焊接自動化的應用與推廣

施敏華

摘要：本文著重探討了對二氧化碳電弧焊進行自動化的應用與推廣，包括平直自動角焊縫焊接小車和全位置自動焊接小車，詳細介紹了在推廣平直自動角焊縫焊接小車及全位置自動焊接小車過程中遇到的困難和集思廣益之后如何順利的開展推廣工作，并重點介紹了全位置自動焊接小車在實踐中的應用與推廣以及此種焊接小車的效益和優勢，最后還提及了二氧化碳定位焊槍推廣方面的一些經驗和困難，在焊接自動化的應用與推廣方面有著獨到的見解和經驗。

關鍵詞：焊接；自動化

自從二氧化碳電弧焊推廣以來，船舶制造的電焊質量取得了明顯的改觀，中國船舶制造業也取得了長足的進步，但是，隨著人口紅利的漸漸降低，氣體保護電弧焊這種需要大量勞動力的電焊方式也不得不需要進行變革，其最有效便捷的方式就是實現自動化，雖然大型自動化焊接機器效率更高質量更好，但是成本以及使用局限性等因素制約著大型設備的應用與推廣，因此，發展小型二氧化碳自動焊機器成為了大多數船舶企業的目標和努力方向。

1 平直自動角焊小車的應用與推廣

平直自動角焊小車首先出現在我們眼前，這種小巧的自動化機器小車代替了人的手，只要把二氧化碳焊接皮帶夾在其特制的夾具上，固定好角度，就能徐徐往前開出，速度，焊接質量俱佳。經過測算，二氧化碳自動角焊小車的速度可以達到每分鐘300mm～400mm，燒出的焊縫基本上不需要修補，而且僅僅一個新手焊工就可以上去操作，簡單方便，快捷有效，勞動力資源也得到了較好的分配，但是我們在燒焊過程中也碰到了一點問題，比如有時候會碰到氣孔較多，一開始我們以為是鋼板的濕度，風大，或者鋼板表面未清理干凈，經過實驗，因為我們在外場作業，風大時是會產生氣孔，于是我們對角焊小車進行改進，在角焊小車上左右增加兩塊擋風板，這樣較好的解決了風氣孔，但是，事實上，在濕度，風小，鋼板表面清理干凈的情況下，依然可能存在密集氣孔，后來我們又懷疑是鋼板底漆在作怪，但是經過實驗又否定掉了，最終我們確定是我們使用焊絲的問題，在更換了焊絲（TW70C）以后，氣孔明顯得到了控制，而且此種焊絲即使前面預想的這些問題依然存在的情況下，密集氣孔也很少會出現。

在推廣這種小車之前，我們首先完成了工藝評定，制作了這種小車的WPS。在自動平角焊小車運行了很小一段時間后，工人們已經熟練掌握了這種簡單易用的機器，于是乎我們開始推廣一人兩臺平角焊小車，從一開始引進自動平角焊小車開始，我們就沒有想過要停留在一人一臺平角焊小車這個點上，一開始，推廣這個比較困難，因為工人都很現實，畢竟一人一臺的話比較輕松，而兩臺的話就變得忙碌起來，最重要的是，他們是按照點工計算工資的，所以在單個工時范圍內，人變的忙碌卻沒有更多的收獲，勞務公司又目光短淺，根本不理會這些。于是我們只好通過財政撥款的方式對一人兩臺平角焊小車的工人給予一定的金錢獎勵，這個方式取得了較好的效果，一段時間以后，使用兩臺角焊小車的人漸漸多了起來，勞務公司也漸漸看到了效益，后來當我們漸漸削減獎勵的時候，一人兩臺平角焊小車也沒有停止使用過，只要是使用平角焊小車，一個人基本上都是兩臺在用，這一舉措不僅使得公司的生產加快了節奏，也大大提高了焊工的工作報酬。

2 全位置自動焊接小車的應用與推廣

全位置自動焊接小車出現以前，平直自動角焊小車只能在水平角焊縫上進行電焊，局限范圍比較大，對于一個分段制造部門來說，水平角焊縫實現自動化那還遠遠不夠，因為我們更多的焊縫是立焊和仰焊。于是全位置焊接小車便應運而生，這種焊接小車利用鋼板可以被磁鐵吸附的特點，能夠在鋼板位置吸附，除非該位置過于狹小，在全位置自動焊接小車的推廣過程中，我們遇到的困難要遠比平角焊小車大的多。

當然在推廣這種小車之前，我們首先也是進行了工藝評定，制作完了WPS才開始推廣，一開始，我們只要求全位置焊接小車應用在立角焊縫上面，但是剛起步我們就遇到了困難，由于這種焊接小車比平角焊小車笨重的多，因此在推廣這種焊接小車的時候，很多人都不愿意抬著這種焊接小車跋山涉水帶進分段里施焊，我們分析了原因，實施了獎勵辦法，但是效果不大，這批焊接小車真的非常笨重，而且帶有電線，工人真的不太好操作，尤其立角焊縫不像平角焊縫那么長，都比較短，工人要經常拿著這種笨重的機器換位置。因此我們拋棄了第一批全位置焊接小車，引進了帶有電池的相對輕便的機器，這下工人們開始愿意使用了，畢竟機器干活要比手工省力的多，而且我們有了平角焊小車推廣的經驗，一開始就對這種焊接小車采取了獎勵措施，所以工人的積極性大大提高了，另外我們還組織了幾次立角焊使用小車的電焊比賽，以賽代練，也取得了不錯的效果。

有了工人積極性的基礎，我們開始注意這種焊接小車的電焊質量，我們發現在這種焊接小車燒過的焊縫處經常出現好多斷點，導致焊縫成型十分差，通過分析，我們找到原因是因為立角焊的定位焊質量差造成的，裝配人員在裝配焊縫的過程中經常隨意定位，不注重電流電壓的控制，也不注重定位質量，于是我們對裝配人員進行了定位焊的培訓，后期我們還要求定位焊使用二氧定位，對于仍然存在的個別定位焊質量不好，要求在電焊之前進行打磨，在實施了一段時間以后，焊出的焊縫比之前成型好多了。后來對于需要用焊接小車施焊的焊縫，我們也進行了時間實驗，最后得出結果認為大于600mm以上焊縫，用立角焊小車的速度要比手焊快多了，而且焊縫質量也好多了，基本不需要修補打磨。

有了立角焊縫的基礎，就要開始推廣別的焊縫了，要不然怎么叫全位置自動焊接小車呢。分段外板橫對接在分段上也是比較常見的焊縫，不過由于外板通常都有一定的拋勢，又沒地方頂住焊接小車，所以焊這種焊縫需要兩根軌道進行固定，在調試機器的時候時間比較長，所幸外板焊縫通常都比較長，基本和平角焊縫長度一樣，所以盡管調試時間比較長，但是調試成功以后基本可以一勞永逸，在進行了前期的實驗以后，使用這種方法，外板焊縫成型既好看，燒起來又省力，而且機器燒的東西探傷方面完全無壓力。有了這些經驗，推廣別的焊縫就變得簡單起來，比如說甲板企口焊縫——把自動焊接小車橫放在圍壁上向下焊企口焊縫，又比如仰焊——把自動焊接小車仰放在二層甲板上向上焊仰縫，開了口子以后，各種焊縫都可以嘗試，全位置自動焊接小車的功能被極大的應用起來了，焊工也變得省力，焊工的等級也不需要太高了，焊出的焊縫成型好看，質量又好，比一個多年的老師傅焊的好多了，提交報驗的時候也就順利多了，事實上，只要是用這種機器焊接的焊縫，船東也基本認可并給予免檢。

利用已有數據我們對使用全位置焊接小車的效益進行了測算，以1.2m長度25mm厚度對接焊縫為例，焊接小車僅用了45min完成了立焊，而手工焊過程加焊后修補打磨，通常花費時間不低于2.5h，效率高達三倍，也就是說，同樣一條焊縫工時節省了三分之二。以全船立對接縫2000m算，工時節省約60萬，全船橫焊對接縫至少2000m，節約工時費用60萬米，全船立角焊縫至少5萬米，節約工時費用12萬，以上三項累計，一條船至少節約工時費用132萬。

3 結語

我國是造船大國，正在努力成為造船強國，但是目前距離日韓的差距還是相當大的，要想成為一個造船強國，焊接自動化的過程必不可少，當我們的工廠看不到多少勞動力的時候，當一個個機械臂機械小車出現在工廠里的時候，我們的使命也就達成了，面向二十一世紀，我們還有很長的路要走。

參考文獻：

[1]中華人民共和國船舶行業標準（CSQS）CB/T40002005.