自动焊接技术在机械加工中的应用分析

曹林涛 张蒙蒙

摘 要：现代机械制造业明确要求行业内生产工作应该不断朝向机械化、自动化方向发展，并通过积极主动地结合先进生产技术，以改善传统生产作业方式存在的弊端问题。其中，自动焊接技术作为先进生产技术的代表形式，不仅克服了传统手工焊方式存在的焊接效率不高、焊接质量不佳的问题，同时还深化了机械制造业发展效果，具有重要的应用意义。基于此，本文就机械加工领域的自动焊接的技术应用这一问题进行探究，并对自动化技术的应用进行详细探讨。

关键词：自动化焊接技术;机械加工;应用

1自动化焊接技术概述

自动化焊技术是将焊接技术与自动化技术进行有效结合，使焊接作业能够自动化进行，并保障焊接质量。相比于以往的焊接技术来说，自动化焊接技术最为明显的优势便在于其自动化，传统的焊接技术能常是进行手动焊接，这也使焊接质量非常依赖于焊接人员的技术水平，一旦焊接人员在焊接过程中出现失误，势必会给焊接质量带来很大影响，进而造成焊缝质量难以达到使用要求，甚至还会因此产生巨大隐患，并在后期使用中给人员带来安全威胁。为此，通过将自动化技术进行结合，以此加快自动化焊接技术的创新与研发，能够有效解决焊接质量对焊接人员技术水平的依赖问题，有效保障焊接质量，降低人为因素给焊接质量带来的不利影响。

2自动焊接技术的工作原理

自动焊接就是将自动化技术、计算机技术以及信息技术应用到传统的焊接工作中去，将人工焊接转变为机械操作，从而实现焊接工作的高效化。总的来说，自动焊接主要包括两个特点，分别是自动化和机械化，在传统的焊接工作中，点焊、电弧焊技术是在电弧长度满足焊接需求的情况下进行的，电弧沿着手动方向移动，从而实现加工部分之间的焊接。在现代化的自 动焊接中，自动焊接使得整个焊接过程更加倾向于系统化和机械化，同时具备了一定的智能化控制技术，自动焊接技术应用了信息技术来控制整个焊接过程，自动焊接技术的焊机通过导向体、转台、转动機构以及气动尾滑动机构从而实现多方向的转动，此外通过夹紧机构和火炬夹具来固定焊接装置和焊接部位。完成上述操作之后，由人工操纵控制系统输出焊接指令，完成焊接工作。

3机械加工中自动焊接技术的应用现状

根据有关调查可知，当前国内的技术水平仍然有限，所以在对于自动焊接技术的研讨上，与发达国家相比较仍存在很大的差距，并存在一系列的问题。特别是在对机械自动焊接设备的应用上，因其结构相对单一，并且在使用功能上相对较差，进而使机械企业在开展焊接工作时，只能依靠智能管理的方式来实现焊接切割工作;传统的电焊技术已经无法满足当代阶段的机械加工，所以机械行业开始进行自主研究自动化的焊接技术，此技术的研制成功，从根本上提高了国内机械自动化焊接的技术水平，进一步提升了国内机械加工在制造方向上的整体水平。

4自动焊接技术在机械加工中的应用

4.1矿用车液压油箱焊接的应用

油箱的焊接对于密封性要求极高，不得有任何的跑冒滴漏发生，否则对设备的使用性能大打折扣，传统的手工焊接会出现焊缝不连续、气孔等缺陷，存在泄漏的可能，而且人工焊接效率也不高。通过试验使用机器人焊接大大降低泄漏的可能，焊缝美观效率高。挖掘机上有两种油箱液压油箱和燃油箱，其中内部有螺柱、隔板与壳体焊接，机器人自动焊可大大提高效率;外部有加油口法兰、放油口、液位计与壳体焊接，自动焊可保证焊缝的质量，减少泄漏的可能;目前油箱的壳体结构主要有两种，一种是两压型后的U型壳体对接形成的油箱本体;一种是通过平板折方板料端部对接，两侧焊接端盖的形式;这两种结构的对接焊缝较长，对质量要求极高，通过机器人自动焊加变位工装焊缝可连续焊接，保证了连续性，质量得到保证。

4.2在球罐加工中的运用

目前国内球罐焊接主要采用球罐药芯焊丝全位置自动焊接技术，这种焊接技术与国内手工电弧焊相比具有熔敷效率高焊接速度快、焊接合格率高、节省人力等优点。现阶段全位置自动焊接设备由焊接电源、送丝机构、行走机构、摆动机构、焊枪及轨道等六大部分构成。电源型号主要有两种：DC-400和DC-600。球罐的自动焊接要求焊接材料必须具有碱性熔渣的药芯焊丝，目前这种焊丝有自保护焊丝和CO2气体保护焊丝两类。自动保护焊丝的规格通常为Ф 2.0mm～Ф 2.4mm，气体保护焊丝的规格一般为Ф1.2mm～Ф1.6mm。在球罐自动焊接时要注意破口形势和破口的尺寸， 根据要求自动焊接时破口角度采用手工电弧焊时缩小20%～25%，这样其熔敷总量可较手工电弧焊减少 20%左右。

4.3在大口径管道焊接中的运用

大口径管道的焊接一直是手工焊接的难点，手工焊接不仅延误工期还不能保证焊接质量。 自动化焊接设备大口径管道自动焊接技术的运用， 提高了焊接质量，方便现场施工，降低了 焊工劳动强度。目前国内使用的大口径管道自动焊接设备主要型号为PIW48管道内环缝自 动焊接根机、PAW3000管道自动外焊接机、PAW2000A管道自动焊机热焊。以根焊为例， 根焊道的焊接是保证管道的施工速度和管道焊缝质量的关键工序， 焊接时采用PIW48管道内环缝自动焊接根机。由于根机焊接对工人技术要求高， 所以操作人员对流程必须十分熟练，否则将影响焊缝成形和焊接速度。焊接前要做一些检查，首先调整内焊机定位机构的3个定位断面，使8个焊炬中心处于同一平面;其次，在气罩内安装铜网，防止焊渣飞溅;最后，管口增设防风措施，防止气孔产生。内焊机采用无间隙根焊，整个过程无需人工调整工艺参数。 自动焊焊接工艺中的坡口形状和尺寸十分重要，坡口质量直接影响根焊的焊接质量和施工速度。为了提高焊接的一次焊接合格率，通过对无损检测反馈数据、坡口加工、焊缝外观的检验等信息的跟踪分析，保证坡口形状和坡口尺寸的质量是提高一次焊接合格率的关键。

4.4机器人应用技术

近些年，我国信息技术发展速度较快，科技和网络技术的有机结合为自 动化焊接技术在机械制造中的有效应用提供了良好环境，特别是自动化焊机技术的数字化和智能化程度得到较大提高。自动化焊接技术的应用需要焊接设备齐全，这样才能有效确保自动化焊接技术的数字化和智能化程度得到有效提高，而且在进行具体的焊接操作之前，焊接图的设计需要与实际焊接需求保持一致，并注意在焊接操作的整个过程中确保焊接产品能够经受住焊接热度而不变形。当前我国的焊接技术工艺和机械生产的数量总体来看仍然较小，但品种较多，为了有效提升焊接工艺就需要对焊接技术进行及时优化和更新，而焊接机器人对各种焊接环境的适应能力都很强，其焊接效果也极好，但其生产成本较高，而且操作起来也较复杂，所以应用焊接机器人就需要选择先进的设备，这样就能有效提升焊接效率。

综上所述，随着科技的进步，自动焊接技术已经广泛应用于机械加工领域，并且自动焊接技术凭借其独有的优势，在大型企业中已经取代传统的人工焊接，但是由于中小企业存在资金和技术以及管理上的限制，还未能大规模引入自动焊接技术，因此中小企业需要勇于变革， 采取有效措施引进自动焊接技术，提高自身发展效益。

参考文献：

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