焊接自動化技術的現狀與展望介紹
發布時間:
2024-11-17
目前我國的焊接自動化率還不足30%，同發達工業國家的近80%相比差距甚遠。可以預計在未來的10年內，國內自動化焊接技術的水平將以前所未有的速度發展。
隨著數字化技術日益成熟，代表自動化焊接技術的數字焊機、數字化控制技術業已面世并已穩步地進入市場。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大型基礎工程,有力地促進了先進焊接工藝特別是焊接自動化技術的發展與進步。汽車及零部件的制造對焊接的自動化程度要求日新月異。我國焊接產業逐步走向“高效、自動化、智能化”。目前我國的焊接自動化率還不足30%，同發達工業國家的近80%差距甚遠。從20世紀末國家逐漸在各個行業推廣自動焊的基礎焊接方式——氣體保護焊，來取代傳統的手工電弧焊，現已初見成效。可以預計在未來的10年，國內自動化焊接技術將以前所未有的速度發展。
高效、自動化焊接技術的現狀
20世紀90年代，我國焊接界把實現焊接過程的機械化、自動化作為戰略目標，已經在各行業的科技發展中付諸實施，在發展焊接生產自動化和過程控制智能化，研究和開發焊接生產線及柔性制造技術，發展應用計算機輔助設計與制造技術等方面，取得了長足的進步。
(1)熔化極氣體保護焊逐漸取代手工電弧焊將成為焊接的主流。預計未來10年內，實芯焊絲占焊材消耗量的比例會由現在的15%增長到30%;藥芯焊絲由現在的2%增長到20%;埋弧焊焊材也將在10%的水平上繼續增長。其中藥芯焊絲的增長幅度明顯加大，在未來20年內會超過實芯焊絲，最終將成為焊接中的主導產品。
(2)高效、節能并能夠自動調節焊接參數的智能型逆變焊機將逐漸取代手弧焊機和普通晶閘管焊機，而且焊機的操作趨向于簡單化、智能化，以符合當今淡化操作技能的趨勢。
(3)在汽車、造船、工程機械和航空航天等領域，適用于不同場合的智能化焊接機器人較為廣泛的應用，大幅度提高了焊接質量和生產效率。廣大焊接工作者為推廣高效、自動化的焊接技術做出了艱苦的努力，并取得了很大的發展，從而使我國制造業焊接自動化水平有了明顯的提高。
推進焊接自動化進程，學習、吸收、借鑒、提高是十分重要的環節，應加強現有工藝的學習和提高。由于現有工藝多為手工操作，有其局限性，但如果在學習的基礎上利用現代自動化技術進行嫁接改造，往往就可以實現一定的突破。
焊接自動化技術的展望
電子技術、計算機微電子信息和自動化技術的發展，推動了焊接自動化技術的發展。特別是數控技術、柔性制造技術和信息處理技術等單元技術的引入，促進了焊接自動化技術革命性的發展。
(1)焊接過程控制系統的智能化是焊接自動化的核心問題之一，也是我們未來開展研究的重要方向。我們應開展最佳控制方法方面的研究，包括線性和各種非線性控制。最具代表性的是焊接過程的模糊控制、神經網絡控制，以及專家系統的研究。
(2)焊接柔性化技術也是我們著力研究的內容。在未來的研究中，我們將各種光、機、電技術與焊接技術有機結合，以實現焊接的精確化和柔性化。用微電子技術改造傳統焊接工藝裝備，是提高焊接自動化水平的根本途徑。將數控技術配以各類焊接機械設備，以提高其柔性化水平和質量控制水平，是我們當前的一個研究方向;另外，焊接機器人與專家系統的結合，實現自動路徑規劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能，是我們近期研究的重點。
(3)焊接控制系統的集成是人與技術的集成和焊接技術與信息技術的集成。集成系統中信息流和物質流是其重要的組成部分，促進其有機地結合，可大大降低信息量和實時控制的要求。注意發揮人在控制和臨機處理的響應和判斷力，建立人機對話的友好界面，使人和自動系統和諧統一，是集成系統的不可低估的因素。
(4)提高焊接電源的可靠性、質量穩定性和可控性，以及優良的動感特性，也是我們著重研究的課題。應開發研制具有調節電弧運動、送絲和焊槍姿態，能探測焊縫坡口形狀、溫度場、熔池狀態、熔透情況，適時提供焊接規范參數的高性能焊機，并應積極開發焊接過程的計算機模擬技術。總之，使焊接技術由“技藝”向“科學”演變，是實現焊接自動化的一個重要方面。
本世紀的頭十五年，將是焊接行業飛速發展的有利時期。我們廣大焊接工作者任重而道遠，務必樹立知難而上的決心，抓住機遇，為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。
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