淺析工程機械焊接工藝現狀與發展趨勢

吉亮 黃傳龍

摘 要：在當下社會建設和國家發展中工程機械所發揮的作用是無可替代的，而焊接技術則是工程機械加工生產過程中所必需的一項技術。在現階段由于技術水平和行業標準的提高，工程機械的焊接工藝也得到了進一步的發展和進步，焊接效率和焊接質量都得到了大幅度增強，并且工藝成本也得到了降低，為工程機械制造和加工作出了極大貢獻。基于此，文章對當下工程機械焊接工藝現狀和發展趨勢進行了探究分析，以期促進工程機械焊接工藝的進一步發展。

關鍵詞：工程機械；焊接工藝；發展現狀；發展趨勢

1 工程機械焊接構件的特點

1.1材料

在當下工程機械設備都是用碳素結合鋼、低合金結構鋼、鑄鋼等材料加工制造的，對材料自身的性能非常好，為焊接加工提供了良好條件。并且此類材料在焊接中出現的冷熱裂紋相對較小，而且也不需要進行預熱，就可以直接焊接，同時在焊接后也無需保溫。

1.2結構特點

在當下工程機械的種類非常多，所有與工程建設相關的機械設備都可以歸屬于工程機械。這些工程機械通常都是以箱型結構為主，利用相關板材拼裝焊接而成，并且其焊接難度相對較大，焊縫也比較密集。同時在具體工程機械制造師為了使機械設備的自重降低，會采用部分矩形管等型材來簡化結構。通常來說工程機械都是采用角縫焊，所以在進行焊接檢查時，檢查的重點只是焊縫的外觀，而沒有做好對受力情況的檢查。對于那些承重構件則需要通過超聲探傷或者磁粉探傷來確定其焊接質量是否合格達標。

2工程機械焊接工藝現狀

2.1 焊接方法及其工藝現狀

焊接是現階段工程機械加工中最為重要的工藝技術，隨著技術設備的不斷發展，在當下主要以埋弧自動焊和CO2/MAG氣體保護焊來進行工程機械的焊接，兩種焊接方式各有優點。埋弧自動焊的焊接的電流密度大，焊接效率高，并且還具有焊縫熔深大，焊縫美觀，焊接質量穩固等多項優點，其經常被應用在中厚板長直焊縫或環焊縫。CO2/MAG氣體保護焊是當下工程機械焊接中使用率最高的焊接工藝，其電流密度也非常大，并且在焊接過程中產生的熔渣和飛濺情況相對較少，焊接效率非常高。

2.2 焊接設備使用現狀

在現階段國內的焊接設備和焊接工藝都得到了快速發展，在當下焊接變位機已經在工程機械焊接中得到了廣泛應用。變位機的焊接質量非常好，并且使用靈活，大大促進了焊接效率和安全性的提高。

3常規的焊接工藝

3.1焊件

在正式焊接前需要經過下料、坡口制備、校平和折彎等幾道工序。對于不同的材料則需要選擇不同的切割方式來進行切割下料，常用的是剪板機、數控切割機，對于較薄的材料一般都采用等離子進行切割，對于中厚的材料則通過火焰進行切割。坡口則通常利用封口機來進行制備。校平常用的設備有壓力機、多錕卷板機，前者用于薄板件的校平，后者則多用于中厚板件校平。對于板材可以根據其具體平整度選擇是否需要肖平校平。折彎一般都是采用數控折彎機來進行折彎加工的。

3.2組對點焊

只有將各相關構建按照既定的要求對接完成后，才可以進行焊接。在具體的焊點位置確定時，一般都是由人工來進行劃線，但是在進行大批量焊接時，人工畫線的準確性和穩定性是無法得到保障的，這就會嚴重影響焊接的質量。所以在現階段可以采用機器人焊接，其焊接效率高，穩定性好，但是該方法的應用需要專業工裝設備的輔助，剛下的普及率相對較低。

3.3焊接

3.3.1焊接的位置

在最開始的工程機械構件焊接，事先將構建放置在平臺上，然后焊接人員采用手工焊接的方式一一進行焊接，該焊接方式的工作效率非常低，并且容易受到各種內外因素的干擾，易出現焊接質量問題。同時在具體焊接時，對接平焊縫和角焊縫如果能夠在船型狀的位置下進行焊接，焊接難度會大大降低。因此在當下會利用焊接變位器來改變焊接位置，促進焊接效率和質量的提高。然而在具體應用中，由于部分工程機械構件的形狀是不規整的，即便通過變位機也不能達到預期要求，必須利用其他輔助夾具才可以保證變位機效果的充分發揮。

3.3.2焊接的方法

雖然在現階段有很多種焊接方法，但是以埋弧自動焊和二氧化碳/MAG氣體保護焊的應用最為廣泛。埋弧自動焊具有多種優點，比如電流密度大、焊接速度快、焊縫美觀、焊接質量穩定等優點，在當下對于中厚板材的焊接都會采用埋弧自動焊。而二氧化碳/MAG氣體保護焊的焊接效率雖然略低于埋弧自動焊，但是其在焊接中產生的熔渣相對較少，清理難度比較小，其多用于半自動焊接或者機器人焊接。

4工程機械焊接工藝發展趨勢分析

當下我國為了實現社會主義現代化強國的建設目標和為廣大人民群眾提供更加良好的公共基礎條件，工程項目建設數量日益增多，這就給工程機械行業發展和相關技術的進步營造了良好條件。此外，在現階段大國家大力提倡創新，為各行各業的創新發展提供了很多政策支持和資金扶持，所以當下與機械工程相關的焊接技術、焊接設備進步迅速，但是其與國際先進技術相比仍有待提高，所以相關技術人員和企業需要更加重視對對工程焊接技術的升級、優化和創新，切實提升自身的技術水平，這樣才能為中國夢的實現做出幫助。

4.1CO2氣體保護焊工藝

CO2氣體保護焊工藝這個是在具體的工程機械焊接時，用二氧化碳氣體作為保護層，利用電弧來融化焊絲金屬，進而實現焊接的目的。該方法可以與自動焊接進行融合，焊接效率和質量都可以得到有效保證。同時CO2氣體保護焊屬于明弧焊接，所以在焊接時可以直觀的觀察熔池，實現對焊接過程的全面管控。由于在焊接時，CO2氣體能夠對焊接區域進行保護，所以電弧的熱量會非常集中，這就是焊接效率得到進一步提高。此外，通過該工藝完成的工程機械構件焊接，不僅抗裂性能非常好，并且也不容易出現變形情況。同時，利用其他惰性氣體來按照此方法進行焊接，比如氬氣等惰性氣體，也可以獲得與CO2氣體保護焊相同的焊接效果。

4.2智能化焊接

隨著科學技術的不斷進步，工程機械焊接的智能化和自動化立交會成為今后焊接工藝的主要發展方向和發展趨勢。在現階段已經融入了一些數字化控制技術，但是其數字化程度相對較低，基本都是圍繞模擬控制為主，與真正的智能化還相差甚遠。無論是控制技術，還是焊接設備都存在一定的差距，根本無法實現完全的自動化焊接。但是隨著技術、設備的不斷進步和發展，必然可以實現智能化焊接這一目標。

4.3焊接機器人

焊接機器人屬于一種先進的焊接設備，它的工作效率穩定性和工作質量都非常高，它可以代替焊接人員來完成相關焊接工作，尤其是在焊接危險較大和焊接工藝要求較高的情況下，采用焊接機器人可以取得更好的效果。焊接機器人基本可以分為機器人部分和焊接設備兩部分。機器人部分需要負責對整個焊接過程的控制和操作，而焊接設備則負責在機器人的控制和操作下進行焊接。部分焊接機器人還具有傳感設備和傳感系統，其可以根據具體的焊接情況來實現對焊接過程的自動跟蹤。此外，在今后焊接機器人技術必將更加成熟和更加完善，其將會為工程機械焊接水平的整體提高做出有效貢獻。

結束語

總而言之，對于工程機械制造來說焊接技術是極為關鍵的，它與工程機械在實際使用和運行中的安全性、應用效果都密切相關。雖然我國的焊接技術經過了長期的發展和進步，已經越發的完善和高效，但是在具體應用過程中仍需要及時改進當下焊接工藝和焊接設備，實現焊接工藝的自動化和智能化，提高焊接效率和焊接質量，切實保證工程機械質量的合格達標。

參考文獻：

[1] 陳明凱.自動化焊接設備在工程機械制造中的應用探討[J].科技創新與應用，2018（07）：153-154.

[2] 田麗萍.自動化焊接設備在工程機械制造中的應用[J].工業c：00092-00093.

[3] 左健，張曉宇，杜巖.工程機械焊接工藝的發展現狀和趨勢[J].科技展望，2016，26（15）：49.

（作者單位：上海振華重工（股份）有限公司長興分公司）