摘要：目前焊接已经成为一种新兴的综合工艺技术。随着焊接技术在国民经济中作用的日益显著,焊接技术的先进程度就成为了一个国家工业先进程度的显著标志,因此,大力发展焊接成套设备、人工智能技术、信息化处理技术、焊接电源控制数字化技术、焊接质量控制智能化技术、焊接生产过程机器人技术,研制满足现代化生产需求的焊接材料,必将在建设创新型、节约型国家中起到重要作用。
关键词：焊接技术焊接成套设备人工智能信息化处理
1现代焊接技术发展的特点
焊接是一门重要的基础工艺,它的发展依托于现代科学技术的发展。焊接技术诞生至今仅有百余年的历史,但是它的发展却是十分迅速的。20世以来,尤其是近二三十年随着科学技术的空前发展,各种新的焊接技术层出不穷,等离子物理、电子束、红外线、真空、超声、声学、微电子等现代科学技术的新成就都在焊接上获得广泛应用。新技术的应用奠定了焊接技术发展的基础,增强了焊接技术的能力,扩大了焊接技术应用的范围。目前,已经形成了几十种各具特色的焊接方法。焊接技术已经在能源、交通、化工、机械、特种设备、电子、航空航天、石油等诸多领域得到广泛的应用。可以说,现代科学技术的新成就日益渗透到焊接领域,促进了现代焊接技术的快速发展。
2焊接设备与焊接方法的发展趋势
近几十年来,随着科技的日新月异,焊接设备和焊接方法也得到长足的发展。目前,国外焊接设备的显著特点是高精度、高质量、高可靠性,数字化、智能化控制、大型化、集成化以及多功能化。而国内无论从产量构成还是技术发展方向上看,正在向高效、自动化、智能型、节能、环保型的焊接方向上发展。我国的弧焊设备正逐步接近国内水平,调整产品结构、提高产品档次,宜大力发展逆变式焊接电源和自动、半自动焊机尤其是高效节能的二氧化碳焊机；电阻焊技术则以中、大功率为主要研究内容及发展方向；电磁兼容技术将在焊接设备中得到推广应用,焊接设备产业急需低能耗、绿色环保产品；自动化焊接技术及设备正以前所未有的速度发展,三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程的发展和国内汽车工业的崛起,都有力地促进了先进焊接工艺特别是焊接自动化技术的发展与进步；焊接机器人及智能型焊接也会在特定领域适当发展,应用广泛；成套、专用焊接设备的需求量不断增大,应用范围更广泛,对其技术性能要求越来越高,满足高效新工艺的设备将更为成熟与普及,国内设备制造企业需要在专用、成套焊接设备方面取得新的突破。到目前为止,我国电焊机行业能够生产的产品系列有40余个,90多个品种,就生产规模、生产的电焊机品种等与国外相比还有很大的差距；焊机产品的构成比上,国内生产的焊机以手工电弧焊焊机为主,约占所有焊机数量的80％,还有一部分CO2焊机以及TIG焊机等,但是品种较少,焊机的自控及数字化程度不高,其他的如空气等离子焊机、电子束激光焊机以及其它特种焊焊机的研制进展缓慢。大力发展专用焊接成套设备、焊接机器人、发展辅助机具、加速控制技术科技新成果在焊接设备上的应用将是科技工作者研究的重点方向。
3焊接材料的发展趋势
我国目前焊接材料产量为世界第一位,但在焊接材料产品结构上和工业发达国家相比,差距十分明显。为了适应焊接生产向高效率、高质量、低成本及自动化方向发展的潮流,美国、日本等发达国家在不断地调整焊接材料产品结构。20世纪80年代中期,国外发达国家焊条占焊材的比例约为50％左右,到二十一世纪初,欧洲、北美、日本在消费的焊材中,焊条的比例均已小于20％,也就是说,目前发达国家的自动化和半自化焊接,已占整个焊接工作量的80％以上。从美国、日本、西欧等发达国家和地区焊接材料的发展来看,手工电弧焊用焊条的减少,自动焊焊接材料不断增加是一个必然的发展趋势。由于各国的国情不同,在可以预见到的今后5～10年内,焊条占焊接材料总产量的比例,各国的预测也不一样,美国预计不会低于30%,欧洲认为焊条占25%是最低比例,日本预测可降到15%以下。我国也会按此规律进行,但发展速度要缓慢一些。我国目前生产的焊材中60％以上是手工焊条,气体保护丝约占20％,至于埋弧焊焊丝以及药心焊丝所占的比例更少。我国生产和消费量最多的普通焊材,包括结422等碳钢焊条、HJ431焊剂、ER50-6镀铜焊丝等产品,由于生产能力膨胀,供过于求,一些焊材企业更是采取了“低成本、低品质、低售价”的恶性竞争手段,因此实际上国内生产的一些普通焊材的品质,不但没有进步,反而退步了。国外市场反映我国一些企业出口的普通焊材是“低品质水货”,虽然价格便宜但品质不好,只能用在次要的工程中,给我国“焊材形象”造成了恶劣的影响。我国焊接材料发展的主要瓶颈,是气保护实芯焊丝及埋弧焊实芯焊丝的品种和品质满足不了市场的需求,包括各种不同强度级别的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、低温钢焊丝、耐大气腐蚀钢焊丝、不锈钢焊丝等。此外,我国还急需研制和生产自保护和堆焊用药芯焊丝。至于目前国内外厂家推出的无镀铜焊丝,应该称为特种涂层焊丝,由于各厂家涂层成分不同和表面处理方式的差异,焊丝的性能也有不同。性能优良的涂层和表面处理工艺,不但起防锈和润滑的作用,焊接时不产生铜烟尘,而且可提升焊丝的电弧稳定性和减少焊接飞溅。目前,国内外厂家对这种焊丝涂层和表面处理工艺仍在不断改进中,期望这种焊丝与精确控制电弧过渡的数字化逆变焊机相配合,可以实现高效率、低飞溅的大电流CO2焊接,达到相当于药芯焊丝焊接的工艺效果,是今后的发展方向。
4结语
我国未来焊接技术发展的方向一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源,运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法；另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制,研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机,在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。21世纪,面对着我国宏伟的科技发展目标,面对着我国焊接技术与国外的巨大差距,这都对焊接工作者提出了更高的要求,因此我们要运用现代科学技术,努力促进焊接技术的进步与发展。
参考文献
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