目前我國的焊接自動化率還不足30%,同發達工業國家的(de)近80%相比差距甚遠。可以預計在未來的10年(nián)內,國內自(zì)動化(huà)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(huà)焊接(jiē)技術的數字焊機、數字化控製技術業已(yǐ)麵世並已穩步地進入市場。三峽工程(chéng)、西氣(qì)東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大型基礎工(gōng)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。汽車及零部件的製造對焊接的(de)自動化程(chéng)度要求日新月異。我國焊接產業逐步走向“高效、自(zì)動化、智能化”。目前我國的焊接自動(dòng)化率還不足30%,同發達工業國家的近80%差距甚遠。從20世(shì)紀末國家(jiā)逐漸在各個行業推(tuī)廣自動(dòng)焊的(de)基礎焊接方(fāng)式——氣體保護焊,來取代傳(chuán)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(jiē)技術將以前(qián)所未有的速度(dù)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(chéng)的機械化、自動(dòng)化作為(wéi)戰略目標,已經在各行業(yè)的科技發展中(zhōng)付諸實施,在發展焊接生產自動化和過程控製智能化,研究和開發焊(hàn)接生產線(xiàn)及(jí)柔性製造技術(shù),發展應用計算機輔助設計與製造技術等方(fāng)麵(miàn),取得了長足的進步。
(1)熔化極氣體保護焊(hàn)逐漸(jiàn)取代手工(gōng)電弧焊將成為焊(hàn)接(jiē)的主流(liú)。預(yù)計未來10年內,實芯焊絲占焊材消耗量的比例會由(yóu)現在的15%增長到30%;藥芯焊絲由現在的2%增長到(dào)20%;埋弧焊焊材也將在10%的水平(píng)上(shàng)繼(jì)續增長。其中藥芯焊絲(sī)的增長幅度明顯加大(dà),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、節能並能夠自動調節焊接參數的智(zhì)能型逆變焊機將(jiāng)逐漸取代手弧焊機和普通晶閘管焊機,而(ér)且焊(hàn)機的操作(zuò)趨向於簡單化、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(háng)天等領域,適用於不同場合的智能化焊(hàn)接機器人較為廣泛的應用,大幅度提高(gāo)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(le)艱苦的努力,並取得了很大的發展,從而使我國製(zhì)造業焊接自動化水平有了明顯的提(tí)高。
推進焊接自動化(huà)進(jìn)程,學習、吸收、借鑒、提高是十分重要的環節,應加強現有(yǒu)工藝的學習(xí)和提高。由於現有工藝多為手工操作,有(yǒu)其局限性,但如果在學習的基礎上利用(yòng)現代自動化技術進行嫁接改(gǎi)造,往往就可以實現一定的突破。
焊接自動化技術的展望(wàng)
電子技術、計算機微電子(zǐ)信息和自(zì)動化技術的(de)發展,推動了焊接自動化技術的發展(zhǎn)。特別是數控(kòng)技術、柔性(xìng)製造技(jì)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)焊接過程控製係統的智能化是焊接自動化的(de)核心問題之一,也是我們未來開展研究的重要方向。我(wǒ)們應(yīng)開展最佳控製方法(fǎ)方(fāng)麵的研究,包(bāo)括線性和(hé)各(gè)種非線性控製。最具代表性的(de)是焊接過程的模(mó)糊控製、神經網絡控製,以及專家係統的研究。
(2)焊接柔性化(huà)技術也(yě)是我(wǒ)們著力研(yán)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(què)化和柔性化。用微電子技術改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備,是提高焊接自動化(huà)水平的(de)根本途徑。將數控技術配以各類焊接機械設備,以(yǐ)提高其柔性化水平和(hé)質量控(kòng)製水平,是我們當前的一個研究方(fāng)向;另外,焊接機器人與專家係統的結合,實現自動路徑規劃(huá)、自動校正軌跡、自動控製熔深等功能,是我們(men)近期研究(jiū)的重點。
(3)焊接控(kòng)製係統的集成(chéng)是人與技術的集成和焊(hàn)接技術與信息技術的集成。集成係統中信息流(liú)和(hé)物(wù)質(zhì)流是其重要的組成部分,促進(jìn)其有機(jī)地結合,可大大降低信息(xī)量(liàng)和實時控製的要求(qiú)。注意發揮人在控製和臨機(jī)處理(lǐ)的響應和判斷力(lì),建立人機對話的友好界(jiè)麵,使(shǐ)人和自(zì)動(dòng)係統和諧統一,是集成係統的不可低估的因素。
(4)提高焊(hàn)接電源的可靠性、質量穩定性和可控性,以及優良的(de)動感(gǎn)特性,也是(shì)我們(men)著重研究的課題。應開發研製具有(yǒu)調節電弧運動、送絲(sī)和(hé)焊槍姿態(tài),能(néng)探測焊(hàn)縫坡口形狀、溫度場、熔池狀態(tài)、熔透情況,適時提供焊接規範參數(shù)的(de)高性能焊機,並應積極開發焊接過(guò)程的計算機模擬技術。總之(zhī),使焊接技術由“技藝”向“科學”演變,是實現焊接自動化(huà)的一個重要(yào)方麵。
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(men)廣大焊接工作者任重而道遠,務必樹立知難而上的(de)決心(xīn),抓住機遇,為我(wǒ)國焊接自動化水平的提高而努力奮(fèn)鬥。

