?焊接自動(dòng)化的含義

焊接自動(dòng)化有兩方面的含義：

一是焊接工序的自動(dòng)化，二是焊接生產(chǎn)的自動(dòng)化。

焊接工序的自動(dòng)化是焊接生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，而只有實(shí)現(xiàn)了焊接生產(chǎn)全過程的自動(dòng)化，才能得到穩(wěn)定的焊接質(zhì)量和均衡的焊接生產(chǎn)節(jié)奏，以及較高的焊接生產(chǎn)率。

從某種意義上來說，焊接自動(dòng)化就是采用焊接機(jī)械裝置來代替人工進(jìn)行焊接。

無論是復(fù)雜的機(jī)器人還是簡(jiǎn)單的焊接專機(jī)，都可以構(gòu)成焊接自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。

焊接自動(dòng)化系統(tǒng)的基本單元包括機(jī)械裝置、執(zhí)行裝置、能源、傳感器、控制器和自動(dòng)焊機(jī)。

這其中傳感器是焊接自動(dòng)化系統(tǒng)的感受，傳感與檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳感器的功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。

由于焊接環(huán)境惡劣，一般的傳感器難以直接應(yīng)用。焊接自動(dòng)化的傳感技術(shù)就是要發(fā)展嚴(yán)酷環(huán)境下，能快速、精準(zhǔn)地反應(yīng)焊接過程特征信息的傳感器。

焊接自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然性

我國(guó)焊接自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有必然性，具體體現(xiàn)在以下方面：

提升焊接效率

焊接自動(dòng)化設(shè)備可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，而工人在每工作一段時(shí)間就需要停頓休息，以確保焊工焊接焊縫的質(zhì)量，而自動(dòng)化設(shè)備能夠始終根據(jù)設(shè)定工藝程序進(jìn)行焊接作業(yè)，很大程度上提升了焊接效率。

提升產(chǎn)品質(zhì)量

在采用手工焊接工藝的制造過程中，人工控制焊接過程（起弧、收弧、焊接軌跡及參數(shù)設(shè)置等）的不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定導(dǎo)致焊縫成型不好，容易在焊接部位產(chǎn)生氣孔、裂紋、未熔合等缺陷。在采用自動(dòng)化焊接工藝的制造過程中，電弧燃燒穩(wěn)定，連結(jié)處成分均勻，焊縫成型好、焊縫接頭少、填充金屬熔敷率高。焊接工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的存儲(chǔ)與輸出，可以保證工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性，保證特殊焊接要求的實(shí)現(xiàn)和焊縫質(zhì)量的重現(xiàn)性。

降低營(yíng)運(yùn)成本

隨著勞動(dòng)力成本的不斷上升，焊接自動(dòng)化裝備性能、效率的不斷提高以及價(jià)格的逐漸降低，自動(dòng)化焊接和手工焊接相比較長(zhǎng)期來看具有成本優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，焊接自動(dòng)化裝備具有的效率、穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)使得制造廠商可以較快的收回焊接系統(tǒng)的投入成本并提高焊接質(zhì)量。

焊接接頭的基本類型

焊接結(jié)構(gòu)是由許多部件、元件、零件用焊接方法連接而成的,因此焊接接頭的性能質(zhì)量好壞直接與焊接結(jié)構(gòu)的性能和安全性、可靠性有關(guān)。

焊接接頭的基本類型  

用主要的焊接方法如熔焊、壓焊和釬焊都可制成焊接結(jié)構(gòu),用這些焊接方法連接金屬結(jié)構(gòu)形成不可拆的連接接頭—焊接接頭,分別形成熔焊接頭、壓焊接頭和釬焊接頭,從而構(gòu)成焊接結(jié)構(gòu)。但應(yīng)用廣泛的是熔焊,這里重點(diǎn)介紹熔焊接頭。

1)熔焊接頭:熔焊接頭由焊縫金屬、熔合線、熱影響區(qū)和母材所組成。而焊縫金屬是填充材料和部分母材熔化后凝固而成的鑄造組織。熔焊接頭各部分的組織是不均勻的,性能上也存在差異。

這是由于以上四個(gè)區(qū)域化學(xué)成分和金相組織不同,并且接頭處往往改變了構(gòu)件原來的截面和形狀,出現(xiàn)不連續(xù),甚至有缺陷,形成不同程度的應(yīng)力集中,還有焊接殘余應(yīng)力和變形,大的剛度等都對(duì)接頭的性能有影響,結(jié)果使接頭不僅力學(xué)性能不均勻,而且物理化學(xué)性能也存在差異。

為保證焊接結(jié)構(gòu)可靠地工作,希望焊接接頭具有與母材相同的力學(xué)性能,有些情況下還希望獲得相同的物理和化學(xué)性能,如導(dǎo)電、導(dǎo)磁、抗腐蝕性能和相同的光澤和顏色等。

就焊縫金屬而言,往往形成柱狀晶鑄造組織,一般較母材的強(qiáng)度高且硬,而韌性下降。對(duì)于高強(qiáng)度鋼,采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?如預(yù)熱、緩冷或采用合適的熱輸人也可獲得要求性能的焊縫金屬。一般來說,焊縫金屬?gòu)?qiáng)度相對(duì)母材強(qiáng)度可能要高或低,前者稱為高匹配,后者稱為低匹配。

寬度不大的熱影響區(qū),由于焊接溫度場(chǎng)梯度大,各點(diǎn)的熱循環(huán)大不相同,造成了組織和性能的不同。這種差別和被焊金屬的組織成分、焊接熱輸人有關(guān)。

焊接技巧快拿走不謝：

厚板與薄板的焊接1、用熔化極氣體保護(hù)（GMAW）和藥芯焊絲氣體保護(hù)焊（FCAW）焊接鋼制工件時(shí)，如果工件的板厚超過了焊機(jī)可以達(dá)到的較大焊接電流，將如何進(jìn)行處理？

解決方法是焊前預(yù)熱金屬。采用丙烷、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的氣體對(duì)工件焊接區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為150～260℃，然后進(jìn)行焊接。對(duì)焊接區(qū)域金屬進(jìn)行預(yù)熱的目的是防止焊縫區(qū)域冷卻過快，不使焊縫產(chǎn)生裂紋或未熔合。

2、如果需要采用熔化極氣體保護(hù)焊或藥芯焊絲氣體保護(hù)焊將一薄金屬蓋焊接在較厚鋼管上，進(jìn)行焊接時(shí)如果不能正確調(diào)整焊接電流，可能會(huì)導(dǎo)致兩種情況：

一是為了防止薄金屬燒穿而減小焊接電流，此時(shí)不能將薄金屬蓋焊接到厚鋼管上；二是焊接電流過大會(huì)燒穿薄金屬蓋。這時(shí)應(yīng)如何進(jìn)行處理？

主要有兩種解決方法:

① 調(diào)整焊接電流避免燒穿薄金屬蓋，同時(shí)用焊炬預(yù)熱厚鋼管，然后采用薄板焊接工藝對(duì)兩金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接。

② 調(diào)整焊接電流以適合于厚鋼管的焊接。進(jìn)行焊接時(shí)，保持焊接電弧在厚鋼管上的停留時(shí)間為90%，并減少在薄金屬蓋上的停留時(shí)間。應(yīng)指出，只有當(dāng)熟練掌握這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，才能得到良好的焊接接頭。

3、當(dāng)將一薄壁圓管或矩形薄壁管件焊接到一厚板上時(shí)，焊條容易燒穿薄壁管部分，除了上述兩種解決方法，還有其他的解決方法嗎？

有，主要是在焊接過程中采用一個(gè)散熱棒。如將一個(gè)實(shí)心圓棒插入薄壁圓管中，或?qū)⒁粚?shí)心矩形棒插入矩形管件中，實(shí)心棒將會(huì)帶走薄壁工件的熱量并防止燒穿。一般來說，在多數(shù)供貨的中空管或矩形管材料中都緊密安裝了實(shí)心圓棒或矩形棒。焊接時(shí)應(yīng)注意將焊縫遠(yuǎn)離管子的末端，管子的末端是易發(fā)生燒穿的薄弱區(qū)域。