焊接现状及国内外发展概况

焊接现状及国内外发展概况

【论文题名】焊接现状及国内外发展概况

【论文作者】李欣

【作者专业】材料科学与工程

【关键词】焊接绿色环保机器人自动化控制焊接专机

【摘要】

焊接介绍：

我国焊接现状：我国在焊接领域起步较晚，五六十年代随着重工业的发展，焊接设备也主要从前苏联引进。发展到同苏联断交的七十年代，我国才陆续加强了在焊接领域的重视，建设了主要的焊接设备制造厂。

随着经济的发展，尤其是改革开放之后的几年，在制造业中焊接成为重要的加工工艺方法之一，广泛用于机械制造、航空航天、能源交通、石油化工、建筑等行业。也就是基于此，我国对焊接相关设备的需求急速增长，各地相继建立了许多中小型的焊接设备生产厂。发展至今，我国已有10多家焊接设备生产企业，其中多数已实现大批量的生产。

在发展初期，我国生产的焊接设备大多是比较简单的焊接操作机、滚轮架、变位机、翻转机等，多数都是人工或少数的半自动性质，在自动化程度上比较低。进入80年代后，在我国大量引进成套焊接设备下，促使我国在焊接方面的成套性、自动化、设备精度等有了很大的提高。在自动化焊接技术方面如机械控制技术、PLC控制技术以及数控系统，焊接的自动化程度有了很大进步。

在焊接领域，我国同国外先进国家还是有很大差距。在20实际80年代初期，工业机器人的应用在先进工业国家开始普及，1996年年底全世界服役的各类工业机器人超过68万台。其中，焊机机器人大约为一半以上。相比之下，我国焊接机器人的数量到2001年达到1040台，其中弧焊机器人占49%，点焊机器人占47%。尤其说随着信息技术、计算机技术、自动控制技术的发展和应用，近10年来，在发达的工业国家，焊接设备的发展更是飞速。如英、美、德和日本等过均有相当规模、先进的焊接设备生产企业。在2001年的第十五届实际焊接与切割博览会上参展的焊接设备厂商多达百家。当下，多数焊接设备采用最先进的自动控制系统、智能化控制系统和网络控制系统等。广泛采用焊机机器人作为操作单元，组成焊接中心、焊接生产线、集成制造系统。

此外，在绿色观念的倡导下，由于焊接本身对环境和人体带来的伤害，加之我国当下焊接的手工化依然广泛存在，寻求新的--环保型的焊接材料也是人们关注的一个焦点。

国内外发展概况：

随着科学技术的发展，焊接已从简单的构件连接或毛坯制造，发展成为制造业中的精加工方法之一。随着制造业的高速发展，传统的手工焊接已不能满足现代高科技产品制造的质量和数量要求；同时，在对环境和人身安全的考虑上，均让我们认识到现代焊接加工正在向着机械化、自动化的方向发展。

焊接自动化主要是指焊接生产过程的自动化。其主要任务就是：在采用先进的焊接、检验和装配工艺过程的基础上，建立不需要人直接参与焊接过程的焊接加工方法和工艺方案，以及焊接机械装备和焊接系统的结构和配置。其核心说实现没有人直接参与的自动焊接过程。焊接自动化主要包括两方面：一是焊接工序的自动化，二是焊接生产的自动化。在焊接自动化方面主要的技术包括：机械技术、传感技术、伺服传动技术、自动控制技术和系统技术。焊接自动化不仅可以大大提高焊接生产率，更重要的可以确保焊接质量，减少人为因素的影响，改善操作环境及对人的伤害。自动化焊接专机、机器人工作、生产线盒柔性制造系统在工程中的应用已成为一种不可阻挡的趋势。据此，国内外发展有如下概况：

1）高精度、高速度、高质量、高可靠性。由于焊接加工越来越向着“精细化”加工方向发展，因此，焊接自动化系统也向着高精度、高速度、高质量、高可靠性方向发展。这要求系统的控制器及软件系统有很高的信息处理速度，电气机械装置有很好的控制精度。

如，机器人和焊接操作机行走机构的定位精度可达0.1mm，移位速度的控制精度可达

0.1%。

2）集成化。焊接自动化系统的集成化技术包括硬件系统的结构集成、功能集成和控制技术集成。现代焊接自动化系统的结构都采用模块化的设计，根据不同用户对系统功能的要求，进行模块的组合。而且其控制功能也采用模块化设计，根据用户需要，可以提供不同的控制软件模块，提供不同的控制功能。

3）智能化。将现今的传感技术、计算机技术和智能控制技术应用于焊接自动化系统中，使其能够在各种复杂环境、变化的焊接工况下实现高质量、高效率的自动焊接。

智能化的焊接自动化系统，不仅可以根据指令完成自动焊接过程，而且可以根据连续实测焊接工件坡口宽度，确定每层焊缝的焊道数及相关参数、覆盖层位置等，而且从坡口底部到盖面层的所有焊道均由焊机自动提升、变道、完成焊接。

4）柔性化。大型自动化焊接装备或生产线的一次投资相对较高，在设计这种焊接装备时必须考虑柔性化，形成柔性制造系统，以充分发挥装备的效能，满足同类产品不同规格工件的生产需要。

5）网络化。由于现代网络技术的发展，也促进那里焊接自动化系统管控一体化技术的发展。通过网络，利用计算机技术、远程通信技术等，将生产管理和焊接过程自动控制一体化，实现脱机编程，远程监控、诊断和检修。

6）标准化、通用化。系统结构、硬件电路芯片、接口的标准化、通用化不仅有利于系统的扩展、外设的兼容，而且有利于系统的维修。

在自动化方面，各种焊接专机的应用也具有重要意义。焊接专机说在世界焊接工程结构中，大多数焊缝具有一定规则的角焊缝和对接焊缝，其中直线焊缝占70%，圆环形焊缝占17.5，复杂的空间去西安焊缝相对较少，因此可以采用价格较低、结构不太复杂而又有一定控制水平的机械装备实现焊接的机械化和自动化。当下，焊接专机以低成本自动化技术与设备更适合发展中国家使用。

参考文献

[1] 胡绳荪. 焊接自动化技术及其应用. 北京：机械工业出版社，2007.2

[2] 亓化振.《马鞍型曲线自动焊接数控系统的研究与开发》，2007.5.31

[3 崔令江，等. 材料成形技术基础. 北京：机械工业出版社

[4 陈铮，周飞等.材料连接原理. 哈尔滨工业大学出版社2001.8