展

1.焊接生产率更高

现阶段,焊接技术发展需要进一步提高焊接产品质量的稳定性,同时也需要进一步提高劳动生产效率。在未来,对焊接技术的改进,主要目的是进一步提高焊接的熔敷率,从而提高焊接效率,同时还可以减少坡口断面和熔敷金属量,在这个过程中采用窄间隙焊接方法效果最为明显。窄间隙焊接是一种基于气体保护焊的焊接方法,采用单丝、双丝、三丝焊接,无论多大接头厚度,都能够采用对接形式,减少需要的熔敷金属量。

2.新型的焊接技术多元化

(1)电阻焊

电阻焊不需要使用焊剂焊条就能够实现焊接,而且操作起来也比较简单,通过电流在焊接焊件接触面以及焊接邻近区域产生的电阻热效应,通过将其加热至塑性状态或者直接融化的方式来实现连接。现阶段,电阻焊的研究逐渐倾向于中、大功率电阻焊,追求更高的焊接效率。

(2)螺柱焊

根据焊接方式层面存在的差别,可以将螺柱焊分为拉弧式与储能式两种,两种螺柱焊都只能完成单面焊接,螺柱焊无需进行穿孔,所以螺柱焊有着较高的水密性与气密性,对非焊接面无需进行额外加工,适用于容器类结构的焊接加工。

(3)磁控焊接

磁控焊接技术是现阶段新发展起来的新型焊接技术,该项技术应用外加磁场控制熔滴过渡,保证焊接质量,是一种投入成本低、效益高、耗能少并且附加装置简单的焊接方式,在国外被称为无缺陷焊接。

(4)多电弧同熔池焊接

这种焊接技术在一个熔池上燃烧多个电弧,能够通过这种形式全面提高焊接总热量,同时改善焊接热场分布,为熔池与焊接两侧面提供热量与液体金属,获得了更高的焊接速度,保证了焊接质量。

结束语

焊接技术在制造业中发挥了重要作用,因而越来越受到人们的高度重视。在工业制造业领域,焊接技术水平的高低直接反映出了一个国家的工业发展水平。在社会主义新时期,我国的工业发展取得了显著成果,但是焊接技术在实际应用中与发达国家之间还存在不同程度的差距。为了提高焊接技术,促进我国工业发展,需要对焊接技术给予高度重视,继续加强对焊接技术的研究,结合我国工业的实际发展情况,加大科技投入,不断提高我国焊接工艺,带动工业生产,促进国民经济建设。

参考文献

[1]黄建平,黄永平,肖延江.论我国焊接行业的现状[J].科技与企业,2014,(1).

[2]李晓延,武传松,李午申.中国焊接制造领域学科发展研究[J].机械工程学报,2014,(6).

[3]李孟良,王海强.自动焊接技术研究[J].科技创新导报,2013,(25).

[4]唐伯钢.现代钢材进展对焊接材料的挑战及若干建议[J].焊接,2013(12):20-25.

焊接技术的发展篇2

关键词:焊接焊接材料无铅焊料高能束流焊接数值模拟焊接自动化

21世纪在基础结构材料发展中,钢铁仍然是占主导地位的基础材料。焊接技术作为现代制造业最重要的加工与成形技术之一,随着焊接能源的不断创新与发展,其焊接方式与焊接工艺也实现了较快的发展与提高,如广泛采用的热、光、电、机械、化学、声等能源,借助于热力学、力学、以及冶金学的相互作用,逐步衍生出独具特色的焊接物理、焊接冶金学等学科,并推动了焊接制造技术、焊接材料、以及焊接结构工程的快速发展。

一、我国当前焊接技术的发展现状

随着钢铁材料性能的不断提升,焊接用钢向高纯度、轻质化、高强化、微合金化的方向发展,与之对应的焊接材料却难以满足焊接冶金理论的发展,传统的焊接评价方式已经落后,尤其是在电子电气产品的生产中,weee、RoHS指令的生效,对无铅替代钎料的技术挑战,迫切需要我国加大对无铅元器件制造、无铅产品装备及制造工艺等方面的研究。同时,对铝、镁、钛等轻质材料的不断应用,扩散焊、高频焊及摩擦焊等非熔性焊接技术、钎焊、高能束流焊接技术也获得了快速发展。焊接技术的自动化水平已经成为提高焊接效率和提升焊接质量的重要途径,特别是在航天航空业、重机制造业、核电工程业等领域,焊接机器人以其成熟的自动化控制技术,实现了对焊接过程中综合利用电弧焊、压焊、钎焊等技术的检测和控制,从而能够敏锐地在捕捉焊接特征信号的基础上,实现直接焊接操作。为了实现对焊接过程中复杂物理化学焊接过程的模拟和仿真,利用计算机技术和仿真技术,来实现对焊接热过程、焊接冶金过程中的应力变形进行分析,从而科学预测焊缝组织与焊接结构的残余应力及变形参数,从而推动焊接理论的发展。

二、当前我国焊接学科研究成就及进展

1.高品质焊接材料的生产与应用

钢铁生产技术,特别是精炼炼钢技术与控压控冷轧技术的发展,使得钢铁材料的性能得到了广泛提升,而与之相对的焊接金属,由于其自身的非平衡性结晶组织,其冲击韧度普遍低于母材,因此,发展高品质的焊接材料已经成为当前焊缝金属亟待解决的重要难题。结合焊接洁净度的要求,在焊接材料的选择上,要严格控制其铁合金、矿物质等含量,如高纯度钢带或焊丝盘圆。同时利用钢铁精炼技术,有效减少p、S、o、n等杂质,近些年来对复合合金材料的应用,也在提高冶金净化工艺上发展了焊接冶金理念。药芯焊丝技术是焊接材料生产中的关键技术,与美国、日本、德国等国家的生产技术相比,我国药芯焊丝制造技术还有一定的差距,随着对新进设备和技术的消化吸收,由我国研制的国产药芯焊丝制造设备,也相继通过了欧洲机电(Ce认证)认证,其自动化技术与检测技术也达到了欧洲技术要求。

2.对无铅连接材料及无铅可靠性技术与标准的突破

随着2006年weee和RoHS指令对电子电气产品中铅含量等有毒有害物质的限制与禁止,我国电子工业面临着开发无铅连接材料的严峻挑战。在多年来各相关研究机构与高校的通力配合下,在无铅合金钎料与可靠性方面取得了较大进展。作为当前重要的无铅合金钎料SnCu(SC)和SnagCu(SaC),不仅改善了无铅合金材料的整体性能,也通过添加微量元素,改善了钎料物理性能,也提高了连接接头的可靠性,如稀土Re的应用,可以有效改善钎料的润湿、蠕变抗疲劳性能。广东省作为率先颁布无铅技术的产业区域,在无铅焊接材料、无铅片式元器件,以及无铅电子制造设备等方面成立了研究联盟,推动了我国绿色电子产品制造技术的发展。如格力、华为、格兰仕、美的等电子制造企业对新型无铅连接材料的应用,提高了我国产品无铅化制造水平。

3.高能束流焊接技术的应用与发展

激光技术在焊接产业中的应用,特别是激光束与电弧的复合,推动了高能束流焊接技术的迅速发展。借助于新型激光器的应用,如激光与钨极惰性气体的复合、与熔化极惰性气体的复合等,从而取得较好的激光-电弧联合焊的焊接效果。如百瓦级激光能量与电弧复合技术,对于薄板焊接具有较好的效果,千瓦级激光能量与电弧复合技术,能够充分发挥激光与电弧的性能优势,对于镁合金、铝合金、高强钢等材料具有较好的焊接效果;对于万瓦级激光能量与电弧复合技术,比较适宜对大深度焊缝的焊接,如船板等厚板的焊接要求。在工业生产中,采用12kwCo2激光或10kwCo2光纤激光与熔化极电弧复合技术,来实现对钢板或筋板的焊接需要。

4.对焊接热过程中的数值模拟与仿真技术的研究

对于焊接热过程中的数值进行模拟与仿真,利用计算机技术来获得焊接过程中的各类复杂边界条件、残余应力与变形特征、热源分布、以及焊接冶金理论基础数据,如通过对焊接热过程中的准稳态和瞬态数值的模拟与计算,实现了对焊缝尺寸、热循环参数,以及热影响区域的准确预测,从而改进复合焊技术。由上海交通大学与西安交通大学联合开展的焊接热弹塑性理论研究工作,能够实现对大型复杂结构焊接中的应力与变形分布进行预测,如在大型舰艇制造中,对船体框架结构进行焊接变形分析,从而改进焊接工艺和方法,提升焊接器件的稳定性具有重要的指导意义。

5.对焊接技术自动化与智能化的应用与发展

焊接技术的自动化与智能化已经成为未来焊接产业发展的方向,特别是视觉传感与跟踪技术的发展,对焊接过程中的熔滴过渡控制技术的应用,可以实现对机械、电弧、光等物理信息的准确检测与控制,从而对待焊接过程智能化的发展。如常见的焊接跟踪系统多以激光为光源,结合不同的应用领域,以点式光或条纹式光来完成焊接过程。

三、我国焊接技术的发展趋势

从我国当前焊接材料的产量来看,虽然从总量上位居世界首位,但产品的结构与高品质焊接材料的生产却与世界先进国家差距较大,主要表现有:一是在对焊接材料预处理上缺少专门的技术与体系,如对原材料的筛分与检验,对混合均匀度的控制与预烧结处理等;二是在改善焊条药皮密实度上,我国的油压式压涂机的性能还不够完善,对水玻璃的加入量需求加大,降低了药皮的整体性能;三是在生产车间环境治理上,国外多以密闭方式来进行熔炼焊剂,而我国多以敞开式进行生产;四是焊剂生产设备的自动化水平上,在焊剂的成形与颗粒度等方面还有很大差距;五是在无铅连接材料与连接技术的应用上,与国际领先技术相比,钎焊理论与应用水平只在部分领域获得成功,在总体技术水平,以及高端焊接产品、特种助焊剂方面还有待提升。

为此,发展焊接技术,提升焊接设备及焊接材料的研究水平,加大对新型焊接工艺与焊接装备的研究投入,主要从以下几个方面来着手:一是从焊接材料的钢芯制造上,与钢材企业深入合作,提高钢芯的纯净度与高韧性;二是加大对无铅产品及工艺的研究,特别是对钎焊工艺与焊点缺陷的检测与评价,建立无铅连接材料可靠性与寿命预测模型,鼓励行业内的优秀企业强强联合,共同推进钎焊材料的研制进度;三是加大对激光焊接技术的应用研究,如对大功率激光器的研究,扩大其在焊接、切割等领域,对大型钢结构设施的加工能力。借助于微观机制法语宏观热效应法,来实现对焊接热过程的数值建模与仿真,通过分析与计算焊接热过程中的动力学状态数据,为准确表征焊接过程,综合评估焊接过程中各类因素的优缺点,进而推动焊接加工工艺水平的逐步提高。

参考文献

焊接技术的发展篇3

【关键词】建筑;钢结构;焊接技术;发展优势

引言

随着我国市场经济的快速发展,建筑的主流趋势朝着大跨度及高层建筑方向发展。而钢结构作为建筑中最常用的建筑主体,因其建设时间短、自重较轻、维护便捷、抗震性能强以及建筑外形可多样化等特性被越来越多的应用在工程建设中。这就涉及到建筑钢结构构件的连接方式,最常用的连接方式有焊接、栓接、以及铆接等。因为当前我们国家在投入使用钢材之前,大约有50%及以上的必须要通过一定的焊接加工处理工艺,所以焊接就成为了最常用的建筑钢结构连接方式。同时,由于焊接这种连接方式具备构造简单、对焊接的结构形状没有限制、节约材料并且效率高,另一方面可以实现自动化操作,就大大提升了生产效率,基于以上的诸多优点,使得钢结构焊接在工业建筑以及民用建筑中占据了绝对的发展优势。

一、使用智能切割、智慧工厂模式将是钢结构制作工程的趋向

我们国家的产钢量和用钢量现在跃升为是世界第一,但同时,也成为了世界上的钢材料的浪费大国。在切割焊接中,我国和美国、日本以及德国等发达国家相比较,钢材的浪费率同比增加近10%,核算下来一年大约浪费3000万吨钢材之多,统计价值达1500亿元,是宝钢一年的产量。1钢材的浪费率和切割质量有直接影响,切割速度也是影响生产效率的因素之一,所以,在钢结构加工中必须重视切割技术。在实际操作中可以引进一些先进的软件作为辅助,例如,FastCam套料软件(由上海的发思特软件有限公司研发,具备自我知识产权),可以实现缩减成本、提升效率、实现自动化的生产,从而达到提升钢结构焊接质量的目的,应用其不仅可以学习国外前沿的管理及技术,而且可以改变目前我国的建筑钢结构切割技术落后的局面,并可大大的提高生产效率和节约成本。

二、钢结构焊接技术中的难重点将是新钢种焊接试验

伴随着我们国家建筑钢结构技术的逐步发展,钢材的不断优化,高强钢以及超高强钢达到了大力的推广使用,同时,以往的焊接设计技术必定会受到猛烈的冲击,重要的是对建筑钢结构焊接技术也提出了更多的要求。我国钢材在向更加适用、更加先进的趋势大步迈进的同时,人们对节能减排的可持续发展的要求也必定会加快建筑钢结构焊接技术的变革,那就是新钢种的不断涌现。但对于钢结构的焊接来说,新钢种带来的新技术新工艺问题不可忽视,组料中增加的合金元素也可对钢材的焊接性能造成很大的挑战,钢材中合金元素含量不断增多,会导致焊接裂纹及焊接接头的缺陷,而会使得焊接结构在应用中安全性、可靠性不断的下降,在建筑投入使用初期就造成了焊接结构质量的下降。另外,不同钢种,所产生的焊接缺陷也不尽相同。所以,钢结构在焊接技术上必须做到防患于未然,工程技术人员必须增强自身的专业水平,切实掌握以鸟巢等为代表的钢结构焊接应用技术及工艺,在实践中能够推广应用,不断创新并克服难题。

三、自动焊技术将是建筑钢结构主要采用的焊接技术

随着建筑焊接结构朝大型化及高参数精密化方向发展,手工焊接操作的效率低和质量的不稳定是提升生产效率和保证产品质量稳定不得不面对的问题。目前,世界上大部分工业发达国家在焊接技术,自动化程度等技术方面已经有大幅度提升,比例占到了80%,这一点就使得其在生产效率及质量上占据了很大的优势。而在我国,按照手工操作和自动焊接所消耗的焊材来计算,自动化焊接比例仅占到不足30%,相比可见,我们国家和其它工业发达国际的平均水准有着很大的差距。为了满足高强、厚板及长焊缝的敢接工艺的特殊要求,加快实现建筑钢结构发展,关键在于提升焊接水平,尤其是自动焊程度的水平。所以,迅速提升我国自动焊技术就成为当下一个刻不容缓的课题。

四、建筑钢结构厚板焊接必须推行多层多道错位焊接技术

传统的摆动运条手法不能适应有一定淬硬倾向的高强钢焊接,易使焊接接头综合性能下降,甚至会给接头质量造成影响。实验研究结果显示,不摆动和摆动运条手法的试件相互比较起来,冲击、晶粒度大小、拉伸、弯曲及微观金相等各项指标,前者都比后者好很多。这个实验使用的材质为Q345C的钢材试件,假如使用更高强度级别的钢材试件,不摆动和摆动试件两者间的差别会变得更大。研究结果一方面让人们对摆动和不摆动运条手法有了重新认识,另一方面在实际应用技术方面也有了很大的提升和突破。对比试验的派生结果,可直接用于焊接工艺的制定和焊接过程中出现质量问题的分析处理,推行使用标准的多层多道错位焊接技术势必成为推行建筑钢结构焊接技术发展的又一项任务。

五、结论

通过以上论述可知,在建筑钢结构中,焊接作为主要的连接方式,其重要性越来越不可估量。所以,为顺应钢结构快速发展的趋势,提升焊接水平成了行业中的重点研究问题,焊接技术也会朝着更先进的技术方向发展。

注释:

1世界钢铁统计年鉴。

参考文献:

[1]程中朋,马妮娜.钢结构的焊接[J].黑龙江科技信息.2010(06).

[2]戴为志.从“鸟巢”钢结构焊接工程看钢结构焊接技术发展趋势[J].现代焊接.2007(09).

[3]戴为志.浅析建筑钢结构焊接技术发展的基本要素[J].现代焊接.2009(06).

焊接技术的发展篇4

关键词:建筑钢结构焊接技术发展现状发展趋势

引言

随着现代科学技术的发展,各种新材料、新技术不断涌现,为各个行业和领域提供新的技术方法和支持,焊接技术在建筑领域已经应用了近百年,在建筑中发挥着重要的作用,目前,我国在建筑钢结构的许多技术领域中,已经处于世界领先水平现如今,钢结构建筑在我国随处可见,高层楼房建筑,工业厂房,公共建筑以及桥梁建筑都普遍采用钢结构,但是,建筑钢结构在应用上也存在着很多问题,需要我们注意并解决"焊接技术的水平直接影响着建筑钢结构的质量和结构,因此,研究建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势,对于提高建筑钢结构焊接技术有着重要的意义。

1建筑钢结构焊接技术发展现状

目前,建筑钢结构在我国建筑中观法采用,主要适用于工业厂房,仓库,码头,高层住宅,公共建设等建筑中,很多制造钢结构的企业也在不断提高生产技术和生产质量,纷纷采用高科技技术对钢结构的生产制造进行有效管理,但是,建筑钢结构生产企业普遍存在着焊接水平不高,自动化水平较低,生产技术还有待提高。

2.1建筑钢结构焊接技术和焊接材料的发展

近几十年来,由于建筑钢结构具有结构稳定!使用寿命长,生产效率高,节能环保等优点被普遍应用于厂房,电站,桥梁,楼房和超高建筑之中,钢结构的焊接技术也经历不断的发展和进步,20世纪40年代,焊条电弧焊引入建筑钢结构焊接之中,50年代中期埋弧焊接技术又成为钢结构的主要焊接技术,20世纪70年代又出现了实芯焊丝和药芯焊丝气体保护焊,螺栓焊,熔嘴电渣焊等新的焊接技术。这些焊接技术的发展为现代建筑钢结构的焊接提供了技术支持,尤其是气体保护焊在建筑钢结构中的使用,极大地提高焊接的生产效率,缩短了工期,创造了更好的经济效益。但是,建筑钢结构的焊接并不是只采用一种焊接技术来进行,要根据钢结构采用的钢原料和焊接材料的不同采用不同的焊接技术和焊接工艺,在建筑钢结构焊接过程中,选用的焊接材料和钢原料在硬度和韧性方面要匹配,并根据不同的强度和韧性选择不同的焊接技术。

2.2焊接设备的生产和应用

进行建筑钢结构焊接就不得不考虑焊接设备的选用,目前,在进行钢结构焊接时采用的设备都是外国生产制造的,国内生产的大多数焊接电源设备无论在技术特性还是自动化程度都远远落后于外国。自80年代初钢结构制造企业引进外国成套的钢结构制造设备以来,国内很多企业都在积极研究生产属于自己的钢结构生产设备,我国生产属于自己的高科技的钢结构焊接设备指日可待。

2.3焊接技术工作者的培养

在我国建筑行业蓬勃发展的今天,建筑钢结构所需要的焊接技术工作者也在与日俱增,也就难免会出现鱼龙混杂的情况。建筑钢结构的焊接技术有很强的专业性和复杂性,要求焊接人员有很强的技术性。虽然我国的焊接工作者很多,相应的焊接工作也能够得以顺利完成,但缺少真正优秀的焊接技术人员。因为建筑行业在我国的发展时间有限,所以与其他发达国家比起来,我国的焊接技术人员的培养、考核、认证制度还不够完善,管理和认证方式比较混乱,不能准确保持焊接人员的技术水平,也就使钢结构焊接存在着安全隐患和质量没有保证,不利于我国建筑钢结构焊接水平的整体提高。

2、建筑钢结构焊接技术发展趋势

随着工业化进程的发展和科学技术的不断飞跃,建筑钢结构的焊接技术也会产生质的飞跃"近些年来,不管是外国还是中国,很多人都在积极研究建筑钢结构的焊接技术,不断推进技术创新和技术改进,使建筑钢结构焊接技术更适合建筑钢结构的生产制造,提高生产效率和质量安全水平,努力实现焊接技术整体质量的飞跃。

2.1建筑钢结构焊接与切割工艺的创新

建筑钢结构具有空间大,跨度高并且绿色环保的优势得到迅速发展和广泛应用,作为连接钢结构的重要技术,焊接技术是发挥钢结构功能和作用的最重要基础,在建筑钢结构焊接与切割工艺上,不断创新的技术层出不穷,在钢结构的切割和焊接上,智能切割和智能焊接设备正在研究制造之中,采用智慧的焊接方式和切割方式,可以减少原材料的浪费,并能有效提高焊接质量,为制造质量更好和安全性能更强的建筑钢结构提供了可能。

2.2自动焊接技术的应用

目前,世界工业发达国家已经开始采用自动焊接技术来进行建筑钢结构的焊接,大大提高了整个建筑钢结构的强度和质量,并提高了建造效率,节省了工期"在我国,自动焊接技术而在不断被我国建筑钢结构生产企业所采用,建筑焊接结构可以实现大型化,重型化和高精度方向发展,自动化焊接技术对于焊接技术人员的技术水平要求较低,并且具有焊接质量高,焊缝美观实用,焊接效率高等特点,因此,自动焊接技术在建筑钢结构中会普遍采用。

2.2焊接技术人员素质的提高

随着建筑钢结构焊接技术的发展,对焊接技术人员的整体素质要求和技术水平要求不断提高,21世纪是一个知识的时代,人的整体能力的提高是社会的发展趋势,社会会更加注重各类人才综合素质的提高"因此,未来的局势要求各类从业人员不断提高自己知识水平,提高数字化技术水平,将自己所学到的知识应用于焊接工作中。

完善的制度和规范是对行业持续健康发展的保障,钢结构焊接工作者作为一种高技术工种,其资格认证的体系不严格,全国性统一的资格考试所包括的行业和领域较窄,缺乏统一专业的划分,不能很好的适用于现如今的建筑钢结构焊接行业,所以应建立完善的焊接工作者的考试资格认证系统。

结语

我国建筑行业虽然起点较低,相应的科学技术和专业的设备技能不够完善,但在近半个世纪的发展与学习中,不断的缩小与发达国家之间的差距,在某些技术上甚至已处于世界领先水平。但也需要清醒的认识到,我国建筑行业的基础和技术能力方面存在的不足,健全和完善焊接技术工作人员的培养考核制度,努力学习发达国家先进的焊接技术和理念,同时研究和发展具有自主知识产权的先进焊接技术,提高我国建筑行业的整体水平。

参考文献

焊接技术的发展篇5

【关键词】焊接技术汽车制造业应用与现状发展前景

一、焊接设备和焊接的材料的科学应用

在汽车制造行业中焊丝、焊条、Snpb和CuZnme都是比较常用的焊接材料。不同的焊接材料都有不同的特点,各种各样的电焊条主要是用在手工电焊操作中,操作灵活、使用方便是其主要特性。在气保护的焊接操作中主要使用的是药芯焊丝,具有适应性强、焊接强度比较高的特性。Snpb主要适用在钎焊与钎涂的应用对象上。CuZnme主要用于钢结构件钎焊,具有成本低、效果好等特点。焊接设备的合理科学的应用促进了焊接技术的高水平发挥,是焊接材料的高效质量服务保障,同时更是不同的焊接工艺、焊接材料以及焊接对象与设备有机统一起来的桥梁和纽带。因此,实现焊接在工艺、材料与设备上的高度统一和高效服务能够有效的减少各项工艺在环节上的复杂多变的衔接过程,便利了生产与其他各项操作和管理。

二、焊接技术的创新发展与汽车工业焊接技术的运用

(一)汽车工业中焊接工艺的现状。

在汽车制药业中焊接工艺是其中一项最为关键的技术,它与汽车涂装、冲压还有汽车整体装配是汽车工业中的四大技术支柱。焊接技术涉及道路产品的生产工艺、设备的筛选、材料的管理、现场的控制以及计算机的科学应用和机械制造等其他学科,是一种跳跃式的发展,它是集成性能很强的一门综合应用技术。汽车工业在制造过程中总共可以分为六大部分,分别是汽车的框架、汽车的车身、动力变速箱、汽车发动机、汽车车厢和车桥。在这六大组成中,无处不见焊接工艺的应用,包括了各种焊接技术、焊接工艺和焊接的方法,所以人们常说焊接工艺在汽车工业中的科学应用在汽车生产的珍格格过程中都占据了无可取代的重要地位。从焊接工工艺中的压力焊、钎焊以及切割焊和电弧焊等远离,可以将焊接工艺简单分为点焊、对焊、电弧焊激光焊等等。

(二)焊接工艺中点焊工艺的创新式发展。

1.镁合金点焊工艺

热传递性能好、导电性强是镁合金材料的主要热点,镁合金材料的热传导系数比传统的金属材料打出很多,因此在利用镁合金材料进行焊接时需要使用比较大的电流,电流流经工件时所产生的电阻热能够大量融化材料金属,在比较大的压力下完成焊点的连接。由此我们可以看出,镁合金点焊工艺主要是包括焊接的电流以及时间和压力电极三大元素,镁合金的点焊工艺主要是一般点焊和垫片附件点焊两类。垫片附件工艺点焊在镁合金和铜电极之间设置一定的尺寸,焊点的面积大、直径大在焊接过程中焊头可以贯穿工件是该工艺的主要特点。同时因为其焊点面积较大,也很容易产生较大的空洞,我们需要适当增大电流的下降的时间以此来解决这一问题。

2.ndFeB永磁体激光点焊

ndFeB永磁材料是近年来研发出的一种新型复合材料,该材料具有性能突出的磁能和环保性,被广泛应用在电子和汽车制造业中。但是因为磁体自身具有很大的脆性,因此很容易发生易脆的问题。我们可以将一些具有刚性的材料与磁体材料相结合,进而解决磁体材料易脆的缺点。

三、激光焊接技术的发展

激光焊接技术简单说就是通过具有较高强度的激光照射作用使材料表面可以通过热能的吸收进而发生蒸发和融化,沿着实现规定好的方向形成焊缝,以此来达到汽车部件的焊接要求。激光焊接可以分为脉冲焊接和连续激光焊接等。脉冲焊接主要被用于材料质料轻薄的焊接和单点式的连续焊接中,后者适用材料质料较厚的的切割和焊接。总而言之,激光焊接技术的非接触性焊接所带来的无磨损特性是其主要的特点,同时还能够提高焊接效率、降低噪声污染低、减少环境污染的功能,在未来激光焊接技术必会得到更为全面的发展和创新。

四、焊接工艺在自动化方向的发展

近年来,我国汽车制造业快速发展使得自动化管理模式逐渐应用到汽车生产的每一项工艺中,如电源焊接、机器人焊接和变速箱焊接都是以自动化控制技术为主的。我们很容易就能看出,提高焊接设备的功能与自动化控制技术的发展与应用是分不开的。与此同时,自动化控制工程的高效发展是离不开计算机技术的技术支持,可以说自动化控制技术的发展是随着计算机系统全面应用而来的。随着科技的不断进步,信息化时代的带来,新的技术手段也在焊接生产的过程中得到应用和创新。汽车制造业中具有生产品种多、生产产品柔性化以及产品小型批量生产的特点,焊接机器人的研发与投入正好解决了汽车生产的现实特点,因此汽车工业在对新型汽车的生产线中,大力推广焊接机器人的投入与应用是未来汽车行业的必然趋势。

五、结束语

汽车工业的快速迅猛发展对焊接技术工艺提出了更高的要求,随着人们的物质文化水平与生活水平都不断提高,汽车工业应该充分根据焊接技术的广泛应用做出快速调整,体现出了焊机技术举足轻重的作用和创新的特点,更重要的是焊接技术需要突破传统观念的束缚,通过自主创新、完善管理鉴定的向着全自动化、一体化和现代化的发展方向发展。

参考文献:

[1]乔培新,徐志强.现代焊接在汽车工程中的应用态势与发展方向[J].第十次全国焊接会议议论文集,2009,(5).

焊接技术的发展篇6

【关键词】城市建设,压力容器,焊接自动化,现状与发展

中图分类号:tU984文献标识码:a

一、前言

焊接自动化技术是提高压力容器产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全的前提,焊接自动化程度已成为衡量压力容器的工程施工质量重要标志之一,并且关系到整个工程的顺利进行。

二、压力容器焊接的概述

压力容器归于承压类的特种设备,如果在施工阶段中,专业技术和质量操控不过关,则会构成极大的安全隐患。在压力容器的焊接阶段中,焊接接头的质量对全部容器的质量都会有重要的影响。从某种含义上讲,一个压力容器的质量怎么,取决于很多方面,例如焊接材料的挑选,焊接技能、焊接设备的好坏以及焊接检验是不是合格等。压力容器的焊接技能,则是一个关键的阶段,需求有不断的完善和突破。影响压力容器焊接质量的缘由有很多,在进行焊接之前,应当检查一下焊接技术、工艺是不是合格,因为焊接技术、工艺的内容即是对焊接质量是否合格的可行性保障。一般说来压力容器的焊接技术、工艺所履行的鉴定标准为nB/t47014-2011《承压设备焊接工艺评定》。

三、压力容器焊接自动化技术的应用现状

1、接管与筒体的自动焊接技术及工艺

以往传统的马鞍形状埋弧焊接设备运动轨道现已无法完全的达到现阶段焊接设备的实践需要,而且也不合适应用到厚度较大、存在窄空隙坡口的焊接工作中。在这种情况下,就可以运用近几年开发的接管马鞍形埋弧焊接设备,该设备本身有着高度的自动化,所运用的操控方法极为快捷、敏捷,有着极强的适应能力。自动化马鞍形埋弧焊接设备其本身自动化的实现原理主要是使用接管所具有的内径来表示,选用四连杆夹紧的方法,来到达自动定心的意图;该设备的焊枪在运转轨道主要是以焊接对象的筒体和接管直径来作为主要的焊接参数,经过焊接参数,可以使得焊接的数学模型在这一时期彻底自动化的生成;使用人机交互的界面,可以直接对焊接的各项参数进行操控,达到多道接连进行焊接的意图。而且其焊接的焊道可以在这一过程中自动排列;具有断点回忆,自动复位功能,这一点对马鞍形空间曲线焊缝的焊接非常重要;超薄大功率焊枪合适大厚度、窄空隙坡口,关于窄空隙坡口,选用一层两道的方法进行自动埋弧焊。

2、现阶段压力容器焊接自动化技术

(一)、焊接方案

对不一样原料和不一样厚度的压力容器进行焊接需求用到不一样的焊接方案,常用的方案主要有气体保护焊、埋弧焊、堆焊和窄间隙焊。气体保护焊电弧在维护气流的压缩下热量会集,焊接速度较快,熔池较小,热影响区窄,焊件焊后变形小,操作方便,有利于焊接阶段的机械化和自动化;埋弧焊有焊接质量稳定、焊接施工率高、无弧光及烟尘很少等长处,使其变成压力容器、管段制作、箱型梁柱等重要钢构造制作中的主要焊接方案;堆焊技能很大程度上的发挥了对焊层的作用,是一种优质、高效、低稀释率的堆焊技能;窄间隙焊接技能已变成现代工业施工中厚板构造焊接的首选技能,其巨大的技能和经济优势表示了它是往后厚板焊接技能完善的主要方向之一。

(二)、焊接自动化智能操控技术

焊接智能化操控在世界范围内不断完善,变成了现代焊接自动化的主要象征之一。已出现的一些现代高精度的自动操控体系,如最优操控体系、自适应操控体系等,在工业施工中得到了相应程度的运用。其间焊缝盯梢是焊接自动化操控体系的一个重要组成部分,对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。

四、焊接自动化技术在压力容器制造中的发展

1、硬件方面

(一)、自动焊接设备

在近10年中,国内所研制的多头埋弧自动焊和多头maG自动专用焊机已在压力容器的生产中得到了广泛的应用,特别值得一提的是国产形式水冷壁专用自动化焊机,大大减少了工人的劳动强度,提高了焊接质量。现代焊接机器人尤其是弧焊机器人作为典型的程序控制柔性焊接系统,具有效率高、质量稳定等长处,在压力容器焊接范畴得到高度重视。柔性焊接机器人由于其报价不断降低将在中国推广应用,变成焊接设备的微机自动化控制技能的一个发展方向。除此之外,一些工艺设备的改进,如液压封头筒体对装设备、万向焊接转台、小直径筒体纵缝环缝自动焊装置等,在很大程度上也提高了压力容器焊接自动化程度。

(二)、自动化焊接技术方案

埋弧自动焊是当前压力容器焊接的主要方法,运用于封头拼板焊缝、筒节纵环焊缝等,使焊接阶段的自动化和机械化变成实际。但当前国内埋弧自动焊的操控体系大多仍选用简略的模拟电路,整体功能有待进一步完善。堆焊技术主要用于厚壁压力容器的焊接,其带极埋弧堆焊因为母材熔深浅且较均匀,对工件表面质量要求低,变成国内外压力容器内壁堆焊的主要方案。近来研发出的高速带极堆焊法,与带极埋弧堆焊相比,堆焊层边界晶粒细小,杂质含量低,是一种经济性较好的堆焊方案。窄间隙焊接可以对厚壁压力容器可进行全方位焊接,易于完成焊接阶段的自动化。当前,该技术完成了焊前预置参数、自动稳定焊接电压、电流和速度,而且具有高度和横向自动盯梢体系,完成焊缝的自动化焊接。

2、软件方面

(一)、焊接的智能化操控

这些年焊接智能化操控技术在压力容器工作中得到了很大的完善。焊缝盯梢是焊接智能化操控体系的一个重要组成部分,对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。当前运用的焊缝盯梢体系主要包含触摸式和非触摸式两种类型。触摸靠形式盯梢体系经过横向盯梢、纵向盯梢和微调体系坚持导电嘴和焊缝之间间隔不变,完成环缝焊接自动化,但有时会因坡口及焊缝的加工装配不均匀而影响传感器的丈量精度。非触摸式盯梢体系与其它学科联系严密,当前国内外学者对此进行了不一样程度的研讨。非触摸式超声波盯梢传感用到埋弧焊机上进行对焊缝坡口检查的焊缝盯梢,能达到压力容器制作的需求,在低成本焊接自动化具有较好的运用空间。基于CCD视觉焊缝盯梢体系能够用于埋弧焊、等离子弧焊等多种焊接方案和设备中,但鉴于焊接阶段的运用环境恶劣,传感器要得到弧光、高温、烟尘等的搅扰,使传感器的精度、抗搅扰功能和灵敏度得到不一样程度影响。尽管迄今为止已研讨出多种自动盯梢方案,但大多数还处于试验期间。由于计算机信息技能的完善和新式传感方法的研讨,焊缝盯梢技能将会在压力容器职业得到广泛运用,进一步完善压力容器焊接阶段的自动化和智能化程度。

(二)、人工智能技能及专家体系

人工智能技能在焊接阶段中具有代表性的是模糊操控体系、神经网络操控体系和焊接专家体系。i11-SooKim等将人工神经网络引进Gma焊接方案来猜测焊接区宽度,拓宽了Gma焊接的运用范畴。当前,美国、日本等国家相继在技能拟定、缺点剖析、资料挑选和设备挑选等方面完善了一系列研讨开发。美国adaptivetechnologies公司开发的Camtech100和adaptitech1000可完成零件定位、焊接操作和质量检查等功能,体系能依据来自传感器的光、温度、电弧等信息,自动调整焊接途径、线能量、送丝速度和摇摆参数等,并可优化多道焊参数。日本nKK公司开发的“焊接参数操控专家体系”可给出最优焊接参数,以确保恒定的熔深及焊接高度。中国在这范畴也相继开发了不一样类型的运用软件,其间清华大学开发的“通用型弧焊技能专家体系QHweS”因其较强的适应性和再开发才能而独具特色。

五、结束语

从实践出发对当前焊接自动化技术中所遇到的问题以及措施等相关知识,进行了粗略的分析和研究。综上分析,焊接自动化技术在压力容器制造中的应用是运用科学的方法,促进技术工作的完善。

参考文献

[1]韩淑梅,姜玉秀.浅析当前焊接技术的发展[J].知识经济,2011

[2]董正祥,刘峰,田为民,孙先强,王卫国,油田在用压力容器主要缺陷分析及预防《中国特种设备安全》2010

焊接技术的发展篇7

【关键词】焊接技术;汽车制造;应用现状

随着人们生活水平的不断提高,汽车已经逐渐成为人们的主要代步工具,近年来,我国汽车的总产量已经位居世界榜首,在汽车生产与消费方面我国已经上升为全球第四。焊接技术作为现代汽车制造中的重要工艺方法,广泛应用在汽车的车身、车架、车厢、车桥、变速器、发动机中。

一、焊接技术在汽车制造中的应用现状

焊接技术在汽车制造业中应用广泛,根据电弧焊、切割焊、压力焊、钎焊等在焊接工程中的连接原理,焊接工程工艺可以分为电阻焊、电弧焊、特种焊、钎焊和氧乙炔焊五个类型。电阻焊在汽车制造中的应用方式主要有点焊、凸焊、缝焊、多点焊,应用在车身总成、车门、发动机盖、减震器阀杆、地板、邮箱、行李箱盖、消声器、车侧围、前桥、零部件等诸多焊接方面。电弧焊主要有氩弧焊、埋弧焊、Co2保护焊、焊条电弧焊,应用于铝合金零部件、机油盘、车厢、厚板零部件、半桥套管、传动轴、千斤顶、后桥、横梁、后桥壳管等的焊接。特种焊主要是指摩擦焊、激光焊和电子束焊,这些焊接技术在汽车制造中主要应用于齿轮、车身底板、汽车阀杆、转向杆、后桥等的焊接。钎焊主要用于铜件、钢件、散热器以及硬质合金的焊接;氧乙炔焊则主要用在车身的补焊。目前,在汽车制造中点焊、钎焊、Co2保护焊的应用广泛。随着汽车制造业的不断发展,焊接技术在制造精度上的要求越来越高,以满足人们对汽车的质量需求。

二、焊接技术的发展

(1)点焊工艺的发展。目前在汽车制造业中广泛应用的一种新型复合材料——ndFeB永磁体,虽然这种材料具有很强的环保性能,但是这种磁体却特别容易破碎,而SpCC钢恰恰可以弥补该磁体的缺点,两种材料的激光点焊过程中选用的激光点焊设备为YaG激光器,脉冲用UnitekmiyachiLw50a型脉冲,最高功率在5千瓦以内,脉冲能量最大为50J,在激光器的激光照射下将装夹进行固定搭接。连接结束后,停止激光照射,对焊接接头利用浓度为4%的硝酸酒精进行处理,还有必要的打磨和抛光,之后利用电镜扫描仪对接头外观进行高效测量观察,确保接头硬度合理。镁合金薄板点焊采用的材料具有强劲的电导性和良好的传热性能。较一般点焊工艺,点焊面积大,直径大,接头容易贯穿工件,但是也有一些不足,比如面积较大的空洞。(2)焊接机器人自动化柔性生产系统的应用。汽车焊接的正向自动化柔性生产系统发展,其中的工业机器人较传统工艺更灵活,自动化程度更大一些,适合大规模的应用于汽车制造中,而同时汽车制造工艺的小批量、柔性化和多品种的特点,可以反作用于焊接机器人,促进其发展。在汽车制造中,用到的焊接设备主要有弧焊机器人和六自由度点焊机器人。这些机器人能够从自身存储库中自动抓换焊钳来适应焊装部位和焊装产品的各种要求。传输装置已经广泛应用感应导向小车,这种小车不需要人员驾驶,柔性化更强。因此,在汽车制造中等待我们进一步扩大焊接机器人的应用,这就要求我们在焊缝检测技术、焊缝跟踪技术和远程编程技术方面进一步突破,得到新的进展。(3)计算机、自动控制等先进技术的广泛应用。随着现代信息技术的飞速发展,计算机、信息技术和自动化控制技术也广泛应用到汽车制造中多个环节。现阶段,自动化控制技术已经成为提高焊接设备性能的关键因素,随着自动控制技术在数字化焊机、焊接专机、焊接机器人和焊接电源中的广泛应用更加确定了自动化控制技术的关键地位。计算机、信息技术的广泛应用,将从根本上转换焊接生产制造方式,主要应用在焊接过程的策划和各种工艺参数的优化,以及焊接的应力预测、变形预测和焊缝评估。(4)激光焊接技术的发展。激光焊接技术最大的特点是无磨损,焊接效率高,噪音小,残余应力低和环保性能高,所以其在汽车制造过程中有待全面应用和进一步的创新研究。

综上所述,我们可以了解到国内汽车制造行业的焊接技术的发展现状,世界先进技术和设备的应用与国外相比还存在一定差距。在今后的汽车制造业的发展上,要求汽车制造企业根据中国国情,结合自身企业的实际情况,积极主动的寻找适合的焊接新技术,总结经验,促进焊接技术的发展,最终达到促进企业持续发展的目标。积极主动的寻求适合的合作单位,如高校或者科研院所,开展焊接新技术、新设备的研发,或者是焊接方法的改进,国外新焊接技术的分析。一定要根据实际情况,保持自动化焊接技术的应用程度,找到与人工焊接的平衡点,从而提高产品的质量水平,提升企业的能力。相信,通过焊接新技术、新设备、新材料和新工艺,以及自动化控制、计算机、信息技术在汽车制造业中的广泛应用,一定能推动我国汽车制造业有效、全面的发展。

参考文献

焊接技术的发展篇8

[关键词]焊接;机器人;汽车;焊装领域;应用

中图分类号:tp242文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)21-0355-01

在实际工作中,焊接机器人在汽车焊装领域中的应用,具有质量稳定、生产效率较高等优势,对于汽车行业的发展具有很大的影响。在具体的工作环节中,焊接机器人主要是在焊接生产领域,代替部分焊接工人完成焊接任务的工业机器人。同时,在计算机控制技术、网络控制技术以及人工智能技术发展的基础上,焊接机器人也逐渐朝着以智能化方向发展。

一、关于焊接机器人的发展解读

不断的社会实践调查表明,焊接机器人的存在与发展,为我国的工业化生产的发展,带来了极大的便利。据相关资料统计,全世界在役的工业机器人中有将近一半的工业机器人都被用于焊接加工的领域中,在很大程度上提高了生产效率,并节约了工业生产的成本。在实际的焊接工作中,焊接机器人的应用,主要是进行点焊与电弧焊两种形式。通常情况下,所谓的焊接机器人大多数都是指在焊接生产领域中代替焊工从事焊接任务的工业机器人。一般情况下,在生产领域的多任务环境中,一台设计合理的焊接机器人,可以在工作时间内完成包括焊接在内的搬运、安装、焊接以及卸料等多个环节的工作任务。在此工作的环节中,焊接机器人根据事先设定的工作程序以及任务性质,能够达到自动更换手腕工具,在规定的有效时间内完成设定的所有工作任务。因此,焊接机器人的发展,对于工业生产的发展,具有极大的促进作用。

二、焊接机器人在焊接生产中的应用

为了更好的促进汽车焊装工作的顺利发展,结合焊接机器人在实际焊接工作中的状况,深入探究焊接机器人在焊接生产中的应用,是有效促进汽车焊装工作发展的重要策略之一。在实际的焊接工作中,焊接机器人根据不同的应用场合,可以采取不同的结构形式。目前,最为普遍的焊接机器人主要是模仿人手臂功能的多关节式机器人,这种焊接机器人的手臂灵活性非常好,其高度的灵敏度可以使焊枪的工作姿态以及空间设置根据焊接任务的要求,为满足焊接器件的要求随意的变化方向。

在汽车焊装的生产车间,由于部分器件过大或者其空间几何的形状过于复杂,导致焊接机器人的焊枪无法在规定的时间内达到焊缝位置。一旦遇到这个问题,就必须安排专业的技术人员通过增加一到三个外部轴的方式,增加焊接机器人的自由度以及灵活度。在提高焊接机器人的的控制速度与焊接精度的基础上,应用电弧传感器,对于解决焊接机器人在电焊的焊缝轨迹跟踪与控制问题方面,具有促进作用。焊接机器人通过事先设定的编程,改变焊接轨迹和焊接顺序,对于解决汽车被焊工件品种变化大、形状复杂以及焊接缝短且多的问题,都具有一定的促进作用。

三、焊接机器人的编程方法分析

为了进一步研究焊接机器人在汽车焊装领域中的应用,对焊接机器人的编程方法进行研究,是一种相对有效的发展策略。当前,焊接机器人的编程方法主要是以线示教方式为主,通过液晶图形显示屏来展示焊接机器人的编程界面,操作更加简单。当时,在实际的汽车器件焊接作业过程中。在处理焊缝轨迹的关键点问题上,相对有效的处理方法还是示教方式,然后才能进行下一步的程序运动指令的操作。在具体的焊接作业中,如果遇到形状特别复杂的焊缝轨迹,就需要花费一定的时间示教,无形中就会降低焊接机器人的工作效率,并不断的增加专业编程工作人员的工作强度。为了解决这一问题,经过一定的实践调查,可以通过采取完全离线编程的办法以及示教编程获取关键点的方法进行处理。

四、焊接机器人的技术应用现状

(一)焊缝跟踪技术

在焊接机器人的应用过程中,焊缝跟踪技术的应用相对普遍。焊接机器人在进行焊接作业操作中,由于焊接的过程可能会受到强弧光辐射、烟尘、飞溅、加工误差、夹具精度、工件热变形等因素的影响,必须特别注意这些因素的控制,避免出现焊炬偏离焊缝,导致焊接质量出现问题。焊缝跟踪技术的存在,在一定程度上可以结合焊接条件的变化,实时监测出焊缝的偏差,并及时调整焊接路径和焊接参数,有效的避免焊接过程中出现质量问题。

(二)离线编程与路径规划技术

在焊接作业的操作过程中,离线编程与路径规划技术主要是指机器人编程语言的进一步扩展,其主要利用计算机图形学的研究成果建立的机器人以及工作环境的模型。并通过专业的算法,对焊接器件的图形进行一定的控制与操作,是促使焊接机器人可以在设定好的轨迹规划基础上进行焊接作业。离线编程的另一实现基础,是自动编程技术的应用。通过应用自动编程技术,为焊接机器人实现对焊接任务、焊接参数、焊接路径以及焊接轨迹的有效规划的同时,辅助编程人员进行编程任务的一种技术。

(三)多机器人协调控制技术

在实际工作中,多机器人协调控制技术主要是指为了完成某一工作任务进行组织数量若干的机器人通过合作与协调组合成一体的系统。多机器人协调控制技术在应用的过程中,主要是多焊接机器人合作及多焊接机器人协调两种方式。在具体的操作中,主要是给定多焊接机器人系统安排某项任务之前,需要考虑如何根据实际的操作任务组织焊接机器人进行有效的工作。当确定工作机制以后,就需要结合实际工作,考虑如何保持焊接机器人运动协调的一致性问题了。

(四)专用弧焊电源

不断的实践工作经验表明,在焊接机器人系统中,电气性能良好的专用弧焊电源,是确保焊接机器人使用性能正常发挥的关键之一。焊接机器人所用的专用弧焊逆变电源大多都是单片微机控制的晶体管式弧焊逆变器,在精细的波形控制以及模糊控制技术的支撑下,进行相关的焊接工作。一般情况下,采用模糊控制方法的焊接电源,可以在一定程度上确保焊缝熔宽以及熔深的一致性,促使焊接表面更加的美观。因此,在焊接机器人的应用过程中,针对专用弧焊电源进行深入的研究非常重要。

结语

综上所述,在我国社会经济与科技迅速发展的过程中,日趋完善的计算机控制技术、网络技术以及人工智能理论的发展背景下,焊接机器人在汽车焊接领域中的应用将更加的广泛,对于未来汽车行业的发展也具有至关重要的作用。在未来一段时间内,为了更好的促进焊接机器人在汽车焊接领域的发展,重点探究焊接机器人的视觉控制技术、智能化控制技术以及虚拟现实技术等问题,都会极大的促进焊接机器人工作效率的提高。

参考文献

[1]李铁柱.焊接机器人在汽车焊装领域中的应用[J].汽车零部件,2014,(12).

焊接技术的发展篇9

摘要:激光是20世纪以来,继计算机、原子能、半导体之后,人类的又一重大发明。由于其用于焊接技术中具有被焊件变形极小、热影响区小、焊接深度/宽度比高、不局限于导电材料、不受磁场的影响、焊接过程中不产生X射线并且不需要真空的工作条件等特点,目前在很多的制造领域得到广泛应用。以美国、日本和欧盟为首的发达国家非常重视激光焊接技术的应用和发展,并将其列入国家的发展计划。该文对激光焊接技术的工作原理、工艺参数、特性特点和在现代工业中的应用等方面进行了综述,研究表明它既是高质量、低成本生产不可或缺的技术手段,又是新产品研发的技术保证。

关键词:激光焊接工作原理工艺参数特性特点技术应用

中图分类号:tG45文献标识码:a文章编号:1674-098X(2016)08(a)-0059-02

焊接技术是实现材料永久性连接的方法,被广泛应用在机械制造、动力工程、建筑工程、车辆工程、石油化工和航空航天等领域,已成为制造业不可或缺的加工技术。目前常用的焊接方法有电弧焊接、电子束焊接、电阻焊接和钎焊等。但这些焊接方法在空间限制和对精细件的操作等方面都存在各自的缺点。激光束作为一种高能量密度的热源,因其具有高精度、高能量密度和适应性强的特点,近些年在焊接领域得到了迅速的发展和运用,已逐渐成为传统焊接技术的补充和发展,并正朝着高质量、低成本的方向发展,具有很大的发展前景和发展潜力。在未来,其在材料连接领域必将起到至关重要的作用。

1激光焊接的原理

激光焊接本质上是非透明物质和激光相互作用的过程。整个过程是极其复杂的反应过程,宏观上表现为熔化、吸收、汽化和反射,微观上是一个量子过程。根据焊接的机理分为热传导焊接和激光深熔焊。热传导焊接是当激光辐射到焊接材料上时,一部分激光被焊接材料吸收并将光能转化为热能,表面热量通过以热传递的形式向材料深处传递使焊接工件熔化,最终将焊件熔接到一起。激光深熔焊是将功率密度较大的激光束辐射到焊接材料时,材料将吸收的光能转化为热能,并被加热到汽化产生金属蒸汽,在金属蒸汽离开工件表面时产生的反作用力的作用下,熔化的金属液体流向四周并形成凹坑,随着热量的不断产生,凹坑逐渐加深,当停止激光的照射后,凹坑周边溶液回流、冷却后将工件焊接在一起。

2激光焊接的工艺参数

现在激光焊接在各领域中得到了广泛的运用,因为焊接质量出现问题造成的危害是十分严重的,故正确控制和设定影响焊接质量的工艺参数,使其在激光焊接过程中控制在良好的范围内,对保证焊接质量有着重要的意义。现实生产中激光焊接的工艺参数如下。

(1)焊接速度:焊接速度低会使焊接材料过度熔化,从而导致工件焊穿,而焊接速度过快又会使焊接的熔深过浅。所以在现实生产中对特定材料的厚度和激光功率有一个合理的焊接速度范围。

(2)离焦量:离焦量是激光焊接的重要参数,因为离焦量改变了能量密度和光斑直径。当离焦量较小时,激光光斑直径小、功率密度大,熔池有较快的扩展速度,而初始匙孔直径减小;如果离焦量较大时,初始匙孔直径增大,而熔池扩展速度减慢,焊点尺寸有可能减小。

(3)激光脉冲宽度:激光脉宽由热影响区和熔深确定,它区别于材料熔化和材料去除,决定加工设备的体积和造价。实践证明每种材料都有一个可使熔深达到最大的最佳脉冲宽度。

(4)激光脉冲波形:当焊接材料表面被高强度激光束辐射时,将会有60%~98%的能量反射而损失掉,且材料的反射率会随时间而变化。当材料温度在熔点时,反射率会下降,当材料在熔化状态时,反射率稳定在一定数值上。

(5)功率密度:单位面积内激光功率称为功率密度,它直接影响材料的升温时间,激光功率越大,材料表面温度升得就越快。高功率密度在切割、打孔等材料去除加工中得到广泛的应用。低功率密度易形成良好的熔融焊接,在传导型激光焊接中,其数值控制在104~105w/cm2。

3激光焊接的特点

(1)激光的能量释放极其迅速,整个焊接过程在几秒内完成。这提高了焊接生产效率,并有效减少了焊接材料的氧化量。激光焊接的能量密度高并且热量比较集中,因此焊接热影响区极小,非常适合热敏感材料的焊接。

(2)用偏转棱镜或反射镜可以将激光束在任何方向聚焦和反射,并可用光导纤维传到难以接近的位置,所以可以应用到无法安置或难以接近的焊接地点。

(3)激光束聚焦后可获得很小的光斑,并能精确定位,因此可以用于微小型工件的大批量自动化生产。

(4)激光束易实现光束的空间和时间分光,能进行多光束同时加工和多工位加工,因而为精密焊接提供了有力基础。

(5)激光焊接在具有以上优点的同时,也存在要求焊件装配精度高、要求光束位置不能显著偏移、最大可焊厚度受到限制、能量转换效率太低和设备投资较高的缺点。

4激光焊接技术的应用

随着对焊接技术的研究和工业激光器的研发,激光焊接技术在量产焊接行业得到广泛的运用。国外发达国家激光焊接技术在航空工业、核能设备、汽车制造、塑料焊接、船舶制造和特种材料焊接等领域已达到与传统相融合,成为一项成熟的焊接技术。例如德国的奔驰、奥迪、大众,瑞典的沃尔沃等汽车制造商从20世纪80年代就在车身、车顶和侧框等部位采用激光焊接技术。近期世界各大汽车制造商都把镁合金在零部件利用的多少作为衡量其产品技术领先程度的标志,而镁合金在焊接时容易形成热脆性大、组织疏松的氧化膜,其焊接工艺更为复杂,所以近期激光焊接镁合金成为研究的热点。国内对激光焊接技术的研究主要在激光焊接特性分析、控制、检测,深熔激光焊接模拟,水下激光焊接、激光堆焊、填丝激光焊、铝合金激光焊和宽板激光拼焊等质量控制方面。随着我国工业制造的发展,高效的加工技术将是未来工业发展的趋势,而激光焊接技术与这一发展趋势十分匹配。但是我国在激光焊接的应用缺少更多的数据支撑,有待进一步深入研究。

5结语

激光焊接技术是集激光技术、焊接技术、材料技术、自动化技术、产品设计技术和机械制造技术为一体的综合技术。作为一种新型的焊接技术由于具有很强的加工能力、很高的适应性以及更加先进的质量检测手段,激光焊接技术在许多行业已经逐步取代了一些传统的焊接技术。伴随世界工艺和技术的不断发展,激光作为非接触柔性制造工具的特点必将体现得更加鲜明。激光焊接必然会成为绿色环保、便捷高效、节能降耗的先进制造技术,促进我国产品技术改造和工业领域的技术进步,满足我国制造业的发展需要。

参考文献

[1]王刚.激光焊接技术的现状及应用领域[J].科技展望,2016,26(18):149.

[2]王志.激光焊接技术的研究现状及发展趋势[J].新技术新工艺,2016(3):42-44.

[3]屈红英.激光焊接技术在汽车制造中的应用价值分析[J].中国设备工程[J].中国设备工程,2016(9).

焊接技术的发展篇10

关键词:焊接技术;应用现状;应用实例;发展趋势

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.020

0前言

尽管经济危机的挑战已经面向我国,我国的各行各业也都处于经济衰退的境地当中。但作为汽车制造大国,我国的汽车工业一直处于临危不惧的状态,不但没有被经济危机的困难所击倒,反而保持着稳步发展的态势。对于汽车制造来讲,焊接是整个制造工业当中最为总要的环节,焊接技术已经形成了独立的焊接系统,以此来应对汽车制造的众多需求。焊接的技术问题直接关乎到汽车的质量问题,汽车行业对于焊接技术的研究从未间断过。

1焊接技术在汽车制造当中的应用现状

1.1电阻点焊技术

我国目前状态下的汽车制造通常会采用阻焊的形式,将电能以直流和交流的形式相互转换。尽管阻焊的方式所消耗的电能较大,但依然有很多汽车公司沿用了该中焊接技术。整个的电阻点焊的过程受到的影响因素很多,其中时间、电流以及压力等因素都能够对点焊的效果产生直接的影响。很多的汽车制造车间之所以点焊出来的汽车配件出现质量问题,就是因为车间存在太多的电阻点焊设备,众多设备之间所应用电流相互之间影响,因此使得电流的稳定性出现偏差,从而影响了焊接的质量[1]。

1.2弧焊技术

弧焊技术也是汽车制造行业当中应用比较多的焊接技术。其焊接的工艺主要是以miG焊为主。该种焊接技术也存在着一定程度的缺陷,其在不同的焊接构件当中所应用的焊接方法都是自动化的。该种形式无法保证焊接口的精准度,也会使焊接时出现轨迹的偏移,会从很大程度影响到焊接的质量。为了避免焊接当中出现焊缝,汽车制造行业已经研究出了焊缝的跟踪形式,通过对焊缝的有效跟踪,能够发现弧焊过程中的误差,并有效的减少弧焊技术的缺憾。

2焊接技术在汽车制造当中的应用实例

2.1激光焊接应用

汽车制造行业当中对于激光焊接的技术应用十分广泛,在车身以及车顶都应用了激光焊接的技术手法。首先在车身焊接的过程中,对于车顶的焊接就会采用激光焊接的形式,该种形式能够避免噪音的产生,也能够有效的适用于汽车设计师们对于车身的整体设计[2]。对于激光焊接应用比较多的是德国的大众公司,其在很多的汽车类型上都应用了激光焊接的技术。除此之外,一些欧洲的汽车公司也将激光焊接技术用在了对车顶的焊接上。除了车顶的焊接需要用激光焊接的技术来使车顶更加符合设计感以外,在车身的焊接当中也使用激光焊接的话,会加强车身的强度,不仅在汽车制造成本上起到降低成本的作用,还能使车身的质量得到提升,能够帮助汽车制造公司提高行业竞争力。

2.2焊接机器人技术应用

随着汽车制造行业的发展,传统的焊接技术已经无法适应汽车制造的需求,焊接机器人的出现使得汽车制造当中焊接效率得到了很大程度的提高。焊接机器人是比较独立的个体,虽然在外表上是机器人的形式,但并不妨碍其灵活性,而且其自动化的程度也比较高,能够完成对于汽车的焊接工作,从精准度以及质量上都能给予很好的保障。2001年开始,我国的很多汽车企业就已经开始对于焊接机器人技术的应用,其中对于零部件方面所应用的焊接机器人更是占据了这个焊接机器人应用的很大比重。国内的东风汽车企业的车身工厂更是采用了10万台的点焊机器人。在国外,焊接机器人的应用也受到了广泛的欢迎,法国的雷诺公司以及日本的日产公司都完成了对焊接机器人的应用[3]。

3焊接技术在汽车制造当中的发展前景

目前状态下的焊接技术还存在着一定程度的漏洞,在很多方面都会影响到汽车制造的质量。为了能够更好的消除焊接技术当中的漏洞,解决焊接技术的能耗问题以及稳定性问题,汽车行业致力于研究焊接技术,使其能通过技术的研发和辅助技术的查漏,能够更好的适用于汽车的制造。尽管国内的焊接技术并不成熟,但在国际上的焊接技术已经有了技术性的突破。相信只要国内的汽车制造行业能够虚心学习相关的技术经验,就能够逐渐改善焊接技术的现状。现在,点焊技术已经实现了对电能的减耗,能够使用50HZ的交流电源,点焊技术已经可以解决车间的点焊设备多而造成的电流不稳问题,更是能够通过对焊接铝合金等难焊金属的焊接技术来促使汽车设计当中减轻车身的设计得以实现。弧焊技术已经完成了对于精准度的控制,在未来的时间里,弧焊技术会实现机器人系统的空间传达性,并完成与焊接速度的相互协作和相互组合[4]。

4结论

从上个世纪的五十年代开始,我国就已经在汽车制造行业应用了焊接技术。尽管当时的焊接技术并不成熟,但焊接技术依然帮助汽车制造行业完成了重大的质量突破。随着汽车行业的发展,焊接技术会得到更多的发展空间,即使需要面临国际上的行业竞争,即使经济危机已经席卷了全球,汽车行业依然能够凭借着技术的革新和对焊接技术的应用逐渐完成技术的创新和提高。国内的汽车制造行业也会因为焊接技术的发展而完成自身的行业目标。

参考文献:

[1]陈根余,顾春影,梅丽芳等.激光焊接技术在汽车制造中的应用与激光组焊单元设计[J].电焊机,2010,02(05):32-38.

[2]钟建强,柳娟娟.激光焊接技术在汽车制造领域中的应用[J].科技资讯,2011,09(06):115.