自動焊接在機械焊接中的應用探析

崔宜祥

摘要：我國自動焊接技術隨著科學技術的發展在機械焊接中的地位逐步提高。焊接技術領域的改革和創新以及焊接生產效率的提升以及焊接質量的提高使得自動焊接技術廣泛應用。本文通過對自動焊接的工作原理、優勢和應用現狀的探究，分析了自動焊接在機械焊接中的應用和發展的趨勢。

關鍵詞：自動焊接；機械焊接；應用

隨著我國科學技術的快速發展，自動焊接技術得以發展，在產品品質和產品技術含量方面有了很大的提升。先進的自動焊接技術在橋梁、機械加工與制造等較大的工程項目中，不僅降低了生產成本、改善了生產環境，而且提升了產品的精準度并延長了產品的使用周期。

1、自動焊接技術工作的原理余特點

傳統的手工焊接是在保持一定電弧長度的情況下引燃電弧后，用手進行多方位的移動，要想將電弧熄滅，需要將焊接中所以需要加工的部分全部完成。自動焊接是整個系統的機械化與自動化的焊接。并且自動焊接過程是采用現代電子技術，將整個焊接過程自動機械系統化，且整個加工的過程更加一目了然。自動焊接機是通過導軌床體，轉動轉臺、轉動機構、氣動尾頂滑臺機構進行多方位旋轉、移動來完成動作。固定與焊接裝置的整個過程分別由工作夾緊機構、脫料機構、焊槍夾緊機構、焊槍氣動調節機構等來完成的，最后輸出指令的功能也是通過整個專機系統來實現的。因此，數字化技術在焊接領域也得到了廣泛的應用，并將焊接技術的整個動作指令轉化為軌跡指令，更加推動了了現代化焊接技術的發展。

自動化焊接主要指焊接生產過程的自動化。它是一個綜合性的焊接與工藝問題，其主要任務是：在采用先進的焊接、檢驗和裝配工藝過程的基礎上，建立不需要人直接參與焊接過程的焊接加工方法和工藝法案，以及焊接機械設備和焊接系統的結構與配置。焊接自動化的核心是實現沒有人直接參與的自動焊接過程。

自動化焊接有兩方面的含義：一是焊接工序的自動化，二是焊接生產的自動化。焊接生產的自動化是指焊接產品的生產過程，包括從備料、切割、裝配、焊接、檢驗等工序組成的焊接生產全過程的自動化。只有實現了焊接生產全過程的自動化，才能得到穩定的焊接質量和均衡的焊接生產節奏以及較高的焊接生產率。而單一焊接工序的自動化是焊接生產自動化的基礎。

自動化焊接的特點：

1）標準化、通用化、系列化。

對于大批量生產的典型常用接頭形式，如板材接縫、簡體環縫、圓筒環縫、管對接和管子管板接頭等，現在已經開發出相對應的標準型自動化焊接專機，這種焊接機械具有焊接效率高、質量穩定的優點。在經過多年產品研發積累，固得公司終于開發出了300-3000mm的縱縫焊、工件回轉環形焊機、臥式單槍（雙槍）環縫焊、三軸數控焊接機床和焊槍回轉環形焊機等等。

2）多功能化

其為充分發揮大型自動化焊接設備的效率創造了有利條件已將其設計成適用于多種焊接方法和焊接工藝。如單絲、雙絲、MIG/MAG-TIG等離子弧焊、多絲埋弧焊。

3）智能化控制和自適應

焊接過程的全自動控制比傳統的金屬切削加工要復雜得多。全自動控制必須考慮焊件接縫裝配間隙誤差，幾何形狀的偏差以及焊件在焊接過程中的熱變形。所以我們需要采用各種自適應控制系統和傳感器技術。

2.自動焊接在機械焊接中的重要性

科學技術的快速發展，傳統的焊接技術已經滿足不了時代發展的需要，而自動焊接技術在機械焊接中的重要性越來越突出。且影響力和意義越來越大。首先，在成本方面，自動化焊接設備的使用效率的全面，可以有效緩解企業面臨現代的人力成本呈上升趨勢的人力成本投入的壓力；，其次，在勞動強度方面，工人在進行傳統的手工焊接弧焊作業時，弧光和高溫輻射對人體常會造成不同程度的傷害，而且焊接工作是高強度的勞動，工人容易勞累無法進行連續的、長時間的作業，所以焊接工作是公認的有害工作之一。而自動焊接是機械化系統的運作，雖然勞動強度高但對人無傷害；再次，在時代需求方面，傳統的手工焊接已經滿足不了現代焊接技術加工制造的產品的高技術含量和高質量的要求，而自動焊接技術恰巧符合時代對焊接工藝越來越精密化與重型化的需求；最后，企業核心競爭力方面，機械加工和制造行業日趨全球化，因此，企業核心競爭力的強弱完全取決于其焊接工藝與設備的好壞。此外，自動焊接設備還可加工制造薄壁材料、精密零部件、非金屬材料等，加工難度大，技術水平高。

3.自動焊接技術的應用現狀

目前，我國的自動焊接技術與西方發達國家相比還有一定的差距，仍處于探索階段。在焊機最早的設計方面，通常屬于簡單的結構和單一的功能，也只是針對最基本的切割與焊接的工作，而忽略了焊機工作的多樣性，就連后來誕生的焊接機器人，在實際操作過程中也時常發生錯誤，靈活度不高。另外，從國外引進的高額焊機并非當時先進水平的機器，且焊機的技術相對粗糙。近幾年，在我國科學技術的迅猛發展的同時，自動焊接技術上也取得了很大的進步，特別是技術方面也獲得了較大的發展，且大幅度的提升了機器人系統的性價比。自動焊接技術也可完成技術含量高且要求嚴格的產品。

4.自動焊接在機械焊接中的應用探究

自動焊接和傳統焊接都是通過多個軸即焊接點的運轉實現的。自動焊接在遇到同一部件多步驟復雜的加工時，常遇到不便于焊接的位置的問題時，通過系統下達指令使其正常運轉進行工作，通過數字化處理加工技術，進行轉變、移動焊接位置完成焊接，這樣不僅保證了焊接的精準度，又在克服高難度的焊接位置時提高了工作的效率。

自動焊接基于自動化原理的基礎上，將多個分工的焊接工作放置在同一生產線上，統一的聽從數字系統發出指令、執行、運作，將工作線上的任務按照順序逐一完成，取得了良好顯著的成效，所以被廣泛的應用于流水線的生產過程中。

5.自動焊接技術在機械焊接中的發展趨勢

由于自動焊接的技術支持和適用大型機械焊接的特點，其很快會成為未來機械加工制造領域發展的核心。目前，各個行業都廣泛的應用了自動焊接技術。一方面，隨著工程機械制造行業的逐步壯大，顧客更加注重于焊接的質量，而自動焊接技術能夠保證焊接的產品質量，所以生產企業更加的需要自動化焊接加工技術；另一方面，自動焊接技術正邁向更高質量更高層次的地位，所以在產品加工的精確度和提高工作效率方面有了很大的提升，這也是在工程機械加工制造、建筑業、汽車船舶制造行業等自動焊接技術也被廣泛的使用的主要原因。此外，在工程機械加工中，自動焊接技術越來越智能化，尤其是焊接機器人和焊接專機等硬件設備的不斷提升，更加推動了工程焊接加工的智能化。

總結

總之，本文通過對自動化焊接技術的工作原理、機械焊接中應用的必要性、應用現狀以及其在機械焊接中的應用進行詳盡的探究，不難看出，現代的自動焊接技術既傳承了傳統手工焊接的優勢，又是對其劣勢的摒棄與改進。自動焊接在機械焊接中的廣泛應用，在保障了焊接產品質量的同時，降低了焊接的成本，改善了加工的環境和減少了對加工者的傷害。因此，我們應結合我國的實際情況，學習和引進西方的先進自動焊接技術，使自動焊接的技術得以逐步向前推進。