基于新時代下自動化焊接技術中的難點分析

李志杰

摘 要：焊接技術作為一種傳統的成型技術在各行各業的廣泛應用，焊接設備的結構日益復雜，對焊接工藝的要求也越來越高。自動化焊接在機械制造業中的優勢越來越明顯，焊接技術也逐漸走向了智能化和專業化。隨著當今工業的發展和機械自動化的出現，焊接工藝已開始向精細化方向發展。因此，加強焊接過程自動控制方式的研究具有重要的理論和實際意義。研究自動焊技術，了解其關鍵技術，分析自動焊的難點，具有重要的理論和實際意義。

關鍵詞：自動化焊接;技術;難點

自動化焊接是一種全新的焊接技術。焊接技術革新的最大優點是實現了焊接過程的自動化，是現代科技發展的產物。隨著當今工業的發展和機械自動化的出現，焊接工藝也開始向精細方向發展。為加強焊接過程自動化控制模式的研究，提供了理論和實踐依據。在理論上，加強了對自動焊技術的研究，為自動焊技術的進一步發展提供了一定的借鑒。在此基礎上，加強自動焊接技術的研究，從實際意義上說，焊接技術更適合于自動焊接技術的發展，從而使自動焊接技術能得到更好的發展。

1自動化焊接技術概述

傳統的焊接技術一般都是手工焊接，而自動化焊接技術則是指在無外力作用下，機械設備根據預設的程序，自動、系統地進行焊接，使整個焊接過程變得清晰。焊裝固定時，機械裝置也必須由氣動調整機構配合，控制焊裝出料機構和焊裝夾緊機構，并與夾緊機構配合工作。在工程機械實際應用過程中，通過對自動化技術的強大集成，可以實現焊接自動化技術的有效發展：焊接自動化是闡明焊接工藝和要求的必要手段，但在不斷變化的工作環境下，還需注意提高生產穩定性。所以，在實現焊接自動化的過程中，要保證設備配置的完整，了解自動化知識的實際要求，才能保證焊接使用自動化。這種自動化焊接技術的應用有效地推動了工業生產的發展。實踐證明，將焊接自動化技術應用于實際焊接，能有效地提高焊接質量和效率，隨著焊接技術的不斷發展，二氧化碳焊機和埋弧焊機的應用對焊接行業有著重要意義。采用自動化方式設定焊接參數，提高了智能化焊接速度。焊接機器人的出現，也使焊接自動化技術成為焊接自動化發展的新方向。國內焊機正向自動化、智能化方向發展。集成網絡與機器人焊接優化融合的進程加快，對提高焊接自動化水平具有十分重要的意義。

2自動化焊接技術難點

自動化焊接技術具有速度快、可重復使用等特點，保證了流水線的高質量水平，而效益是其生產的核心。其目的不僅在于保證生產質量，更在于在短時間內保證產量的增長。其競爭優勢在于通過自動化，才能獲得高的系統效率。下面是自動焊接技術應用過程中的難點。

2.1 數據收集難點

目前的機械自動化技術中，數據采集是實現自動化焊接最困難的部分。在自動化焊接方面，很難將機械化生產的數據或工藝進行歸納和優化。但是為了實現自動化技術，數據的采集與整理可能是最重要的;從目前的數據采集情況來看，在自動焊接的數據采集方面還有很大的改進空間，有待將來進一步完善。

2.2 大型自動化機器人難點

自動焊接與焊接機器人樣機在設計上仍是緊密相連的。對當今的機械化制造業而言，建造和生產大面積機械化機器人需要耗費大量的人力、物力和財力。所以，利用工廠資源是更大的挑戰。

大規模自動化焊接過程中，需要考慮的變量很多，也很復雜，其中許多是人為因素，包括焊接工藝的選擇、定位、焊接變形等，在大的焊接周期中，位置的形式很多。其中，旋轉定位器是一種雙軸系統，它將零件從水平旋轉到垂直90。，而轉盤則圍繞垂直軸旋轉零件。由于使用了定位儀，有些問題需要澄清，如焊接時需要多少機器人，焊接時部件是否需要旋轉等。綜合系統構建前，要對自動焊接過程進行預測，并對自動化系統進行模擬，解決機器人擴展、和修改尺寸要求、焊槍配置、記錄自由度等可變因素的問題。只有加強內部設計流程，才能提高配合，加快測試速度。因此，在開始進行系統設計之前，必須對自動化概念進行深入的研究和優化，簡化某些復雜工藝的產品和工藝。

2.3 焊接變形處理難點

鍋爐在進行焊接時，不僅要進行直焊，還要進行橢圓角和圓弧的仔細焊接。現在的機器人大多是直角的。所以，在焊接過程中，要完全適應零件是非常困難的，這就導致了焊接的變化相對較差。可見，焊接變形問題也是自動化焊接機器人使用過程中的難點之一。

2.4 上游基礎材料的難點

盡管焊接機器人的工作原理比較簡單，但在制造多種傳感器時仍然存在技術難題。由于自動化機器人的使用需要許多高科技設備使用特殊材料，材料的獲取困難也是影響焊接機器人工作效率和設計完善的關鍵

3自動化焊接施工過程中技術難點的應對方法

針對自動焊接過程中出現的熱裂現象，可以從以下幾個方面采取相應的措施來解決：

（1）使用的母材和焊接材料的質量必須符合相關的國家標準，尤其是對污染的國家標準。鋼中的含碳量越高，其焊接性能就越差。一般情況下，焊接過程中的含碳量控制在0.1%以內，就會大大減少焊接時出現熱裂紋的可能性

（2）焊接時，有關焊工應嚴格遵守工作流程，并根據實際情況，采用合適的設計工藝，以減少建筑工藝層面出現熱裂紋的可能性。

（3）焊工在進行焊接作業時，應嚴格遵守焊接規范，并根據實際施工情況使用合適的焊接能量，使緩冷放熱的氫分子有秩序地在一定程度上降低焊接部位的焊接速度，從而減少熱量攝取。

（4）焊接過程中所用的焊接材料應為堿性材料，這樣才能有效地控制焊縫中擴散氧的含量，減少熱能的產生。

4 自動化焊接技術的發展及趨勢

我國目前焊接自動化的普及率不到35%，而發達國家已達80%，說明我國與發達國家的差距還很大。直到上個世紀50年代，隨著科技成果的轉化和我國工業化進程的到來，各種機械化、半機械化的焊機才逐漸開始以自動化代替傳統的手工焊接，我國其技術相對落后。近幾年來，隨著工業4.0的興起和智能化技術的快速發展，自動化焊接的一些問題得到了解決，改變了依靠進口設備的狀況。目前，自動化焊接技術已在壓力容器、無縫鋼管等應用到汽車、船舶、建筑機械中，焊接設備的發展也推動了焊接自動化的發展。近幾年來，我國專用成套焊機在提高整體生產水平的同時，也增加了對基本部件和輔助部件的選擇，并取得了新的突破，特別是大型設備的生產已能滿足需求發展的趨勢。①焊接電源的穩定性;②研發焊接新材料;③發展新的焊接技術;④遠程操作;⑤智能控制;⑥柔性制造系統;⑦自動化控制系統的集成化。

結論

自動化焊接技術對我國制造業的發展意義重大。考慮焊接自動化的現狀與發展趨勢，對提高焊接技術水平，推動我國制造業的快速發展具有重要意義。國內自動化焊接技術的發展應立足于當前形勢，密切關注國外先進技術在工藝裝備領域的發展，加大研究與開發力度，促進焊接技術自動化的創新與發展。

參考文獻：

[1]王文.自動化焊接技術中的難點探討[J].磚瓦世界，2020，（18）：69.

[2]徐美風.自動化焊接技術中的難點探討[J].建筑工程技術與設計，2020，（12）：204.

[3]邱慶軍，吳靜，沈冀江.自動化焊接技術中的難點探討[J].無線互聯科技，2020，17（2）：161-162.

[4]張華，范澤平，張志偉.港珠澳大橋鋼箱梁節段拼裝自動化焊接技術[J].金屬加工（熱加工），2015，（22）：27-29.

[5]趙連桂.皖電東送工程鋼管塔自動化焊接技術[J].金屬加工（熱加工），2015，（2）：19-21..

[6]曲伸，宋文清，倪建成， 等.大型薄壁復雜結構機匣類零件自動化焊接技術綜述[J].金屬加工（熱加工），2013，（2）：76-78.