吴雪飞 段红涛 王生章

摘要：本文首先简单介绍工程机械制造所涉及到的主要焊接工艺，其次从焊接设备、焊接工艺操作、焊接组织形式等方面对工程机械焊接工艺的发展现状进行分析，最后对工程机械焊接工艺节能环保、自动化两方面发展趋势进行研究。

关键词：工程机械;焊接工艺;发展现状

0  引言

工业行业的发展对于我国城市化建设、国民经济的提高有着重要作用。新时期背景下，如何提高生产效率、降低能源消耗，已经成为工程机械制造企业未来发展中的重要研究内容。为此，本文以机械焊接工艺为切入点，对现阶段我国工程机械制造的主要焊接工艺、工程机械焊接工艺的发展现状以及其未来发展趋势进行研究。

1  工程机械制造主要焊接工艺

现阶段，随着科学技术的不断发展，我国工程机械行业取得了很大进步，各种先进焊接工艺层出不穷。根据焊接方式进行划分，主要可分为三大类：①全自动焊。所谓全自动焊，指的是借助自动化技术实现机器人自动焊接。全自动焊不仅能够保证焊接质量的稳定性，并且还能够减少人工操作，降低人力资源成本;②半自动焊。与全自动焊原理相似，主要借助焊接专机进行焊接操作，但需要工作人员辅助操作，与全自动焊相比自动化程度稍低。例如开环控制型自动焊接专机、自适应控制自动化焊接专机等;③手工焊接。顾名思义，手工焊接主要以人工为主，依靠焊接变位机进行焊接操作。手工焊接对于焊接人员焊接水平要求较高，且各个焊接工作环节都需要焊接人员独立完成，操作难度大、劳动强度高。

现阶段，很多工程机械制造企业为提高整体焊接质量与焊接效率，在一些关键结构件的焊接方面已经实现了流水线作业的工作模式，并在实际生产制造过程中合理分配全自动焊接、半自动焊接与手工焊接，保证整体生产工序节拍稳定，达到均衡生产的目的，以此实现生产效益的有效提高。

2  工程机械焊接工艺发展现状

2.1 焊接设备发展现状

我国是一个工业大国，工业行业的蓬勃发展不仅能够提高国家整体经济水平，并且还能够实现对民生的改善，推动城市化建设进程，具有十分重要的现实意义。与海外发达国家相比，我国由于起步较晚，在焊接设备、焊接工艺、焊接方法等方面存在很大差距。传统的机械焊接设备只能将其应用于材料连接当中，设计原理非常简单，并且其应用范围也十分有限，设备做工粗糙，不仅整体美观度不够，其焊机效率还非常低。新世纪以来，随着我国科学技术水平的不断提高，工程机械焊接设备制造方面取得了很大突破，已经逐渐实现了智能化、自动化，拉近了与国外发达国家之间的距离。从目前来看，我国手工焊接、自动化焊接等方面均取得了较为理想的进步。首先，在手工焊接方面，焊接变位机得到了大力研发与推广，在很大程度上提高了人工焊接质量与焊接效率，能够达到仰焊、立焊、横焊所无法实现的效果。另外，在自动化焊接设备方面，智能技术、自动化技术在工程机械制造领域中的应用，衍生了焊接机器人、自动焊接专机等先进焊接设备。借助这些先进焊接设备，只需要在其中录入参数即可让其自动进行焊接操作，不仅降低了人工劳动量，并且还在很大程度上提高了焊接的稳定性与精准度，使得工程机械制造行业的生产效率得到大幅度提高。现阶段，焊接机器人在我国工程机械行业已经得到了广泛的应用，使一些金属、汽车零件的制造更加标准化、精确化。

2.2 焊接工艺操作现状

工程机械焊接过程中应用的连接工艺分为很多种，例如螺纹连接工艺、销连接工艺、配焊连接工艺等。目前来看，我国工程机械领域中最为常用的两种工艺便是螺纹连接工艺与销连接工艺。其中，螺纹连接工艺在拆卸、连接方式等方面有着很大优势，但与销连接工艺相比，螺纹衔接工艺的应用范围较少。销连接工艺在一般机械焊接生产过程中都会有所应用，应用范围十分广泛，借助销连接工艺，能够在很大程度上提高机械焊接质量与焊接效率，是我国工程机械领域中最为重要的焊接工艺之一。另外，配焊连接工艺的应用，能够在一定程度上降低机械焊接的难度。总而言之，在焊接一些操作难度相对较低的工程机械时，若无法准确把控其零部件的具体位置，则需要焊接人员对相关零件进行适当调整，保证焊接能够顺利进行。但是，在配焊过程中，难免会使机械设备表面出现一定损伤，因此应该根据实际情况进行工艺的合理选择，并在应用配焊工艺之间做好防范约束工作，保证提高焊接效率的同时，能够在最大程度上保证焊接质量。

2.3 焊接组织发展现状

目前来看，我国工程机械焊接的基本组织形式主要分为以下两种：①固定式焊接。固定式焊接可以划分为分散固定式焊接、集中固定式焊接两种方式。在实际应用过程中，集中固定式焊接主要应用于小批量生产的机械工程当中，若机械设备生产规模较大，则需要采用分散固定式焊接方式。分散固定式焊接方式实质上是对焊接过程进行节点划分，另外，在实现组件焊接、部件焊接、整体焊接的同时，还能够大幅度提高机械生产效率，是企业工程机械制造过程中常用的一种焊接组织形式;②移动式焊接。顾名思义，所谓移动式焊接，就是指在焊接地点、焊接人员等方面具有一定的变动。一般情况下，移动式焊接会不断出现焊接设备地点转移的情况，并且焊接人员也有着一定的不固定性。从实际应用情况来看，移动式焊接主要应用于规模更大的焊接生产过程中。例如，汽车制造企业的流水线焊接。

3  工程机械焊接工艺发展趋势

3.1 节能环保

基于可持续发展理念，节能环保已经成为我国工业发展的重要趋势和原则。现阶段，我国不断提出各种节能减排目标，并应用于诸多行业当中。因此，工程机械焊接工艺也应该朝着节能、环保的方向发展。由于我国工程机械焊接起步较晚，虽然近年来取得了较为理想的成果，但與一些发达国家相比仍有很大差距，因此应该更加侧重于在节能环保高效技术焊接技术方面的研究与发展。

首先，振动时效处理技术的应用。振动时效最大特点便是节能环保、应用成本低，其主要借助受控振动能量实现对机械工件的处理，能够在很大程度上降低工件的残余应力。与传统的热时效处理技术相比，振动时效处理在成本、能源消耗等方面能够达到其十分之一，具有十分理想的应用效果。不仅如此，振动时效处理还具有周期短、效率高的优势，通常在30-60分钟之间便可完成。现阶段，时效振动处理已经完全取代了亚共振处理，解决了亚共振处理技术工艺操作复杂、噪音大、应用面窄等弊端，是保证工程机械焊接工艺节能环保发展的重要技术。

其次，随焊锤击法的应用。随焊锤击法是指通过对焊缝、近缝区的不断锤击，从而达到降低金属塑性影响的工艺技术。随焊锤击法在工程机械焊接中的应用，能够在很大程度上提高焊接質量，大幅度节约焊接能源与成本，对工程机械制造企业而言具有十分重要的作用。在实际焊接过程中，由于机械试件、焊接条件的不同，随焊锤击法还在原有基础上实现了能够调节的随焊锤击方式。新型随焊锤击方式能够对锤击频率进行有效控制，能够保证处理金属焊接过程中产生的残余拉应变得到有效释放，对于焊接接头疲劳强度有着很大提高。另外，对于可调节随焊锤击方式还在能够有效控制锤击的力度、锤击距离。故而，在进行机械焊接的过程中，若焊接材料与环境发生变化，能够进行随时调整，在很大程度上提高了工程机械的焊接效率。

3.2 自动化发展

自动化是工程机械焊接工艺未来发展的重要趋势，虽然现阶段我国工程机械制造自动化取得了一定成果，但仍有很大发展空间。

首先，精密高效化。未来发展过程中，精密高效化是自动化机械焊接技术的重要发展方向，除需要加强相关研究力度之外，还应该根据行业情况制定一定的政策支持。机械制造发展是促进城市化建设的重要推动力，因此，应该不断提高对机械制造产品关系数与质量要求，不断对生产制造设备进行优化与更新。除此之外，还应该加强管理，保证各个机械焊接环节的质量，提高自动化技术的精准度，在最大程度上实现自动化焊接技术的精密化、高效化。

其次，柔性化。柔性化是自动化焊接技术发展的重要关键，需要根据机械产品的实际需求进行有序管理。未来发展过程中，应该合理利用土地资源，在满足实际生产需求的基础上，节约生产成本。另外，还应该加强对焊接设备提出更高的要求，明确具体生产焊接需求，保证焊接设备的选择具有合理性、科学性，充分体现出自动化技术的柔性化。

最后，网络化。现阶段，大多数自动化焊接技术都是通过计算机直接控制焊接设备，部分规模较大的生产企业采用局域网的方式实现流水线生产。但随着科学水平的不断提高，未来发展过程中对于通讯管理有了更高的要求，在实际焊接过程中，应该朝着一体化自动焊接设备的方向发展，实现对自动化设备的网络化管理。这样，不仅能够在一定程度上提高安全程度，并且还能够降低人工工作量，降低人力资源成本。

4  结束语

综上所述，现阶段，我国在工程机械焊接工艺方面取得了较为理想的发展成果，在很大程度上提高了机械制造企业的产品质量与生产效率。智能化、自动化等先进技术的应用使机械焊接工艺发生的重要改革。在未来发展过程中，应该坚持自动化发展路线，在现有的自动化焊接技术的基础上实现柔性化、高效化、精密化发展，同时秉承可持续发展理念，应用振动时效处理、随焊锤击等方式实现机械焊接的节能环保。

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