目前我國(guó)的焊接(jiē)自動化率還(hái)不足(zú)30%,同發達工業(yè)國(guó)家的近80%相(xiàng)比差距甚遠。可以預計在未(wèi)來(lái)的10年內,國內自(zì)動化焊接技術的水平將(jiāng)以前所未有的速度發展。
隨著數字化技(jì)術日益成熟,代表自動(dòng)化焊接技(jì)術的數字焊機、數(shù)字化控製(zhì)技術業(yè)已麵世並已穩步(bù)地進入市場。三峽工程、西氣東輸工(gōng)程、航天工程、船舶工程等國(guó)家大型基礎工程,有力地促進了先進焊接(jiē)工(gōng)藝(yì)特別是(shì)焊接自動(dòng)化技術的發展與(yǔ)進步。汽車及零部件的製造(zào)對(duì)焊(hàn)接的自動化程度要求日新月(yuè)異。我國焊接產業逐步走向“高效、自動化、智能(néng)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(jìn)80%差距甚遠。從20世紀末國家逐漸在各個(gè)行業推廣(guǎng)自動焊的基礎焊接方式——氣體保護焊,來取代傳(chuán)統的手工電弧焊,現已初見成(chéng)效。可以預計在未來的10年,國內自動化(huà)焊接技術將以(yǐ)前所未有的速度發展(zhǎn)。
高效、自動化焊(hàn)接技術的現狀
20世紀90年代,我國(guó)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(shī),在發展焊接生產(chǎn)自動化和過程控(kòng)製智能(néng)化,研究和開發焊(hàn)接生(shēng)產線及柔性製造技(jì)術,發展應用計算機(jī)輔助設計與製造技術等方麵,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(shí)芯焊絲占焊材消耗量的比例會由現在的(de)15%增長(zhǎng)到30%;藥芯焊絲(sī)由現在的2%增長(zhǎng)到20%;埋弧焊焊(hàn)材也將在10%的水平上繼續(xù)增長。其中藥芯焊絲的增長幅(fú)度明顯加大,在(zài)未來20年(nián)內會超過實芯焊絲,最終將(jiāng)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能型逆變焊(hàn)機將逐漸取代手弧焊機和普通晶閘管焊機,而且焊機的操(cāo)作趨向於簡單化、智能化,以符合當(dāng)今淡化操作技能的趨勢。
(3)在(zài)汽車、造船、工程(chéng)機械和(hé)航空航天等領域,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(dù)提高了焊接質量和生產效率。廣大焊接(jiē)工(gōng)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(de)發展,從(cóng)而使我(wǒ)國製造業焊接自動化水平有了明(míng)顯的提高。
推進焊接自動化進程,學習(xí)、吸收、借鑒、提高是十分重要的環節,應加強(qiáng)現有工藝的學習和提高。由於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(yī)定的突破。
焊接(jiē)自動化技術的(de)展望
電子技術、計(jì)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(shù)的發展。特別是數控技術、柔性製造技術和信息處理技術等單元技術的引入,促進了焊接(jiē)自動(dòng)化(huà)技術革命性的發展。
(1)焊接過(guò)程控製係統的智能化是焊接自動化的核心問題之(zhī)一,也是我們未來開展研究的重要方向。我(wǒ)們應(yīng)開展最佳控製方法方麵的研究,包括線性(xìng)和(hé)各種非線性控製。最(zuì)具代表性的是焊接過程的模糊控製、神經網絡控製(zhì),以及專家係統的研究。
(2)焊(hàn)接柔性化技術也是我們著力(lì)研究的內容。在(zài)未來的(de)研究中,我們將各種光(guāng)、機、電技術與焊接技術有機結合,以(yǐ)實現焊接的精確化和柔性化。用微電子(zǐ)技術改造傳統焊接工藝裝備,是(shì)提高焊接自動化水平的(de)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製水平,是我們當前的一個研究方向;另外,焊接機器人與專(zhuān)家係(xì)統的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)自動路徑規劃、自動校正軌跡、自動控製熔深等功能,是我們近期研究的重點。
(3)焊接控製係統的集成是人與技術的集成和焊接技術與信(xìn)息技(jì)術的集成。集成係統中信息流和物質流(liú)是其重(chóng)要的(de)組成(chéng)部分,促進其有機地結合,可大大(dà)降低信息量和實時(shí)控製的要求。注意(yì)發揮人在控製和臨機處理的響應和判斷力,建立人機(jī)對話的友好界麵,使人和自動係統(tǒng)和諧統一,是(shì)集成係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(jí)優良的動感特性,也(yě)是(shì)我們著(zhe)重(chóng)研究的課題。應開發研製具有調節電弧(hú)運動、送絲和焊(hàn)槍姿態,能探測焊縫坡口形狀、溫度場、熔池狀態、熔(róng)透情況,適時提供焊接(jiē)規範參數的高性能焊機,並應積極開發焊(hàn)接過程的(de)計算機模擬技術。總之,使焊接(jiē)技術由“技藝”向“科學”演(yǎn)變,是實現焊接自動化的一個重(chóng)要方麵。
本世紀的頭十五年,將是焊接行業飛速發展(zhǎn)的有利時(shí)期。我們廣大焊接工作(zuò)者任重而道遠,務必樹(shù)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鬥。
