自动焊接技术在机械加工中的应用分析

自动焊接技术在机械加工中的应用分析

王童

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摘要：我国机械行业快速发展，社会发展不断增加机械的需求量，机械加工企业需要安全储运机械资源，保障机械工程建设质量，在管道建设过程中，焊接工作发挥着重要的作用，因此机械加工企业需要提高机械工程焊接技术水平。提高机械工程焊接技术水平，可以优化机械输送环境，提供优质的能源，促进我国社会经济可持续发展。

关键词：机械工程；管道焊接；质量管理

中图分类号：TE42

文献标识码：A

引言

焊接质量管理是指从事焊接生产或工程建设的企业，通过开展质量活动发挥企业内部的质量职能，有效地控制焊接产品的质量，不准带有焊接规范所不允许的缺陷产品出现的整个管理过程。全面的质量管理是系统性的，尤其是机械行业工艺管道焊接管理，就应当有明确的计划和措施，形成整套质量管理体系，才能以保后期装置平稳运行。

1机械工程焊接施工中存在的不足

1.1气孔

熔化进入在凝固之前，熔池中逸出了气体，导致机械工程焊接出现气孔。气孔包括柱孔，柱孔的深度比较大，此外还包括圆孔，圆孔的面积比较大，一些气孔存在着止裂问题。在机械工程焊接过程中出现气孔，可能是因为工作人员没有情节处理坡口和焊材，焊材上存在铁锈和油污等问题。在机械工程焊接过程中，如果电源电压缺乏稳定性，也会影响到焊接电流的稳定性，引发焊接气孔。此外焊接速度过快也会引发气孔问题。在机械工程焊接过程中工作人员利用不合理的保护方式，也会导致气孔的出现。

1.2夹渣

焊缝金属中存在的熔渣就是夹渣，出现这一问题主要是因为在填充阶段，没有完全清除上层焊缝的熔渣和，或者焊缝中存在死角，在覆盖上一层焊道的过程中，可能会产生条状和电夹渣和点状夹渣。在填充过程中利用药芯半自动下向焊的过程中，如果设备初选间歇性问题，因此引发顶丝问题。焊丝穿进熔池的过程中，在冷却、重燃的过程中，在焊缝中出现出现各种金属杂物和熔渣，这就是焊接夹渣。

1.3未焊透

在机械工程焊接过程中也会出现未焊透的问题，影响到管道质量，同时会减少管道有效面积，集中应力。机械工程焊接过程中出现焊透问题，一方面是因为在管道层面过度的清理打磨，扩大了坡口，引发沟槽问题。另一方面是坡口加工工作不够规范，导致坡口角度比较小，间隙不够充足。最后焊机人员的施工技术比较差，在电焊过程中利用过小的电流，线能量输入不够充足，引发机械工程出现未焊透问题。

2自动焊接技术在机械加工中的应用分析

2.1自动焊接专机的应用

双丝焊接是自动焊接专机采用的主要焊接方式，而双丝人工焊接专机的广泛使用可以大大提高人工焊接生产效率。双丝人工焊接的生产效率一般意义上是人工焊接的两倍。采用双丝人工焊接的熔深较深、焊接的力学性能好，并且是先进的自动化人工焊接技术的专机，可以应用于直线曲线焊接等多种形式的焊缝。在自动化人工焊接专机中，焊接效率高，焊接过程中焊件的变形小，质量能够得到保证，可适用于大批量的生产之中，具有操作简单、成本低廉、安全可靠等优点，所以目前在机械加工中应用比较广泛，而且其性价比较高。

2.2焊接机器人的应用

焊接机器人因其柔性化和数字化程度高，所以决定了其精度高、焊接质量稳定等特点，在机械制造企业日益竞争的背景下，能够提高机械制造企业的核心竞争力。焊接机器人在复杂焊件的焊接中表现更为优异，它虽然能够很好地满足复杂的焊接加工需求。但是由于焊接加工机器人的成本高、操作难度大、结构复杂、价格高，故暂时不能大规模地广泛使用于焊接加工生产中。另外，焊接加工机器人在进行焊接时需要提前做好大量焊接前的准备工作，如焊接组装、打底焊等，还需要充分借助人工操作才使机器人更好地完成整个焊接加工流程。焊接加工机器人无法较好地自动跟踪焊缝，所以其焊接效果也不尽如人意，同时还存在窄小空间无法施焊的缺点。所以新形势下要想推动焊接机器人的应用，就必须不断地对其功能和结构改进和完善。

2.3焊接机构设计

焊接机构是本系统用于环形焊缝焊接的主体，由旋转机构、编码器、焊炬、气动夹具和固定体等构成，焊接动作的控制流程为：一是操作人员将筒体焊接工件置于焊接点位，调整工件位置，使筒体上的环形焊缝对准焊炬；二是控制气动夹具加紧筒体；三是控制旋转机构电动机顺时针转动，同时控制焊炬下降接近环形焊缝进行焊接；四是将E6A2-CS5C编码器安装在旋转机构电机输出轴，作为焊接进度检测的传感器，旋转机构每带动筒体旋转一周，编码器输出360个脉冲，可自动计算环形焊缝焊接的次数，判断焊接过程是否达标和完成。五是完成焊接后，旋转机构电机停止，焊炬上升至限位，气动夹具松开，操作人员可取下筒体工件。上述操作过程中，采用PLC编写程序控制各部件的动作顺序和时间，以实现对筒体环形焊缝的自动焊接。

3自动焊接技术发展展望

随着我国科学技术的不断发展完善，自动焊接技术得到了飞速发展，无论是在类型上，还是种类上以及设备完善上都出现了明显的变化，由以往的滚轮架转变为现如今的智能化无人化技术。但现阶段的自动化焊接设备和技术仍然存在体积大、占用空间大等缺陷，在一定程度上影响操作设备的使用，所以未来还需加强自动化焊接技术的研究，逐渐融入集成化技术，降低设备的体积，促进多设备的应用。此外，许多自动化焊接技术成本较高，操作难度较大，所以随着社会的不断发展，机械自动化焊接技术必须要降低成本，简化操作，这样才能够更好符合新时期新需求。

结束语

综上所述，自动焊接技术在机械加工中的广泛应用，不仅提高了焊接产品的质量，更降低了焊接成本，改善了焊接加工的环境，减少了安全事故，减少了资源的不必要浪费。因此，相关企业必须结合实际情况不断地引进先进的自动化焊接技术，这样才能够推动自动化焊接技术的发展，从而助推我国制造行业的转型升级。

参考文献

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