自动焊接在机械焊接中的应用探析

崔宜祥

摘要：我国自动焊接技术随着科学技术的发展在机械焊接中的地位逐步提高。焊接技术领域的改革和创新以及焊接生产效率的提升以及焊接质量的提高使得自动焊接技术广泛应用。本文通过对自动焊接的工作原理、优势和应用现状的探究，分析了自动焊接在机械焊接中的应用和发展的趋势。

关键词：自动焊接；机械焊接；应用

随着我国科学技术的快速发展，自动焊接技术得以发展，在产品品质和产品技术含量方面有了很大的提升。先进的自动焊接技术在桥梁、机械加工与制造等较大的工程项目中，不仅降低了生产成本、改善了生产环境，而且提升了产品的精准度并延长了产品的使用周期。

1、自动焊接技术工作的原理余特点

传统的手工焊接是在保持一定电弧长度的情况下引燃电弧后，用手进行多方位的移动，要想将电弧熄灭，需要将焊接中所以需要加工的部分全部完成。自动焊接是整个系统的机械化与自动化的焊接。并且自动焊接过程是采用现代电子技术，将整个焊接过程自动机械系统化，且整个加工的过程更加一目了然。自动焊接机是通过导轨床体，转动转台、转动机构、气动尾顶滑台机构进行多方位旋转、移动来完成动作。固定与焊接装置的整个过程分别由工作夹紧机构、脱料机构、焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等来完成的，最后输出指令的功能也是通过整个专机系统来实现的。因此，数字化技术在焊接领域也得到了广泛的应用，并将焊接技术的整个动作指令转化为轨迹指令，更加推动了了现代化焊接技术的发展。

自动化焊接主要指焊接生产过程的自动化。它是一个综合性的焊接与工艺问题，其主要任务是：在采用先进的焊接、检验和装配工艺过程的基础上，建立不需要人直接参与焊接过程的焊接加工方法和工艺法案，以及焊接机械设备和焊接系统的结构与配置。焊接自动化的核心是实现没有人直接参与的自动焊接过程。

自动化焊接有两方面的含义：一是焊接工序的自动化，二是焊接生产的自动化。焊接生产的自动化是指焊接产品的生产过程，包括从备料、切割、装配、焊接、检验等工序组成的焊接生产全过程的自动化。只有实现了焊接生产全过程的自动化，才能得到稳定的焊接质量和均衡的焊接生产节奏以及较高的焊接生产率。而单一焊接工序的自动化是焊接生产自动化的基础。

自动化焊接的特点：

1）标准化、通用化、系列化。

对于大批量生产的典型常用接头形式，如板材接缝、简体环缝、圆筒环缝、管对接和管子管板接头等，现在已经开发出相对应的标准型自动化焊接专机，这种焊接机械具有焊接效率高、质量稳定的优点。在经过多年产品研发积累，固得公司终于开发出了300-3000mm的纵缝焊、工件回转环形焊机、卧式单枪（双枪）环缝焊、三轴数控焊接机床和焊枪回转环形焊机等等。

2）多功能化

其为充分发挥大型自动化焊接设备的效率创造了有利条件已将其设计成适用于多种焊接方法和焊接工艺。如单丝、双丝、MIG/MAG-TIG等离子弧焊、多丝埋弧焊。

3）智能化控制和自适应

焊接过程的全自动控制比传统的金属切削加工要复杂得多。全自动控制必须考虑焊件接缝装配间隙误差，几何形状的偏差以及焊件在焊接过程中的热变形。所以我们需要采用各种自适应控制系统和传感器技术。

2.自动焊接在机械焊接中的重要性

科学技术的快速发展，传统的焊接技术已经满足不了时代发展的需要，而自动焊接技术在机械焊接中的重要性越来越突出。且影响力和意义越来越大。首先，在成本方面，自动化焊接设备的使用效率的全面，可以有效缓解企业面临现代的人力成本呈上升趋势的人力成本投入的压力；，其次，在劳动强度方面，工人在进行传统的手工焊接弧焊作业时，弧光和高温辐射对人体常会造成不同程度的伤害，而且焊接工作是高强度的劳动，工人容易劳累无法进行连续的、长时间的作业，所以焊接工作是公认的有害工作之一。而自动焊接是机械化系统的运作，虽然劳动强度高但对人无伤害；再次，在时代需求方面，传统的手工焊接已经满足不了现代焊接技术加工制造的产品的高技术含量和高质量的要求，而自动焊接技术恰巧符合时代对焊接工艺越来越精密化与重型化的需求；最后，企业核心竞争力方面，机械加工和制造行业日趋全球化，因此，企业核心竞争力的强弱完全取决于其焊接工艺与设备的好坏。此外，自动焊接设备还可加工制造薄壁材料、精密零部件、非金属材料等，加工难度大，技术水平高。

3.自动焊接技术的应用现状

目前，我国的自动焊接技术与西方发达国家相比还有一定的差距，仍处于探索阶段。在焊机最早的设计方面，通常属于简单的结构和单一的功能，也只是针对最基本的切割与焊接的工作，而忽略了焊机工作的多样性，就连后来诞生的焊接机器人，在实际操作过程中也时常发生错误，灵活度不高。另外，从国外引进的高额焊机并非当时先进水平的机器，且焊机的技术相对粗糙。近几年，在我国科学技术的迅猛发展的同时，自动焊接技术上也取得了很大的进步，特别是技术方面也获得了较大的发展，且大幅度的提升了机器人系统的性价比。自动焊接技术也可完成技术含量高且要求严格的产品。

4.自动焊接在机械焊接中的应用探究

自动焊接和传统焊接都是通过多个轴即焊接点的运转实现的。自动焊接在遇到同一部件多步骤复杂的加工时，常遇到不便于焊接的位置的问题时，通过系统下达指令使其正常运转进行工作，通过数字化处理加工技术，进行转变、移动焊接位置完成焊接，这样不仅保证了焊接的精准度，又在克服高难度的焊接位置时提高了工作的效率。

自动焊接基于自动化原理的基础上，将多个分工的焊接工作放置在同一生产线上，统一的听从数字系统发出指令、执行、运作，将工作线上的任务按照顺序逐一完成，取得了良好显著的成效，所以被广泛的应用于流水线的生产过程中。

5.自动焊接技术在机械焊接中的发展趋势

由于自动焊接的技术支持和适用大型机械焊接的特点，其很快会成为未来机械加工制造领域发展的核心。目前，各个行业都广泛的应用了自动焊接技术。一方面，随着工程机械制造行业的逐步壮大，顾客更加注重于焊接的质量，而自动焊接技术能够保证焊接的产品质量，所以生产企业更加的需要自动化焊接加工技术；另一方面，自动焊接技术正迈向更高质量更高层次的地位，所以在产品加工的精确度和提高工作效率方面有了很大的提升，这也是在工程机械加工制造、建筑业、汽车船舶制造行业等自动焊接技术也被广泛的使用的主要原因。此外，在工程机械加工中，自动焊接技术越来越智能化，尤其是焊接机器人和焊接专机等硬件设备的不断提升，更加推动了工程焊接加工的智能化。

总结

总之，本文通过对自动化焊接技术的工作原理、机械焊接中应用的必要性、应用现状以及其在机械焊接中的应用进行详尽的探究，不难看出，现代的自动焊接技術既传承了传统手工焊接的优势，又是对其劣势的摒弃与改进。自动焊接在机械焊接中的广泛应用，在保障了焊接产品质量的同时，降低了焊接的成本，改善了加工的环境和减少了对加工者的伤害。因此，我们应结合我国的实际情况，学习和引进西方的先进自动焊接技术，使自动焊接的技术得以逐步向前推进。