淺析工程機械焊接工藝現狀及發展趨勢

郭勇

摘要：焊接工藝作為重要的工藝技術，其應用促進了工業文明的發展。尤其是在加工制造行業，機械焊接工藝起到的作用至關重要。故本文首先闡述了機械焊接工藝的應用優勢，然后分析工程機械焊接工藝的應用現狀，最后對其發展趨勢進行展望，希望為相關行業提供借鑒。

關鍵詞：工程機械;焊接工藝;機械焊接

0 ?引言

在社會經濟高速發展的背景下，工程機械的應用范圍呈現出不斷擴大的趨勢，工程機械的應用，不僅提升了生產效率，減輕了工作人員的勞動強度，同時還保證了工業生產的質量。而機械焊接工藝則是上述目標實現的基礎，因此對工程焊接工藝進行探析，其意義十分重大。

1 ?工程機械焊接工藝的應用優勢

工程機械焊接工藝與普通焊接工藝相比，具有專業性強的特點，可以將機械焊接設備作為基礎，設計焊接工藝和焊接構件，以滿足焊接的需求。除了專業性之外，靈活性和實用性同樣是這項焊接工藝的特點。工程機械焊接工藝所應用的構件，相較于普通構件，結構形式較為復雜，故焊接工藝的發展受到了相關領域的高度關注。而工程機械焊接工藝作為一種先進的工藝，具有以下方面的優勢：

1.1 專業性強 ?為滿足機械焊接工藝的需求，在實際應用焊接工藝時，需結合工藝需求和工作人員的操作習慣，專門設計焊接設備，以保證焊接工藝與焊接設備的匹配性，從而使械焊接工藝的應用優勢得到充分發揮[1]。

1.2 操作性強 ?通過上述分析可知，機械焊接工藝會使用專業的焊接設備，故設備具有單一的功能和結構形式，便于工作人員使用和維護。

2 ?工程機械焊接工藝的應用現狀

2.1 主流焊接工藝

通過查閱資料可知，CO2氣體保護半自動焊接和自動焊接工藝，在國內工程機械領域的應用較為廣泛，這種焊接工藝出現時間較早，故在長時間的發展后已經趨于完善，工藝優缺點基本固定，很難出現變化。因此，對這項焊接工藝進行改革和創新十分關鍵。其優勢包括焊接效率高和使用成本低廉，但卻存在吸收效率低的缺陷。這種焊接工藝擁有平穩的焊接過程，能夠保護接頭的質量。但應用這項焊接工藝之前，需要做好焊前處理，并且在焊接厚板時，無法起到應有的作用。

此外，埋弧焊接工藝也是重要的焊接方式，其焊接原理為不斷擴大電流的密度，使熔深增加，并在此基礎上完成焊接。在中厚板件中應用該工藝，優勢顯著。在焊接時，還要使用富Ar混合氣體，究其原因，主要是這種氣體的添加，可以提升焊接速度，并控制飛濺物的產生量，焊接效果也會隨之增加。

2.2 其他焊接工藝

2.2.1 激光切割工藝

隨著時代的發展，加工制造行業對鋼材屈服強度和焊接質量要求十分嚴格。就實際情況來看，激光焊接和切割工藝逐漸成為了主要的焊接工藝，究其原因，主要是這種工藝在焊接和切割構件時，優勢十分顯著。厚度不超過10mm的鋼材使用低功率激光切割機即可，如圖1所示。對于一些厚度較大的鋼材，需使用等離子切割。應用結果表明，這項工藝可以在保證切割質量的基礎上，提升切割的效率，鋼材不會在高溫的影響下變形，其誤差不超過1mm。

2.2.2 高速焊接工藝

在焊接之前，應固定板材和鑄點，促使二者成為一個整體，然后采用專用組對其進行工裝即可。工程機械焊接工藝擁有多種的形式，主要包括全自動焊、電弧焊以及半自動焊。將產品結構特性作為依據，還可以選擇埋弧焊、電阻焊等焊接工藝。目前，在科學技術發展的助力下，一種先進的焊接工藝被研制出來，這個焊接工藝名為脈沖無飛濺技術高速焊接工藝，將其應用于中厚板焊接之中，可以提升力學性能，并控制焊接飛濺。

2.2.3 焊接機器人

現階段焊接工藝在加工制造行業實現了廣泛的應用，焊接設備也不例外。在信息化時代下，焊接設備的自動化和智能化水平不斷提升，促進了機械焊接工藝的發展和完善，焊接機器人就是現代焊接設備的代表。焊接板材件和鑄鋼件是工程機械焊接構件的原材料，其制作方式為拼焊，材質為低合金結構鋼，因此這種焊接構件具有良好的質量，并且在工程機械焊接中起到了重要的作用[2]。

在勞動力成本上升的背景下，如何保證焊接質量，成為了制造企業需要考慮的問題。據了解得知，我國制造業應用了焊接機器人對人工焊接進行取代。究其原因，主要是與傳統人工焊接方式相比，焊接機器人無需休息，可以連續不間斷的進行工作，工作人員無需親自操作焊接設備，其勞動強度大幅度下降，并且焊接機器人的焊接精度也高于人工焊接。

3 ?工程機械焊接工藝未來發展趨勢

3.1 工程機械焊接工藝水平穩步提升

目前，工程機械構件在高精尖領域取得了良好的應用效果，比如：汽車制造行業、船舶制造行業等等，與此同時，焊接工藝也實現了快速的發展。就當前實際情況而言，提高電弧的集中程度、增加電弧的深度、控制構件裂紋和變形系數，是焊接工藝未來發展的方向。這個目標一旦實現，就會降低焊接工藝的應用成本，焊接件的質量也會因此而提升。在當前時期，人們判斷焊接件質量的標準，已經變成了外觀。具體內容為焊縫的大小和數量等。故焊接工藝的發展，應同時兼顧效率和質量。在確保焊接質量的基礎上，提升焊接效率是工程機械焊接工藝未來發展的方向。

3.2 焊接機器人的普及和應用

智能化和信息化是工程機械焊接工藝未來發展的另一個方向，焊機機器人作為一種先進的焊接工藝，已經被廣泛應用于各個領域之中，與傳統焊接工藝相比，具有諸多方面的優勢，可以在短時間內完成焊接任務，同時焊接質量也能得到保證，并且這種焊接工藝不會對環境造成嚴重的污染。但焊接機器人尚未發展成熟，仍然存在進步空間。比如：控制焊接機器人的使用成本，降低其制造難度等等，在解決上述兩點問題后，焊接機器人方能實現對人工焊接方式的取代。

3.3 綠色可持續發展

國內焊接工藝與國外相比，尚處于落后的狀態，依然以手工焊接方式為主，但手工焊接容易受到多種因素的影響，無法保證焊接件的質量。并且，在實際焊接過程中，還會浪費大量的能源。故綠色可持續發展是我國工程機械焊接工藝在未來發展過程中需要達成的目標。此外，焊接設備落后是制約我國焊接工藝發展的重要原因，建議相關行業積極借鑒和引入國外先進的焊接設備，并結合自身需求，研發契合于焊接工藝要求的焊接設備。

3.4 信息化通訊功能

在信息化時代下，工程機械行業做好信息化建設，通過信息化功能的完善，使焊接設備在焊接過程中，有效傳遞工藝參數的信息，為工作人員創新焊接工藝，創造有利的條件?？梢灶A見，焊接設備的信息化水平會不斷提升，并具備信息化通訊功能，以促進焊接工藝的發展。

3.5 自動化控制功能

自動化控制能力已經成為評價焊接設備性能的重要指標，在焊接機器人普及應用的背景下，工程機械行業逐漸認可了自動化焊接工藝的應用效果。一人控制多臺焊接設備的方式，受到了行業的高度關注。在勞動力成本不斷上升的背景下，這種焊接設備和焊接工藝成為了大勢所趨。因此，工程機械企業應加大投資力度，研發高自動化水平的焊接設備，以滿足自身生產和發展的需求。

4 ?結論

綜上所述，在科學技術高速發展的背景下，焊接工藝正在朝向智能化和自動化的方向發展。我國工程結構焊接工藝應用現狀不容樂觀，焊接機器人等先進工藝尚未實現普及應用。建議有關企業加大研究力度，研發先進的焊接工藝，以滿足我國工程機械行業生存和發展的需求。

參考文獻：

[1]楊立勇.工程機械結構件的焊接工藝現狀與發展趨勢[J].信息記錄材料，2019，20（12）：37-38.

[2]張磊.淺析工程機械焊接工藝現狀及發展趨勢[J].中國設備工程，2019（12）：179-181.

[3]陳兵.淺談機械制造技術與機械制造工藝[J].內燃機與配件，2019（21）：132-133.