工程机械焊接工艺特点与应用趋势探讨

文/王文华，郑州向心力通信技术股份有限公司

1 工程机械焊接结构件及其特点

工程机械产品中焊接结构件占据主要位置，一般约占整个机械设备重量的50%到70%，机械焊接结构件的质量直接关系到整个机械设备的质量、性能和稳定性。工程机械的焊接结构件主要包括车架类结构件、转台类结构件以及壁架类结构件三种。焊接结构件的设计和制造能力已经成为工程机械制造企业的重点研究内容，这也是提高焊接质量和水平的重要组成。

随着工程机械加工行业间的竞争的加剧，专业化、智能化、自动化已经成为目前工程机械加工生产的主要发展方向，这也对工程机械焊接结构件有了更高的要求，工程机械焊接件主要有以下特点，一是尺寸大、厚板焊接焊缝多，为了提高大型工程机械设备的使用性能，工程机械行业中应用大尺寸和厚板焊接焊缝较多，这就对焊接焊缝形成的质量要求更高;二是，高强度焊接结构件和薄板的增加，高强度钢材的使用对减轻工程机械设备重量、提高工程机械设备性能帮助很大，但是这些材料焊接性能较差，这对焊接工艺和焊接设备的稳定性、可靠性提出了更高要求;三是，由于工程机械设备逐渐应用于更多的行业和领域，并具有更广泛的运用范围，因此对于焊缝结构的要求形式多样。

2 我国焊接技术的发展现状

焊接技术最早起始于我国的古代，当时主要用于制造兵器。随着19世纪科学家发现能集中热源来焊接金属的氧乙炔火焰和电弧，使得焊接使用范围变广，紧接着铝热剂技术发明使得铝热焊接技术得到广泛的使用。随着20世纪科学技术的进步，气焊技术和电弧焊技术的出现推动了工程机械焊接行业的出现，也使得工程机械生产效率的变高，期间焊条的研发和使用使得焊接技术得到更进一步的提高，电弧焊接技术一度成为工程机械焊接的主要工艺。由美国科学家发明的将焊接技术和电气技术融合的自动电焊接机的出现，标志着机械焊接技术从手工阶段转入自动焊接阶段，机械焊接行业也进入了快速发展的阶段，新的技术和工艺相继出现，20世纪以来，气体保护状态下的电弧焊、二氧化碳保护下的焊接、混合气体焊接、自保护电弧焊接等先进的焊接技术不断出现，并开始应用于航天航空、军事、建筑等多个国家关键领域。

3 我国工程机械焊接工艺技术的应用趋势

3.1 利用低温机械焊接工艺技术

实际的研究数据表明在钢结构的焊接过程中，如果焊接的温度很低，发生钢结构的焊接事故，主要是其焊条在这种低温下会发生断裂。同时在这种情况下，脆断的事故会受到温度的影响。针对机械焊接的事故进行分析，发现焊接的温度以及其预热所需的温度应该给予高度的重视，同时在焊接的期间应该明确预热的重要性，这样才能保证焊接的质量。

3.2 利用机械焊接振动时效的工艺技术

利用焊接振动时的工艺技术及在实际的焊接中，使用振动技术让其外力作用内部周期，实现了作用力的改变，将内部的各种工件相互叠加，这样就会改变了粘性力。这种方式作用可以防止其内部发生变形，并且作用的过程中保证其内部的平衡的状态。这样就可以实现工件材料的有效的利用。为了实现振动数据变化的有效作用，可以从从以下几点出发对其进行管理。

首先就是降低振动机械焊接的频率，全面的将机械焊接的频率下调，这样让原有的频率一致控制在范围内。其次，选择合适的激振频率。在新的材料的作用下，如果激振力小，会产生非常少的晶粒；相反，如果激振力大，产生的晶粒会非常多，进而将激振的时效延长，同时，对时效也产生了巨大影响。

3.3 机械焊接反变形工艺技术

机械焊接的连接过程中，将焊接的反变形和工艺技术逐渐的提升，实现了结构的提升，具体包括以下几种情况，就是在横向、纵向收缩变形和角变形、弯曲变形和波浪变形等。焊接的过程中发生变形是很常见，如果可以利用焊接的变形来对实现对焊接技术的提升，那么对机械焊接的发展就具有促进作用。对于残余角变成方式的有效控制是，在机械焊接之前利用结构性反弹变形焊接的方式加以解决。

3.4 焊接的自动化和焊接机器人

为了推进工程机械焊接工艺的发展，应该不断的进行探索创新，当前焊接机器人和自动焊接机的使用，能够代替焊接技术人员对一些操作复杂、危险性大的工艺进行完美的操作，不仅保证了人们的身体健康降低劳动力，也能够保证焊接工艺达到满意的程度，产品质量和稳定性都能够提高。对于机械焊接工艺，有时工作环境比较恶劣会对人身体造成一定的损伤，不被当前操作技术人员所接受，并且现在用人成本费用比较高，因此，使用焊接机器人和自动焊接机能够有效解决用人问题，降低投入的成本提高生产力，能够为企业带了更大效益推动企业的发展。

4 结束语

综上所述，焊接工程是一门新的技术，也是一门新的金属工艺。这项技术被应用在航天制造、工程机械生产等各种电气工程中。但是目前科学技术的进步逐渐在焊接的工程中没有对其产生进步的作用，新的焊接技术受到了各种施工的工艺的影响，导致在制造业中国焊接工艺没有能有效的发挥。并且焊接的技术对实际的焊接安全有着直接的影响。在这种情况下，我们应该认识到焊接工艺的重要性，提高焊接技术的可靠性，积极的对焊接技术的开发，实现其焊接质量的提升，保证焊接工艺的提升。