焊接技术发展现状(6篇)
焊接技术发展现状篇1
现代焊接技术自诞生以来一直受到诸学科最新发展的直接影响与引导,众所周知受材料,信息学科新技术的影响,不仅导致了数十种焊接新工艺的问世,而且也使得焊接工艺操作正经历着手工焊到自动焊,自动化,智能化的过渡,这已成为公认的发展趋势。
单面焊双面成形操作过程中,不需要采用任何辅助措施,只是在坡口根部进行组装定位时,应按焊接时的不同操作手法留出不同的间隙,在坡口的正面进行焊接时,就会在坡口的正、背两面都能得到均匀整齐、成形良好、符合质量要求的焊缝。该技术不受构件形状、尺寸和空间位置的限制,操作方便,且焊接接头强度高,质量好,安全可靠。单面焊双面成形技术以其独到的优点,广泛应用于锅炉、压力容器的焊接过程中,也是在重要焊接结构过程中,既要求焊透而又不在背面进行清跟所必须采用的焊接技术。
一、焊接的概念及其技术的应用与发展
(一)、焊接概念
焊接的概念是被焊工件的材质(同种或者异种),通过加热或者加压或者两者并用,并且用填充材料,使工件的材质达到原子之间的结合,形成永久性连接的工艺过程。
(二)、焊接技术的应用与发展
焊接技术应用广泛,主要应用于制造金属结构、制造金属零件或毛坯、连接电器导线、造船、锅炉及压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中。还适用于各种金属材料,各种结构形状的焊接。除此之外还用于造船、锅炉、桥梁、起重机机械及冶金机械制造业中和汽车制造、化工机械、矿山机械等部门。
随着科学技术的发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中一项生产尺寸精准的产品的生产方法。因此,保证焊接产品质量的稳定性和提高劳动生产率已成为焊接生产发展的的重大问题。在机械制造业中不少过去一直用整铸整锻方法生产的大型毛坯改成了焊接结构,这大大简化了生产工艺,降低了成本。许多尖端技术如宇航、核动力等如果不采用焊接结构,实际上是不可能实现的。
现代焊接技术自诞生以来一直受到诸学科最新发展的直接影响与引导,众所周知受材料,信息学科新技术的影响,不仅导致了数十种焊接新工艺的问世,而且也使得焊接工艺操作正经历着手工焊到自动焊,自动化,智能化的过渡,这已成为公认的发展趋势。
在今天焊接作为一种传统技术又面临着21世纪的挑战。一方面,材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势,即从黑色金属向有色金属变化;从金属材料向非金属材料变化,从结构材料向功能材料变化,从多维材料向低维材料变化;从单一材料向复合材料变化,新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。另一方面,先进制造技术的蓬勃发展,正从住处化,集成化,等几个方面对焊接技术的发展提出了越来越高的要求。突出“高”“新”以此来迎接21世纪新技术的挑战。
20世纪中期焊接方法也有了突飞猛进的发展,随着科技的进一步发展,出现了新的高精密度热源电子束,等离子束、激光束等,使其精密度,温度都大大的高出了电弧焊。真空电子束焊可以一次焊接透200mm的金属,激光焊具有可以在大气中进行焊接的优点,由于聚焦后的光斑只有0.2-2mm,由于焊缝小,当然变形也就小多了,接头质量高。比如在航空发动机、汽车车身等重要领域立刻创造出了明显经济和社会效益,完全等合段抟高效,低耗、清洁、灵活生产的技术发展方向。
新材料的出现对焊接技术得出了新的课题,成为焊接技术发展的重要推动力,许多新材料,如耐热合金,钛合金,陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接,采用通常的焊接方法,已经无法完成,固态连接的优越性日益显现,扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点,比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接这在以前是不可想象的,所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。
通过前面的介绍我们已经知道焊接现在已从简单的构件连接方法和毛坏制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。因此,保证焊接产品质量的稳定性和提高劳动生产率已成为焊接生产发展亟待解决的问题。使得实现对焊接过程的自动控制、焊接工艺制造的自动化的需求越来越迫切。另外,计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中,取得了很多成果,焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。从焊接技术发展来看,焊接自动化、机器人化以及智能化已成为趋势。
经过总结焊工的智能经验并把它们运用到现在很先进的高科技中,能够快速、灵活、安全的实现自动化焊接,现在在发达国家焊接自动化控制已经获得了满意的效果,对于宏观焊接质量(如熔透控制,接头尺寸等)的控制已取得了较大的进展,对于微观焊接质量(焊缝的金相组织及机械性能)的控制也已经起步。焊接过程正由宏观单面焊双面成形技术以其独到的优点,广泛应用于锅炉、压力容器的焊接过程中,也是在某些重要焊接结构制造过程中,既要求焊透而又无法在背面进行清跟和焊接所必须采用的焊接技术。通过对这个课题的研究,使我更加了解了单面焊双面成形技术的重要性。从中我也学会了许多学习的方法和许多知识,让我受益匪浅。单面焊双面成形操作过程中,不需要采用任何辅助措施,只是在坡口根部进行组装定位时,应按焊接时的不同操作手法留出不同的间隙,在坡口的正面进行焊接时,就会在坡口的正、背两面都能得到均匀整齐、成形良好、符合质量要求的焊缝。该技术不受结构形状、尺寸和空间位置的限制,操作方便,且焊接接头强度高,质量好,安全可靠。
参考文献
[1]张应力主编:新编焊工使用手册[M]北京:金盾出版社,2004.
[2]戴树新主编:焊接生产管理与检测[M]北京:机械工业出版社,2007
[3]曾乐主编:现代焊接技术手册[M]上海:上海科技技术出版社,1993
焊接技术发展现状篇2
关键词:焊接技术;激光焊接;发展趋势
1引言
焊接技术是一门非常重要的基础工艺学科,它的发展离不开现代科学技术的支持。焊接技术虽然起步时间并不长,但是它的发展速度是不容小觑的。在近些年,随着新材料、新能源的不断出现,焊接技术如雨后春笋般飞速发展。新技术的采用给焊接技术的发展奠定了良好的基础,加强了焊接技术的工艺能力,同时也使焊接技术的应用范围扩展至生活的方方面面。新技术、新思想已逐步渗透至入焊接,使焊接技术更上一层楼,发展的更迅猛。
2我国焊接技术的发展现状
2.1较长焊缝和厚板焊缝的焊接技术落后
在对钢板进行焊接的过程中,长焊缝和厚板的焊接是不可避免的。焊接技术水平的高低、焊接的效率以及焊接质量深深影响着产品的质量以及产品的成本。除此之外,厚板的对缝焊接、箱形零构件的整体焊接以及T型焊缝的焊接等的工作量是非常巨大的,对焊接技术要求十分严格。在焊接的过程中,焊缝第一层采用的是表面声波(SAW)焊接技术。这种方法产生的垃圾废渣不易清理。所以,焊缝的第一层通常采用表面声波(SAW)盖面和熔化极气体保护焊(GMAW)打底相互结合的工艺来进行处理。使用这种方法的一个缺憾是焊接效率提高受限。在T型焊接和厚板相互对接的焊接过程中通常采用的是碳弧气刨清根工艺技术。这种技术能够使焊缝进行全熔透的焊接,但是增加了加工成本,也对焊接工艺人员的身体和焊缝质量造成影响。
2.2焊接技术自动化水平不高
一个国家要想发展强盛,必须依托于工业现代化、加工自动化。只有这样生产的产品才能节约加工成本,给社会创造出更多的福利。通过调查显示国外的焊接自动化水平已经达到80%,而我国的焊接自动化水平最多只占30%。绝大多数的焊接依旧是采用手工焊接来实现的。这就不可避免的拉开了我国与国外技术上的差距。随着焊接件向重型化、大型化、复杂化的发展趋势,手工焊接一定会成为发展生产的绊脚石。若想取得工业的迅速发展,自动化的焊接发展方向是必然的选择。
2.3焊接构件易产生冷热裂纹
冷裂纹指的是焊缝在冷却的过程中,如果温度下降到马氏体转变温度范围以下,焊缝就会在焊接后立即出现。这种焊缝通常也叫做延迟裂纹。这种冷焊缝形成的必要条件是:焊缝接头处存在扩散氢、具备淬硬组织、拉伸应力较大并且密集。而热焊缝是在高温状态下产生的,又称之为结晶裂纹或高温裂纹。这些裂缝容易出现在裂缝的内部,也易出现热影响区。热裂纹的形状主要有横向裂纹、弧坑裂纹、纵向裂纹、根部裂纹等等。热裂纹是由力学和冶金制造过程中的因素一起作用才产生的。它形成的主要原因是由于焊接池中的低熔点共晶和杂质共存致使晶体偏析。这样裂纹的强度就非常低,极易产生裂纹。
2.4焊接人员的专业技术水平不足
焊缝技术直接影响产品的质量以及整体钢结构的业务流程。钢结构产品被应用到了几乎所有领域,了解焊接的相关技术是对技术操作人员的基本规定。要求操作人员熟练掌握自身业务水平是对其的最起码的要求。而我国的焊接技术人员对业务水平了解的太少,与对行业需求存在非常大的距离。
3我国焊接技术的发展前景
为了积极促进我国焊接技术的发展,使其满足我国市场发展的需求,通过分析我国焊接技术的发展现状,能够推断出我国焊接技术主要会从以下几个发展方向进行。
3.1磁控焊接技术
磁控焊接技术属于新兴的焊接技术。它主要是通过磁场来实现焊接。它的投入成本非常低、装置也比较简单、耗能非常少、效益比较好。通过常年对磁控焊接技术的研究发现了磁控对电弧焊电弧状态的影响。外加磁场对焊接母材的熔化与焊缝的成形有非常大的影响。利用电磁搅拌技术能够改变金属结晶过程中的热量传递过程,进而使结晶方向发生变化。通过组织的细化作用,能够使焊缝的一些力学特点提升的更加明显。除此之外还能降低焊接过程中缺陷的敏感性。鉴于磁控焊接技术的优点,这必定是其中的发展方向之一。
3.2低温焊接技术
由于我国地理环境的特殊位置,冬季寒冷时节持续时间相对较长,这就考验着低温环境下焊接技术的性能。近些年来,各个相关学术组织都在积极的解决应对冬季低温焊接的问题以及施工的临界温度的取值问题。
例如我国在冬季完成了“鸟巢”万吨级以上的刚结构件的焊接工作。冬季进行焊接作业时影响焊接的因素主要有操作员的工艺水平、焊机的效率、材料的性能、焊法的熟练程度以及环境的作用。仅仅考虑这些因素中的某一项或某两项是不全面的,是无法做出正确评价的。综合考虑这些因素的影响,“鸟巢”在低温作业环境下取得了显著成果,并以此确定了低温焊接的临界温度为150°C。低温焊接能够缩短工期,为企业带来巨大的经济效益。由“鸟巢”焊接任务中获得的低温焊接经验技术必将应用于实践。
3.3建立合理的焊工资格认证体系
现代钢结构件的焊接过程具有工程量复杂、焊接对象多样化、施工环境多变、市场竞争白炽化等特点。进行焊接作业时涉及到焊接工艺的编写、工程技术参数的评定、焊接件的检修等多种情况。除此之外,焊接过程的焊接点比较多、焊接面比较广、战线比较长。因此,这就对焊接人员的技术提出了严格的要求。使其发挥聪明才智和自主创造性向管理人员提出了巨大的挑战。培养焊接技术方面的专业性应用人才具有重要的现实意义。这就要求社会机构各方面建立完善的焊工资格认证体系。认真的培养焊工人才,同时加强焊工的资格认证对我国的焊工人才培养是一个正确的人才培养模式。同时这也是社会发展的必然趋势。这种制度的建立在一定程度上能够促进焊接技术的迅速发展、提高焊接工艺的整体水平。
3.4电子焊接技术将被激光焊接取代
激光束经过聚焦后,激光焦点处的能量密度高达10~100W/cm并且加热的范围甚至小于1mm。如果将此技术应用于焊接方面,那将会给焊接工业带来巨大的变革。一方面可以提高焊接的速度,另一方面还可以减小接头处的变形以及减小应力集中。激光焊接术达到的焊接精度比较高,是比较理想的焊接技术。激光焊接的一个显著特点是可以进行长距离的焊接,因为激光具有直线传播的特点。除此之外与电子束相比较而言,激光束的优势显而易见。第一,激光焊接不需要真空环境,节约了设备上的成本投入;第二,激光束不会产生X射线,对人体不会造成伤害,不需要专门的防护用具;第三,激光焊接的生产效率比较高。因此,激光束在不久的将来应该会取代电子束成为焊接主流技术。
4结束语
我国焊接技术水平同国外发达国家相比差距仍然比较巨大。这就要求我国焊接技术人员积极探索、总结经验,积极加强焊接技术的学习与创新。一方面要提高焊接的质量,另一方面更要加强焊接自动化水平技术的提高。只有这样我国的焊接技术才能领超世界强国,排于前列。在新时期我们要坦然面对我们自身的不足,寻找自身的发展特点和方向。我们要积极沿着磁控焊接、高温焊接等先进焊接工艺的目标发展。争取焊接技术的更大进步,为我国的现代化建设贡献无穷的力量。
焊接技术发展现状篇3
1钢筋电阻点焊技术
首先,电阻点焊的钢筋焊接技术所采用的主要热源为电阻热,在进行焊接的过程中,通过电流的传递进行钢筋的焊接,焊件在电阻热的影响下会呈现出一定的变化,因为此时是高温的状态,所以焊件会逐渐熔化,这时就具有了一定的可塑性,在压力的影响下,就形成了相应的焊接接头。在这一焊接技术中,主要包含三种主要的形式,一是缝焊,二是对焊,三是点焊,在使用点焊的过程中,主要是通过两个电极之间的通电进行加热,焊件在这一过程中就会熔化,也因此形成熔核。此时,利用压力的原理使熔核出现结晶的情况,这样就能有效的保证组织出现具有密实的特点。钢筋在进行焊接的过程中,事先将钢筋进行有效的接触,保证表面的平整性,这样就能有效的保证钢筋的焊接质量,在焊接的过程中会出现火花四溅的情况,此时要做好安全的防护工作,尤其是眼部的保护,随着钢筋的移动,将接触点焊接牢固。最后在完成焊接后,进行加压的处理,最终处理完毕,钢筋就得到了有效的焊接。
影响钢筋焊接的因素很多,例如焊接的参数、变压器级数等,要想确保钢筋焊接的质量,就要对这些影响因素进行充分的考量,在此基础上,再选择合适的焊接方式,不但能够保证焊接的效果,同时在经济的角度进行分析,也能达到理想的水平。但是值得注意的是,电阻点焊技术的应用前提是大功率的电焊机。
2钢筋闪光对焊技术
采用钢筋闪光对焊的施工工艺进行焊接,主要是在钢筋的两端完成的,将顶端进行对接的处理,再将焊接机进行加热处理,当钢筋的两端出现熔化的状态时,就可以将两端连接起来,在高温的状态下,钢筋就联系在了一起,因为在焊接的过程中,会出现闪光的现象,所以称之为钢筋闪光对焊。这一施工工艺的主要形式也具有三种主要的形式,一是连续闪光焊,二是闪光-预热-闪光焊,三是预热闪光焊,不同形式的对焊技术应用在不同的情况之下,所以从实际情况出发,选择合适的焊接工艺,扬长避短的完成钢筋的焊接,在今后的施工中,具有一定的推广意义。
3钢筋电弧焊技术
电弧焊的施工工艺在运用的过程中需要配备面罩,因为使用了面罩,所以在施工人员的视野上难免会受到一定的影响,如果工作环境受到限制,那么对整体的焊接质量还会受到严重的影响,极有可能造成质量的不达标。基于这一情况,在实际的应用中,要保证施工人员处在认真的状态之中,并且具备熟练的操作技术,以此实现有效的施工。这一施工技术对初学者的要求更加严格,因此,应该加以足够的重视。
如果是初学者进行练习的话要注意控制电流保持在适当范围内,对正焊条,电弧长度要控制的较短,保持焊速缓慢而均匀。焊接开始前清洁钢筋的两侧接头约20mm的范围,将表面的铁锈、油污以及水分清理干净,保持焊条芯可以露出其中的金属,这样更容易进行短路引弧。主要有摩擦法和敲击法这两种引弧方法,其中比较简单的是摩擦法所以适宜初学者使用来进行引弧操作。弧焊机分为直流和交流两种,其中直流弧焊机的优点是焊接质量较好并且电弧燃烧稳定,但是成本较高,并且由于结构复杂所以维修起来困难,运行噪音大,对于重要的工件焊接比较适合。
4钢筋电渣压力焊技术
电渣压力焊是熔化压力焊的一种,对于那些水平钢筋或者那些斜度大于4:1的倾斜钢筋的情况不适用,同时也不适合焊接那些可焊性差的钢筋,如果焊工水平低、供电条件差或者电压不稳定的情况以及那些需要严格防火的场合都不适合使用钢筋电渣压力焊技术。焊接过程中先将上下两根钢筋接触,然后将焊接的电源接通,并且立刻提升钢筋在2~4mm的范围内将电弧引燃,然后持续的缓慢上提,在5~7mm的时候让电弧保持一个稳定燃烧的状态。钢筋在温度下不断的熔化然后慢慢向下送,进行下一步的电炸过渣过程。
5钢筋气压对焊技术
作为一种已经得到了长期应用的钢筋焊接技术,电压对焊在长期的应用实践的过程中得到了不断的改造,经过技术人员和焊接人员的持续努力气压对焊的施工技术不断发展和完善,目前已经变得比较成熟,所以在目前施工建筑工程的时候最常用的钢筋焊接方法正是钢筋气压对焊技术。气压对焊技术按照不同的钢筋形态变化特点可以分为两种,固态气压焊法和熔态气压焊法,其中操作方法比较简单的同时施工工艺也更为简便的是熔态气压焊法,对于钢筋的焊接质量和焊接速度都有了很大程度的提升。从气压焊接设备方面来说也在长期使用的过程中不断地完善和改进,在未来的建筑施工中钢筋气压对焊技术会有十分广阔的发展前景并且会发挥很大的作用。
6预埋件钢筋埋弧压力焊接技术
预埋件钢筋埋弧压力焊接技术可能会出现一些情况,例如其钢筋和钢板没有得到完全程度的焊接重合,所以挤出的焊缝金属和钢筋之间并不是重合在一起的而是呈现分离的状态。其原因是在焊接的过程中电流过小且时间较短,没有充分地对母材进行加热,没有充足的熔池金属,所以出现了冷却速度快的情况,顶压时焊合不完全。或者是焊接过程中引弧提升的高度过大以及下送过程不够稳定,中断了熔化过程。想要预防在预埋件钢筋埋弧压力焊接技术中出现问题,首先应该将顶压力加大,其次是结合具体的钢筋尺寸来保持引弧提升高度、电弧电压焊接电流以及焊接时间适当,从各方面保持焊接过程更加稳定。
焊接技术发展现状篇4
关键词:节能环保;焊接;应用;
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
近年来,很多国家都将节能、环保作为今后发展的方向,我们国家也不例外。在焊接技术的应用上,我国落后于国际先进水平,因此,在今后的发展过程中,我们应当通过技术创新,提高焊接质量,提高工作效率,坚持节能、环保的发展理念,使我国焊接技术跨上一个新的台阶,步入国际先进水平。
一、节能环保高效技术在焊接中的应用
1.逆变焊机
逆变焊机具有焊接性能好、动特性好、动态反应速度快、质量轻、体积小、焊接速度快、效率高、多功能等优点,因此易于实现焊接机械化和自动化;逆变电源功率因数达0.95以上,总体效率可以达到85%~92%,比传统焊机平均节电25%~60%,空载时电耗只有30~50W,节能效果明显。为了说明逆变焊机的节能效果和优越性,把逆变式弧焊整流器和几种传统的弧焊机主要技术性能指标列于表l,以便对比。
表1逆变式弧焊整流器与传统弧焊机主要性能比较
2.熔化极气体保护焊
熔化极气体保护焊(GMAW)具有高效、节能和便于自动化的特点,是目前用得最多的一种焊接方法也是自动线上和焊接机器人的首选熔焊方法。据不完全统计,在汽车零部件、集装箱和工程机械行业中,基本上全部采用气体保护焊;而一般机械、铁路车辆和重型机械行业的比例都超过50%;在造船、锅炉和金属结构行业由于埋弧自动焊的用量较大,CO2气体保护焊的比例相对较低。随着实践的不断深入,人们发现由不同气体组成的混合气体比用单一气体更易得到好的焊接结果。现在,采用混合气体的趋势越来越强,混合气体的种类也越来越多,探索其在GMAW中的影响规律有着极大的社会效益。
3.智能机器人焊接
近些年,随着模糊控制理论和神经网络控制技术及专家系统理论的发展,模拟焊工操作的智能控制方法已经在焊接过程中成功应用,对焊缝成形的质量取得了较好的控制结果。国内外对遥控技术的研究成果较多,遥控焊接正向着实用化的方向发展。美国发射到火星上的索杰纳机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。目前,关节式焊接机器人已在汽车制造、航空航天、工程机械、船舶等行业获得广泛应用,但对一些危险、恶劣及特殊环境下,例如航天空间、深海作业、管道内外焊接等,传统的关节式焊接机器人难以完成,为此需要研究发展新型的特种焊接机器人,我国在管道焊接机器人、水下焊接机器人、爬壁焊接机器人、球罐焊接机器人等方面进行了研究,培养了队伍,取得了一批研究成果,在某些技术方面达到了国际先进水平。
4.振动焊接技术
振动焊接技术是在金属焊接的过程中,对被焊件施加振动处理的一项焊接工艺,它起到细化晶粒的作用,在热状态下通过热塑性变形来调整应变而降低残余应力,这样可有效防止焊接裂纹的形成和工件的畸变,提高构件的疲劳寿命,增强焊缝的力学性能,达到提高焊接质量的目的。并且可以省去焊后消应力处理,缩短生产周期,降低生产成本。可以预言,振动焊接的推广和应用必将给焊接生产行业带来巨大的经济效益。大连理工大学的陈源从振动焊接减少焊接变形方面,采用先进的有限元方法进行了计算,论证了振动焊接在控制变形方面的作用;刘峰研究了振动焊接对焊接裂纹的影响,通过理论分析和数值模拟指出振动焊接在防止和减少焊接裂纹方面具有明显的效果。
国外也对振动焊接进行了研究。Tseng研究了焊弧摆动对焊接质量的影响,指出由于摆动的作用,使得焊接速度得以提高有利于焊接凝固,提高焊接区的力学性能。TewariSP详细研究了轴向振动对焊接件拉伸特性的影响,其结论是:经过振动焊接的构件的屈服强度、极限拉伸强度和破坏强度有显著提高。
二、节能环保高效技术在焊接辅助工艺中的应用
1.振动时效
振动时效(VSR)是利用一受控振动能量对金属工件进行处理,以消除工件残余应力。振动时效的显著优点是节能环保、降低成本、缩短周期。与热时效相比,节约成本90%以上,节能95%以上,节约投资90%以上。振动时效快,一般仅需30min,最长不超过1h,而且设备轻便,工艺简单,适应性强,优点很突出。VSR在我国从无到有,现已有几千台VSR设备在我国机床、模具、锻压、航空、发电等行业生产中运行[7]。节能减排效果明显的频谱谐波振动时效技术与传统的热时效相比,振动时效技术节能95%以上,完全克服了以煤为燃料的热时效炉存在的严重污染问题,实现零排放。与传统亚共振相比,频谱谐波振动时效技术的应用覆盖而从原有的23%提高到了100%,并彻底解决了传统亚共振技术噪音大、应用而窄、工艺操作复杂、长期无法纳入企业正式生产工艺问题。推广应用频谱谐波振动时效技术具有很好的经济效益和社会效益。
2.随焊锤击
随焊锤击是在焊接过程中通过实时锤击焊缝及近缝区金属材料从而消除或减小焊后金属塑性影响的一种加工工艺。利用随焊锤击技术能够有效地控制焊接横向及纵向收缩变形,实时调整焊接接头的残余应力分布状态,从而真正实现动态低应力、无热裂、小变形焊接。因此,能节约大量的能源和资金,给国家和企业将带来前景广阔的经济效益和社会效益。
对于不同的试件和焊接条件,应采用不同的焊接锤击参数,但现有的随焊锤击装置存在参数调节困难,个别参数调节不可实现等缺点,所以提出了参数可调的随焊锤击方式。可调随焊锤击方式采用锤击频率控制,保证被处理金属在每次锤击间隔中有充分的时间进行塑性反弹,使之在而内产生两维塑性伸长,释放焊接过程中的残余拉应变,大幅度提高了焊接接头的疲劳强度。锤击力、锤击距离的控制均采用按钮控制,电机调节,使其参数的调整方便可靠,从而保证焊接过程中当焊接材料和焊接条件变化时可随时调整锤击参数,进一步提高焊机的工作效率。
三、结束语
虽然我国在节能环保高效焊接技术应用方而做了大量工作,并取得了可喜的成绩,但与先进国家相比,还有相当大的差距。因此要继续大力推广节能环保高效焊接技术.加强消化吸收引进的高效节能焊接技术,并创新提高,克服总是依赖进口的思想。
参考文献:
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焊接技术发展现状篇5
关键词:智能控制技术;焊接机器人;应用进展
中图分类号:TP242文献标识码:A
焊接被誉为工业“裁缝”,在现代工业生产中占据着相当重要的地位,有关研究数据表明,全世界在使用的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域,时至今日其技术己相当成熟,其发展水平已成为衡量一个国家技术发展程度的重要标志之一。焊接机器人的应用,改善了劳动环境、减轻劳动强度、焊接性能可靠、稳定产品质量、提高升产效率,大大提升了产品焊接质量,它实现了焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化。
一、焊接机器人的发展历程
世界上第一台工业机器人是由美国人于1959年设计制造的,虽然发展较为缓慢,但是却显示出了极强的生命力。它经历了示教再现型机器人、可感知机器人和智能型机器人三个阶段。焊接机器人则经历了即示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段三个阶段。目前,国内外正在使用的焊接机器人仍然还是属于第一代或准二代的。随着各项技术的逐渐成熟,焊接机器人自动化、柔性化与智能化已成为发展的必然趋势。
二、国外焊接机器人的发展现状
随着计算机技术的不断提高和制造技术的不断发展,国外焊接机器人技术得到了飞速的发展,其准确度和可靠性不断提高,与此同时,造价却不断下降。西方发达国家也将发展焊接机器人作为研究的重点。日本仅用了10年左右的时间,便形成了自己的机器人产业,韩国的机器人发展也极其迅速,截止到2005年全世界的在役工业机器人约为914000套,日本占了其中的60%左右,大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域。尽管美国和德国等老牌工业强国在数量上不如日本,但其技术底蕴身后,制作的焊接机器人水平较高,因此在国际市场上还是占有一定的优势。
三、我国焊接机器人的发展现状
我国开发工业机器人较晚,在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,使得我国整体落后于欧美和日本等国家,但是经过几十年的努力,仍然取得了可喜的成绩,目前已基本掌握了其关键技术,目前已经在我国建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。2005年我国新增机器人数量超过了5000台,平均每年的增长率都超过40%,主要应用在汽车、摩托车及工程机械三个主要行业,国内拥有焊接机器人最多的是上海市,占全国的19%,长春市居第二,占全国的17%。目前在我国应用的焊接机器人主要分日系、欧系和国产三类。由于进口焊接机器人价格大幅度降低,国产焊接机器人不管是从控制水平还是可靠性方面均与进口焊接机器人有一定的差距。
近年来,虽然我国焊接机器人的发展势头很快,但是整体水平和增长速度远远落后于我国经济发展的速度,与国外还有一定的差距,同时我国的劳动力成本低廉也限制了焊接机器人应用程度的提高。因此一方面必须通过引进、消化和吸收一些现有的先进技术,尽快缩短与国外的差距。另一方面应该大力发展自有民族品牌的焊接机器人,提高我国制造业在国际上的地位。
四、焊接机器人主要技术
1焊缝跟踪技术
焊缝跟踪技术就是在焊接过程中,根据环境因素的影响,调整焊接路径和焊接参数,保证焊接质量的可靠性。焊缝跟踪技术的研究以传感器技术与控制理论方法为主,随着近代模糊数学和神经网络的出现,并应用在焊缝跟踪技术中后,焊缝跟踪技术已经进入到了一个全新的时代――智能跟踪的时代。国内外很多研究机构都对对焊缝跟踪技术进行了系统的研究,并研究和设计出了很多种较为成熟的焊缝跟踪系统。
2离线编程与路径规划技术
离线编程与路径规划技术能够利用规划算法,设置机器人程序,根据焊接参数、焊接路径和轨迹完成焊接任务,其特点是智能化程度高、编程质量和效率高等,但是其缺点是还不能实现全自动编程。
3多机器人协调控制技术
有些工作单台焊接机器人完成较为困难,不能充分发挥其作用,这个时候就需要采用多机器人协调控制技术,该技术必须由若干个机器人的合作与协调来成。多机器人协调控制技术涉及面很广,包括多智能体的群体体系结构、群体行为控制等等,所有机器人在统一的控制下做相应的协调运动。随着工业生产系统向大型、复杂、动态和开放的方向发展,工业多机器人协调控制技术将成为研究的热点。
4遥控焊接技术
遥控焊接技术是指焊接机器人在一些危险、恶劣及特殊的环境中,而人在离开现场的安全环境中对焊接机器人的操作进行远程监视和控制,从而完成完整的焊接工作,它融合了多学科的知识。在如核辐射区域设备维修、深水、有毒、空间站等环境中应用较为广泛。遥控焊接技术可以说是目前最高意义上的焊接自动化、智能化。国内外对遥控技术的研究成果较多,国内哈尔滨工业大学也正在进行这方面的研究。
5焊缝识别与导引技术
目前对焊缝识别和引导主要是通过基于视觉的方法对焊接区图像进行采集,将采集到的信号传送到图像处理器进行处理,通过运算得出具体数值,精确引导焊接机器人对焊缝进行焊接。
6焊接工艺技术
目前,焊接机器人普遍采用气体保护焊方法,其他还有钨极氩气保护焊,等离子弧焊、切割及机器人激光焊等等。但是应用范围最广的还是高速、高效气体保护焊接工艺。
结语
焊接机器人在生产生活中,发挥了极其重要的作用。目前国内外都在对焊接机器人加大研究力度,其应用迎来了难得的发展机遇。从发展趋势来看,在不断向智能化和多样化方向发展,也会涉及到太空、核事故、医用、仿生等领域。
参考文献
[1]吴林,张广军,高洪明.焊接机器人技术[J].中国表面工程,2006(05):29-35.
焊接技术发展现状篇6
关键词:焊接技术;应用现状;应用实例;发展趋势
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.020
0前言
尽管经济危机的挑战已经面向我国,我国的各行各业也都处于经济衰退的境地当中。但作为汽车制造大国,我国的汽车工业一直处于临危不惧的状态,不但没有被经济危机的困难所击倒,反而保持着稳步发展的态势。对于汽车制造来讲,焊接是整个制造工业当中最为总要的环节,焊接技术已经形成了独立的焊接系统,以此来应对汽车制造的众多需求。焊接的技术问题直接关乎到汽车的质量问题,汽车行业对于焊接技术的研究从未间断过。
1焊接技术在汽车制造当中的应用现状
1.1电阻点焊技术
我国目前状态下的汽车制造通常会采用阻焊的形式,将电能以直流和交流的形式相互转换。尽管阻焊的方式所消耗的电能较大,但依然有很多汽车公司沿用了该中焊接技术。整个的电阻点焊的过程受到的影响因素很多,其中时间、电流以及压力等因素都能够对点焊的效果产生直接的影响。很多的汽车制造车间之所以点焊出来的汽车配件出现质量问题,就是因为车间存在太多的电阻点焊设备,众多设备之间所应用电流相互之间影响,因此使得电流的稳定性出现偏差,从而影响了焊接的质量[1]。
1.2弧焊技术
弧焊技术也是汽车制造行业当中应用比较多的焊接技术。其焊接的工艺主要是以MIG焊为主。该种焊接技术也存在着一定程度的缺陷,其在不同的焊接构件当中所应用的焊接方法都是自动化的。该种形式无法保证焊接口的精准度,也会使焊接时出现轨迹的偏移,会从很大程度影响到焊接的质量。为了避免焊接当中出现焊缝,汽车制造行业已经研究出了焊缝的跟踪形式,通过对焊缝的有效跟踪,能够发现弧焊过程中的误差,并有效的减少弧焊技术的缺憾。
2焊接技术在汽车制造当中的应用实例
2.1激光焊接应用
汽车制造行业当中对于激光焊接的技术应用十分广泛,在车身以及车顶都应用了激光焊接的技术手法。首先在车身焊接的过程中,对于车顶的焊接就会采用激光焊接的形式,该种形式能够避免噪音的产生,也能够有效的适用于汽车设计师们对于车身的整体设计[2]。对于激光焊接应用比较多的是德国的大众公司,其在很多的汽车类型上都应用了激光焊接的技术。除此之外,一些欧洲的汽车公司也将激光焊接技术用在了对车顶的焊接上。除了车顶的焊接需要用激光焊接的技术来使车顶更加符合设计感以外,在车身的焊接当中也使用激光焊接的话,会加强车身的强度,不仅在汽车制造成本上起到降低成本的作用,还能使车身的质量得到提升,能够帮助汽车制造公司提高行业竞争力。
2.2焊接机器人技术应用
随着汽车制造行业的发展,传统的焊接技术已经无法适应汽车制造的需求,焊接机器人的出现使得汽车制造当中焊接效率得到了很大程度的提高。焊接机器人是比较独立的个体,虽然在外表上是机器人的形式,但并不妨碍其灵活性,而且其自动化的程度也比较高,能够完成对于汽车的焊接工作,从精准度以及质量上都能给予很好的保障。2001年开始,我国的很多汽车企业就已经开始对于焊接机器人技术的应用,其中对于零部件方面所应用的焊接机器人更是占据了这个焊接机器人应用的很大比重。国内的东风汽车企业的车身工厂更是采用了10万台的点焊机器人。在国外,焊接机器人的应用也受到了广泛的欢迎,法国的雷诺公司以及日本的日产公司都完成了对焊接机器人的应用[3]。
3焊接技术在汽车制造当中的发展前景
目前状态下的焊接技术还存在着一定程度的漏洞,在很多方面都会影响到汽车制造的质量。为了能够更好的消除焊接技术当中的漏洞,解决焊接技术的能耗问题以及稳定性问题,汽车行业致力于研究焊接技术,使其能通过技术的研发和辅助技术的查漏,能够更好的适用于汽车的制造。尽管国内的焊接技术并不成熟,但在国际上的焊接技术已经有了技术性的突破。相信只要国内的汽车制造行业能够虚心学习相关的技术经验,就能够逐渐改善焊接技术的现状。现在,点焊技术已经实现了对电能的减耗,能够使用50HZ的交流电源,点焊技术已经可以解决车间的点焊设备多而造成的电流不稳问题,更是能够通过对焊接铝合金等难焊金属的焊接技术来促使汽车设计当中减轻车身的设计得以实现。弧焊技术已经完成了对于精准度的控制,在未来的时间里,弧焊技术会实现机器人系统的空间传达性,并完成与焊接速度的相互协作和相互组合[4]。
4结论
从上个世纪的五十年代开始,我国就已经在汽车制造行业应用了焊接技术。尽管当时的焊接技术并不成熟,但焊接技术依然帮助汽车制造行业完成了重大的质量突破。随着汽车行业的发展,焊接技术会得到更多的发展空间,即使需要面临国际上的行业竞争,即使经济危机已经席卷了全球,汽车行业依然能够凭借着技术的革新和对焊接技术的应用逐渐完成技术的创新和提高。国内的汽车制造行业也会因为焊接技术的发展而完成自身的行业目标。
参考文献:
[1]陈根余,顾春影,梅丽芳等.激光焊接技术在汽车制造中的应用与激光组焊单元设计[J].电焊机,2010,02(05):32-38.
[2]钟建强,柳娟娟.激光焊接技术在汽车制造领域中的应用[J].科技资讯,2011,09(06):115.