浅析工程机械焊接工艺现状及发展趋势

郭勇

摘要：焊接工艺作为重要的工艺技术，其应用促进了工业文明的发展。尤其是在加工制造行业，机械焊接工艺起到的作用至关重要。故本文首先阐述了机械焊接工艺的应用优势，然后分析工程机械焊接工艺的应用现状，最后对其发展趋势进行展望，希望为相关行业提供借鉴。

关键词：工程机械;焊接工艺;机械焊接

0  引言

在社会经济高速发展的背景下，工程机械的应用范围呈现出不断扩大的趋势，工程机械的应用，不仅提升了生产效率，减轻了工作人员的劳动强度，同时还保证了工业生产的质量。而机械焊接工艺则是上述目标实现的基础，因此对工程焊接工艺进行探析，其意义十分重大。

1  工程机械焊接工艺的应用优势

工程机械焊接工艺与普通焊接工艺相比，具有专业性强的特点，可以将机械焊接设备作为基础，设计焊接工艺和焊接构件，以满足焊接的需求。除了专业性之外，灵活性和实用性同样是这项焊接工艺的特点。工程机械焊接工艺所应用的构件，相较于普通构件，结构形式较为复杂，故焊接工艺的发展受到了相关领域的高度关注。而工程机械焊接工艺作为一种先进的工艺，具有以下方面的优势：

1.1 专业性强  为满足机械焊接工艺的需求，在实际应用焊接工艺时，需结合工艺需求和工作人员的操作习惯，专门设计焊接设备，以保证焊接工艺与焊接设备的匹配性，从而使械焊接工艺的应用优势得到充分发挥[1]。

1.2 操作性强  通过上述分析可知，机械焊接工艺会使用专业的焊接设备，故设备具有单一的功能和结构形式，便于工作人员使用和维护。

2  工程机械焊接工艺的应用现状

2.1 主流焊接工艺

通过查阅资料可知，CO2气体保护半自动焊接和自动焊接工艺，在国内工程机械领域的应用较为广泛，这种焊接工艺出现时间较早，故在长时间的发展后已经趋于完善，工艺优缺点基本固定，很难出现变化。因此，对这项焊接工艺进行改革和创新十分关键。其优势包括焊接效率高和使用成本低廉，但却存在吸收效率低的缺陷。这种焊接工艺拥有平稳的焊接过程，能够保护接头的质量。但应用这项焊接工艺之前，需要做好焊前处理，并且在焊接厚板时，无法起到应有的作用。

此外，埋弧焊接工艺也是重要的焊接方式，其焊接原理为不断扩大电流的密度，使熔深增加，并在此基础上完成焊接。在中厚板件中应用该工艺，优势显著。在焊接时，还要使用富Ar混合气体，究其原因，主要是这种气体的添加，可以提升焊接速度，并控制飞溅物的产生量，焊接效果也會随之增加。

2.2 其他焊接工艺

2.2.1 激光切割工艺

随着时代的发展，加工制造行业对钢材屈服强度和焊接质量要求十分严格。就实际情况来看，激光焊接和切割工艺逐渐成为了主要的焊接工艺，究其原因，主要是这种工艺在焊接和切割构件时，优势十分显著。厚度不超过10mm的钢材使用低功率激光切割机即可，如图1所示。对于一些厚度较大的钢材，需使用等离子切割。应用结果表明，这项工艺可以在保证切割质量的基础上，提升切割的效率，钢材不会在高温的影响下变形，其误差不超过1mm。

2.2.2 高速焊接工艺

在焊接之前，应固定板材和铸点，促使二者成为一个整体，然后采用专用组对其进行工装即可。工程机械焊接工艺拥有多种的形式，主要包括全自动焊、电弧焊以及半自动焊。将产品结构特性作为依据，还可以选择埋弧焊、电阻焊等焊接工艺。目前，在科学技术发展的助力下，一种先进的焊接工艺被研制出来，这个焊接工艺名为脉冲无飞溅技术高速焊接工艺，将其应用于中厚板焊接之中，可以提升力学性能，并控制焊接飞溅。

2.2.3 焊接机器人

现阶段焊接工艺在加工制造行业实现了广泛的应用，焊接设备也不例外。在信息化时代下，焊接设备的自动化和智能化水平不断提升，促进了机械焊接工艺的发展和完善，焊接机器人就是现代焊接设备的代表。焊接板材件和铸钢件是工程机械焊接构件的原材料，其制作方式为拼焊，材质为低合金结构钢，因此这种焊接构件具有良好的质量，并且在工程机械焊接中起到了重要的作用[2]。

在劳动力成本上升的背景下，如何保证焊接质量，成为了制造企业需要考虑的问题。据了解得知，我国制造业应用了焊接机器人对人工焊接进行取代。究其原因，主要是与传统人工焊接方式相比，焊接机器人无需休息，可以连续不间断的进行工作，工作人员无需亲自操作焊接设备，其劳动强度大幅度下降，并且焊接机器人的焊接精度也高于人工焊接。

3  工程机械焊接工艺未来发展趋势

3.1 工程机械焊接工艺水平稳步提升

目前，工程机械构件在高精尖领域取得了良好的应用效果，比如：汽车制造行业、船舶制造行业等等，与此同时，焊接工艺也实现了快速的发展。就当前实际情况而言，提高电弧的集中程度、增加电弧的深度、控制构件裂纹和变形系数，是焊接工艺未来发展的方向。这个目标一旦实现，就会降低焊接工艺的应用成本，焊接件的质量也会因此而提升。在当前时期，人们判断焊接件质量的标准，已经变成了外观。具体内容为焊缝的大小和数量等。故焊接工艺的发展，应同时兼顾效率和质量。在确保焊接质量的基础上，提升焊接效率是工程机械焊接工艺未来发展的方向。

3.2 焊接机器人的普及和应用

智能化和信息化是工程机械焊接工艺未来发展的另一个方向，焊机机器人作为一种先进的焊接工艺，已经被广泛应用于各个领域之中，与传统焊接工艺相比，具有诸多方面的优势，可以在短时间内完成焊接任务，同时焊接质量也能得到保证，并且这种焊接工艺不会对环境造成严重的污染。但焊接机器人尚未发展成熟，仍然存在进步空间。比如：控制焊接机器人的使用成本，降低其制造难度等等，在解决上述两点问题后，焊接机器人方能实现对人工焊接方式的取代。

3.3 绿色可持续发展

国内焊接工艺与国外相比，尚处于落后的状态，依然以手工焊接方式为主，但手工焊接容易受到多种因素的影响，无法保证焊接件的质量。并且，在实际焊接过程中，还会浪费大量的能源。故绿色可持续发展是我国工程机械焊接工艺在未来发展过程中需要达成的目标。此外，焊接设备落后是制约我国焊接工艺发展的重要原因，建议相关行业积极借鉴和引入国外先进的焊接设备，并结合自身需求，研发契合于焊接工艺要求的焊接设备。

3.4 信息化通讯功能

在信息化时代下，工程机械行业做好信息化建设，通过信息化功能的完善，使焊接设备在焊接过程中，有效传递工艺参数的信息，为工作人员创新焊接工艺，创造有利的条件。可以预见，焊接设备的信息化水平会不断提升，并具备信息化通讯功能，以促进焊接工艺的发展。

3.5 自动化控制功能

自动化控制能力已经成为评价焊接设备性能的重要指标，在焊接机器人普及应用的背景下，工程机械行业逐渐认可了自动化焊接工艺的应用效果。一人控制多台焊接设备的方式，受到了行业的高度关注。在劳动力成本不断上升的背景下，这种焊接设备和焊接工艺成为了大势所趋。因此，工程机械企业应加大投资力度，研发高自动化水平的焊接设备，以满足自身生产和发展的需求。

4  结论

综上所述，在科学技术高速发展的背景下，焊接工艺正在朝向智能化和自动化的方向发展。我国工程结构焊接工艺应用现状不容乐观，焊接机器人等先进工艺尚未实现普及应用。建议有关企业加大研究力度，研发先进的焊接工艺，以满足我国工程机械行业生存和发展的需求。

参考文献：

[1]杨立勇.工程机械结构件的焊接工艺现状与发展趋势[J].信息记录材料，2019，20（12）：37-38.

[2]张磊.浅析工程机械焊接工艺现状及发展趋势[J].中国设备工程，2019（12）：179-181.

[3]陈兵.浅谈机械制造技术与机械制造工艺[J].内燃机与配件，2019（21）：132-133.