焊接與切割裝備在工程制造高效焊接中的應用

陳海波 封三偉

摘 要：高效焊接在當今時代中有著廣泛的應用。本文對高效焊接的基本概念以及板材切割的基本概念做出了說明，分析了高效焊接中的關鍵技術，并對高效焊機的未來發展做出了合理的推斷。

關鍵詞：焊接裝備；切割裝備；工程制造

中圖分類號：TG43；TG48 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）23-0044-02

Application of Welding and Cutting Equipment in High Efficiency

Welding of Engineering Manufacturing

CHEN Haibo FENG Sanwei

（Henan Jianghe Machinery Co.， Ltd.，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： Efficient welding has a wide range of applications in the current era. This paper explained the basic concepts of efficient welding and the basic concepts of sheet metal cutting， analyzed the key technologies in high-efficiency welding， and made a reasonable inference for the future development of high-efficiency welding machines.

Keywords： welding equipment；cutting equipment；engineering manufacture

隨著時代的不斷發展，機械制造及其自動化成為當今時代的熱門發展方向，很多現代新興的技術被應用于機械制造及其自動化中。其中，切割與焊接是機械制造及其自動化中非常重要的兩個部分，研究并發展這兩個部分具有重要的意義。

1 高效焊接的相關概念

高效焊接指的是比傳統的焊接工藝具有更高的焊接效率的焊接技術，這種焊接技術在當今時代具有重要的意義。“焊接”指的是用高溫高壓技術讓兩個不同的物質連接在一塊，而“高效焊接”的“高效”主要體現在兩個方面：焊接的質量更高、焊接的速度更快。高效焊接可以分為不同的種類，而不同種類所使用的焊接技術也不盡相同。

切割與焊接技術是高效焊接技術中的核心技術，前者是對焊接材料的預處理，后者是實現物質相連的過程，兩者對高效焊接技術都有至關重要的作用。

2 板材切割機的使用

切割實現了焊接材料的預處理，是高效焊接中不可或缺的技術之一。目前，市場上有兩類主流的板材切割機，包括等離子切割機和激光切割機[1]。以下從其性質和使用特點對兩類切割機展開說明。

2.1 等離子切割機

等離子切割機采取的主要技術手段是精細等離子小孔切割技術。一般而言，等離子切割機常常被應用在對中厚板的切割中。切割結束后，相關人員還必須對切割出來的半成品進行進一步的處理，如孔加工、坡口加工等。精細等離子小孔切割技術應用高精度，高速度的數控機床以及精細等離子切割電源，其在系統的控制下可以智能地控制氣體流量，對板材實現圓孔切割。這種切割技術具有的優點為：能夠提升電弧挺度、較好地減少切割面的維度、減少整個切割的工序，對降低切割的時間成本和經濟成本有很大的好處。

2.2 激光切割機

在機械生產與制造中，激光切割機往往應用在對三維成形件下料和平板下料的切割中。激光切割機可以分為很多種類，包括固體激光切割、二氧化碳激光切割、光纖激光切割。正是由于激光切割具有多種種類，其才能夠廣泛地使用于不同的切割場景中。和傳統的切割技術相比，激光切割在切割質量和效率上都有了很大的提升，其是真正意義上的高效切割。

3 高效焊接技術

高效焊接技術是很多相關技術的結合。正是這些相關技術的結合使用，高效焊接技術才能夠在現階段的市場環境中迅速發展，才能被廣泛地應用在機械制造及其自動化中。以下對高效焊接技術中的關鍵技術展開論述。

3.1 智能化焊接設備

隨著計算機技術及其相關技術的發展。智能化焊接技術的發展成為一種可能。智能化焊接技術是計算機嵌入式技術的一種具體應用。智能化焊接設備系統和傳統的計算機操作系統存在本質上的差別，其是針對焊接系統的需求、基礎焊接系統的應用，對焊接系統的特征進行分析而設計出來的一種專用的焊接設備智能處理系統。

應用智能化焊接設備可以節省很多人力，能夠實現焊接材料的自動傳輸，對焊接材料的性質進行判斷，在此基礎上可以實現材料焊接的自動化。

3.2 焊接組合夾具

大型零部件焊接與小型零部件焊接相比需要處理更多的焊接問題，這是因為大型零部件的焊接往往需要焊接多個小一點的零部件，所以大型零部件的焊接是更困難、更費時的。傳統的焊接技術很難對大型零部件的焊接做好精確的控制，其往往需要浪費很多時間在大型零部件不同部分的拼接上。而焊接組合夾具在很大的程度上可以解決傳統焊接中的零部件拼接問題。通過焊接夾具的使用，大型零部件的焊接過程能夠更智能化，這更利于在機械化制造的生產流程中的應用。

3.3 自動化焊接技術

應用自動化焊接技術及其相關技術能夠極大地提升焊接的效率。雙絲焊接技術就是自動化焊接技術中的一項關鍵技術。采用雙絲焊接技術進行作業，焊接材料表面可以形成較深的熔深，這能夠較好地提升焊縫的質量。除此之外，雙絲焊接技術還可以廣泛地應用在不同類型的焊接中，如直線型焊接、規則型曲線焊接和不規則曲線焊接。

3.4 計算機輔助建模

隨著計算機的發展，計算機建模已經成為一種較為成熟的應用。應用計算機建模軟件，建模者可以快速地建好復雜形狀的模型。通過模型制造裝置，電子信息化的模型很容易被建成使用。計算機輔助建模設計能夠被應用在焊接中。這是因為有特定需求的焊接夾具往往具有復雜的外形，通過建模技術能夠較好地建立相關模型，可以使夾具的設計和制造簡單。然而，當前的計算機輔助建模中扔存在很多問題，如建模流程復雜、建模效率不高、夾具的鑄造效率不高等，這些問題需要相關人員的進一步優化。

3.5 數字化焊接電源

信號可以分為兩大類：模擬信號和數字信號。在傳統的機械制造業中使用的信號大都為模擬信號。使用模擬信號具有的優點是能夠快速地被收集和傳遞。但是，模擬信號的使用也具有一定的缺點，即信號的準確度難以得到保障，對信號的準確度判斷具有更大的難度。在這種情況下，機械制造產業的信號逐漸從模擬信號向數字信號轉變。而在模擬信號向數字信號轉變的過程中，以下兩個方面是需要被注意的：①信號收集的保真性；②信號轉換的準確性。在焊接過程中，焊接質量與電源性能的好壞具有很大的聯系。而在焊接的電源性能從模擬信號向數字信號轉變后，焊接的質量就能夠得到很大的提升。通過使用數字信號，焊接人員能夠對焊接電源進行遠程控制。

4 高效焊接技術的發展

隨著社會需求的不斷提升，焊接技術必定會遇到新的挑戰。通過對當前的大環境進行分析，筆者認為高效焊接技術具有如下發展方向。

4.1 全面化

隨著高效焊接技術的進一步普及，很多傳統企業所應用的技術必定會向高效焊接技術發展。在這種情況下，高效焊接技術必將走向全面化的進程。也就是說，傳統的焊接技術必將被高效焊接技術所取代。

4.2 智能化

當前，計算機技術、計算機硬件技術、計算機軟件技術、計算機輔助技術、人工智能技術、計算機數學技術都得到了很大的發展。在這些技術的共同促進下，高效焊接技術中的智能處理技術必定會得到質的飛躍。因此，高效焊接技術必定會向更智能化的方向發展。隨著高效焊接技術的智能化，其焊接速度將會得到進一步的提升。除此之外，高效焊接技術的焊接質量也能夠得到更好的保障。通過對智能設備的發展規律進行判斷，筆者發現，當智能技術變得成熟后，相關智能設備的質量會有所下降。這也意味著，在高效焊接技術變得相對成熟后，焊接的經濟成本定能在一定程度上得以下降。

5 結語

高效焊接技術包含多種關鍵技術，如智能化焊接設備、焊接組合夾具、自動化焊接技術、計算機輔助建模、數字化焊接電源，這些都能夠有效地提升焊接的效率。隨著焊接技術的進一步發展，高效焊接將會朝著全面化和智能化這兩個方向發展。

參考文獻：

[1]宋恒昌，劉菲菲.焊接與切割裝備在工程機械制造高效焊接中的應用[J].化工管理，2018（16）：150.