智能焊接技術在機械制造中的應用

摘 要：對智能化焊接技術在機械制造中的應用進行了深入研究，對其概念和應用優勢進行了探討，并分析了其應用過程中存在的問題，提出了相應的解決措施，旨在促進機械制造行業的快速發展。

關鍵詞：智能焊接技術；機械制造；應用

中圖分類號：TP242" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2024）04-0043-03

0 引言

焊接技術是機械制造生產中的重要組成部分，科學應用該技術，能夠有效提高機械制造產品的質量和生產效率，促進我國機械制造行業的發展。目前，機械制造企業在焊接技術的應用上已經取得了很大的進展，智能焊接技術的應用能夠有效提高焊接生產效率、降低生產成本。

在實際應用中，智能焊接技術可以應用于汽車制造、飛機制造、船舶制造等多個領域，能夠滿足不同行業對焊接質量的要求。智能焊接技術可以使焊接過程更加穩定、準確，減少了人為因素的影響，具有良好的應用效果。目前智能焊接技術在實際應用中還存在一定的問題，這就需要有關人員進一步研究和探索，使智能焊接技術更好地服務于機械制造行業。

1 應用概述

在機械制造生產過程中，應用智能化焊接技術可以有效提高生產效率、節約人力資源，因此在機械制造行業中得到了廣泛應用。智能化焊接技術在機械制造領域的應用具有以下5點優勢：①有效提高焊接質量，降低廢品率，節約材料成本，提高企業的經濟效益。②有效提高生產效率，節省時間成本和人力資源成本。③有效提高工作質量，降低生產過程中產生的安全隱患。④有效降低對工人的傷害程度，提高工人的工作積極性。⑤有效緩解環境污染。

隨著智能化焊接技術的不斷發展和應用，機械制造行業中的焊接技術逐漸實現了智能化。焊接技術主要包括弧焊、點焊、氣體保護焊等，其中弧焊主要包括脈沖弧焊、激光弧焊等。其中脈沖弧焊是現階段應用最廣泛的一種自動焊接技術，它可以利用電弧電弧能量來進行自動焊接作業。點焊指的是將焊絲放置在焊縫位置上并進行點狀連接。氣體保護焊主要包括二氧化碳保護焊、氬弧焊等。在應用過程中，要根據不同的焊接技術和焊絲材料選擇相應的智能化焊接設備和技術參數，從而實現對焊接質量和焊接效率的有效控制[1]。

2 機械制造的現狀

目前，機械制造技術方面依然缺少技術和設備的支持，難以生產出高端產品，機械性能水平有待提升，在使用過程中容易出現故障。國內多數機械制造企業在生產活動中通常會從國外引進先進技術或者先進設備，雖然減少了技術研發方面的成本投入，但是缺少創新意識會影響機械制造行業的整體發展。

隨著機械的需求量增加，機械市場環境出現了變化，如果沒有針對機械制造技術進行持續的創新，就會給發展帶來一定的影響。在機械制造過程中也缺少專業人才的支持，一些技術工人只是會簡單地對機械進行組裝，對其內部系統以及生產技術了解并不到位。職業院校是培養機械制造人才的主要陣地，在教學過程中存在著教學手段落后、教學方法單一的問題，并且一些普通制造專業的學生的實踐能力比較弱，不能夠掌握新型制造技術的應用要點，這些都不利于機械制造技術的發展[2]。

3 智能化技術在機械制造中的應用優勢

3.1 提高工作效率降低生產成本

應用智能化焊接技術進行焊接，可以減少工作人員的數量，同時提高焊接工作的效率。智能化焊接技術通過采用數字化控制系統，將復雜的焊接程序簡單化、規范化，實現了多工位焊接方式。智能化焊接技術有效解決了人工操作出現的失誤、不準確、效率低等問題，提高了生產效率。智能化焊接技術的應用還降低了人工操作的錯誤率，提高了產品質量和安全性。

3.2 提高生產質量

應用智能化焊接技術進行機械制造，可以在很大程度上解決傳統人工操作中出現的問題。智能化焊接技術具有較強的適應性和靈活性，可以根據不同工件進行焊接生產，還可以進行自動排樣和自動對位。由于智能化焊接技術具有較高的穩定性和可靠性，所以能夠保證產品的質量。此外，智能化焊接技術還具有較高的靈活性和通用性，能夠適應不同工件的尺寸要求、形狀要求等[3]。

4 機械制造中智能化焊接技術的具體應用

4.1 在數控機床上的應用

數控機床是數控技術在機械制造中應用的主要體現，它可以有效提高機械制造企業的生產效率，減少人力資源的浪費。目前，智能化焊接技術在數控機床上的應用主要體現在兩個方面：一是在焊接工藝上，通過運用智能化焊接技術實現智能化焊接，從而減少人力資源的浪費。二是在焊接過程中，運用智能化焊接技術有效提高焊接質量，減少焊絲使用數量，降低企業成本。

4.2 在大型設備焊接中的應用

隨著社會經濟的不斷發展，對大型機械設備的需求也在不斷增加，提高大型機械設備的焊接質量、降低焊接成本成為了行業關注的重點。智能化焊接技術作為一種先進的焊接技術，可以有效提高大型機械設備的焊接效率，降低焊接成本，并且可以有效提高產品的質量。在大型設備的焊接過程中，采用智能化焊接技術可以提高焊槍的定位精度和穩定性，并且可以降低工作人員的勞動強度[4]。

在大型設備焊接過程中，需要使用多種類型、多種規格、多種材質的焊條和焊絲，如果人工焊接的話，不僅會出現質量不穩定的問題，還會浪費大量人力資源。智能化焊接技術可以通過計算機控制焊條和焊絲進行自動選擇和調節，并且可以根據具體情況進行調整，使之更加符合實際生產要求。智能化焊接技術還具有自動上下料、自動切割等功能。智能化焊接技術可以有效提高大型機械設備的質量和穩定性，為企業帶來更多的經濟效益和社會效益。因此，在機械制造生產過程中應用智能化焊接技術具有重要意義。

4.3 機械制造過程中焊接缺陷的控制

在機械制造過程中，焊接缺陷會嚴重影響產品的質量，因此必須加強對焊接缺陷的控制，避免出現焊接缺陷。焊接缺陷主要包括未焊透、夾渣、裂紋、氣孔和咬邊等。

針對不同的缺陷采取相應的措施進行控制，主要有以下3種方式[5]：①對未焊透進行控制。未焊透是指焊縫邊緣部分未被熔合線覆蓋，導致焊縫中間出現氣孔、夾渣等現象，會影響焊縫的整體性能，因此需要在焊接過程中加強對這一缺陷的控制，可采用多層多道焊的方式處理。②對夾渣進行控制。夾渣是指在焊縫金屬中夾雜著其他金屬或者非金屬顆粒，這不僅會降低焊縫質量，還會影響焊縫整體性能，因此需要對夾渣進行控制。③對裂紋進行控制。裂紋是指在焊接過程中產生的裂紋，它會嚴重影響產品的質量和使用性能，因此需要對其進行控制?？刂屏鸭y有3種方法：一是采用合理的焊接參數。二是采用合適的焊接方法。三是加強焊接過程中的維護和管理。

在機械制造過程中應用智能化焊接技術具有重要意義，它可以有效提高生產效率、節約成本、減少人力資源的浪費[6]。

4.4 智能化焊接設備的選擇和控制

4.4.1 智能化焊接設備的選擇

通常情況下，機械制造企業需要根據自身生產規模的大小、生產工藝的要求以及生產效率來選擇相應的焊接設備，例如在生產規模較大的機械制造企業中，可以選擇機器人焊接技術。而對于生產規模較小的機械制造企業，可以選擇半自動焊接設備[7]。

4.4.2 應用PLC自動控制技術

對智能化焊接設備進行控制時，通常情況下采用PLC自動控制技術對其進行控制，其優點是智能化程度高、穩定性強，但是缺點是系統比較復雜，其程序需要人工編寫。采用PLC控制技術時，還需要配備相應的編程軟件，這就導致了系統成本增加。因此，在進行智能化焊接設備選擇時必須要根據實際情況進行合理的選擇。

4.4.3 設備安裝和調試

選擇合適的智能化焊接設備后還必須要對其進行安裝和調試，只有這樣才能保證設備能夠正常運行。在此過程中需要注意以下4點：一是要注意對焊接參數進行合理設置。二是要注意對設備工作時間和電流電壓等參數進行合理設置。三是要注意對設備運行速度、工作效率和精度等參數進行合理設置。四是要注意對控制軟件進行合理設置。

4.5 焊接工藝參數的選擇和控制

焊接工藝參數的選擇與控制是智能化焊接技術在機械制造中的重要環節，它對機械制造質量有著重要影響。

焊接工藝參數包括：電流、電壓、焊接速度等。選擇參數時要考慮到以下4個因素：①要充分考慮到焊接工件的材料性能和厚度，通常情況下，焊縫金屬的熔深與厚度有關，熔深與焊接速度有關。②要充分考慮到所使用的電流、電壓、焊接速度等。③要充分考慮到環境因素和溫度因素。通常情況下，環境溫度越高、電流越大、電壓越大、焊接速度越快等因素對工件的熔深和熔寬有影響。④要充分考慮到坡口類型、焊材厚度、焊縫間距等。對于坡口形式和焊材厚度來說，選擇合理的坡口形式和焊材厚度對焊縫質量有直接影響。選擇合理的焊縫間距能有效防止出現過燒現象[8]。

在選擇焊接工藝參數時要充分考慮到以上因素，進而確保機械制造的質量。

4.6 焊接技術和工藝之間的關系

智能化焊接技術的主要作用就是將智能化焊接技術和傳統的手工焊接技術相結合，從而實現高效、優質、低耗的智能化焊接技術，但是在具體操作過程中，需要將工藝和技術相互結合。不同的工件具有不同的特點，因此在進行智能化焊接技術的應用過程中，需要將工藝和技術相結合，從而實現工藝的優化，保證產品質量。在實際操作過程中，需要將機械制造行業中的某些類型的工件進行分類處理，然后對其進行分析、研究。在研究過程中，需要先確定工件的厚度、寬度以及其他要求條件[9]。

在完成工件分類后，需要根據具體情況確定其具體工藝和技術。焊接工藝是指在進行焊接之前對產品進行設計和規劃。因此，在完成了焊接工藝之后需要根據產品設計進行合理規劃。在完成規劃后需要對產品設計進行具體實施。要想將智能化焊接技術更好地應用到機械制造行業中去，就需要做好焊接工藝和技術的關系研究。

在整個機械制造過程中，機械制造行業涉及到多個環節，因此需要將這些環節有機地結合起來。對于機械制造行業中一些結構復雜、精度要求較高、質量較大的產品來說，采用智能化焊接技術是比較合適的。在具體操作過程中，應該結合產品設計特點、工藝特點以及實際情況等內容進行研究和分析。在分析過程中需要將各種因素考慮進去，保證機械制造產品質量。此外，在實際操作過程中還需要做好相應的管理工作[10]。

5 結束語

在機械設計和制造中的應用智能化技術存在十分重要的價值和意義，科學應用該技術能夠全面地促進機械生產工作向著多元化和協調方向發展，促進我國機械行業飛速發展。對于現代工程機械制造而言，提高其智能化的研究和應用，加強其智能化的能力，是未來發展的重要趨勢，也是現如今的一項主要任務。

借助智能化系統能夠有效地針對所使用的生產工具和機械設備提供充分的實時監視，能夠對每個故障出現地點進行及時預測，機械智能化在實際生產的過程中，能夠減少安全風險問題，降低其裝置出現的損耗，控制每個階段的生產事故出現。隨著機械智能化的快速發展，不僅能對其制造效率進行提升，也提升了行業產品的質量。但是目前我國在機械智能化方面還存在一些不足，例如相關復合型人才短缺，在生產制造環節存在不足等，這就需要企業加強人才的引進和培養，并不斷提升智能化生產水平，讓智能化在機械制造行業發揮集成化及智能化管理的作用。

參考文獻

[1] 胡峰.新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用[J].化纖與紡織技術，2021，50（8）：75-76.

[2] 王勝強.自動化焊接技術在機械制造中的應用策略[J].內蒙古煤炭經濟，2021，99（23）：150-152.

[3] 陳至歡，劉云韓.新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].內燃機與配件，2021，99（19）：155-156.

[4] 張子成，郝萍.自動化技術在汽車機械制造中的應用探析[J].內燃機與配件，2021，99（18）：184-185.

[5] 陳新偉.智能自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].中國高新科技，2021，99（18）：60-61.

[6] 楊青原.自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].機械管理開發，2021，36（9）：310-311.

[7] 曹龍龍.機械自動化技術在機械制造中的應用研究[J].造紙裝備及材料，2021，50（9）：6-7.

[8] 皇甫瑞云.自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].農機使用與維修，2021，99（9）：33-34.

[9] 練冬蘭.新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用[J].現代制造技術與裝備，2021，57（8）：191-192.

[10] 李鄭臨，袁文昭.自動化技術在機械制造中的應用[J].造紙裝備及材料，2021，50（8）：36-37.

收稿日期：2023-11-18

作者簡介：肖國文（1987—），男，廣西百色人，本科，講師，研究方向：智能焊接。