浅析工程机械焊接工艺现状与发展趋势

吉亮 黄传龙

摘 要：在当下社会建设和国家发展中工程机械所发挥的作用是无可替代的，而焊接技术则是工程机械加工生产过程中所必需的一项技术。在现阶段由于技术水平和行业标准的提高，工程机械的焊接工艺也得到了进一步的发展和进步，焊接效率和焊接质量都得到了大幅度增强，并且工艺成本也得到了降低，为工程机械制造和加工作出了极大贡献。基于此，文章对当下工程机械焊接工艺现状和发展趋势进行了探究分析，以期促进工程机械焊接工艺的进一步发展。

关键词：工程机械；焊接工艺；发展现状；发展趋势

1 工程机械焊接构件的特点

1.1材料

在当下工程机械设备都是用碳素结合钢、低合金结构钢、铸钢等材料加工制造的，对材料自身的性能非常好，为焊接加工提供了良好条件。并且此类材料在焊接中出现的冷热裂纹相对较小，而且也不需要进行预热，就可以直接焊接，同时在焊接后也无需保温。

1.2结构特点

在当下工程机械的种类非常多，所有与工程建设相关的机械设备都可以归属于工程机械。这些工程机械通常都是以箱型结构为主，利用相关板材拼装焊接而成，并且其焊接难度相对较大，焊缝也比较密集。同时在具体工程机械制造师为了使机械设备的自重降低，会采用部分矩形管等型材来简化结构。通常来说工程机械都是采用角缝焊，所以在进行焊接检查时，检查的重点只是焊缝的外观，而没有做好对受力情况的检查。对于那些承重构件则需要通过超声探伤或者磁粉探伤来确定其焊接质量是否合格达标。

2工程机械焊接工艺现状

2.1 焊接方法及其工艺现状

焊接是现阶段工程机械加工中最为重要的工艺技术，随着技术设备的不断发展，在当下主要以埋弧自动焊和CO2/MAG气体保护焊来进行工程机械的焊接，两种焊接方式各有优点。埋弧自动焊的焊接的电流密度大，焊接效率高，并且还具有焊缝熔深大，焊缝美观，焊接质量稳固等多项优点，其经常被应用在中厚板长直焊缝或环焊缝。CO2/MAG气体保护焊是当下工程机械焊接中使用率最高的焊接工艺，其电流密度也非常大，并且在焊接过程中产生的熔渣和飞溅情况相对较少，焊接效率非常高。

2.2 焊接设备使用现状

在现阶段国内的焊接设备和焊接工艺都得到了快速发展，在当下焊接变位机已经在工程机械焊接中得到了广泛应用。变位机的焊接质量非常好，并且使用灵活，大大促进了焊接效率和安全性的提高。

3常规的焊接工艺

3.1焊件

在正式焊接前需要经过下料、坡口制备、校平和折弯等几道工序。对于不同的材料则需要选择不同的切割方式来进行切割下料，常用的是剪板机、数控切割机，对于较薄的材料一般都采用等离子进行切割，对于中厚的材料则通过火焰进行切割。坡口则通常利用封口機来进行制备。校平常用的设备有压力机、多锟卷板机，前者用于薄板件的校平，后者则多用于中厚板件校平。对于板材可以根据其具体平整度选择是否需要肖平校平。折弯一般都是采用数控折弯机来进行折弯加工的。

3.2组对点焊

只有将各相关构建按照既定的要求对接完成后，才可以进行焊接。在具体的焊点位置确定时，一般都是由人工来进行划线，但是在进行大批量焊接时，人工画线的准确性和稳定性是无法得到保障的，这就会严重影响焊接的质量。所以在现阶段可以采用机器人焊接，其焊接效率高，稳定性好，但是该方法的应用需要专业工装设备的辅助，刚下的普及率相对较低。

3.3焊接

3.3.1焊接的位置

在最开始的工程机械构件焊接，事先将构建放置在平台上，然后焊接人员采用手工焊接的方式一一进行焊接，该焊接方式的工作效率非常低，并且容易受到各种内外因素的干扰，易出现焊接质量问题。同时在具体焊接时，对接平焊缝和角焊缝如果能够在船型状的位置下进行焊接，焊接难度会大大降低。因此在当下会利用焊接变位器来改变焊接位置，促进焊接效率和质量的提高。然而在具体应用中，由于部分工程机械构件的形状是不规整的，即便通过变位机也不能达到预期要求，必须利用其他辅助夹具才可以保证变位机效果的充分发挥。

3.3.2焊接的方法

虽然在现阶段有很多种焊接方法，但是以埋弧自动焊和二氧化碳/MAG气体保护焊的应用最为广泛。埋弧自动焊具有多种优点，比如电流密度大、焊接速度快、焊缝美观、焊接质量稳定等优点，在当下对于中厚板材的焊接都会采用埋弧自动焊。而二氧化碳/MAG气体保护焊的焊接效率虽然略低于埋弧自动焊，但是其在焊接中产生的熔渣相对较少，清理难度比较小，其多用于半自动焊接或者机器人焊接。

4工程机械焊接工艺发展趋势分析

当下我国为了实现社会主义现代化强国的建设目标和为广大人民群众提供更加良好的公共基础条件，工程项目建设数量日益增多，这就给工程机械行业发展和相关技术的进步营造了良好条件。此外，在现阶段大国家大力提倡创新，为各行各业的创新发展提供了很多政策支持和资金扶持，所以当下与机械工程相关的焊接技术、焊接设备进步迅速，但是其与国际先进技术相比仍有待提高，所以相关技术人员和企业需要更加重视对对工程焊接技术的升级、优化和创新，切实提升自身的技术水平，这样才能为中国梦的实现做出帮助。

4.1CO2气体保护焊工艺

CO2气体保护焊工艺这个是在具体的工程机械焊接时，用二氧化碳气体作为保护层，利用电弧来融化焊丝金属，进而实现焊接的目的。该方法可以与自动焊接进行融合，焊接效率和质量都可以得到有效保证。同时CO2气体保护焊属于明弧焊接，所以在焊接时可以直观的观察熔池，实现对焊接过程的全面管控。由于在焊接时，CO2气体能够对焊接区域进行保护，所以电弧的热量会非常集中，这就是焊接效率得到进一步提高。此外，通过该工艺完成的工程机械构件焊接，不仅抗裂性能非常好，并且也不容易出现变形情况。同时，利用其他惰性气体来按照此方法进行焊接，比如氩气等惰性气体，也可以获得与CO2气体保护焊相同的焊接效果。

4.2智能化焊接

随着科学技术的不断进步，工程机械焊接的智能化和自动化立交会成为今后焊接工艺的主要发展方向和发展趋势。在现阶段已经融入了一些数字化控制技术，但是其数字化程度相对较低，基本都是围绕模拟控制为主，与真正的智能化还相差甚远。无论是控制技术，还是焊接设备都存在一定的差距，根本无法实现完全的自动化焊接。但是随着技术、设备的不断进步和发展，必然可以实现智能化焊接这一目标。

4.3焊接机器人

焊接机器人属于一种先进的焊接设备，它的工作效率稳定性和工作质量都非常高，它可以代替焊接人员来完成相关焊接工作，尤其是在焊接危险较大和焊接工艺要求较高的情况下，采用焊接机器人可以取得更好的效果。焊接机器人基本可以分为机器人部分和焊接设备两部分。机器人部分需要负责对整个焊接过程的控制和操作，而焊接设备则负责在机器人的控制和操作下进行焊接。部分焊接机器人还具有传感设备和传感系统，其可以根据具体的焊接情况来实现对焊接过程的自动跟踪。此外，在今后焊接机器人技术必将更加成熟和更加完善，其将会为工程机械焊接水平的整体提高做出有效贡献。

结束语

总而言之，对于工程机械制造来说焊接技术是极为关键的，它与工程机械在实际使用和运行中的安全性、应用效果都密切相关。虽然我国的焊接技术经过了长期的发展和进步，已经越发的完善和高效，但是在具体应用过程中仍需要及时改进当下焊接工艺和焊接设备，实现焊接工艺的自动化和智能化，提高焊接效率和焊接质量，切实保证工程机械质量的合格达标。

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[2] 田丽萍.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用[J].工业c：00092-00093.

[3] 左健，张晓宇，杜岩.工程机械焊接工艺的发展现状和趋势[J].科技展望，2016，26（15）：49.

（作者单位：上海振华重工（股份）有限公司长兴分公司）