探析焊接與切割裝備在工程機械制造高效焊接中的應用

王清華 陳超

摘要：當前，相關機械制造企業想要在市場中能有一席之地，必須擁有自己核心的競爭力，而自動化焊接及切割設備便成為了關鍵。機械企業通過引進現代化的焊接以及切割設備，在工程機械的制造過程中進行應用，針對不同的加工要求，使用不同的焊接裝備和切割裝備，從而能夠保證產品的性能與質量都能令客戶滿意。文本通過探析焊接與切割裝備在工程機械制造高效焊接中的使用情況，對具體的工程應用進行技術性分析，探討焊接與切割裝備在工程機械制造中未來的發展方向，對相關裝備在工程機械制造中進一步應用有一定的意義。

關鍵詞：焊接裝備;切割裝備;高效焊接

0? 引言

作為我國裝備制造行業中不可或缺的工程機械制造，其相關產品結構巨大、功能要求高、使用環境特殊、設備需要具備相當高的性能要求。因此，工程機械相關產品及其零部件的制造要求都比較嚴格，不但要保證產品的質量和性能，而且對相關制造工藝以及零部件的可靠性都有較為嚴苛的要求。隨著我國這些年來自主研發的水平不斷提高，越來越多的工程制造企業進行了制造工藝的技術升級，通過結合現代化的制造理念，不斷對工程機械的制造技術進行升級。通過制造使用更為先進的焊接裝備和切割裝備，能夠確保在工程機械制造過程中進行更為高效的焊接。通常焊接與切割裝備在工程機械制造中的應用效果，與焊接成本、焊接效果、焊接工藝、焊接生產率有直接關系，而只有焊接裝備與切割設備的性能更為優越，工程機械制造中的焊接質量才能夠得到保障。

1? 工程機械制造高效焊接的概述

為了實現中國制造2025的強國目標，中國制定了十大支柱產業，高端裝備制造業便是其中之一，由此為工程機械制造行業的發展帶來了新的機會。隨著工業科技的快速發展，自動化與智能化生產逐漸成為企業發展的趨勢。目前工程機械制造業產品質量性能提升速度緩慢，企業必須對現有的設備技術進行升級，而工程機械制造領域中的焊接裝備和切割裝備便成為了關鍵，企業越來越重視焊接裝備與切割裝備的發展，只有這樣才能保證工程機械制造過程中的焊接質量。當前，作為現代工程機械制造領域發展和核心戰略，高效焊接逐漸融入工程機械制造的生產加工過程中，并且已經獲得了一些突破性的進展。

通過使用高效焊接，企業的生產效率能夠獲得提升，企業的經營利潤也能獲得增長。同時高效焊接還能夠將產品零部件的性能充分發揮，保證了產品的競爭力，為工程機械換代升級提供充足保障。但就目前工程機械制造業的發展并不完善，距離完全實現工程機械高效焊接的總目標還有很長的路要走。因此在進行工程機械制造的過程中，企業應該針對具體需求進行實際考量，切忌對高端焊接裝備和切割裝備進行無根據的引進，必須考慮工廠的布局情況以及產品的工藝流程，在相關布局以及技術達到要求的前提下，尋找合適的加工手段，生產或引進合適的焊接設備和切割設備，確保工程機械設備的高效焊接。

相較于傳統的焊接技術，使用高效焊接能夠保證焊件的質量，而且焊接速度更快。高效焊接技術由焊接技術與切割技術組成，等離子式切割機與激光式切割機是目前企業上常用的切割設備，等離子式切割機采用的是精細等離子小孔切割技術，適用于切割中等厚度的板材;而激光式切割機主要是對三維成型件以及平板進行切割，常用的激光切割機有固體激光切割機以及光纖激光切割機等。

2? 板材切割智能裝備的應用與發展

2.1 激光切割機

激光切割相較于傳統的火焰切割，能夠充分發揮切割設備的高效性特點，并且切割效果與切割效率都是火焰切割所不能比擬的，隨著對產品質量的要求不斷提高，激光切割逐漸成為目前切割材料的主要方式。相關材料在進行激光切割之后，后續不需要對材料進行進一步處理，避免了使用傳統切割方式帶來的資源及成本的損耗，同時還能夠保證產品的切割效率與切割質量，能夠產生比火焰切割更大的技術優勢。現在激光切割主要在工程機械制造中應用較多，主要是對相關的中平板以及三維成形件進行切割加工。而隨著技術的不斷發展，激光切割機的相關產品技術也在不斷進行創新升級，從最開始的固體激光、二氧化碳激光，到目前最先進的光纖激光，激光切割技術的適用范圍不斷增大，在國內外的工程機械制造行業中都有較為廣泛的應用，發展前景良好。

2.2 等離子切割機

等離子切割機主要是對中等厚度的板材進行切割，通常在切割完成之后半成品的坡口和孔還需要進行進一步的處理。等離子切割中最為核心的技術是精細等離子小孔切割技術，這是在平板切割功能的基礎上擴展出來的新技術。通過使用高速高精的龍門數控機床以及精細的等離子切割電源，配合高性能的多軸數控系統，能自動控制氣體的流量，從而確保弧數挺度達到要求，同時降低割面錐度，保證圓孔切割效果令客戶滿意。此外，等離子切割技術在工程機械制造用也有較大范圍的應用，主要是切割5～25mm的中厚板，能夠保證小圓孔切割的靜厚比為1：1，從而能夠在最大程度上不采用鉆孔的方式，避免了產品加工過程中不必要的工序。此外，在某些特殊情況下，等離子切割技術能夠替代激光切割技術，從而能夠降低企業采購激光切割機帶來的額外成本，保證企業的經濟效益。

3? 焊接與切割裝備高效焊接技術應用

3.1 智能焊接裝備

工程機械制造過程中高效焊接的主要標志是智能焊接設備的應用普及度，計算機技術的發展促進了相關的智能焊接技術的升級創新。智能焊接技術通過引入計算機進行系統控制，相較于傳統的焊接方式，智能焊接設備是通過掌握焊接系統相關需求以及相關應用，對焊接系統具備的特征進行分析，最終設計出焊接設備專用的智能處理系統。通過對智能焊接設備進行應用普及，能夠降低企業很多不必要的資源及成本損耗，而且焊接材料的系統自動傳輸能夠得到保障，焊接材料的精確判斷能夠得到保障，并在此基礎上從而實現材料焊接過程中的全自動化。

3.2 組合夾具的焊接

在進行工程機械制造的過程中，小型零部件所使用的焊接步驟較少，大型零部件的焊接工序較多，并且更復雜，需要處理的焊接技術問題也更多。大型零部件需要將較多的小型零部件進行焊接，因此焊接大型零部件的周期更長，焊接難度也比較大。不過通過應用組合夾具焊接技術，能夠在焊接大型零部件時使用智能化焊接更為方便，能夠保證零部件的機械物理性能，使工程機械制造過程更為流暢。

3.3 自動式焊接

在進行工程機械制造過程中，自動焊接技術作為高效焊接技術，應用同樣比較廣泛。自動焊接技術能在一定程度上將工程機械制造過程中的焊接效率進行相應提高，其關鍵技術是雙絲焊接技術，通過應用這種焊接技術，能夠令焊接材料的表面形成一個溶深，使焊接過后的焊縫質量有所提高，保證了在自動式焊接設備中能夠應用雙絲焊接技術。相較于目前的焊接機器人，雙絲焊接技術在焊接直線及曲線時，焊縫大小更為合適，在保證焊接效率的同時對整個焊接板材的產品質量也能有所提升。當前的雙絲焊接技術在較多類型的焊接中都能有所應用，常見的有直線焊接、規則曲線焊接、不規則曲線焊接等等。

3.4 計算機輔助建模

隨著計算機相關技術的發展，CAD、CAE、CAM都得到較快的發展應用，其中計算機輔助建模的發展對推動工程機械制造工藝升級有較大的幫助。計算機輔助建模通過使用計算機輔助建模軟件，設計者能夠根據模型的外觀進行建模，對于復雜形狀模型效果尤其突出，之后利用模型的相關制造裝置，迅速完成電子信息化模型的建立，最后應用到焊接技術當中。在工程機械制造過程中，需要進行焊接的夾具外形復雜并且過程繁瑣，同時還需要經驗豐富的工程師確定零部件的裝夾方式，但應用計算機建模技術完成裝夾工具的建模，能夠簡化裝夾過程，使工程機械制造的過程更為流暢。

3.5 電源的數字焊接

信號通常分為模擬信號和數字信號，傳統的工程機械制造采用較多的是模擬信號收集并傳遞信息，但模擬信號辨別度不高，準確辨別信息比較困難，基于這些原因，制造業中的信號使用逐漸從模擬信號開始向數字信號轉變，電源數字焊接技術應運而生。電源數字焊接能夠最大程度的保證收集信號的準確性與真實性，在進行焊接時，電源性能由模擬信號轉為數字信號，從而最大程度的保證了機械制造過程中的焊接質量。

4? 總結

本文對焊接與切割設備在工程機械制造中的高效焊接進行了詳細闡述，對相關設備進行了詳細介紹，分析了焊接設備與切割設備在高效焊接中的具體應用，對我國相關焊接技術的發展，相關產品焊接質量的提升有一定的幫助。

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