自动化焊接技术及其发展探讨

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　　【摘 要】近年来，随着科学技术的全面发展，我国的机械焊接行业取得了长足的进步，随着社会建设对焊接技术提出的要求越来越高，借助先进科学技术全面提高焊接质量已成为业界关注和研究的重点。在本次研究中以自动化焊接技术为基础，对实际发展情况进行分析。
　　【关键词】自动化；焊接技术；发展
　　引言
　　从焊接自动化技术实际应用情况来看，我国缺乏自主开发能力，导致焊接自动化水平落后于发达国家。焊接自动化技术在石油工程维修中具有广泛应用，尤其在大型储罐建设中发挥重要作用。将焊接自动化技术发展现状及主要趋势作为出发点，以储罐建设中焊接自动化技术应用为例，对焊接自动化技术进行分析。
　　1、概述焊接自动化技术现状
　　科学技术和信息科学在不断进步，许多智能化和数字化方面的技术也逐渐成熟，而且将这些技术运用在许多工业领域具有十分显著的作用。其中焊接技术进入自动化的时代，有效推动我国的工业发展进入新型阶段，尤其将自动化技术运用在汽车零部件焊接过程中，可以有效提升焊接质量以及效率，随着该技术不断发展和广泛运用，对进一步拓展焊接产业具有十分重要的意义。结合当前汽车行业实施焊接的实践，分析其具体的现状：第一，焊接方式出现了二氧化碳这一高效化、节能化焊机以及埋弧焊机，对焊接工业发展以及生产都带来积极作用；第二，通过自动化的方式调节焊接的参数，使得焊接工艺逐渐在智能化的背景下取得良好的效果，如智能型的逆变焊机，不仅操作简单，在实际的运用方面也比较简便；第三，先进技术代表焊接机器人使得自动化装备的发展进入一个新的节点，同时该焊接方式的运用也逐渐提升该技术在市场中的份额。但是我们还必须清晰意识到一个问题，当前我国焊接的自动化水平仍然和发达国家之间存在差异性，出现不平衡发展的问题，集中表现为：焊机进入自动化的控制和智能化的控制有较大进步空间，将集成网络与机器人焊接之间的融合也可以得到优化。
　　2、自动化焊接关键技术
　　2.1、组合化和大型化
　　现阶段，对大型自动化焊接设备的研究更加的深化和具体，使得大量的自动化焊接设备在大、中、小型焊接结构生产中得到应用，比如中重型厚壁容器焊接中心、集装箱外壳组装焊接中心、箱型梁焊接生产线等。很多大型的焊接中心在占地面积上不亚于车间。
　　2.2、机械技术
　　相关机械设备进行信息传递要符合要求，机械技术根据设备的实际应用情况可知，要具备技术的实际应用要求。机械设备种类比较多，运输管理过程中，固定装置和转换装置等都需要要求，考虑到焊接设备操作的类型可知，在传感处理过程中要明确装置的类型。
　　2.3、高质量和高精度
　　正常情况下，焊接机器人与焊接操作机在行走机构的定位精度是在0.1mm左右，而焊接机器人同焊接机器人配套焊接变位机在定位精度上是在0.05mm左右。由此可见，自动化焊接设备在大型的工程机械制造中作用还是有目共睹的。
　　3、自动化焊接技术的发展趋势
　　3.1、自动化技术的柔性化
　　自动化技术的柔性化是要求焊接自动化项目的关键，根据产品的实际应用要求可知，如何实现有序化管理是重点。以同类别的产品管理作为前提，土地资源可能存在紧缺的现象，土地的使用价格也比较高，为了节省成本，在后续应用过程中，要尽量压缩厂房空间，满足应用要求。生产设备的要求要不断提升，一家生产多种产品的企业，需要明确设备的具体要求，以选购作为前提，需要了解产品设备的应用要求，自动化技术的柔性化意义才能体现出来。在自动化焊接设备管理过程中，要了解柔性化特点，改变应用程序后，适当对参数进行调整，能提升生产效率。
　　3.2、机械焊接过程的智能化
　　控制工程机械自动化焊接工艺的核心要素在于全流程智能控制，在计算机技术、数字化技术、传感技术不断发展的背景下，这些先进的技术元素已经在自动化焊接领域得到广泛应用，智能化控制特点更加突出，能够适应不同作业环境和高精度焊接要求。从当前国内机械工程自动化应用情况来看，除工艺需要升级外，操作人员素质也需要进一步提高，尤其是专家级的焊接人才尤其短缺，这就需要在机械工程生产中加强智能化控制技术的应用，如建立完善的专家系統、部署神经网络等。
　　3.3、绿色化
　　为了可以更好地提升焊接自动化发展的综合效率，人们还需要注重今后焊接发展的环保性以及可持续发展性。焊接行业要得到长久的发展，可持续发展已经成为一个必然选择，因此，在今后的发展过程中，焊接方面需要大力度推广一些清洁化的生产工艺，尤其是针对噪声情况、高温情况、有害气体和弧光等给环境带来的不良影响，都需要在焊接生产中给予减少甚至消除。此外，自动化技术的发展还需要积极利用其他外部良好的条件，如积极总结发展经验，或者是向其他国家学习等，在引进技术方面注重创新，一方面使得焊接自动化的系统可以得到不断更新换代，另一方面逐渐培养本国焊接自动化技术产权，充分保障工业发展。
　　3.4、自动化技术网络化
　　原有的自动化技术是利用计算机直接对设备进行控制和管理的，设备比较多的企业，选择简单的局域网，计算机技术水平不断进步，对通讯管理有严格的要求。在整个完善过程中要明确自动化焊接设备的一体化应用，根据负责区域和概况可知，网络化管理阶段，采用合适的操作模式后，能提升安全程度，工人不需要在繁杂的车间忙碌，仅需要进行远程操作。
　　3.5、焊接自动化及机器人操作
　　工程机械的自动化焊机及机器人操作，能够代替人工从事难度更大、环境更复杂、危险性更高的工作，从而使焊接人员劳动安全系数进一步增加，通过自动化技術提高工程机械质量。随着人力资源成本的不断增加，机器人作业前景更加乐观，通过机器人作业有利于替代人工劳动，增加作业环境的适应性和专业性，从而使工程机械行业获得更可观的运营收益。、
　　4、焊接自动化技术在石油工程储罐建设中应用
　　某石油企业大型储罐建设项目详细指标如下：5台储罐，其中3台1万立方级原油储罐，2台5千立方级原油储罐。储罐底板焊接工艺采用埋弧自动焊接技术，储罐壁则采用二氧化碳自动焊接技术。
　　一般情况下，在大型储罐建设项目开展过程中，采用焊接自动化技术的主要实施方法为埋弧自动焊接。在对储罐底板与对接接头进行连接时，主要有2种工艺：其一，埋弧自动平焊。其二，碎丝填充埋弧平焊。在进行焊接之前，第二种焊接方式要求将碎焊丝放在坡口内部，并保证其厚度合理，这样做的主要目的在于充分提高操作速度，进而提升实际工作效率。通常，为避免埋弧焊接将储罐底板打透，需先开展手工焊接，做好封底工作。在此基础上，对坡口及其两侧一定范围内进行清理，避免污染物影响焊接质量。充分干燥后，结合实际需要进行定位焊接。为充分保证焊接质量，焊工应该对每段定位焊接焊缝的长度进行合理控制。底板焊接结束后，对储罐局部变形情况进行检查，结果显示：凹凸变形量最大值为30mm，满足相关设计要求。真空试验结果证实，渗透检测结果合格。
　　结束语
　　自动化焊接技术的实际应用优势明显，考虑到项目的实际应用类型可知，在操作阶段，要明确智能化应用优势。自动化焊接管理具备发展潜力，发展方向和目前经济形式相互对应，在整个管理阶段需要了解理念要求，促进整体进步。只有做好技术分析工作，才能保证技术落实到位。
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　　（作者单位：精诚工科汽车系统有限公司底盘研究院）
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