浅谈自动焊接在机械焊接中的应用

陈琳

【摘 要】随着自动焊接要求的不断提高，研究其在机械焊接中的应用凸显出重要意义。本文首先对自动焊接做了概述，分析了自动焊接技术在我国应用的现状。在探讨自动焊接在机械焊接中优势的基础上，研究了自动焊接在机械焊接中的应用。

【关键词】自动焊接；机械焊接；应用

一、前言

作为一种实际应用效果良好的焊接技术，自动焊接在近期得到了快速的发展和进步。研究自动焊接在机械焊接中的应用，能够更好地提升其实践水平，从而保证机械焊接效果的优化。本文从概述相关内容着手本课题的研究。

二、概述

随着我国经济的快速发展，我国科技发展也十分迅速。在这一过程中人们越来越认识到机械化和自动化生产对提高产品生产率、改善产品质量所起到的重要作用。除此之外，先进高效的生产加工工艺还能降低生产成本。近些年在机械焊接领域，我国致力引进吸收国外先进的焊接工艺及设备。在学习国际先进焊接技术的同时，结合我国实际情况，在机械焊接领域运用了自动焊接技术，这样不仅减少了人工劳力，还可以提高产品的质量，使企业在激烈的竞争中占取有利地位，进而实现经济效益的增长。

自动焊接就是實现焊接过程的机械化和自动化，减少人力焊接的操作。我国传统的手动焊接技术是将电弧引燃，借助焊条维持电弧的长度，然后根据机械焊接需要手动进行电弧的移动，完成焊接后将电弧熄灭。自动焊接是将现代电子技术运用于焊接过程中，实现焊接工作自动化。自动焊接技术需要的主要设备就是自动焊接机，其有导轨床体、转动转台、转动机构、气动尾顶滑台机构来进行前后左右、转动，由工件夹紧机构、托料机构完成所需机加工工件的安放于固定，由焊枪夹持机构、焊枪气动调节机构等焊枪相关技术机构来完成焊接装置，最后由气动尾顶与专机电控系统来完成动作指令的发送输出。目前的自动焊接机又加入了数字化技术，可将焊接的动作指令延伸到动作轨迹指令，将焊接的加工技术指令延伸到技术精度指令，将自动焊接技术推向了一个更高的技术平台。

数字化技术的广泛应用不仅仅局限于互联网的应用中同时也广泛应用于焊接领域中。数字化的延伸与发展，将整个动作指令转化成轨迹指令，使现代化焊接技术发展的更为成熟与稳健。

三、自动焊接技术在我国应用的现状

目前，自动焊接技术在我国的发展尚处于探索阶段，与西方发达国家还存在一定的差距。最早在焊机的设计上往往功能单一、结构简单，只能完成最基本的焊接与切割工作，对焊接工作的多样化考虑不足，即便是后来的焊接机器人的诞生，其灵活性也颇受局限，经常在实际操作当中发生错误。此外，在对外引进的焊机当中，除了高昂的价格以外，国外对我国出口的焊机技术上也相对粗糙，没有达到当时国际的先进水平。但随着我国科学技术的发展，在自动焊接技术方面也拥有了长足的进步。机器人系统的性价比得到了大幅提升，在技术层面也获得了长足的进步。自动焊接技术开放性好、对焊缝要求非常严格的产品也可以应用自动焊接技术完成。焊接技术由来已久，在科学技术高速发展的今天，自动焊接技术对机械焊接行业影响非常深远，机械焊接行业也对自动焊接技术有很大的需求。基础层面上来讲，自动焊接技术已经成为焊接领域不可或缺的组成部分。我国用于焊接行业的用钢量早在5年前就超过了2亿吨，是世界最大的钢材焊接消耗国，成为钢材焊接领域的大国。从我国焊接领域的现状来看，对自动机械焊接的需求主要有以下方面：

1.从成本的层面上来说，自动化焊接设备有着更佳的使用效率，在人力成本逐步高涨的今天，能够有效地缓解生产企业在人力成本投入上的压力。

2.焊接工艺特别是弧焊在我国制造加工行业也被公认为是对工作者有害的工种。由于在手工完成焊接工作时，弧焊作业产生的弧光和高温辐射会对人体造成影响，同时焊接工作劳动强度高，容易使工作者疲劳，无法长时间进行高强度的连续工作。

3.随着焊接技术加工制造的产品向重型化、精密化的方向发展，机械生产中对焊接工艺的技术含量和焊接质量的要求也更为严格，传统的手工焊接操作逐步无法满足实际的生产需求。

四、自动焊接在机械焊接中的优势

1.生产效率高

因为自动焊接设备是由整个机械组组成的，而机械的执行程序是由数字电子系统控制的，因此自动焊接设备的使用电流比较大。然而大电流所产生的电弧热量很集中，穿透能力非常强，从而可以使焊接速度加快很多。与普通手动的焊接加工相比，自动焊接设备的加工效率要增高大概10倍。

2.技术水平高，加工难度大

自动焊接设备还能够对精密零部件、薄壁材料以及非金属材料进行焊接加工。因为这种方法不是人手持的焊接，所以在选择焊源介质时不会有局限，这就使得自动焊接技术水平能够得到进一步的发展和飞跃，比如，激光焊接在运用时，产生的焊缝宽度很小，热影响小，加工部件的变形小，但由于激光焊接的深度比高，电流超大，焊接速度十分快，所以焊缝也就更加平整美观，同时还能够对激光焊接的聚光焦点进行调控，这样加工的难度就会有所提高。

3.质量高且相对质量水准稳定

鉴于自动焊接设备的焊接指令是由数字中心统一发出的，焊接的速度和范围都能够进行控制，这就可以保持相对的一致性，恒定所加工工件的焊接质量水平，如果加工过程中出现问题或者产生了变化，都能够进行自动调节，并且保持相对的稳定性。自动焊接设备的焊剂保护效果相当好，一般情况下，熔池金属很少会受到空气的污染和腐蚀，再加上电流比较大，这种条件下的熔池金属也就能够充分的进行反应，生成的焊液成分比较均匀，这样加工出的焊缝金属性能稳定、质量较高，同时还具有美观性。

4.改善加工工作环境，同时降低加工者的劳动强度

自动焊接在焊接的过程中产生的焊接烟雾会被自动焊接设备的隔离罩阻挡住，有的自动焊接设备在焊接时不会产生很强烈的光亮，焊接时所产生的烟雾也很少，这样就会在一定程度上改善焊接加工人员在进行焊接作业时的工作环境；使用自动焊接设备进行焊接加工，不需要焊接作业人员长时间保持一个焊接动作，这样就减轻了焊接机加工人员的体力损耗，降低了焊接作业人员的劳动强度。

五、自动焊接在机械焊接中的应用

在进行机械的加工时，由于其形状的多种多样、焊缝也相对比较多、尺寸也较大等的影响，加工中常常会发生各种焊接问题，严重的会影响到产品的质量。而自动化的焊接技术在机械的应用有效的提高了工作效率。下面将着重分析在机械焊接过程中埋弧自动焊工作。

1.埋弧自动焊概述

埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法，分自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。通电引弧后，由于电弧的作用，使埋于焊剂下的焊丝和附近的焊剂熔化，熔渣浮在熔化的焊缝金属上面，使熔化金属不与空气接触，并供给焊缝金属所需要的合金元素，随着电焊机的移动，颗粒状的焊剂不断由料斗漏下，电弧完全被埋在焊剂之内，同时焊丝边熔化边下降。如果电焊机沿轨道按设定的速度自动移动，称为自动埋弧焊；如果电焊机的移动是由人工操作，则称为半自动埋弧焊。

2.埋弧自动焊优点

埋弧焊具有的优点较多，概括起来为：工艺条件稳定，与大气隔离、保护效果好，电弧热量集中；熔深大，焊缝的化学成分均匀；焊缝质量好，塑性和韧性较高；生产效率高。但自动埋弧焊只适合于焊接较长的直线焊缝，手工埋弧焊可适合于焊接曲线焊缝。

3.机械埋弧自动焊接技术应用

埋弧焊采用的焊丝、焊剂要保证其熔敷金属抗拉强度不低于相应手工焊条的数值。Q235钢焊件可采用H08、H08A、H08MnA等焊丝配合高锰、高硅型焊剂；Q345钢和Q390钢焊件可采用H08A、H08E焊丝配合高锰型焊剂，也可采用H08Mn、H08MnA焊丝配合中锰型和高锰型焊剂，或采用H10Mn2焊丝配合无锰型或低锰型焊剂。

六、结束语

通过对自动焊接在机械焊接中应用的相关研究，我们可以发现，自动焊接的多项技术优势决定了其在机械焊接中的地位，有关人员应该从其客观需求出发，在比对自身条件的基础上，研究制定最为切合实际的自动焊接应用方案。

参考文献：

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