緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇焊接技術的原理范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
焊接作為材料加工的重要手段,廣泛應用于制造領域中,而數字化是裝備制造產業信息化、柔性化的基礎環節。將制造技術與網絡技術、先進傳感技術等相結合,建立包含焊接試驗、焊接工藝制定、焊接教學管理、焊接質量監測、焊接設備管理、材料管理的數據庫平臺和網絡信息管理系統,是焊接專業實現數字化和信息化提升乃至與智能制造接軌邁出至關重要的一步,也為技工院校培養適應企業未來發展的高素質高技能人才打下堅實的基礎。
一、焊接專業數字化管理系統開發的背景
縱觀技工院校焊接專業發展的歷程,結合人社部對一體化教學的要求,大多數技工院校都在努力探索和實踐“產教一體”的焊接專業人才培養模式,最終能實現學校工廠合一、教師師傅合一、教室車間合一、學生學徒合一、作品產品合一的教學模式。但學校要將企業文化、管理方式、質量要求、效益效率綜合為教學內容,并讓學員理解和實踐尚存諸多困難和不足。因此改變傳統的教學管理模式,引入數字化管理系統就成為較好的解決方案和必然途徑。
筆者歸納職業院校所用的類似焊接系統的發展,經歷了焊機聯網版、焊機聯網+工位監控版、數字化工位等版本,可以看出該系統的實用性、使用范圍和數字化程度越來越高,但也反映出與企業實際脫節、教學應用少、過程控制欠缺等問題,這也促使我們開發出更好的系統應用于實踐。
二、焊接專業數字化管理系統概述
數字化管理系統是基于信息技術的生產管理、工藝管理、質量管理、物流管理、材料管理、教學管理的平臺,是數字化焊接設備、信息技術、網絡技術、傳感技術等先進技術的結合,使操作者(學習者)、管理者(教師)、生產任務(學習任務)、生產過程(學習過程)和設備不再是一個孤立的焊接單元,而是整個數字化管理系統的一部分,多者的結合,實現了對焊接品質、效率、成本和教學質量的透明化和量化管理。系統開發的關鍵技術在于對焊接生產特點的充分了解,是焊接生產過程有用信息的可靠采集、分析、應用、歸檔、存儲、反饋等的綜合體現。
三、焊接專業數字化管理系統的結構
1.基礎結構
一是軟件結構。采用客戶端/服務器(C/S)結構的軟件結構形式,如圖1所示。
二是聯網方式。可以采用有線、無線、U盤等方式進行數據傳輸,并實現手機、電腦、平板等硬件端和微信、網頁等軟件端的實時管理和查詢。
2.系統模塊和框架
在焊接系統日益完善的基礎上,我們通過市場了解、企業調研、專家訪問、開發研討和思路創新,在焊接管理系統1.0上主要體現系統管理、工藝管理、材料管理、設備管理、質量控制、教學管理和人員管理等七大模塊(圖2),并在系統的延續性和擴展性上持續更新,使之同樣能在企業車間運行,并一定程度上超前于大多數企業的實際管理水平。
四、焊接專業數字化管理系統的功能
本系統針對不同的模塊覆蓋不同的功能,且模塊間信息相互交叉讀取和協助,實現多功能、多任務和全方位的管理功能。
1.管理系統涵蓋的基本功能
系統應該滿足的基本功能包括不同操作人員的管理和授權、焊前預加工及工藝管理、焊接材料的出入庫管理、焊接過程中的質量控制與管理、焊后檢測、焊接數據歸檔及信息追溯、焊接教學和成績管理和設備管理等熱蕁
2.具體功能介紹
首先是操作者的管理與授權。系統為相關的操作人員發放各自唯一的、功能相匹配的用戶名和密碼,按照工作內容給予使用權限,自動記錄使用情況和教學情況,并跟蹤其工作軌跡,在非安全或跨區域進行提示。
其次是焊前預加工及工藝管理。系統可以管理產品或作品的相關信息,輔以專家工藝系統,可以按規范格式生成工藝報告和按需分配任務,參數提前進入規定設備并提示,實現企業生產規范自動管理和人性化管理相結合。
再次是焊接材料的出入庫管理。系統對不同材料建立信息庫,分配唯一的材料編碼,輔以掃描設備,實現材料的精準管理和提示,并生成材料使用報告,減少浪費和損壞,提高操縱者的效益意識。
還有焊接過程中的質量控制和追溯。包括:系統中的設備借助傳感技術,在焊接過程中自動地做出一些避免缺陷、提高效率的響應;系統發現焊接參數、設備運行狀況等超出允許范圍,自動報警或停機,并將報警信息反饋給系統;按照需求增加實時跟蹤、熱成像等功能,實現操作過程的可視化、數據化跟蹤并提示;對焊接全過程的工藝參數、宏觀微觀視頻、周圍環境條件進行記錄并存儲,保證一旦出現產品質量問題能夠實現全生產過程追溯,判斷問題產生的原因,為后續質量改善提供保證。
之后是焊后檢測管理。系統借助傳感技術對焊接完成的焊縫按照質量要求進行外觀成形快速檢測,對進行X光、超聲波探傷等檢測記錄結果進行自動分析。
還有就是焊接教學管理。在教學過程中,針對任一學員都進行精細化和個性化管理,不同學員訓練的進度和成績單獨存儲;在實習過程中,針對不同課題、不同進度進行語音講解和操作提示;按照學習內容進行針對性考核,并生成學習報告和成績單,且教學進度和成績可以通過各種客戶端進行查詢。
最后是設備管理。記錄每臺設備的編號、安裝位置、安全區域、責任人、采購時間、累計操作時間、使用率、實施保養提示等信息,并形成設備工作報告。
五、小結
時下,隨著大數據、“互聯網+”、“工業4.0”和“中國制造2025”等社會經濟的發展變化,信息技術、網絡技術、傳感技術、過程控制等技術手段的更新、推廣、應用逐步加快,企業現代化生產要求技工院校高技能人才培養必將進入數字化、精細化、高效化的發展軌道,筆者希望拙文能對技工院校焊接專業的同仁們在數字化管理系統的開發上提供思路和參考,為高技能人才創新培養提供技術支持。
參考文獻:
[1] 蔡東紅,王旭光,楊旭東等.數字化焊接車間的技術基礎與結構[J].電焊機,2012(42).
鋁合金電子束焊接技術是當前一種高能束方法,具有熔透性高、接頭性能優良等優點,成為了鋁合金焊接的重要方法之一。通過對鋁合金電子束焊接技術中的參數研究、原理分析,進一步掌握電子束焊接技術的應用特點,并在實際中提高焊接技術的效果應用,更好的促進鋁合金在航天、交通、機械制作、電工化工等行業中的效果,促進經濟效益的全面提高。
一、簡述鋁合金電子束焊接技術的含義和應用特點
1、整體概念的掌握。鋁合金電子束焊接是指在一定的真空環境中,通過采用會聚的告訴電子流轟擊焊件連接部位,在此基礎上產生大量的熱能,實現與被焊接金屬融合的一種有效焊接方式。能夠實現功率密度高、穿透力強、精準快速等一些特點,通過采用電子束焊接方式,可以有效地減少熱影響區,提升焊接的接頭強度,從而更好的避免熱裂紋等問題的發生。在采取合理的焊接工藝措施后,接頭中的氣孔缺陷可得到很好的控制,保證焊縫應具有的力學性能,滿足設計使用要求。
2、應用原理的概述。通過利用電子槍產生的電子,使被高壓電場的速度急劇加大,并經過磁透鏡聚焦,形成高密度、高能量的電子流,作用在焊縫處,能量發生轉換(動能轉化為熱能),使焊縫區的材料迅速熔為一體,在極短的時間內冷卻凝固(冷卻速度約2200℃/s),從而實現焊接。
3、特征表現的概括。對于鋁合金電子束焊接技術的應用,主要存在多方面的應用特點,可以從材料選用、尺寸大小等各個方面進行分析。一是電子束焊接技術沒有引入焊接材料,要求通過待熔體的熔合,尤其是焊縫的純潔度比較高。二是鋁合金電子束的斑點尺寸很小,功率密度非常大,焊縫深度也比較寬,在焊接一些較厚的板底時,不需要開坡口,能有效節省材料和能源。三是鋁合金焊接的時候,焊接熱源的調節溫度范圍比較大而且易于精確調整,能有效的焊接各種貴金屬,并通過現代技術手段的應用,控制電子束的偏移,并實現復雜焊縫的自動化焊接,具有具有熔透性高、接頭性能優良等優點,成為了鋁合金焊接的重要方法之一。
二、分析鋁合金電子束焊接技術實際應用現狀和存在問題
1、接頭缺陷的主要表現。盡管鋁合金電子束焊解決了鋁合金焊接存在的諸多問題,但鋁合金焊接仍存在許多缺陷,主要包括氣孔、裂紋、焊縫成形不良以及合金元素燒損等。一是針對空心鋁球的電子束焊接,分析了氣孔和裂紋等缺陷產生的原因。二是對鋁合金電子束焊接氣孔進行了分析,指出了各參數條件與氣孔產生之間的關系。三是研究了5A06鋁合金電子束焊接后熔池內Mg元素的分布及其對焊縫硬度的影響,并分析了焊接工藝參數對Mg元素燒損行為的影響。四是對2A12鋁合金真空電子束焊接氣孔缺陷進行了分析,表明影響焊縫度的主要因素是焊接過程中產生的氣孔缺陷,在采取一定的焊接工藝措施后,接頭中的氣孔缺陷可得到很好地控制,保證了焊縫所需的力學性能。
2、焊縫成形的方法應用。通過對焊縫成形的標準化評價,可以知道焊接質量的好壞,因此,焊縫成形是評價焊縫質量的一個重要指標,鋁合金電子束焊接由于具有焊縫深寬比大的優勢,更能體現出焊縫成形的體征。熔深作為影響鋁合金電子束焊接接頭性能的重要因素,尤其是在其他參數基本不變的情況下,電子束焊熔深和加速電壓U、電子束流Ib成正比,與束斑直徑(受聚焦電流If影響)、工作距離D、焊接速度v成反比,據此可以設計合適的工藝參數,確保焊縫成形。采用低加速電壓、大束流、過剩熱輸入和低焊接速度的軟焊接規范,確保了2219鋁合金焊接中得到良好的焊縫成形和合理提高,為研究焊縫成形提供新方法。
3、綜合技術的全盤運用。盡管鋁合金中的某些低沸點元素對誘導小孔的產生起到促進作用,由于其電離能低,鋁合金激光焊,金屬蒸氣易于電離,導致等離子體本身吸收過多激光能量,使得作用于熔池中的激光能量降低,為了消除等離子體的不利影響,通常采取加大保護氣體流量、附加側面噴嘴吹除以及改變工件焊接位置等。在焊接過程中熔池中的金屬蒸氣和等離子體還會以一定的壓力和頻率從熔池中噴出,使得熔池底部的金屬在激光的直接照射下產生較大熔深。
三、探討鋁合金電子束焊接技術的發展情景和規模效益
1、焊接參數的具體應用。在全面權衡焊接參數之間的制約性基礎之上,不斷完善設備參數之間的監控系統應用,對電子束流Ib、聚焦電流I、加速電壓U、焊接速度v和工作距離D等參數實現實時控制,從設備上確保參數精度控制,為獲得理想優化的焊接參數提供保證;另一方面,需要將數據庫技術、專家系統、模糊控制技術、神經網絡技術等引入到電子束焊設備中,使設備能夠具有自調節最優參數的能力。
2、鋁合金電子束焊接技術的基礎理論研究逐步深入。在加強鋁合金電子束焊接技術的同時,將理論研究作為提升焊接技術水平的一個重要目標,尤其是在當前對鋁合金電子束焊接技術的理論研究還不夠成熟,有更多不完善的地方,在焊接技術的理論研討上,將來主要是圍繞電子束的流特性、電子束焊本質、電子束焊接熔化原理、參數掌控、冶金結晶過程以及溫度控制、熱量吸收等多方面展開,尤其是電子束的缺陷機理以及防治措施上進行深入的探討,在具體操作的基礎上,將實際應用與理論研究結合起來,針對當前鋁合金電子束焊接技術應用中的問題和短腿,為電子束焊接技術的進一步完善提供厚實的理論支持,并將收到更好的發展前景。
3、數值模擬技術的逐步推廣應用。在加強對鋁合金電子束焊接技術的監控方面展開研究的基礎上,可以采用圖像處理技術來檢測鋁合金電子束焊接的全過程,并通過現代化信息技術的開展,實現對鋁合金電子束焊接技術中熔池與焊接質量的相關模型,尤其是是對鋁合金電子束焊接過程中檢測產生的帶電粒子,進行深入的檢測,將電子束焊接原理得到進一步的完善和提高。可以有效加強數值模擬技術在鋁合金電子束焊接中的作用現顯示,完善鋁合金電子束焊接的熱源模型,推進鋁合金電子束焊溫度場、應力場、鋁合金電子束焊焊縫成形、電子束焊接缺陷產生機理及防止措施等方面的模擬研究工作,并與實際試驗相互結合,將其結果用來指導實際工況。
四、總結
從鋁合金電子束焊接技術的應用原理和特征表現出發,在全面分析電子束焊接技術的現狀,并通過一些其他的焊接技術,譬如MIG 焊、TIG焊,攪拌摩擦焊等的實踐比較和應用,加大對鋁合金電子束焊接技術的深入研究,并不斷改善設備管理模式,完善工藝制作技術,更好的推廣鋁合金電子束焊接技術在各個工業以及其他領域的應用,推動經濟社會的快速發展。
Ultra-sonic Welding Technology in the Application of Industrial Product Design’s Exploration
HE Jun-hua1 MA Wen-juan2 LV Shuang-shuang3 WENG Mao-hong1 GUAN Jun1 GONG Yun1
(1.School of Engineering, Zhejiang A&F University, Lin’an Zhejiang, 311300, China;
2.School of Agricultural and Food Science, Zhejiang A&F University, Lin’an Zhejiang, 311300, China;
3.School of Landscape Architecture and Architecture, Zhejiang A&F University, Lin’an Zhejiang, 311300, China)
【Abstract】The article through to the illustration of the principle of ultra-sonic welding and the affecting factors of ultra-sonic probe, analyseing the advantages and disadvantages of ultra-sonic welding technology, combined with the author’s design practice, explore the development of ultrasonic welding technology, topic and is based on the exploration on the application felid of ultra-sonic welding technology in the future.
【Key words】Ultra-sonic; Welding technology; Industrial product
在工業產品制作中,經常會用到一些工業材料,像塑料、金屬、木材等一些其他工業材料。在日常生活中我們經常會看到某件產品不只用一種材料來制作;我們也經常看到一件產品由多個部分組成、并且各部分之間還會產生空隙,這不僅會影響產品的質量,還會影響產品的美觀度。這就要求把它們彼此之間焊接起來。隨著技術的發展,人們對焊接技術的要求越來越高,目前傳統的焊接技術不但成本較高,而且焊接的質量不高,往往會產生細小的縫隙。因此人們希望運用新的焊接技術來提高產品的質量。
1943年,在總結前人理論和實踐的基礎上,美國的Behl發明了超聲波焊,從此推動了超聲波焊接技術的發展。由于超聲波焊接技術具有節能、無須裝配散煙散熱裝置、焊接時無須焊接附件、成本低、效率高、密封性好、易實現自動化生產等優點,超聲波焊接技術發展的越來越快。
1 超聲波焊接技術在工業產品中的應用現狀
像在航空航天、核能工業、電子工業等這樣一些精度要求很高的工業產品領域中,使用傳統的焊接技術很難達到技術要求,而且成本高、效率低。目前,超聲波焊接技術在各行各業都有廣泛的應用,像醫療機械、包裝、五金等行業;能焊接的產品也很多,像汽車零部件、光學鏡頭、U盤等。
2 超聲波焊接技術的原理和特點
超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波,因此能量大。超聲波焊接是利用超聲波頻率(超過20000赫茲)的機械振動能量,連接同種或異種金屬、半導體、塑料及金屬陶瓷等材料的特殊焊接方法[1]。超聲波作用于熱塑性的塑膠表面時,會產生每秒上萬次的高頻振動,這種達到一定振幅的高頻振動,通過上焊件把超聲波能量傳到焊區,又由于焊區即兩個焊接的交界面處聲阻比較大,因此會產生局部高溫。又由于塑料制品導熱性差,一時還不能及時散發出聚集的能量,因此能量就會聚集在焊區,致使兩個塑料的接觸面迅速熔化,加上一定的壓力后,就會使其融合成為一體。當超聲波停止作用后,讓壓力再持續幾秒鐘,使其凝固成型,這樣就形成一個堅固的分子鏈,從而達到焊接的目的。在對金屬進行超聲波焊接時,既不向工件輸送電流也不向工件施以高溫熱源,只是在靜壓力作用之下,將彈性振動能量轉變為工件界面間的摩擦功、形變能及有限的溫升,使得焊接區域的金屬原子被瞬間激活,兩相界面處的分子相互滲透,最終實現金屬焊件的固態連接。其焊接原理示意圖如圖1所示[2]。
2.1 超聲波焊接技術的優點
與傳統焊接技術相比較,超聲波焊接技術有如下優點:(1)焊接速度快、焊接精度高、焊接焊點強度高;(2)焊接范圍廣、穩定性好、被焊接后的工件變形很小;(3)焊接物表面清潔美觀、平整光滑;(4)焊接時,不需添加焊接劑,對被加工物不產生污染、不產生有害氣體,因此是一種環保的焊接方法;(5)焊接時,只需提供較小的動力即可進行焊接,耗能低;(6)操作簡單、成本低、效率高、密封性好。
圖1 超聲波金屬焊接原理示意圖
2.2 超聲波焊接技術的缺點
盡管超聲波焊接技術有很多的優點,但也存在不足之處,因此不得不加以重視。超聲波焊接技術有如下缺點:(1)對超聲波焊接機理的認識還不夠全面;(2)對金屬進行焊接時,焊件不能太厚;(3)對超聲波焊接技術的影響因素比較多,不易進行把握分析和總結;(4)制造一些大功率的超聲波焊接機成本高、而且比較困難;(5)對焊接好后的工件進行焊接處質量檢測比較困難,因此給大批量生產帶來阻礙。
3 影響超聲波焊接質量的因素
雖然超聲波焊接技術有眾多優點,但其焊接質量與熔融量、材料的材質等因素有關,概括起來主要包括以下幾方面的因素,如圖2所示。
圖2 影響超聲波焊接質量的因素
(1)焊接材料的材質:一般來說焊接質量與材料的物性和材料的改性有關。材料的物性包括材料的彈性模量、摩擦系數、熱導率、熔點等。物件的焊接質量與材料的彈性模量、摩擦系數、熱導率成正比,與其密度、熔點成反比。材料的改性指的是在適宜的工藝條件下加入一些填料以改善材料的原有性能,使其滿足客戶的使用要求。在適宜的工藝條件下加入一些性能相近的材料,可以提高焊接接頭強度。
(2)焊頭與焊件的接觸面:焊接面的清潔度、材料表面的粗糙度會影響焊件的焊接質量。增加材料的表面粗糙度可以提高焊接質量;焊接面的清潔度越高,焊接質量也越高。
(3)其他因素:焊接技術的工藝參數、焊接件的結構、連接形式、焊接時的熔融量、超聲波的功率等。為達到最佳的焊接效果,在產品研發階段,要對這些因素進行綜合考慮。
4 超聲波焊接技術在工業產品設計中的應用案例
正如以上所述,基于超聲波焊接技術的產品研發,先要進行綜合考慮影響焊接質量的因素,然后結合產品的市場前景,產品的成本,生產技術要求等條件,合理生產設計要素。
下面僅就一個設計案例――美國蘋果公司發明的超聲波塑料與金屬焊接專利技術進行解讀,從實踐的角度來理解超聲波焊接技術在實際中的應用。原有技術的不足:在還沒有發明這項專利技術之前,所有的便攜式設備(如手機)不能將金屬與塑料進行融合,因此某些部件不能用塑料部件來代替,這樣生產出來的手機不僅厚重、外形呆板而且缺少個性,設計上也不夠自由、缺少靈活性。并且制作成本高、操作復雜、使用不方便,按鍵操作過多時,會接觸不靈。解決案例:采用全新的超聲波塑料與金屬焊接技術,在手機內部某些部件使用塑料材質,減輕了手機的重量的同時也減少了金屬的使用量。在殼體方面采用一次成型工藝,使外殼更加簡約、流暢,操作簡單,設計靈活,給人一種高端、大氣的感覺。先進的超聲波焊接技術一般還要使用多種材料融合的技術工藝,設計更加的自由和靈活,設計線條采用極簡主義的風格,色彩上運用淺色,給人輕松、愉悅的感覺。在結構上更符合超聲波焊接工作原理,使焊接質量更佳。
5 針對超聲波焊接技術應用的案例得出的結論和展望
通過這次調研,作者通過對超聲波焊接技術的了解,對超聲波焊接技術應用進行研究,由于條件有限,在調查研究過程中還有不足之處,在此將在調研過程中涉及到的問題及解決辦法總結一下,為后面進一步研究做鋪墊。針對焊接質量的問題,我們得出在焊接時應保持接觸面清潔和材料表面的粗糙度。要了解用戶需求,針對特定的用戶進行設計,設計出多種不同的外觀形態,為不同的客戶量身打造;在設計時還應該考慮情趣化的問題,設計出更加有情趣化的產品,營造輕松愉悅的環境。針對超聲波焊接技術在產品設計中的展望,作者經過探索發現可以在工作時增加音樂播放功能,使焊接過程輕松、愉快。未來的超聲波焊接技術也將更加的人性化。
引言
在科學技術不斷發展的背景下,近來在社會各領域中開始廣泛運用鎂合金材料及其焊接技術。相較于鋁合金材料,鎂合金在質量、密度等性能參數方面具有較大的優勢,其承載沖擊能力較強,并且有機物與堿對其腐蝕作用較小,并且這種金屬結構材料具有較強的鑄造性,因此在工業生產與其他領域中,這種材料具有較高的應用價值與研究意義。
一、鎂合金的焊接特點分析
鎂合金具有非常活潑的化學性質,尤其是在高溫環境之下,鎂合金與氧結合發生化學反應的可能性非常高,其氧化反應之后形成的物質的熔點非常高,在鎂合金焊接技術的應用中往往會產生一些負面影響。鎂合金在焊接中往往存在諸多影響因素,例如熱應力、氧化、蒸發、薄件燒穿與塌陷以及晶粒問題等,一旦控制不當,就會導致鎂合金焊接難以達到預期效果。因此,在鎂合金焊接中,必須對以下幾方面內容予以高度關注。
1、熱應力
研究表明,與鋼材料相比,鎂合金具有兩倍的熱膨脹系數,這一特點使得鎂合金在焊接過程中的熱應力問題十分突出,在熱應力作用之下,工件的整體性能會受到嚴重的影響,例如形狀、尺寸等等。與此同時,在溫度上鎂合金表層與內心存在一定的差異,熱應力會增加表層收縮力,進而對內心部分產生拉力,進而導致工件發生形變,情況嚴重時還會造成工件出現裂縫。
2、氧化與蒸發
鎂是鎂合金材料的主要成分,其具有十分活潑的化學性質,尤其是在高溫條件之下,鎂與氧會發生化學反映并生成氧化鎂,這種物質難以融化,并以細小顆粒夾渣的形式存在于鎂合金中,進而對鎂合金整體質量產生影響。
3、薄件燒穿與塌陷
在鋁鎂合金焊接過程中,由于生成的雜質氧化鎂與鎂合金的熔點存在較大的差異,并且鎂合金的熔點要比氧化鎂薄膜低很多,如此就會導致鎂合金在焊接中受到氧化鎂的限制,進出現燒穿、坍塌等現象,對焊接效果造成影響,增加二者融合的難度。
4、晶粒問題
鎂合金這種金屬的熔點相對較低,其具有良好的導熱性能,然而在具體焊接中,焊接熱源的選擇往往會優先考慮較高的使用功率,如此一來就會使一些較大的晶粒存在于焊接的縫口處,同時也會增加焊接部位的溫度,一旦有晶粒出現,那么就會影響到鎂合金的整體力學性能,導致其作用與效果難以得到有效發揮。
5、熱裂與氣孔問題
相關研究顯示,在鎂合金焊接中,鎂元素與鋁、銅等很容易發生反應并形成共晶體,通常情況下這些共晶體具有較低的熔點,其表面出現裂縫的可能性非常高。并且在溫度不斷升高的情況下,鎂合金焊接的氫氣越來越少,進而使部分氫氣孔得以形成,最終對工件整體質量產生不利的影響。
二、鎂合金焊接技術
1、鎢極惰性氣體保護焊
鎢極惰性氣體保護焊又被稱為TIG焊,這種方法的原理是基于惰性氣體的保護,通過鎢電極與工件間產生的電弧熱作用,實現母材的融化與焊絲填充,在鎂合金焊接中,鎢極惰性氣體保護焊的應用的特點在于不容易融于金屬,而且與金屬不會發生反應。此外,TIG焊的另外一個優勢在于焊接中能夠對工件表面的氧化膜予以清除,對于一些具有活潑化學性質的有色金屬、不銹鋼以及合金等焊接而言,這種焊接技術具有較強的適用性,在對電流進行合理調整的情況下,一些超薄的鎂合金焊接甚至不會出現融化現象。
2、熔化極惰性氣體保護焊
熔化極惰性氣體保護焊又被稱為MIG焊,其原理是通過氬氣或富氬氣體的保護,采用連續送進可融化的焊絲與在焊絲工件中燃燒的電弧作為熱源,以此進行焊接作業。對于鎂合金焊接而言,通過MIG焊的熔滴過渡,焊接的整體效果在穩定性與均勻性方面都比較突出,因此鎂合金表面與內心的差異得到了有效控制,焊縫成形的美觀性與均勻性較強,具有相對理想的焊接效果。在MIG焊的應用中,電弧氣氛的氧化性很弱,基于此,MIG焊在碳鋼、高合金鋼的焊接中,能夠對一些活潑金屬及其合金進行焊接,例如鋁和鋁合金、鎂和鎂合金等等。此外,基于MIG焊的應用,整個焊接具有更高的工藝性,焊接效率也得到了大幅度提升。
3、拌摩擦焊
攪拌摩擦焊又被稱為FSW,這種焊接技術的原理是基于工件端面的運動與摩擦作用產生的熱能,使工件的熱塑性狀態得以實現,然后在短時間內進行頂鍛與焊接。與常規摩擦焊相比,攪拌摩擦焊具有相同的機理,并且這種焊接技術同樣是對摩擦熱與塑形變形熱加以運用,并以此作為焊接熱源進行焊接作業。在鎂合金焊接中,FSW屬于一種固相焊接方法,例如有的金屬具有較低熔點,對于此類材料的焊接FSW的適用性就相對較強,并且在實際應用中對工件表面的清潔度要求并不高,對環境產生的負面影響也較小,可見在鎂合金焊接技術中,這種技術的環保性相對突出。
4、電子束焊
電子束焊又被稱為EBW,這種焊接技術是基于加速與聚焦的電子束的應用,對置于真空或非真空中的焊件進行轟擊,從中產生熱能并實現焊接。就理論層面而言,電子束焊涉及到的內容相對廣泛,例如機械、真空、高電壓與電磁場理論、電子光學等等。對于鎂合金焊接而言,電子束焊技術的應用對不同金屬與合金材料的適應性較強,特別是在鎂合金發生氧化反應時,其生成的氧化鎂不易融化,通過電子束焊技術,其焊接效果能夠趨于穩定與理想,并且電子束能夠對焊縫進行精準定位,不會存在精度與重復性誤差,因此在鎂合金焊接中具有較高的應用價值。
5、激光焊和激光-TIG復合焊
激光焊簡稱為LBW,其原理是將激光束作為熱源進行焊接。在焊接中會對激光器加以運用并將高功率密度的激光束發射聚縮在工件表面對其產生轟擊作用,從而使熱能得以產生,使工件融化并實現焊接目的。通過對激光焊的改進,激光-TIG復合焊逐漸得到應用,這種焊接技術是將前文所述的鎢極惰性氣體保護焊與激光焊結合到一起,以此提高焊接質量。
三、結束語
綜上所述,鎂合金焊接中依然存在一些缺陷,例如鎂合金對氧氣的化學親和力一直以來都難以得到有效控制,例如在鎂合金碎屑或粉塵在高溫條件之下發生爆炸的可能性非常高,進而對工件質量與安全構成一定威脅。由此可見,針對鎂合金及其焊接技術的研究與應用具有重要意義。
參考文獻
[1] 孫德新,孫大千,李金寶等.鎂合金焊接技術的研究進展及應用[J].材料導報,2006,20(8):122-126.
自動焊接技術是將焊接原理、自動控制原理、機械運動原理等進行了有機結合的一種加工技術,它實現了焊接過程的自動化。在自動焊接技術中,通過工件夾緊機構、脫料機構、焊槍夾緊機構、焊槍氣動調節機構等裝置完成了對工件和焊接設備的安裝與定位,再通過導軌床體、轉動機構、轉動轉臺、氣動尾頂滑臺機構等裝置實現了焊槍與工件的前后、左右、上下運動。
當前,自動焊接技術不僅采用了上述的各種原理和技術,同時大量運用了數字化技術和人工智能化技術,使得自動焊接技術向更高的一個技術平臺延伸。埋弧焊、等離子弧焊、激光焊、激光復合焊、MIG/MAG焊、TIG焊、機器人焊接等都是自動焊接常用的設備與方法[1]。
二、機械加工行業對自動焊接的需求
在當今這個科學技術如此發達的時代,以往那種手動焊接技術已經很難滿足時展的需要,隨著自動焊接技術的不斷發展,該技術對機械行業造成了非常深遠的影響,自動焊接技術已經成為機械加工領域中不可缺失的一部分。我國于五年前就已經成為了世界上最大的鋼材消耗國,用鋼量已經超過了2億噸,2014年我國的焊接材料生產總量為568萬噸,其中僅埋弧焊絲的產量占比約10.5%,59.6萬噸,年均增長率保持在10%左右。截止目前為止,從我國焊接領域的現狀來看,自動焊接及時滿足了機械加工領域中以下四個方面的需求。
(一)降低了人工成本
從企業的成本方面來講,自動焊接技術因其工作效率高,大大降低了人工成本。在當今這個人工成本高漲的時代,自動焊接技術大大緩解了企業的用人成本,因此降低了企業的投入成本。
(二)降低了焊接危害
焊接技術被人們認為是一種對工作者身體有害的工種,手動弧焊中產生的弧光、煙塵、高溫對人體的健康有著較大的影響,同時長時間的焊接操作對于工作者來講是屬于高強度的勞動。隨著自動焊接技術的應用,不僅降低了工作者的勞動強度,還進一步緩解了人工焊接對工作者帶來的壓力與危害。
(三)滿足了較高的焊接質量要求
對于高強度的焊接作業要求,如果僅僅是依靠人工手動來完成,焊接質量難以保證。隨著科學技術的不斷發展和人們對產品質量要求的不斷提高,對于需要焊接加工的產品也逐漸向精細化、多元化的方向傾斜。因此,自動焊接因其種種優勢取代了人工手動焊接。
(四)滿足了企業競爭的要求
隨著我國市場化經濟的不斷發展,企業之間的競爭力也在不斷的升溫,隨著機械加工與制造行業全球化的到來,一個企業焊接設備與焊接工藝的好壞直接決定了該企業的核心競爭力[2]。自動焊接作為一種高效、節能、環保的先進加工設備和工藝,無疑在很大程度上提高了企業的競爭力。
三、自動焊接在機械加工中的應用
自動焊接設備是一種具有較高自動化程度的焊接設備,屬于自適應控制類專機。它通過自身配備的傳感器與電子檢測線路,可自動跟蹤焊縫的軌跡導向,甚至還可以自動完成對焊接參數地設置與調整。此外,它還能夠利用諸如視覺傳感觸角傳感器、光敏傳感器等高等級傳感器,通過與計算機系統、軟件、數據庫的配合,實現對參數調整的智能化,且人工操作十分簡便。但是由于受到很多條件的限制,智能化焊接在實際生產中的應用較少 [3]。本文主要從自動化焊接專機與焊接機器人兩方面來探討自動焊接在機械加工中的應用。
(一)自動化焊接專機的應用
自動化焊接專機常用于一些大型設備的批量生產中,雙絲焊接是自動化焊接專機采用的主要焊接方式,比如在推土機的焊接生產中,雙絲焊接主要應用于主臂和車架的焊接。自動化焊接專機的使用大大提高了機械加工的生產效率,雙絲焊接的效率一般是人工單絲焊接的2倍,而且采用雙絲焊接,熔深較深,焊縫的力學性能更好。焊接自動化專機可用于直線、曲線等多種形式焊縫的焊接,焊接效率高,焊接過程中焊件的變形小,質量易于保障,適合大批量生產作業,同時還具有操作簡單、成本低廉、安全可靠等優點,在機械加工中的應用較為廣泛。自動化焊接專機具有很高的性價比。
(二)焊接機器人的應用
焊接機器人因其柔性化和數字化程度高、精度高、焊接質量穩定等特點,在機械制造企業的生產能力與競爭力方面起了非常重要的作用。焊接機器人在復雜的焊件中表現更為優異,它能夠滿足復雜焊接件的加工要求。
激光技術是基于現代科學技術不斷發展之上所形成的一種現代科形式,在農業機械制造中的合理應用,能夠促進機械加工質量不斷提升,提高農業機械的整體性能,從而推進我國農業機械生產與農業產業發展的順利開展。
1 激光技術概述
1.1工作原理
科學研究表明,激光具有平行光束,同{性和單色波長的性能特征。在科學實驗中,使用電管以電流或者光的能量對一些原子里含有易激發的物質或者某些晶體進行撞擊,撞擊后原子所帶的電子處于一種高能量狀態,當高能量的電子轉化為平和的低能量時,原子會產生更大的能量,繼而放出光子;該狀態下,被釋放出來的光子又不斷撞擊原子,原子繼續產生光子,不斷循環進行撞擊與釋放,而且持續往同一個方向運行,由此集中形成該方向的一束具有極強能量的光,形成所謂的激光原理。聚集的激光能量強大,可穿透各種材質。例如紅寶石激光,該激光輸出脈沖的全部能量不足以讓冷水沸騰,卻擁有穿透5mm鋼板的能量。可見,盡管激光的光能一般,但功率密度極高,穿透力強大,這是一般的光束無法企及的,因此激光的這一優點被廣泛應用于諸多行業。
1.2優越性
激光加工技術原理充分展示了該技術于其他處理技術的區別與優點。激光機工技術與材料進行零接觸加工,沒有對原件進行任何的直接性沖擊。這一系列光束特性為激光加工技術帶來了應用方面的先進性。根據激光加工技術的零接觸加工原理,在對機械進行處理時,不會影響機械的原型,破壞性極低;激光光束具有極高的能量密集度,對于局部加工的機械,加工時間段,在激光照射部位沒有任何不良影響,因此,在加工完畢后,機械受光束的熱能量影響小,減少了不必要的后續加工程序;激光光束對于導向和聚焦工作十分靈活,能根據控制靈活實現所需調整,配合十分默契,在復雜機械的加工上得以領先應用。可見,激光加工技術的使用十分有效,對于產品的質量也得到較好保證,生產效率明顯提高,在進行高精尖產品的加工上也得到了充分利用,加工過程不會造成污染,節省了材料,其優越性顯著。
2 激光技術在農業機械制造中的應用
2.1激光切割技術
激光切割技術是激光加工技術中的重要組成部分,基于激光光束高密度對材料表面進行精準掃描,在短時間內促使被掃描部分迅速上升至上千攝氏度的高溫狀態,并在被掃描部分熔化后以高壓氣體吹走融化部分,從而實現激光切割。激光切割技術作為激光技術中的重要形式,在農業機械制造中發揮著重要的作用,能夠通過激光光束聚能而達到目標,其在實際應用中能夠產生較高的能量,因此與一般加工方式相比更具優越性與可靠性。基于激光切割技術的應用,農業機械制造質量得到可靠保證,在激光切割條件下,金屬材料能夠保持完整形態不變,在有效節約加工材料的同時,能夠提高工作效率,降低成本,從而保障生產加工的綜合經濟效益。
就農業機械制造來看,其需要以厚度較大的金屬材料作為支持,以促進機械制造加工各項操作的順利開展。一般加工制造方法無法滿足農業機械制造的綜合要求,無法達到加工目的,并且所制造的農業機械精準度不足。而激光技術的合理應用,具有較強的穿透力,通過激光切割技術,即便是相對厚重的金屬板也能夠實現有效切割,保證工件制造精度,在農業機械制造中的應用,為機械產品質量與精度提供可靠保證,并降低機械制造材料成本,因而具有良好的應用價值。
2.2激光焊接技術
激光焊接技術在當前農業機械制造中也發揮著重要的作用,一般焊接技術是無法與之相媲美的。激光光束能夠實現能量的聚集,而激光焊接技術正是通過能量的聚集將光束照射到待焊接工件表面,促使其部分溶解,之后進行規范焊接并加以冷卻處理。激光焊接技術在實際應用中具有熔池凈化功能,保證金屬焊縫絕對純凈,從而對相同或不同的金屬材料進行規范焊接。激光焊接技術是基于熱傳導原理的基礎上所實現的,當激光照射于材料面時,表面受熱并逐步向內分散,內部受熱并使得工件熔化,促使熔池形成,為焊接操作的順利進行提供可靠保證。在焊接過程中,部分金屬器械部位難以靠近,傳統焊接技術無法得到有效應用,焊接難度較大,而激光焊接技術則能夠實現遠距離、零接觸焊接,應用便捷程度較高。
激光焊接技術在農業機械制造中的應用,通過其自身良好的電磁學性能、機械性能以及抗腐蝕性能,能夠在一定程度上控制焊接材料變形問題,保證后重金屬穿透效果,從而提高農業機械制造的精準度與可靠性。在農業機械制造中可以對激光焊接技術加以引進與應用,包括播種機、收割機等,此類設備與地面接觸較多,往往會產生較大的阻力,從而對機械設備接觸面磨損較為嚴重。通過激光焊接技術的合理應用,能夠有效提高農業機械焊接面質量,延農業機械使用壽命,并有助于優化農業機械的使用性能,推進農業生產活動的高效開展。
2.3激光快速成型技術的應用
激光快速成型技術的應用較為先進,該技術的工作原理主要通過將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅動和新材料等技術集成綜合運用集成。與傳統制造方法相比具有互換性高,復制性好,成本低,加工周期短等優點。激光快速成型技術采用非接觸的加工模式,沒有傳統加工的殘余力問題,工具的更新問題,無切割、噪聲等,有利于保護環境;可實現快速鑄造,快速模具制造,特別適用于新品的開發和單件零件的生產。據資料顯示,采用激光快速成型技術后,制造費用可降低50%以上,加工周期可縮短至80%,具有很大的優越性。但這一優越性在農業機械制造中的運用還比較有限,主要是由于農機制造向來都是以傳統的制造方式生產,對激光技術的了解不足,沒有投入到使用中。但隨著農業工業化的繼續發展,農機制造企業自身的實力也不斷提高,市場對農機產品的質量方面有更高的要求,激光加工技術在農機制造方面的應用趨勢不可避免。
3 結束語
總而言之,為促進激光技術的優越性及獨特性得到充分發揮,加大力度探討激光技術在農業機械制造中的應用是非常必要的。激光技術具有廣闊的發展前景,在工業、化學、電子等行業內得到廣泛應用,基于其時間控制性與空間控制性能夠促進農業機械制造各項工作的高效開展,從而為社會生產活動提供可靠的技術支持,促進社會經濟的不斷發展進步。
參考文獻:
中圖分類號:TG47 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)14-0120-01
焊接技術作為生產汽車的必要技術,其存在很多的優勢,同時也面臨著諸多挑戰。一方面材料在新的時代已經產生了一些變化,實現了從黑色金屬向有色金屬的過渡,實現了從金屬材料向非金屬材料的過渡,材料的結構和功能也發生了一些變化,實現了從多維性材料向低維性材料的過渡。現在單一的材料已經不常見了,復合材料的應用在增多,新材料應用于汽車制造業必然對焊接技術提出了更高的要求。本文對焊接新技術進行分析,闡述焊接技術在汽車生產中的應用。
1 焊接技術在轎車生產中的應用
在汽車的生產過程中,人們運用電阻焊接的方法,這種方法運用電學、傳熱學和冶金學等多門學科,因此,要想使焊接質量提高,就必須對電學的相關因素進行控制。電阻焊接工藝是在制定參數的基礎上實現的,現在隨著計算機技術的高速發展,實現了數值模擬技術,計算機實現了對數據的篩選工作,人們在車間就不用再花費大量的時間來篩選數據,節約了大量的人力、物力和財力,提高了汽車制造商的經濟效益。尤其是在近幾年來汽車制造業的蓬勃發展,在汽車車身的薄板結構的裝配過程中,使用電阻焊接的方法,采用鋁合金等新的復合材料,增強了焊接的性能。
2 自動焊接技術的特征
自動焊鉗是由鉗身、電極、加壓器和安裝板等組成。電極直接應用于導電,形成焊接點,并可以發揮良好的散熱效果,根據焊接的位置和周圍工件形狀的差異,電極可以制作成彎形、直形和帽形,在進行焊接時,電極帽和電極桿要頻繁地與零件接觸,要承受焊接時帶來的壓力,因此,電極帽和電極桿容易發生變形和磨損,因此,需要經常更換電極帽和電極桿。為了在焊接過程中節約材料,要將電極進行分離式設計,將電極的夾頭和電極帽分開設計,夾頭和電極帽用椎體進行連接,這樣容易被磨損的電極桿就可以設計成能互換的通用件,這樣就提高了焊鉗的使用效率。
自動焊鉗有氣壓和油壓兩種加壓動力源,氣壓系統的結構特別簡易,且可靠性比較高,系統的反應速度快,系統的使用效率高,因此,氣動加壓的方法被汽車制造業廣泛應用。氣缸應該確保焊接時有充足的焊接壓力,它的大小應當根據焊接部位的沖壓件沒有壓痕為標準,同時要確保焊接的牢固,在對薄板進行焊接時,壓力一般在3000-5000N,為了保障氣缸的外形尺寸比較合理,一般在焊接時采用活塞增壓氣缸。
在電極臂內應該設置冷卻水管,是焊鉗在工作時可以行使冷卻水循環的通路,確保電極具有良好的冷卻設施。
安裝板是自動焊接技術與運動機構的結合體,整個焊接過程是通過安裝板的連接實現各點的連接的。安裝板與焊鉗之間的位置要根據焊接的要求來設定,在實際情況下,一定要保障自動焊鉗與機械裝置之間是絕緣的,通過使用絕緣套和絕緣墊片來實現兩者的絕緣。
3 車身自動焊接技術分析
自動焊鉗通過安裝板與運動機構連接,采用機械裝置的驅動力來完成“原位―到位―焊接―移位―再焊接―回位”的操作,完成每個位置的焊接后,可以將自動焊鉗看作三自由度的機器人,這樣可以高效地對工件進行定位,同時又能提高焊接的效率,減少人力耗損。
1)運動形式。自動焊鉗在車身的焊接工作中可以確定焊接點,也可以采用自動焊鉗進行多個焊接點的連接,自動焊鉗按照基座的運動形式可以分為固定式焊接、旋轉式焊接和移動式焊接。
在焊接的過程中,自動焊鉗的電極的閉合位置的確定應該根據工件數模的原理來確定,電極的方向必須與焊接處的工件面成垂直狀態,與焊接夾具的工作原理相同,自動焊鉗在不工作的時候,應該將工件取出。進行焊接時,可以按照固定的支架將自動焊鉗與焊臺連接,在實際的操作中常常避開與工件的干涉,將自動焊鉗移動。自動焊鉗在氣缸的驅動中進旋轉,這種措施比較簡單、可靠,已經被廣泛地應用于汽車制造中。
2)自動焊接系統。自動焊接系統是由自動焊鉗、焊鉗變壓器、時間調節裝置和二次回路構成的,焊接的變壓器與整流器可以為焊接工作提供電力資源,一臺焊接變壓器只能給一把焊鉗提供電源。時間調節器將焊接電流的頻率改變,起到調節焊接時間的作用。二次回路實現了焊接變壓器與自動焊鉗的鏈接,使之形成焊接的二次回路,二次回路是由銅電極和二次電纜組成,銅電極和焊鉗的運行狀態是由行程開關控制的,形成開關對銅電極的運行狀態檢測后將檢測信號發送到主控制系統,協調焊鉗的運行,整個焊鉗在主控制系統的控制下實現自動的焊接。
驅動氣缸為焊鉗提供驅動力,速度的調整采用的是出口節流的方式,保證焊鉗具有較大的啟動速度,可以平穩地運行,焊鉗具有較強的緩沖能力。加壓氣缸為自動焊鉗提供了加壓力。焊鉗的壓力與焊點處部件的厚度密切相關,因此,要對減壓閥進行控制,從而對進氣壓力進行調節。
4 焊接技術在汽車制造業中應用的趨勢
現在,機器人焊接技術已經廣泛應用于汽車制造業,汽車的底盤、導軌和座椅的框架都需要焊接技術。自動化柔性生產技術的發展,使機器人焊接技術集靈活性和自動化于一體,實現了焊接生產線的自動化。機器人焊接技術安裝了焊鉗存儲庫,焊接工人可以根據焊接的不同位置從存儲庫中自行選擇合適的焊鉗,傳輸設施已經實現了無人駕駛的柔性化更好的感應型導向車。隨著汽車制造業的不斷發展,汽車車身的焊接技術也實現了自動化發展,現代化的管理方法與先進的焊接技術的統一,對汽車制造業的發展具有重大的意義。
5 結束語
近年來,國內外都比較重視焊接技術的發展和改善,焊接技術的發展對提高產品質量和性能,提高制造業生產效率,減少生產過程中成本的消耗具有深遠的意義。焊劑技術作為汽車制造業不可或缺的加工技術,在迅猛發展的同時也受到了信息化巨浪的沖擊。我國為了促進汽車制造業的進一步發展,應該將計算機技術與焊接技術統一,改進對焊接程序的編制,減少現場調試的時間,通過計算機技術高效而準確地獲取焊接的信息,以此來提高我國汽車制造業的水平,使汽車制造業的經濟效益和社會效益有所提高。
參考文獻
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隨著焊接工藝在汽車制造中的不斷應用和發展,對于焊接的功能實現和外觀都有著不斷提高的要求,為適應社會需求,人們不斷研究新的焊接技術工藝,以達到高質量、高效率、成本低、美觀大方的目的。混合激光焊接技術的應用,讓我們離目標越來越近。
一、混合激光焊接技術的工作原理
混合激光焊接技術是采用傳統的金屬及氣體電弧焊和激光焊接技術的優點,進行合理化結合,主要利用電弧加熱填充金屬和工件,達到金屬融合的效果。
混合激光焊接技術受氣體等因素的影響較多,為達到降低機器成本的目的,我們要通過對各個有影響的參數進行控制,減小諧振腔的尺寸,降低混合激光焊接技術的供能成本,確定混合激光焊接中焊絲的給進位置。激光推動焊絲進入熔融焊池,降低熔融焊絲所需的二次能量,這個過程中為提高焊接速度,我們采用了拖尾式的混合激光焊接技術進行焊絲給進。混和激光焊接的電弧在焊絲填充到達尾部時產生等離子,并對基底材料進行蒸發,這時會在熔融焊接池的邊緣出現一個小凹陷,這個凹陷能夠起到降低激光光束需要穿透的深度,提高了穿透性能。
二、混合激光焊接技術的特點
混合激光焊接技術在汽車制造中的應用有以下特點:(1)在進行混合激光焊接過程中添加的輔助材料,施加給焊縫晶格組織的影響,使得焊縫的韌性較高;(2)熔深更大,焊縫焊接能力強;(3)減少人工,減少投資;(4)焊縫背面下垂在沒有燒穿時的適用范圍更加廣泛;(5)焊接速度快;(6)焊接熱量產生的少;(7)焊縫的寬度和突出小,強度高;(8)生產效率高;(9)光學設備配置性能高;(10)對焊接產生的縫隙彌補合理,效果高;(11)鈑金件縫隙的連接能力提高;(12)提高車身剛度,提升汽車安全性;(13)車身重量減小,有省油效果;(14)焊接精度高;(15)前期投入太高,包括配套設備和保護氣體的投資。
三、混合激光焊接技術中對保護氣體的選擇
現在在汽車制造中使用最多的是二氧化碳、氬和氦等氣體作為電弧和熔池的保護氣體,在這些保護氣體中,氦氣控制粒子大小最為合理,這是由其平均蒸汽粒子最小決定的。但是在電離率和等離子體電壓方面,氦氣雖然有著很大的優勢,但是分子質量卻比氬氣小。因此,我們發現,在選用氦氣作為保護氣時,只有保證流速足夠能將激光光束路徑上的金屬進行蒸發并排出,雖然效果非常好,但是氦氣的價格卻較高,這無疑是增加了焊接成本,增加了汽車整車成本。為了彌補氦保護氣的價格缺陷,同時實現抑制等離子體,排出蒸汽粒子,達到優化保護氣,降低成本的目的,我們引進了使用40%~50%的氬氣混合氣體,這種混合氣體的比重越高,對于排除蒸汽粒子的流速需要就越低。混合氣體在汽車制造中進行焊接工藝時產生的惰性對焊接起到加速的作用,降低報廢率。將二氧化碳或者氦氣按照一定的比例混合氬氣,用于混合激光焊接過程中的二次保護氣,使焊接的性能得到很大的提高,產生電弧電壓更高,焊珠的外形擴大,增強了電弧穩定性。因為這些氣體的價格高昂,因此在運輸過程中一定要確保安全,同時還要相對更為經濟,這樣我們才能真正達到降低制造成本的目的。
四、混合激光焊接技術在現代汽車制造中的應用
隨著激光焊接技術的不斷發展,各個汽車企業紛紛引進最新的焊接工藝,直接影響著其在汽車制造業中的行業競爭力,混合激光焊接技術的種種優點在汽車制造中發揮充分,可以大大降低制造成本,提高鋁合金材料性能,已經在大眾、寶馬等知名制造公司。例如:寶馬5系列轎車的鋁合金隔板;大眾Phaeton D1的車門;大眾Golf、Audi A4和A6、Passat的車頂等等。在汽車制造中使用混合激光焊接技術的主要汽車公司有:大眾、通用、奔馳、日產、菲亞特、福特、寶馬、豐田,還有國內的奇瑞。
目前,混合激光焊接技術已經被廣泛應用于汽車制造業中,并不斷完善,推動汽車制造業的發展,同時汽車制造業的飛速發展,不斷提出新的需求,從而反過來促進混合激光焊接技術的不斷優化。為了滿足人們對汽車質量、功能和外觀的新需求,要求我國汽車制造企業一定要根據實際情況,引進最新的焊接工藝,提高汽車制造中的工作效率和產品質量,同時降低成本,從而達到企業穩定、持續發展的目標。因此,在汽車制造中廣泛應用混合激光焊接技術等先進工藝,已經成為國內汽車業內人士的關注。在汽車制造業的發展中,混合激光焊接技術的優化,降低成本,運輸的經濟性和安全性仍需要我們不斷探索,推動我國汽車制造業的快速發展。
一、激光焊接技術的基本原理
激光焊接就是以激光為熱源進行的焊接。激光是一束平行的光,用拋物面鏡或凸透鏡聚光,可以得到高的功率密度。與電弧焊接的功率密度102~104kw/cm比較,聚集的激光束可以得到105~108kw左InZ的功率密度。用功率密度高的熱源進行焊接,可以得到熔深較大的焊縫。激光焊接可以得到與電子束焊接同樣熔深的焊縫。激光焊接可使表面溫度迅速上升,激光照射完后迅速冷卻,可以進行熔融或非熔融的表面處理。當功率密度大于103kw/c耐時,可進行熔深較大的焊接。這時,在大氣中熔融金屬容易被氧化。因此,要用Ar、He、CO,等氣體密封焊接部位。尤其是提高功率密度時,瞬間從光束中熔融金屬被排出,這時若輔以高壓氣體吹掃,可促進熔融金屬排出,適宜進行開孔或切斷。激光焊接最大的特點是選擇適合的焊接材料和功率密度,可以得到穩定的焊接形態。激光焊接有兩種基本方式:傳導焊與深熔焊。這兩種方式最根本的區別在于:前者熔池表面保持封閉,而后者熔池則被激光束穿透成孔。傳導焊對系統的擾動較小,因為激光束的輻射沒有穿透被焊材料,所以,在傳導焊過程中焊縫不易被氣體侵人;而深熔焊時,小孔的不斷關閉能導致氣孔的產生。傳導焊和深熔焊方式也可以在同一焊接過程中相互轉換,由傳導方式向小孔方式的轉變取決于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脈沖持續時間。激光脈沖能量密度的時間依賴性能夠使激光焊接在激光與材料相互作用期間由一種焊接方式向另一種方式轉變,即在相互作用過程中焊縫可以先在傳導方式下形成,然后再轉變為小孔方式。可以調節激光焊接過程中各因素相互作用的程度,使得小孔建立以后能夠在脈沖間歇階段收縮,從而減小氣體侵入的可能性,降低氣孔產生的傾向。
二、激光焊接技術的應用領域
(1)制造業領域。20世紀80年代后期,千瓦級激光器成功應用于工業生產,而今激光焊接生產線已大規模出現在汽車制造業,成為汽車制造業突出的成就之一。90年代美國通用、福特和克萊斯特公司竟相將激光焊接引入汽車制造,盡管起步較晚,但發展很快。日本的本田和豐田汽車公司在制造車身覆蓋件中都使用了激光焊接和切割工藝,高強鋼激光焊接裝配件因其性能優良在汽車車身制造中使用的越來越多。(2)粉末冶金領域。隨著科學技術的不斷發展,許多技術對材料有特殊要求,應用冶鑄方法制造的材料已不能滿足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造優點,在某些領域如汽車、飛機、工具刃具制造業中正在取代傳統的冶鑄材料,隨著粉末冶金材料的日益發展,它與其它零件的連接問題顯得日益突出,使粉末冶金材料的應用受到限制。在20世紀80年代初期,激光焊以其獨特的優點進入粉末冶金材料加工領域,為粉末冶金材料的應用開辟了新的前景,如采用粉末冶金材料連接中常用的釬焊方法焊接金剛石,由于結合強度低,熱影響區寬特別是不能適應高溫及強度要求高而引起釬料熔化脫落,采用激光焊接可以提高焊接強度以及耐高溫性能。(3)電子工業領域。激光焊接在電子工業中,特別是微電子工業中得到了廣泛的應用。由于激光焊接熱影響區小,加熱集中迅速、熱應力低,因而正在集成電路和半導體器件殼體的封裝中,顯示了獨特的優越性,在真空器件研制中,激光焊接也得到了應用,。傳感器或溫控器中的彈性薄壁波紋片其厚度在0.05~0.1mm,采用傳統焊接方法難以解決,電弧焊容易焊穿,等離子焊穩定性差,影響因素多,而采用激光焊接效果很好。(4)生物醫學領域。生物組織的激光焊接始于20世紀70年代,Klink等及Jain用激光焊接輸卵管和血管的成功及顯示出來的優越性,使更多研究者嘗試焊接各種生物組織,并推廣到其它組織的焊接。有關激光焊接神經方面,目前國內外的研究主要集中在激光波長、劑量及對功能恢復及激光焊料選擇等方面,劉銅軍在激光焊接小血管及皮膚等基礎研究的基礎上又對大白鼠膽總管進行了焊接研究。激光焊接方法與與傳統的縫合方法比較,激光焊接具有吻合速度快,愈合過程中沒有異物反應,保持焊接部位的機械性質,被修復組織按其原生物力學性狀生長等優點,將在以后的生物醫學中得到更廣泛的應用。(5)其他領域。在其他行業中,激光焊接也逐漸增加,特別是在特種材料焊接方面,我國進行了許多研究,如對BT20鈦合金、HE130合金、Li-ion電池等激光焊接。德國玻璃機械制造商Glamaco Coswig公司與IFW接合技術與材料實驗研究院合作開發出了一種用于平板玻璃的激光焊接新技術。
參 考 文 獻
[1]游德勇,高向東.激光焊接技術的研究現狀與展望[J].焊接技術.2008(4)
激光焊接已逐漸受到人們關注,激光焊接技術擁有高精度、高質量、低變形、高速度和高效率的特點。1970年以后,隨著金屬鋁等焊接物質的研制成功,激光焊接技術在其他領域中也得到推廣和應用。尤其是在制造業,冶金業以及生物醫學方面應用較為廣泛。后來,隨著航天技術的發展,激光焊接技術逐漸被應用到了航天領域。
1 國內外焊接技術中激光焊接技術的研究現狀
1.1 國外激光焊接技術的研究現狀
目前國外的激光焊接技術已比較成熟,以美國為首的發達國家非常注重激光焊接技術的發展狀況。將激光焊接技術列入國家的發展計劃當中,并投入大量資金用于激光焊接技術的研究與人員的培訓。發展過程中也注意傳統產業的優勢,做到激光焊接技術與傳統產業相結合。由于發展比較早,目前發達國家的激光焊接技術存在很多優勢,主要有,熱影響區極小,而且焊接過程中無熱損傷的現象,焊接速度比一般的烙焊要快10-100倍。焊接點極小,最大程度的避免了雜質的污染和腐蝕程度,此外,焊點的抗裂性能也非常高。
1.3 國內激光焊接技術的研究現狀
國內焊接技術由于起步比較晚,發展也相對緩慢。近年來,由于政策的要求以及環保的需要,激光技術才逐漸被廣泛應用。對激光焊接的研究也主要集中在激光焊接的形成機理、檢測、分析、控制等。一些高校也逐漸開展激光焊接的相關課程,比如通過分析超細粒鋼的焊接性及激光焊接的特點,進行了400MPa和800MPa種超細晶粒鋼的激光焊接試驗。目前國內對于高強度的激光焊接焊性方面的研究還存在很多不足的地方,缺少很多相關數據,還需要培訓更多的專業人員進行深入研究。
2 焊接技術中激光焊接技術的應用
隨著激光焊接技術的逐漸成熟,其應用領域也不斷擴大。但是由于激光焊接設備的成本和維修費用比較高,除了一些大批量生產或者規模零件焊接的行業,激光焊接技術很少應用。歐美的激光焊接技術主要應用于金屬加工業和汽車制造業,而亞洲地區的激光焊接技術較多的應用于半導體工業和電器工業。
2.1 制造業的應用
在國外,激光焊接技術在轎車制造中應用十分廣泛,并以比較高的速度增長。日本在世界上首次成功開發了將YAG激光焊用于核反應堆中蒸汽發生器細管的維修;激光焊接技術在造船中也比較普遍,傳統焊接工藝中的焊后變形是造船業面臨的主要問題,而激光焊接由于具有焊后熱影響區小、熱損傷小、焊后抗裂性能高的特點,焊后基本沒有明顯的變形;由于采用激光焊接,一定程度上減輕了船身的重量,在造船業中發揮了很重要的作用。
2.2 冶金行業的應用
現如今,越來越多的粉末冶金材料走向市場,它與其他零件的連接問題逐漸顯現出來,使粉末冶金的應用受到限制。而激光焊接技術由于結合強度低、焊接輕度高以及很好的耐高溫性為粉末冶金材料的發展開辟了新的道路。
2.3 汽車工業的應用
汽車工業作為發達國家的重要經濟來源一直就是各國研究的重點。激光焊接技術在提高車身強度的同時也大大減輕了車身重量,降低了汽車的生產成本。目前激光焊接技術在很多中高檔汽車中已廣泛使用。
2.4 電子工業的應用
由于激光焊接技術在焊接過程中對機械的損傷程度較小而且大都可以避免,特別符合電子行業的要求。激光技術的高精度、無污染、熱影響區小等優點也使得激光焊接技術在電子工業中得到廣泛的應用。目前,激光焊接技術已經逐漸被運用到電子工業中,例如,很多商家均利用激光焊接工藝生產重傳感器。但激光消融、激光電鍍等原理方面還在研究當中。
2.5 生物醫學的應用
1970年以后,有關生物組織的激光焊接開始出現,主要應用于血管和輸卵管的焊接。隨著激光焊接優越性逐漸被研究人員發現,各種生物組織的激光焊接逐漸得到推廣。激光焊接在生物醫學中呈現出不同的焊接優勢。主要有,手術部位吻合速度快。而且愈合過程中沒有異物反應,修復后的組織能夠按照原來的生長特點來生長。研究人員也在進一步研究激光焊機焊接在生物醫學領域的應用。
2.6 航空航天領域的應用
以美國為首的發達國家在20世紀70年代初涉激光焊接技術在航空航天領域的應用。他們培訓了專業的研究人員,對航天工業中的各種容器及輕量級結構立項,開展了長達7年多年的激光焊接應用研究。新的研究成果取代了原有的鉚釗一,提高了機身的強度,減輕了機身的重量。我國在航空航天領域的激光焊接技術也是比較先進的,開始對航天領域中所用的各種合金進行激光焊接技術的研究,并取得了很好的成果,而且已逐漸投入使用。激光焊接由于很高的精密度以及可靠性,使其在該領域應用中顯現的優勢明顯強于其它方法的焊接技術。
2.7 塑料加工中的應用
國外對于塑料加工中的激光焊接已經處于領先水平,而我國仍處于研究開發階段。激光焊接熱損傷小的優點使其在塑料加工方面的優勢突出。焊接過程中激光束大多能夠通過不同層次的材料,而且更容易通過熱傳導被吸收成為焊接區域。塑料加工中的激光焊接比傳統的焊接工藝污染程度更小,質量更好,也為激光焊接技術的應用提供了更廣闊的前景。
3 結語
21世紀以后,隨著激光焊接技術耐高溫、熱損傷小、抗裂性能好等優點逐漸顯現,激光焊接技術的研究領域也將越來越廣泛。研究人員對于焊接技術中的激光焊接研究也在實踐中逐漸進步。激光焊接技術發展到目前,已有逐漸取代傳統焊接技術的趨勢。
參考文獻:
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
焊接技術作為生產汽車的必要技術,其存在很多的優勢,同時也面臨著諸多挑戰。一方面材料在新的時代已經產生了一些變化,實現了從黑色金屬向有色金屬的過渡,實現了從金屬材料向非金屬材料的過渡,材料的結構和功能也發生了一些變化,實現了從多維性材料向低維性材料的過渡。現在單一的材料已經不常見了,復合材料的應用在增多,新材料應用于汽車制造業必然對焊接技術提出了更高的要求。本文對焊接新技術進行分析,闡述焊接技術在汽車生產中的應用。
一、改革開放后引進的先進焊接技術
20 世紀80 年代末,一汽在CA141生產線上采用了兩臺點焊機器人,一臺為聯邦德國KUKA公司生產,一臺由廣州機床所生產,用于焊接駕駛室頂蓋和前后風窗。通過這兩臺機器人的使用,人們看到了焊接機器人生產的優點及應用前景,但由于投資及產品本身的原因,還不能大規模的使用機器人代替人工生產。80 年代后期上海大眾率先與國外合資生產轎車,雖然其焊接工藝方法與國外當時的汽車焊接技術水平相差甚遠,但其大工業化生產轎車的焊接裝配、物流的理念與技術給了我們很大的啟示,并且有了一個讓我們深入了解國外先進焊裝技術的“窗口”,使我們有了現代化轎車生產對總成尺寸精度、零件表面狀態、生產車間環境要求的全新概念。
20 世紀90年代初,一汽與德國大眾合資建設現代化的轎車生產基地,其焊裝線雖然是國外的二手設備,但其投入使用后的自動化程度、物流方式讓許多從事汽車焊接技術的人耳目一新,對現代化汽車生產線有了新的理解和認識。隨后,二汽在其載貨車、輕型車項目中都引進了國外的焊接機器人,其中還有一條無人焊接線,人們切實體會到了機器人焊接技術不僅僅是減少了操作者的數量和勞動強度,對提高產品質量、滿足高標準要求也是必不可少的。可以說,20 世紀90年代以來的技術引進及生產設備、工藝裝備的引進使汽車行業實現了轎車生產的規模化起步,對保證產品質量、實現平穩生產起到了重要作用。但這一結果對國內的焊接設備生產廠家造成了很大沖擊,國內廠家主要在載貨車生產線及轎車配套裝備和單工位焊機方面做了一些工作。
二、焊接技術在轎車生產中的應用
在汽車的生產過程中,人們運用電阻焊接的方法,這種方法運用電學、傳熱學和冶金學等多門學科,因此,要想使焊接質量提高,就必須對電學的相關因素進行控制。電阻焊接工藝是在制定參數的基礎上實現的,現在隨著計算機技術的高速發展,實現了數值模擬技術,計算機實現了對數據的篩選工作,人們在車間就不用再花費大量的時間來篩選數據,節約了大的人力、物力和財力,提高了汽車制造商的經濟效益。尤其是在近幾年來汽車制造業的蓬勃發展,在汽車車身的薄板結構的裝配過程中,使用電阻焊接的方法,采用鋁合金等新的復合材料,增強了焊接的性能。
三、汽車焊接工藝的應用領域分析
在汽車領域中,由于越來越多的高新技術被應用,使得汽車生活更加豐富。對于我國而言,隨著汽車保有量的不斷增加,汽車后市場出現了井噴的狀態。在汽車后市場中,汽車的維修與保養占據著非常重要的地位,也讓汽車的服務產業有了較大的發展。對于汽車的焊接工藝而言,最早是應用于汽車的車身焊接。但是,隨著技術的發展以及車身制造工藝的發展,汽車車身開始使用模具制作,從而降低了因為焊接而造成的車身問題。那么,對于現代化的汽車生產而言,汽車的焊接工藝主要應用于的領域。
第一,在汽車的維修領域中有非常廣泛的應用;汽車維修屬于汽車后市場領域,由于汽車駕駛的過程中,難免會出現碰撞的現象,從而造成了汽車車身或者是相關配件的損壞。因此,在這種情況下,就可以使用汽車的焊接工藝,將損壞的部分采用焊接的方式,從而進行汽車的維修工藝。
第二,人們對于汽車的裝飾和改裝越來越感興趣。雖然在汽車檢測的過程中,對于擅自改裝會進行處罰,但是有車一族們仍然熱衷于對于汽車的改裝和裝飾。其中,對于汽車尾翼的安裝非常常見。汽車安裝尾翼以后,就顯得非常運動動感,有一種非常霸氣的感覺。因此,為了讓汽車的外觀更加個性鮮明,需要對汽車的外觀進行相關的改裝,從而實現車主所需要的效果。而對于尾翼的加裝而言,就一定要采用焊接技術,從而使得汽車的尾翼牢固堅實。因為安裝尾翼還是存在一定的風險的,當車速達到一定程度的時候,就需要保證汽車的尾翼的穩定性。
第三,對于汽車的車身配件的焊接工藝;汽車在使用的過程中,經常需要在配件方面進行焊接,此外對于在配件之間的結合方面,也需要在適當的情況下使用汽車焊接技術。因此,對于汽車的焊接工藝而言,主要在車身焊接、汽車改裝以及汽車配件之間主要進行應用。
四、自動焊接技術的特征
自動焊鉗是由鉗身、電極、加壓器和安裝板等組成。電極直接應用于導電,形成焊接點,并可以發揮良好的散熱效果,根據焊接的位置和周圍工件形狀的差異,電極可以制作成彎形、直形和帽形,在進行焊接時,電極帽和電極桿要頻繁地與零件接觸,要承受焊接時帶來的壓力,因此,電極帽和電極桿容易發生變形和磨損,因此,需要經常更換電極帽和電極桿。為了在焊接過程中節約材料,要將電極進行分離式設計,將電極的夾頭和電極帽分開設計,夾頭和電極帽用椎體進行連接,這樣容易被磨損的電極桿就可以設計成能互換的通用件,這樣就提高了焊鉗的使用效率。
自動焊鉗有氣壓和油壓兩種加壓動力源,氣壓系統的結構特別簡易,且可靠性比較高,系統的反應速度快,系統的使用效率高,因此,氣動加壓的方法被汽車制造業廣泛應用。氣缸應該確保焊接時有充足的焊接壓力,它的大小應當根據焊接部位的沖壓件沒有壓痕為標準,同時要確保焊接的牢固,在對薄板進行焊接時,壓力一般在3000-5000N,為了保障氣缸的外形尺寸比較合理,一般在焊接時采用活塞增壓氣缸。在電極臂內應該設置冷卻水管,是焊鉗在工作時可以行使冷卻水循環的通路,確保電極具有良好的冷卻設施。安裝板是自動焊接技術與運動機構的結合體,整個焊接過程是通過安裝板的連接實現各點的連接的。安裝板與焊鉗之間的位置要根據焊接的要求來設定,在實際情況下,一定要保障
自動焊鉗與機械裝置之間是絕緣的,通過使用絕緣套和絕緣墊片來實現兩者的絕緣。
五、車身自動焊接技術分析
自動焊鉗通過安裝板與運動機構連接,采用機械裝置的驅動力來完成“原位―到位―焊接―移位―再焊接―回位”的操作,完成每個位置的焊接后,可以將自動焊鉗看作三自由度的機器人,這樣可以高效地對工件進行定位,同時又能提高焊接的效率,減少人力耗損。
(一)運動形式。自動焊鉗在車身的焊接工作中可以確定焊接點,也可以采用自動焊鉗進行多個焊接點的連接,自動焊鉗按照基座的運動形式可以分為固定式焊接、旋轉式焊接和移動式焊接。
在焊接的過程中,自動焊鉗的電極的閉合位置的確定應該根據工件數模的原理來確定,電極的方向必須與焊接處的工件面成垂直狀態,與焊接夾具的工作原理相同,自動焊鉗在不工作的時候,應該將工件取出。進行焊接時,可以按照固定的支架將自動焊鉗與焊臺連接,在實際的操作中常常避開與工件的干涉,將自動焊鉗移動。自動焊鉗在氣缸的驅動中進旋轉,這種措施比較簡單、可靠,已經被廣泛地應用于汽車制造中。
(二)自動焊接系統。自動焊接系統是由自動焊鉗、焊鉗變壓器、時間調節裝置和二次回路構成的,焊接的變壓器與整流器可以為焊接工作提供電力資源,一臺焊接變壓器只能給一把焊鉗提供電源。時間調節器將焊接電流的頻率改變,起到調節焊接時間的作用。二次回路實現了焊接變壓器與自動焊鉗的鏈接,使之形成焊接的二次回路,二次回路是由銅電極和二次電纜組成,銅電極和焊鉗的運行狀態是由行程開關控制的,形成開關對銅電極的運行狀態檢測后將檢測信號發送到主控制系統,協調焊鉗的運行,整個焊鉗在主控制系統的控制下實現自動的焊接。驅動氣缸為焊鉗提供驅動力,速度的調整采用的是出口節流的方式,保證焊鉗具有較大的啟動速度,可以平穩地運行,焊鉗具有較強的緩沖能力。加壓氣缸為自動焊鉗提供了加壓力。焊鉗的壓力與焊點處部件的厚度密切相關,因此,要對減壓閥進行控制,從而對進氣壓力進行調節。
六、現代科技在汽車焊接工藝中的應用
隨著現代科技的不斷發展,汽車焊接工藝中也不斷的引入了現代的科技技術。其中最為重要的就是計算機技術,計算機的單片機遠程通信技術以及3Dmax 等技術開始不斷應用到汽車的焊接工藝中。由于人工焊接技術容易在焊接的過程中出現失誤,無法實現循跡操作,從而造成焊接的不完美。因此,采用計算機單片機技術,可以進行程序編譯,將需要焊接的部分利用3Dmax 進行仿真,從而保證在焊接的過程中,其能夠實現完美的循跡焊接,降低了焊接過程中出現的失誤。此外,在焊接的工藝方面,又引入了一些工藝以及化工技術。傳統的高溫焊接技術,不僅僅容易造成傷害,更是對操作人員有一定的影響。因此,使用現在的氬弧焊焊接技術,雖然溫度更高,但是焊接的質量有所提高。對于焊接的接口以及焊面的平整度,都有了顯著的提高。因此,隨著現代科技的不斷發展,促進了多個行業工藝的提升。對于汽車的焊接工藝而言,引入計算機技術并且實現真正的智能化以及自動化焊接,從而讓焊接工藝更加安全方便,有效的提升焊接的效率,保證在焊接的過程中,達到質量的提升以及客戶的滿意提升。總之,要充分適應時代的發展,讓更多的現代科技不斷的應用到汽車的焊接工藝之中,從而保證其在不斷的發展過程中,符合現有時代的發展理念,滿足客戶不斷提升的硬性要求,實現現代化的汽車焊接工藝。
激光焊接過程檢測原理示意圖
七、焊接技術在汽車制造業中應用的趨勢
現在,機器人焊接技術已經廣泛應用于汽車制造業,汽車的底盤、導軌和座椅的框架都需要焊接技術。自動化柔性生產技術的發展,使機器人焊接技術集靈活性和自動化于一體,實現了焊接生產線的自動化。機器人焊接技術安裝了焊鉗存儲庫,焊接工人可以根據焊接的不同位置從存儲庫中自行選擇合適的焊鉗,傳輸設施已經實現了無人駕駛的柔性化更好的感應型導向車。隨著汽車制造業的不斷發展,汽車車身的焊接技術也實現了自動化發展,現代化的管理方法與先進的焊接技術的統一,對汽車制造業的發展具有重大的意義。
八、未來汽車工業發展對焊接技術的需求
汽車技術向著節能、安全、環保的方向發展,凡是對汽車的動力性、經濟性、可靠性、耐久性、操縱穩定性、安全性、低排放等方面有利的焊接技術都將有廣泛的應用空間。如現在載貨車廠也要達到“2mm工程”的目標,轎車車身的生產廠進一步提高了要求。據相關人員介紹,車身上600個激光焊點用一個激光頭只需12min就可以全部焊完。激光焊出的車身整體性好,對減振、安全都有利,但設備投資太大,對零件和維護人員的要求也很高,因此應降低成本,提高普及率。原有的工藝技術水平也有待于進一步提高,如很多汽車零件中對摩擦焊都有相位要求,國內相位摩擦焊技術不過關,引進國外設備價格又非常昂貴,并且擔心維護及改造問題,使得這一工藝的應用受到限制。
目前,國內的焊接裝備生產廠家綜合技術實力不足,不具備設計制造高水平的成套焊裝線的能力。面對汽車行業的激烈競爭又不允許國內的汽車生產廠家用國產的裝備進行試驗,只好成套引進,使得國內焊接裝備生產廠家近年來與國外水平的差距越來越大,一些較大的焊機廠連生存都遇到了問題。國內汽車焊接生產水平與國外逐漸接近,而國內焊接裝備制造水平與國外差距逐漸加大,這一矛盾目前應當予以考慮,僅靠國內焊機廠自身的力量難以解決。總之,汽車制造技術的發展是相當快的,為焊接工作者帶來了挑戰與機遇。
結束語
近年來,國內外都比較重視焊接技術的發展和改善,焊接技術的發展對提高產品質量和性能,提高制造業生產效率,減少生產過程中成本的消耗具有深遠的意義。焊劑技術作為汽車制造業不可或缺的加工技術,在迅猛發展的同時也受到了信息化巨浪的沖擊。我國為了促進汽車制造業的進一步發展,應該將計算機技術與焊接技術統一,改進對焊接程序的編制,減少現場調試的時間,通過計算機技術高效而準確地獲取焊接的信息,以此來提高我國汽車制造業的水平,使汽車制造業的經濟效益和社會效益有所提高。
參考文獻
[1]王磊,張春暉,劉海松. 汽車生產中的焊接技術研究[J]. 硅谷,2014,(14).