自动化焊接技术在钢结构生产中的研究与应用

袁超

摘要：国内科技水平的不断提高，配合上社会整体环境变化，让我国的工业生产能力得到全方位进步。在这样的背景下，我国工业生产技术、生产模式、生产理念变化十分明显，而这让我国的经济水平来到了前所未有的境界。自动化技术可以让钢结构焊接效果得到整体提升，节省大量人力资源和物力资源，且保障焊接安全性。因当代社会背景下，钢结构建筑已经成为了常态，所以为了让人们的生活质量得到提升，就必须保障钢结构质量稳定性和安全性，前提就是钢结构焊接质量达标。本文将以自动化焊接为讨论点，分析钢结构生产中的自动化焊接技术意义，为提高我国钢结构生产质量提供支持。

关键词：自动化;焊接技术;钢结构生产

前言：在国内科技水平全面发展的今天，各种新技术、新材料被广泛运用，这让我国的钢结构生产发生了非常大的变化。现代建筑技术中，钢结构是很重要的构成。焊接技术的升级与优化可以让施工过程更加稳定与安全，让人们收获安全作业环境，对保护环境也有非常好的效果与作用。工作人员必须重视钢结构自动化焊接，发掘其中问题，采取行之有效的方式逐一解决自动化焊接需要，这样才能够提高我国的自动化焊接水平以及我国的钢结构作业质量。

一、标准化结构设计

通过调查可以了解到的是，当前钢结构生产中，自动化焊接技术是常用技术。为了提高自动化焊接水平与能力，钢结构自动化设备研究单位与生产企业就必须建立有效沟通与合作关系，并保持和工程设计师的联系。工程设计师负责设计钢结构构件应对工程需求，设计单位负责自动化焊接设备的制作，生产钢结构的企业负责研发生产技术。三者的统一合作才能够在钢结构中真正展现自动化焊接技术的价值和作用[1]。距离来说，港珠澳大桥的建设，施工中用到了大量的钢结构梁板，足足超过了40万吨。庞大的工程量，且种类繁多而各种板件单元，必须使用标准化设计方式，此时自动化焊接就展现出了巨大的作用。标准化设计是确保港珠澳大桥质量的关键，也是自动化焊接港珠澳大桥的前提。

设计港珠澳大桥刚结构的过程中，一定要重视局部设计、细节设计。这样才能够便利后续的自动化焊接作业。如钢结构的横隔板劲肋设计中，假设横向肋与竖向肋的缝隙非常小，那么使用焊接机器人竖向肋焊接中，因为有横向肋的阻挠，焊枪将很难顺利通过。此时为保障焊缝质量和连续性，就需要保障竖向肋与横向肋的角度在50°，并相距40毫米。

二、精准焊接设备

为保障钢结构的生产质量，达成自动化焊接目的，关键点在于拥有高精度自动焊接设备。港珠澳大桥有着非常庞大的车流量，所以很容易出现疲劳载荷问题。假设没有妥当处理，不仅会影响到大桥的使用寿命和使用质量，同时也有可能会发生断裂、坍塌等事故。为了解决该问题，钢结构的构件制造必须保障精度，提高构件的抗冲击韧性。此外必须保障构件的外形负荷要求，内部质量也必须达标[2]。焊接机器人拥有触传感和电弧跟踪能力。所以合理使用焊接机器人，依靠焊接机器人的高精度焊接能力就可以提高钢结构构件焊接精准度、生产精准度。

三、技术分析

不同种类钢结构构件的生产，需要工程设计师展开不同的技术深度研究，确定具体内容和具体原理，帮助制造商改进生产设备。这样就可以靠着合理技术和先进设备结合，顺利实现自动化焊接目的，提高钢结构产品性能、质量和生产效率。港珠澳大桥的钢结构构件在生产中就有充分利用自动焊接技术，形成了非常好的效果。

（一）U型肋板单元

对港珠澳大桥来说，影响其使用寿命、使用时限的一个重要因素就是U型肋板单元和桥面板的焊缝，其直接承担着车辆轮胎荷载，很容易出现疲劳、损坏这类问题。使用单面焊接技术焊接桥面板U型肋板单元焊缝，让焊接熔度达到自身厚度4/5[3]。即在U型肋板单元高度是10毫米情况下，焊缝熔深应超过8毫米，不能有漏焊问题出现。此外，影响U型肋板单元焊缝质量的重要因素就是精准组装。考虑到U型肋板单元的精确度需要，必须使用自动组装机床。机床具有自动焊接、自动压实、自动定位、自动除尘、自动打磨等各种功能，环保效果突出，可以有效提高钢结构的组装效率、组装精确度，保障焊接质量。在完成U型肋板单元和桥面板组装以后，二者的缝隙宽度可以控制在0.5毫米以内。

（二）板单元焊接

影响钢结构构件质量的一个重要因素就是焊缝质量，尤其是顶板U型肋板单元焊缝质量。为保障质量和效果，正如前文所说一样，必须保障熔透深度为钢板厚度4/5以上。在保持外观形态完整性的同时，不可以有任何漏焊。所以板单元焊接机器人应当和反变形翻转胎架焊接U型肋焊接技术融合为一体，达成目标。并根据板单元焊接调查，使用双道焊接技术。其中第一道是用小电流，让U型肋板单元焊缝的熔透深度可以靠着触传感功能和电弧跟踪功能得到保障。第二道使用大电流进行封顶，让焊接呈现美观的外形，提高焊接结构稳定性和安全性。与传统焊接技术相比，机器人焊接缝隙抗疲劳性突出，可以有效提高鋼结构板单元的抗疲劳和变形问题。

结语：从本文叙述可以得知的是，钢结构生产中一定要重视自动化焊接技术的运用，做好系统化分析和研究，提高焊接技术水平，这样才能够保障钢结构施工质量。自动焊接能够提高施工效率、延长桥梁寿命，提高钢结构施工效果、施工稳定性、安全性。

参考文献：

[1]翟浩，胡凯，谷浩鹏等.推土机铲刀自动化焊接技术研究[J].建筑机械化，2020，41（07）：67-69.

[2]苏增尚，孙安昌，李红梅等.装有易燃易爆药剂的封闭容腔高压充气焊接技术[J].兵工自动化，2020，39（05）：92-96.

[3]孟显伟.锅炉压力容器及四大管道焊接技术的应用探讨[J].现代制造技术与装备，2020（05）：152-153.