工业机械设备加工过程中的焊接工艺分析

万年波 倪义胜 陈龙

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111

摘要：在机械制造生产作业中，焊接是其中应用比较普遍的一项制造工艺，随着当前我国科学技术的快速发展，自动化技术和焊接技术的不断优化，使得自动化焊接设备逐步应用于机械制造产业中，就此本文对自动化焊接技术在机械制造中的应用策略进行详细探讨，具有一定现实意义。

关键词：工业；机械设备；加工过程；焊接工艺

1工业机械领域发展需求

近一段时间，自动化技术的应用在各个领域范围越来越广，自动焊接技术尤为突出。通过分析，工业化生产和工业机械的需求对于自动焊接技术应用率正在提高，往往焊接的直接质量关系到工业机械的直接产品生产，影响生产效率。降低生产效益，间接影响经济态势发展。在未来现代化、智能化的发展中传统焊接方式远远不够，无论是在质量上还是效率上，都表现的差强人意。这时候，国家未来自动化的发展方向，使自动焊接技术更加深入人心和迫切发展，能够解决并适应未来社会工业机械自动化的发展需求。

自动焊接技术在工业机械中能够使生产效率与生产质量大大提高。通过汽车产业的分析来看，整体的生产能力以及通过焊接自动化技术达到了降低生产成本，提高了生产效率，加快了经济发展。在国内的自动化焊接技术方面起到了很重要的作用。也间接的促进国家实现经济高质量发展、优化经济结构、提升创新能力等传统目标外，“加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”，在相关工业机械的产品设计和质量上也迈上了一个新台阶。所以说，我国工业机械加工生产领域范围因为有了自动焊接技术而变得精彩高效。在这里，相关科研机构和高校从业科研人员应该不断撸起袖子创新发展自动焊接技术，通过实践带动工业机械生产领域得到更大提高。针对当今时代发展需求需要，根据工业机械领域中遇到的不同问题进行总结，合理制定自动焊接技术发展方针，着眼未来，更好地满足我国“十四五规划纲领”总体发展需要。

2工业机械设备加工过程中的焊接工艺

2.1双丝自动化焊接设备

在工程机械的制造中，双丝自动化焊接设备的用途十分广泛，比如装载机动臂、前车架、后车架、动臂衡量、摇臂、铲斗、挖掘机动臂、油箱、主平台、履带梁、X型架、斗杆、挖斗、推土机平衡梁、后轿厢、翼板、台车架、松土器、泵车料斗、臂架、支撑台、回转台等的这些中厚板焊接中，双丝自动化焊接设备就十分适用。双丝自动化焊接设备是近年来所发展的一种焊接设备，通过该设备进行厚板的焊接，可有效提升大焊缝熔敷效率。比如，在通过船形焊进行焊接的过程中，其大焊缝的熔敷效率可以达到160-220g/min，相当于普通焊接熔敷效率的二倍。此类焊接设备除了具有非常高的焊缝熔敷效率之外，也比传统焊接设备有着很多其他的优势，第一，在增加熔敷效率的基础上，此类设备依然可以让热输入保持在一个较低的水平。第二，此类设备在应用过程中的热影响区域比较小，热变形区域也比较小。第三，此类设备在焊接过程中所产生的飞溅非常少。第四，此类设备在进行焊接中的气孔率很低。

双丝自动化焊接设备的主要组成部分是完全独立的两个微电脑控制增强形式的电源。具体工作中，其焊丝分为两路，每一路的焊丝都单独工作，且两路焊丝使用的是同一个喷嘴。但是由于形成的熔池不同，所以两路焊丝并不会出现互相干扰情况。焊接过程中，操作人员可借助于焊接参数示数以及编程的优化来为焊接机器人提供指导，使其自动完成焊接工作。

2.2焊接机器人

就焊接机器人本身的应用性质来讲，其具有柔性化、智能化、精度高、焊接质量优良的应用优势，将其应用于机械制造生产作业中，对提升机械制造企业的生产实力以及在当前市场发展背景下的竞争实力而言具有积极性应用意义。在实际机械制造生产过程中应用焊接机器人，其最突出的应用优势在于对具有一定复杂性焊件的焊接成效，能够满足当前多数复杂性焊件的高难度焊接要求。除以上之外，因采用焊接机器人开展焊接工作，其中需要支出的成本比较高、在操作上存在一定的困难度，同时结构也非常复杂。所以该技术在当前机械制造产业中还不能实现批量化的生产应用。另外，焊接机器人在正式开展实际焊接作业前，需要根据工作要求做好相应的准备工作，例如组装、打底焊等等，还需要保证人工在其中操作的准备性。在整个焊接过程中需要特别注意的是，因焊接机器人还没有完全实现自动跟踪焊缝这一功能，其在结构上、功能上还需要加大研究力度，为我国未来机械制造产业的健康发展提供有力的技术支持。

2.3传感技术的应用

在工业机械的应用领域，传感技术的作用越来越凸显，能够实时监控机械设备的运行状态并做出实际处理，在正常运行的过程中能够实时做出正确的符合生产运营的正确活动，并摒弃错误的模式避免影响生产。在这时，假设工业机械在运转过程中出现一系列问题，导致不正常的情况出现，操作人员在这时根据实际情况针对性作出正确处理。总体上说，工业机械中的自动焊接传感技术能够准确完整应对不同的突发状况和不安全环境，运转状态良好，以达到最终的生产活动满足生产需要。

2.4智能化技术的应用

主要是通过智能机器人为主要表现，机器人焊接基础的应用推广，在这个过程中，主要内容包括需要外部数字焊接机或者模拟焊接机与智能机器人相结合，主要通过连接安排GSK-Link的总线通信方式，此外还有虚拟、标准I/O口，相关终端指令促使机器人根据轨迹模式运转，控制好机械手臂及焊接机，根据预先设置好的状态进行相关焊接作业。

2.5工件检测

现阶段，我国社会经济高速发展，以往在进行工件检测中所采用的传统检测模式已经无法满足当前机械制造领域的发展需求，主要原因是因为以往所使用的传统检测技术一般是人工为主开展检测工作，一方面人力资源投入量比较多，造成资源的大量浪费；另一方面因检测工作人员自身的专业能力存在一定的差异性，导致最终获取到的检测成果质量存在参差不齐的情况。除以上之外，因需要进行长时间的检测工作，使得很多检测工作人员因疲劳过度而出现精神不集中情况，这也在很大程度上对最终检测结果准确度带来相应影响。基于以上，当前机械制造产业中最主要的工作就是加大对机械视觉技术的研究，以此为工件检测工作的有序进行提供有力支持，当前世界中已有很多国家将机械视觉技术应用于工件检测方面，特别是在机械制造领域上具有很好的应用效果。

结论

最后，工业机械中的自动焊接技术的推广和应用不断完善。需要强调的是，工业机械操作人员和科研人员更应该带头做好自动焊接技术的实践研发，在遇到不同问题的同时进行总结，发挥多学科交叉融合模式，发挥好工业机械领域中的生产高效高质量健康发展。当然也需要多学习国外生产优秀案例和经验，不断总结问题形成自己的特色优势。人民大众的审美情趣也越来越高。所以在尊重优秀传统历史文化的同时，发挥工业机械中的最佳审美，能够创新地反映出综合实力水平和完美的工业机械视觉效果和意境美，使消费者和生活在产品周围的人们得到极大的精神满足。

参考文献：

[1]姚雪琼.工业机器人焊接原理与焊接程序探讨[J].科技资讯，2019,016(021):77-78.

[2]常博学，黄静月.基于安川工业机器人的焊接系统设计[J].自动化应用，2019(001):103-104.

[3]李传彬.自动化焊接设备在工程机械制造中的应用探讨[J].南方农机，2020,51(04):163.