焊接的论文【精品】
在平平淡淡的日常中,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?下面是小编收集整理的焊接的论文,希望对大家有所帮助。

焊接的论文1
[摘要]在机电安装工程领域逐渐发展背景下,埋弧焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊等焊接技术被广泛应用于机电安装工程领域,即在机电安装工程实施过程中针对机电设备安全、设计等要求,选择合理化焊接工艺手段,提高机电产品质量。但在埋弧焊工艺手段应用过程中应注重将其运用于低合金钢、耐热钢、不锈钢等机电安装作业中,提升整体作业效果。本文从焊接技术要求分析入手,并详细阐述了焊接技术的实际应用,旨在推进当前机电工程领域的稳定发展。
[关键词]焊接技术;机电安装;应用
焊接技术在应用过程中涉及到了电工电子学、机械学、工程力学、计算机技术等多项学科,因而,在实践性焊接作业中,需结合焊接技术要点,规划机电安装工程方案,并在方案践行过程中严格遵从球罐焊接、一般压力容器焊接、热水锅炉焊接等工艺焊接要点,且把控下料、装配、加工、预热、焊接等工艺程序,达到最佳的焊接效果,满足机电安装作业要求。以下就是对焊接技术应用难点等相关问题的详细阐述,望其能为机电安装工程技术的不断完善提供参考。
1焊接技术要求
从焊接环境角度来看,在焊接技术应用过程中为了提升整体作业质量,应注重在焊接工艺环境选择过程中,将手工电弧焊作业区风速控制在8m/s以下,气体保护焊风速保持在2m/s以下,就此满足焊接作业条件。同时,在焊接作业区空气湿度控制过程中,应保持空气湿度低于90%。此外,基于工作环境温度低于0℃的基础上,需要求相关技术人员在实践作业过程中,针对构件焊接区各方向大于100mm的范围内进行加热,且当温度达到20℃时,展开焊接工艺,规避低质焊接现象。从焊接程序角度来看,在焊接工艺活动开展过程中应注重针对焊前准备、下料、加工装配、焊接预热、开始焊接、焊接处理、焊接检验七项焊接工艺程序进行严格把控。而在焊接检验工作开展过程中,首先应通过无损检验形式,验证焊接构件焊缝致密性、外观、裂纹等,然后,设置机械性能试验、组织检验试验、化学成分分析等检验活动,控制焊接过程,达到最佳的焊接技术应用效果。
2焊接技术在机电安装工程中的`实际运用
2.1球罐焊接工艺
2.1.1焊前准备为了实现球罐焊接工艺在机电安装工程中的高效应用,首先,在焊前准备工作实施过程中应注重将焊接作业区风速控制在小于8m/s,温度高于-5℃,相对湿度低于90%,且注重在距离球罐500-1000mm的位置测量相关参数,保障焊前准备作业效果。同时,在球罐焊前准备期间,如若壁厚小于18mm,需采取单面V口形钢板接口焊接形式,如若壁厚大于20mm,需采用不对称X形坡口钢板接口焊接方法,并在坡口焊接过程中,利用磨光机处理焊接坡口表面,且探测裂纹等。其次,在球罐焊接预热准备过程中,当壁厚较大时,需利用预热方式清除焊接区域污物,然后,在预热期间,采用液化石油气等热源,稳定机电安装构件焊接温度,就此达到最佳的球罐焊接效果。例如,在喷嘴预热过程中,需将预热火焰对准坡口中心,然后,将预热温度控制在小于200℃状态,温度测点距离焊缝50mm左右,形成良好的球罐焊接操作环境。但在球罐焊接过程中为了规避裂纹现象的凸显,应注重在焊条保管过程中,将其置入到保温筒环境中,满足球罐焊接要求。2.1.2焊接方法球罐焊接在机电安装作业中的应用应注重遵从以下几项原则:第一、在球罐焊接方法选择过程中应注重综合考虑组装方法、现场施工条件、焊接设计等因素的影响,并针对球罐焊接母材,即低碳钢、15MnVNR、16MnR等选择埋弧焊、电弧焊、自动MIG或MAG焊等方法。但在实践焊接工艺活动开展过程中为了规避裂纹等现象的凸显,应注重在球罐焊接工艺操作过程中,以赤道带为基准,然后,遵从由中间向两极的焊接顺序进行。例如,在7个带的球罐焊接过程中,应遵从赤道带外纵缝→上、下温带外纵缝→赤道带上、下外环→上寒带内→上、下寒带外纵缝等焊接顺序,并践行对称理念,保障焊接工艺质量;第二、在球罐环缝等焊接过程中为了规避变形等现象的凸显,应注重采用单道摆动多层焊方法,且在焊缝处理过程中,遵从逆向焊接原则,规避交界处缺陷,达到最佳的焊接效果。从以上的分析中即可看出,在球罐机电安装焊接工艺应用过程中,严格遵从焊接要点是非常必要的,为此,应提高对其的重视程度。
2.2一般压力容器焊接工艺
在一般压力容器焊接工艺开展过程中应注重遵从焊接工序,满足机电安装要求:打底,即在一般压力容器焊接工艺操作过程中,需在“由下至上”焊接理念的导向下,借助氩弧焊方式,实施焊接过程。但在氩弧焊接工艺处理过程中,为了规避裂纹缺陷,需利用角磨机在点焊起始点、收尾处等位置打磨出斜口,然后,检测底层焊缝均匀性,随之针对试板进行试焊,再实施氩弧打底焊接,满足焊接条件;中层施焊,基于底部焊接作业完毕的基础上,相关工作人员应针对中层施焊区域熔渣、飞溅物等杂质进行清除处理,然后,在焊接接头与底层焊接接头错开10mm以上的位置施焊,并采用3.2焊条,而焊接厚度控制在焊条直径的0.8-1.1倍左右,最终待全面检查完毕后,进一步实施焊接工艺;盖面,在一般压力容器盖面焊接作业中,应采用3.2焊条,然后,将焊缝宽度控制在盖过坡口2mm的状态,高度为1.5-2.5mm,就此针对盖面施焊,达到最佳的施焊效果。同时,在盖面施焊期间,需确保咬边深度小于0.5mm,且针对压力容器圆滑性进行测定,防止低质施工现象;焊后热处理,即为了避免焊接残余应力影响一般压力容器焊接效果,应注重在焊接工艺实施过程中,做好焊后热处理工作,并在焊后热处理期间,依据焊接质量,选择热处理方式,达到最佳的焊接工艺作业状态。
2.3热水锅炉焊接工艺
在机电安装工程领域发展过程中,热水锅炉焊接工艺得到了广泛应用,但在热水锅炉焊接工艺实施过程中,应注重将20#钢、H08Mn2SiA、E4303的SMAW填充盖面作为焊接工艺材料,同时,在热水锅炉焊接工艺坡口选择过程中,采用V型对接坡口设计方法,而坡口角度为60-70°,对口间隙1-2mm,且于焊前准备中,针对焊接区域锈、漆等杂质进行处理,然后,在GTAW焊接工艺操作过程中,将H08Mn2SiA作为填充材料,并保持焊接电流为60A,焊接电压为13V,焊接速度为8cm/min,气体流量为4L/min,就此达到最佳的焊接作业效果。此外,在热水锅炉SMAW焊接工艺操作过程中为了提升整体操作水平,应注重在工艺焊接期间,将E4303作为填充材料,并严格遵从焊接工艺参数要求,将焊接操作中焊接电流控制在60A,电弧电压为18V,焊接速度保持18cm/min,达到秩序化焊接工艺处理状态。除此之外,在E4303焊条使用过程中,为了达到高效性使用状态,需将焊条置入到100-140℃环境中,烘干1h左右,然后,投入到实际使用中,达到最佳的热水锅炉焊接工艺操作状态,同时,满足机电安装中热水锅炉焊接工艺应用需求。
3结论
综上可知,焊接技术在机电安装工程中的应用,有助于提高机电安装作业水平,保障机电设备运行安全性,因而在此基础上,为了打造良好的机电设备操作空间,应注重在机电安装工程实施过程中,做好热水锅炉焊接工艺、一般压力容器焊接工艺、球罐焊接工艺等焊接工作,并在焊接工艺处理完毕后,针对焊接构件进行焊后检查,就此保障机电安装工程中焊接作业效果,规避裂纹等问题的凸显,提高机电设备质量。
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[5]范少兵,熊冉,邓琦等.BIM技术在某机电安装工程应用全过程分析[J].安装,20xx(01).
焊接的论文2
【摘要】本文介绍了现代造船模式的提出,船舶焊接技术和高效焊接工艺。通过船舶的设计过程和管理方法制定出一个完整的现代造船焊接生产策划。
【关键词】现代造船模式 高效焊接 生产策划
1.现代造船的模式
1995年5月原中国船舶工业总公司对现代造船模式概括为:“以统筹优化理论为指导,应用成组技术原理,以中间产品为导向,按区域组织生产,壳舾涂作业在空间上分道、时间上有序,实现设计、生产、管理一体化,均衡、连续地总装造船”。造船模式的产生使造船业有了可以遵循的依据,造船业在造船模式的产生后也向前迈了一大步。GT使现代造船的材料、零件、部件、和模块生产效率大大提高,大大减少了生产时间,摆脱了早期小批量生产生产工作准备极大以及限制生产技术的采用的困难,对现代造船工业技术产生了重大影响。GT使得某些具有相同的工艺可以大批量的集中生产,大大缩短了加工零件的时间和成本,从引进这项技术以来中国造船业飞速发展,,造船效率也大大提高。现代造船模式这一模式的提出,使中国各造船企业的造船工程趋向规范,我国的造船技术上升的速度也加快了,这一模式的提出可以说是奠定了中国造船业的基础。
2.船舶焊接技术
船舶的焊接技术的应用已经非常广泛,其技术的高低水平对船舶的建造有重大的影响。先进的焊接技术不仅可以提高船舶制造的效率,减少建造成本,还可以提高造船企业的`经济效益。近来船舶焊接技术的提高也显得尤为重要,各国都在为发展绿色、高效的焊接技术做努力,完善造船业的发展。船舶高效焊接技术关系到船舶制造中的多方面工序,船舶制造的优劣程度与焊接技术的高低有很大的关系。因此,焊接技术也需要不断改进,除了要使用更优质的材料外,还需要尽可能的减少污染,使焊接技术更加优化。
2.1高效焊接的工艺
从20世纪70年代末开始,广大船舶高效焊接技术人员就致力于研究焊接工艺,焊接工艺的方式已由最初的3~5种发展到现在40多种,按照高效焊接技术类别有埋弧焊、C O2气保焊、垂直气电自动焊、横向自动焊、下行焊、自动焊、高效铁粉焊条焊、手工衬垫单面焊、氩弧焊等,每种高效焊接技术又可以分成多种高效焊接工艺,如垂直气电自动焊、有舷侧大接头垂直焊缝对接自动焊、槽型隔壁垂直对接自动焊、舷侧双壳隔壁垂直对接自动焊、垂直气电超厚板单面焊、垂直气电立角焊。这些高效焊接工艺的大量推广使用,使我国造船焊接高效化率从1990年的50.25% 提高到现在的80.9%。一些焊接新工艺如搅拌摩擦焊和激光焊接也为造船业的发展做出了贡献。搅拌摩擦焊相对于以往的焊接具有焊接变形小、无飞溅、无烟尘、无辐射、低成本等众多优点,是一种性能优良、高效绿色焊接工艺。激光焊接在造船工业中应用时间不长,国外船级社已经制定了一套激光焊接焊缝的验收规范,激光焊接相对于以往的焊接具有速度快,焊接缝成形质量好,抗拉强度高,生产成本低,施工方便的优点。
2.2高效焊接的材料
为提高船厂焊接的生产效率,高效焊接材料已经在全国船舶系统内全面推广应用,这些材料有气保护焊实芯焊丝、埋弧焊、丝气保护焊、自保护焊药芯焊丝与焊剂及各种高效焊条(铁粉高效焊条、重力焊和下行焊焊条等)。CO2气体保护焊被大量应用于船舶焊接施工中,其中实芯焊丝CO2气体保护焊应用尤为广泛。CO2气体保护焊具有高效率低成本的优点。CO2气体保护焊可与药芯焊丝相互结合,结合了两者
的优点,可用用CO2气保护药芯焊丝来焊接船舶结构。但是CO2气保护药芯焊丝不符合绿色焊接的要求,药芯焊丝的污染大。美国林肯公司采用S T T 电源解决了实芯焊丝飞溅大的问题。日本和中国相继对这方面进行研制,未来将实现绿色、高效焊接,造船工业体制将趋于更加完善。
3.造船工程焊接生产策划
造船工程的实施需要有一个良好完备的生产策划,这个生产策划必须合理,能够使造船工程在规定的时间内高效率高质量的完成。如果在造船生产前期没有制定生产策划,而是在每一阶段凭着工程的经验解决问题,没有标准,会大大的降低工程完成效率。在造船工程前必须制定好好的生产策划,要有高效地管理方法,合适的场地,满足需要的工程材料等。现代造船工程的模式其实质是建立在“中间产品”专业化生产的基础上,建造任何类型船舶,先要把结构相对完整的大区域划分划出来,然后再把剩余部分细分。将具有相同工艺的产品应用成组技术定设备规定相应的场地和具体的时间完成。一个好的造船生产策划离不开设计和管理两大原则。
3.1船舶的设计过程
按照船舶的设计要求其功能和结构把船舶的图纸设计出来,然后根据合同的技术文件和修改意见把图纸进行修改,为生产技术准备提出所需材料后,才是一个完整的船舶设计。船舶的设计工程是一项非常巨大的工程,船舶的设计过程应当严谨认真,不能忽视每一个细节,要完善每一个细节。设计人员要完全按照设计要求,使结构和功能相结合,确保设计出来的船舶安全有保证,然后再在最大限度内节省船舶制造所需的材料。每一个设计过程都要配备工作人员检查不应有任何遗漏。船舶的设计工程是一项非常巨大的工程,船舶所需要的材料都必须有保证能够生产,将需要的材料进行分类,做好材料表,设计人员负责设计,检查人员负责查出错误,还需要有管理人员来管理各项作业的进行。解决船舶的设计是工程的首要问题,但设计过程中还需要有效地管理,设计才能更加完善。
3.2造船的管理方法
现代造船模式以统筹优化理论为指导,造船的过程中必须有一套合理高效的管理方法,在造船工程的每一个阶段都要有,在船舶的材料,人才,生产设备,质量方面也都要有管理,造船工程管理的主要功能体现在两个方面:一个是计划,一个是控制。造船工程中需要对工程进行阶段划分,规定时间,规定场地,规定数量,计划好每个工作日需要完成的任务,相对应的阶段应有专管人员复制记录和检查,把责任划分下去,应严格按照规范操作,确保每一项工程都要有人员负责,各职业部门分管协作,使造船管理趋于完善化。
4.结语
随着船舶技术的不断发展,现代造船业不断完善,焊接工艺的改进,管理方法的优化,这些都为更优的生产策划提供了条件。当然,造船的生产设计和管理方法还需要加强,本文在这些方面都有说明,为造船生产提供了一个良好的依据。
【参考文献】
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焊接的论文3
摘要:无损检测技术是金属技术监督的重要组成部分,也是焊接质量管理的关键手段,使用无损检测监督电力工程焊接质量,对提升焊接质量管理效果意义重大。本文以无损检测技术为视角,深入分析电力工程焊接管理中存在的问题,并依托某工程实例介绍无损检测应用现状,提出一系列做好焊接管理和无损检测工作的建议。
关键词:电力工程;射线检测技术;超声检测技术;焊接质量
随着焊接技术的发展和新兴材料的使用,我国电力事业得到迅猛发展,电厂管理者对焊接质量提出更高的要求。尤其在电力工程焊接过程中,现场焊接作业易受材料种类、焊工技能等因素的影响,此时,做好焊接质量管理工作对保障设备焊接质量产生重要影响。无损检测是一门综合性技术,在电子、机械生产等方面得到广泛使用,也成为保障电力工业用电安全的重要手段。电厂工程中无损检测工作具有流动性强、作业难度高等特点,要保障无损检测和焊接质量,关键在于合理监控无损检测活动。此时,我们不单要做好焊接管理工作,也要加强无损检测工作,以此达到全面控制电路工程焊接工作。本次研究从无损检测技术入手,分析电力工程焊接管理工作的不足之处,进一步介绍提升电力工程焊接质量的建议,以期为类似研究提供一定指导。
1无损检测的定义及方法
无损检测是指基于不影响或危害被检测对象具体功能条件下,通过射线、红外线等技术对设备、零件、材料等实施物理、化学、缺陷的检测技术。有学者研究指出,美国宇航局调查如今世界上大约有70多种无损检测技术。通常情况下,常用的无损检测方法包括射线、超声、交流场测量、声发射检测等,其中,超声和射线照相检测技术是电力工程中常用的检测方法,下文主要对这两种技术进行深入探讨。
1.1射线检测技术
射线检测具有穿透性好、电离作用等优势,主要应用在电子、石油化工、机械制造等领域铸件、焊缝的检测中。这种检测手段的原理为:根据射线在介质中传播的衰减特性判断。如果强度均匀的射线由被检测对象一面注入其中,由于缺陷与被检物材料对射线衰减特性不同,透过被检物不均匀的射线强度,以此判定被检测物表面或内部存在缺陷。但这种技术在电力工程中使用存在一定的缺陷:复杂的工艺、摆放位置不当、现场条件等因素均会影响其最终检测结果。
1.2超声检测技术
超声检测技术因具有投资成本低、反应速度快、灵敏性高等优点,得以在金属板材、铸件、房屋建筑等领域广泛使用。超声检查的原理为:借助超声波在界面给出的反射、折射及其在介质传播中的衰减,由发射探头向被检测对象发射超声波,接探头接收从界面反射回来的超声波或透过检测对象的透射波,检查设备是否存在缺陷,并对缺陷进行定量、定位。但这种检测技术也存在一定的局限性,主要表现如下:对比较复杂或具有不规则外形的'固体检测难度加大;对体积型缺陷敏感度较大,从而影响物体的检测结果;这种检测技术会受到材料材质、晶粒度等因素的影响;除检测自身存在缺陷,具体操作中还会受检测人员工作经验、主观性等方面的影响。
2电力工程焊接质量管理不足之处
目前,多数电力工程焊接管理中依然存在忽视焊接技术、单凭经验工作的情况。具体表现为:(1)电力工程焊接人员只有接受技术培训,才能保障他们的素质和技能水平达到电力工程焊接工作的要求。现阶段,多数电力公司忽视焊接工作的管理,对焊工操作项目管控不严,甚至出现无证操作的情况。部分单位焊前培训制度早已名存实亡,遇到作业高峰期,因人手不足,往往执行以练代训的模式,焊接产品质量堪忧。尤其在新型耐热钢被广泛使用以后,电建单位缺少这类人才的储备。(2)部分电力工程进行焊接工艺评定过程中,工艺评定一般被焊前考试取代,只有重视焊接工人的工艺评定工作,才能全面提升电力工程焊接质量。
3案例分析及建议
3.1案例主管管道焊口状态
某电厂一期工程的设计容量为6006MMW,1~4号锅炉使用双火焰、一次再热、超临界、露天直流锅炉。锅炉最大连续出力为1950t/h,其中,过热器出口压力和温度分别为2534MPa、542℃,再热器出口温度、压力依次为569℃、425MPa,锅炉效率高达9384%。根据工程管理模式,管道焊接与检查工作由不同的承包商完成。锅炉本体监测的大径管、小径管分别为672个、34212个,锅炉本体合金钢焊口为31104个,小径管高合金焊口、异种钢焊口分别为1948个、8222个。锅炉本体小径管使用全氩弧焊接法,1~4号机组主蒸汽、再热热段、冷段等动力管道共有376个焊口。
3.2无损检测
(1)为保障焊接工程的质量及效率,使用无损检测技术辅助焊接作业。使用无损检测时,其温度控制在50℃以上,并挑选上述管道总数的十分之一进行抽样检查,全面检查焊接口质量。在进行无损检查时,选择台塑线软件完成监测和管理工作。实施焊接操作过程中,由于锅炉自身结构比较复杂,应对其内部所有管道实施检查。同时,为准确显示工程的进度,工作人员要认真记录相应的数据,并制成表格存档。根据案例数据可知,2号与3号锅炉存在显著差异,因2号锅炉工程进行一半后挑选射线软件对其展开无损检查。而3号锅炉具体实施过程中,一直使用射线监管开展无损检测。这种方法能保障整体检查所有工程,详细记录各项数据,确保所用商品达到规范要求。如果施工过程中存在不达标的零件,需及时返修或实施调整,这种检查方法不单能提升商品焊接质量,也可保障整个电力工程的工作效率。(2)必须注意,国内锅炉本体小径管一般只进行1次射线检查,本案例中锅炉本体小径管实施2次射线检查,以提升缺陷检出率。结合管排布置情况,进行2次90℃射线检查,主要包含一级过热器、再热器等。由于超声波检测无法准确检出返修焊口的缺陷,此刻需要借助射线检测进行验证,从而得到合格的商品。各项工程结束后,再对各设备内部清洗程度进行检查。(3)在探讨电力工程无损检测过程中,为保证焊接后各管道接口的稳定性,在焊口热处理前后均进行一次检查。实际进行焊接操作时,因某些部件需将母材固定起来,待其外表润滑无棱后,方可进行全面的浸透检查,以保障焊缝的完整性。必须注意,有裂痕的部件批改或返修时,需通过浸透检查明确裂痕部位,准确进行修正处理。
4针对电力工程焊接管理与无损检测工作的建议
现代电力工程中,焊接管理和无损检测相互促进,相互协调,在保障电力工程质量中均占据重要地位。加强对焊接工作管理和无损检测的重视,制定合理的执行标准,方可保障电力工程焊接质量和无损检测规范化。同时,各企业和管理部门要做好焊工培训工作,提升他们的技能水平和工作效率。在培训过程中,以实践操作技术为主、理论为辅,在理论的指导下,展开相应的培训工作。培训老师要求每位新来的焊工焊接一块试板,便于了解其的水平,从而有的放矢、有所侧重的开展培训和指导工作。必须注意,培训老师要求能焊出经得起他人挑剔的焊缝,发挥良好的示范作用。如此一来,焊工能在以后的培训过程中服从教师的安排,虚心向他们学习。在老师讲解完操作技能后,由于每位焊工理解程度存在差异,在实际操作过程中,时常会碰到各类题目,这就要求焊工老师不断巡回检查,不断提醒、纠正焊工的错误。通过这样有规律、有计划地培训,发现每位焊工的特点,提升焊工的技能水平。
5结语
综上所述,在电力事业快速发展的背景下,电力工程对焊接质量和无损检测提出更高的要求。本次研究从无损检测技术入手,以某工程实例为依据,全面分析电力工程焊接质量与无损检测的应用,提出改善工程焊接质量的对策。
焊接的论文4
在石油化工管道施工中,主要的工艺为焊接,由于石油化工管道焊接工程量比较大,所要要进行焊接的位置口较多,所以在质量控制上有着更高的要求。如果焊接质量得不到有效的控制,那么就很容易使得管道出现质量问题,从而影响到石油化工工厂的运作,本文就寒冷地区输油管道焊接常见问题进行阐述。
1施工常见问题管理
1.1焊接前的施工准备
在对石油化工管道进行焊接之前,要对施工的具体措施做到全面了解,对施工现场的施工条件以及相关的施工质量标准条例进行了解,在施工之前制定出具体的施工方案,在施工时,严格按照施工工艺流程进行焊接工作。在进行施工前,要注意对施工方案中的细节做到详细的检验,使得施工的具体情况与施工设计相符合。对于管道材料的材质、规格以及尺寸大小进行了解,从而保障焊接符合施工的具体要求。在焊接工作开始之前,要对所应用的相关设备进行检验,保障设备的性能完好,对设备进行必要的检修,保障其在焊接工作中能够正常的应用,以免延误工期。
1.2人员管理
在石油化工工艺管道安装施工中,焊接工人是最主要的施工人员之一,焊接的接口是否达到预期标准,能否满足使用需要,都是由每一位工人的工作来保证。特别在寒冷地区,石油化工管道施工难度更大,对管道焊接的工程质量要求更严格。所以增加对施工人员的管理显得尤为重要。焊接过程应当按照编制的焊接规程严格进行,管理人员在检查焊缝的表观以后,对管段焊接进行确认,再由专业工程师依照工程规范以及相关质量要求,抽样检测无损探伤比例,对需要检验的焊口采取细致的评价。无损检测人员按照监理的指定规范进行检测,确保管段的正常使用。
1.3材料管理
焊接材料直接影响到焊接的质量,因此,要对焊接材料质量进行严格的把控。在焊接材料的保管上,要注意将焊接材料进行温度和湿度的控制,平衡库中的温度和湿度,避免焊接材料出现腐蚀的问题。在将焊接材料进行入库保存时,要先进行取样检验,只有质量合格的焊接材料才能够正式的入库保存。并根据焊接材料的种类、规格进行分类堆放,方便取用。
1.4加强对焊接环境控制
在焊接的`过程中,焊接环境对焊接的影响也较大。在进行焊接的过程中,要注意保持环境温度、湿度等等平衡,这样才能够使得焊接更加的牢靠,使得焊缝的连接具有较好的外观形象,同时能够有效保障焊接材料的内在质量.在气温较低、地形复杂的环境下对输油管道施行焊接时,会碰到很多意想不到的问题。
1.5特殊位置焊接管理
在实际施工中,管道焊接中重要的位置:如三通焊口、计量孔板焊口、承插焊口、凸台焊口、管道支吊架焊接等,都是容易出现质量问题的部位,也是焊接施工中的重点,容易出现没焊透,或者焊漏的问题,这就要求技术人员对此类管材管件制定专门的焊接标准,并严格检查,由工人,检查员检查合格后才能进行无损检测,以保证施工质量。
2低温野外施工常见技术问题及处理措施
2.1主要难点
(1)温度较低时,母材焊接时容易出现冷裂纹,在-15℃进行焊接时,因环境温度过,在焊接过程中会出现母材和焊缝受热不均匀,使母材和焊缝局部出现应力集中,出现冷裂纹。(2)出现气孔、夹杂等缺陷:焊接环境的湿度不容易保证,要求焊接电弧在1米的范围之内湿度值在90%以内,北方地区的冬季寒冷、干燥,特别是野外地区,受风的影响,熔池金属液成型不规则,熔渣出现在熔池中会形成夹杂。(3)焊后冷却过快,会产生氢致裂纹,温度过低,焊后冷却速度快,易产生氢致裂纹。
2.2采用的具体措施
(1)使用放风棚;放风棚是一种有效的防护措施,在放风棚内施焊有利于提高焊接质量,减少环境因素对焊接的影响。(2)焊前预热;气温较低时,为避免出现冷裂纹等缺陷和应力集中现象,采用焊前预热方法,预热温度100~130℃,预热宽度大于等于100mm。(3)层间温度:在焊接过程中,根焊后3min内开始进行填充盖面,始终保持层间温度在80℃以上,若果不能及时进行填充盖面,施焊前需对已冷却的焊道进行加热,保证焊缝受热均匀。(4)后热保温:施工中使用环形加热器进行后热,后热可使用保温套,保温套是耐热帆布内填充石棉网,保温时间24h。(5)挡板封堵:在焊接时使用可拆卸钢挡板封堵管端,控制管内风速,避免因管内风速过大造成焊接质量问题。
3结语
综上所述,石油化工管道的种类较多,在施工安装会受到很多因素的影响,从而使得焊接质量管理具有一定的难度。要想做好管道焊接质量的控制,提高石油化工管道的质量。
焊接的论文5
摘要:随着焊接技术不断发展,有效推进我国的工业化生产进入一个新的阶段。其中在汽车产业当中,焊接自动化技术发挥着重要作用。在当前我国社会发展下,焊接技术逐渐走向自动化的发展方向,从而使得汽车行业取得更好地发展。在本文中,首先概述汽车行业实施焊接自动化具体状况,然后分析该技术在今后的发展情况。
关键词:汽车产业;焊接自动化技术;现状;发展;研究
在当前信息技术不断发展和进步的背景下,汽车行业所采用的焊接技术也在自动化技术辅助下取得良好的成就,同时这也很好地推进汽车行业的发展,为我国汽车生产发展带来良好的技术支持。在这些良好的技术辅助下,汽车行业的发展取得良好的效果,为今后汽车生产逐渐走向高效化以及智能化方向奠定良好基础。在本文中结合当前汽车行业对焊接自动化技术的运用情况展望该技术今后的发展方向。
1、概述焊接自动化技术现状
科学技术和信息科学在不断进步,许多智能化和数字化方面的技术也逐渐成熟,而且将这些技术运用在许多工业领域具有十分显著的'作用。其中焊接技术进入自动化的时代,有效推动我国的工业发展进入新型阶段,尤其将自动化技术运用在汽车零部件焊接过程中,可以有效提升焊接质量以及效率[1],随着该技术不断发展和广泛运用,对进一步拓展焊接产业具有十分重要的意义。结合当前汽车行业实施焊接的实践分析其具体的现状:第一,在焊接方式出现了二氧化碳这一高效化、节能化焊机以及埋弧焊机,这对焊接工业发展以及生产都带来积极作用;第二,通过自动化的方式调节焊接的参数,使得焊接工艺逐渐在智能化的背景下取得良好的效果,如智能型的逆变焊机,不仅操作简单,在实际的运用方面也比较简便;第三,先进技术代表焊接机器人使得自动化的装备发展进入一个新的节点,同时该焊接方式的运用也逐渐提升该技术在市场中的份额[2]。但是我们还必须清晰意识到一个问题,当前焊接的自动化水平仍然和发达国家之间存在差异性,出现不平衡发展的问题,集中表现为:焊机进入自动化的控制和智能化的控制有较大进步空间,将集成网络与机器人焊接之间的融合也可以得到优化。
2、焊接自动化技术今后发展的趋势分析
2.1走向柔性化的发展方向。随着人们对焊接自动化的研究不断深入,当前人们把更多的目光放在电、光、以及机器方面,而且将三者之间的融合则可以逐渐提升焊接精确化以及柔性化效率,同时也可以更好地提升焊接综合实力。此外,结合目前微电子技术发展,对焊接水平提升带来良好的辅助作用,即可以推进数控焊接在实践工作中实现柔性化的发展目标,而且该发展方向也更好地适合当前我国自动化焊接的发展方向。
2.2减少环境污染。为了可以更好地提升焊接自动化发展的综合效率,人们还需要注重今后焊接发展的环保性以及可持续发展性。焊接行业要得到长久的发展,可持续发展已经成为一个必然选择,因此,在今后的发展过程中,焊接方面需要大力度推广一些清洁化的生产工艺,尤其是针对噪声情况、高温情况、有害气体和弧光等给环境带来的不良影响[3],都需要在焊接生产中给予减少甚至消除。此外,自动化技术的发展还需要积极利用其他外部良好的条件,如积极总结发展经验,或者是向其他国家学习等,在引进技术方面注重创新,一方面使得焊接自动化的系统可以得到不断更新换代,另一方面逐渐培养本国焊接自动化技术产权,充分保障工业发展。
2.3走向智能化发展方向。从焊接过程分析,在今后的发展过程中需要逐渐在智能化的方面给予良好的控制,如在焊接控制系统方面,焊接自动化如果实现智能化,则可以很好地减少许多资源投入,同时也可以很好地保障汽车焊接工艺的质量。因此,在未来的发展方向上,科研专家需要开展多向性研究[4],如对线性和多种非线性系统控制等,尤其是焊接中出现模糊性控制以及神经网络控制等方面的研究,逐渐提升我国汽车行业的焊接质量以及效率。
3、结束语
通过上述分析可知,焊接技术在当前的汽车行业已经得到十分广泛的运用,不仅很好地提升汽车行业的综合实力,而且也可以更好地推进汽车行业逐渐在自动化方向中取得良好的进步。在今后的发展过程中,焊接技术还可以逐渐展示出系统之间的集成化效果,让信息技术和焊接技术可以很好地结合起来,在相互促进中更好地为我国工业发展带来良好的帮助。
参考文献:
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[4]王静,王海龙,丁堃,徐作圣.新能源汽车产业政策工具与产业创新需求要素关联分析[J].科学学与科学技术管理,20xx,39(05):28-38.
焊接的论文6
摘 要:随着科学技术的不断进步,自动焊接在设备和工艺方面有了新的发展和突破。自动焊接在机械加工中的大规模应用,在很大程度上提高了机械加工的生产质量与效益。本文主要对自动焊接的工作原理、优势以及在机械加工中的应用进行了相关论述。
自动焊接;机械加工;应用
随着科学技术的不断进步,计算机信息化程度的提高和自动控制技术的不断发展,使得焊接自动化技术也发生了巨大的变化。目前,自动焊接作为一种高效、节能、环保的焊接方式,其应用越来越受到人们的重视。
一、自动焊接技术的工作原理
自动焊接技术是将焊接原理、自动控制原理、机械运动原理等进行了有机结合的一种加工技术,它实现了焊接过程的自动化。在自动焊接技术中,通过工件夹紧机构、脱料机构、焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等装置完成了对工件和焊接设备的安装与定位,再通过导轨床体、转动机构、转动转台、气动尾顶滑台机构等装置实现了焊枪与工件的前后、左右、上下运动。
当前,自动焊接技术不仅采用了上述的各种原理和技术,同时大量运用了数字化技术和人工智能化技术,使得自动焊接技术向更高的一个技术平台延伸。埋弧焊、等离子弧焊、激光焊、激光复合焊、MIG/MAG焊、TIG焊、机器人焊接等都是自动焊接常用的设备与方法[1]。
二、机械加工行业对自动焊接的需求
在当今这个科学技术如此发达的时代,以往那种手动焊接技术已经很难满足时代发展的需要,随着自动焊接技术的不断发展,该技术对机械行业造成了非常深远的影响,自动焊接技术已经成为机械加工领域中不可缺失的一部分。我国于五年前就已经成为了世界上最大的钢材消耗国,用钢量已经超过了2亿吨,20xx年我国的焊接材料生产总量为568万吨,其中仅埋弧焊丝的产量占比约10.5%,59.6万吨,年均增长率保持在10%左右。截止目前为止,从我国焊接领域的现状来看,自动焊接及时满足了机械加工领域中以下四个方面的需求。
(一)降低了人工成本
从企业的成本方面来讲,自动焊接技术因其工作效率高,大大降低了人工成本。在当今这个人工成本高涨的时代,自动焊接技术大大缓解了企业的用人成本,因此降低了企业的投入成本。
(二)降低了焊接危害
焊接技术被人们认为是一种对工作者身体有害的工种,手动弧焊中产生的弧光、烟尘、高温对人体的健康有着较大的影响,同时长时间的焊接操作对于工作者来讲是属于高强度的劳动。随着自动焊接技术的应用,不仅降低了工作者的劳动强度,还进一步缓解了人工焊接对工作者带来的压力与危害。
(三)满足了较高的焊接质量要求
对于高强度的焊接作业要求,如果仅仅是依靠人工手动来完成,焊接质量难以保证。随着科学技术的不断发展和人们对产品质量要求的不断提高,对于需要焊接加工的产品也逐渐向精细化、多元化的方向倾斜。因此,自动焊接因其种种优势取代了人工手动焊接。
(四)满足了企业竞争的要求
随着我国市场化经济的不断发展,企业之间的竞争力也在不断的升温,随着机械加工与制造行业全球化的到来,一个企业焊接设备与焊接工艺的好坏直接决定了该企业的核心竞争力[2]。自动焊接作为一种高效、节能、环保的先进加工设备和工艺,无疑在很大程度上提高了企业的竞争力。
三、自动焊接在机械加工中的应用
自动焊接设备是一种具有较高自动化程度的焊接设备,属于自适应控制类专机。它通过自身配备的传感器与电子检测线路,可自动跟踪焊缝的轨迹导向,甚至还可以自动完成对焊接参数地设置与调整。此外,它还能够利用诸如视觉传感触角传感器、光敏传感器等高等级传感器,通过与计算机系统、软件、数据库的配合,实现对参数调整的智能化,且人工操作十分简便。但是由于受到很多条件的限制,智能化焊接在实际生产中的应用较少 [3]。本文主要从自动化焊接专机与焊接机器人两方面来探讨自动焊接在机械加工中的应用。
(一)自动化焊接专机的.应用
自动化焊接专机常用于一些大型设备的批量生产中,双丝焊接是自动化焊接专机采用的主要焊接方式,比如在推土机的焊接生产中,双丝焊接主要应用于主臂和车架的焊接。自动化焊接专机的使用大大提高了机械加工的生产效率,双丝焊接的效率一般是人工单丝焊接的2倍,而且采用双丝焊接,熔深较深,焊缝的力学性能更好。焊接自动化专机可用于直线、曲线等多种形式焊缝的焊接,焊接效率高,焊接过程中焊件的变形小,质量易于保障,适合大批量生产作业,同时还具有操作简单、成本低廉、安全可靠等优点,在机械加工中的应用较为广泛。自动化焊接专机具有很高的性价比。
(二)焊接机器人的应用
焊接机器人因其柔性化和数字化程度高、精度高、焊接质量稳定等特点,在机械制造企业的生产能力与竞争力方面起了非常重要的作用。焊接机器人在复杂的焊件中表现更为优异,它能够满足复杂焊接件的加工要求。
但是,由于焊接机器人成本高、操作难度大、结构复杂、价格高等特点,暂时还不能大规模地用于生产。另外,在采用焊接机器人进行焊接时的焊前准备工作,如组装、打底焊等,还得借助人工操作的方式完成[4]。另一方面,由于焊接机器人无法很好的自动跟踪焊缝,接触寻位的效果也不尽人意,窄小空间无法施焊等缺点,焊接机器人在结构和功能方面还需要不断进行研究改进。
四、结语
随着机械制造行业的不断发展,对产品质量与性能的要求也越来越高,自动化焊接专机和焊接机器人等自动焊接设备具有高质量、高效率等优势,越来越受到机械制造企业的推崇与青睐。由此,我们可以看出自动焊接技术不仅传承了传统手工焊接的优势,还不断改进了其的劣势。自动焊接在机械加工中的广泛应用,不仅使焊接产品的质量得到了保障,降低了焊接的成本,还改善了焊接加工的环境,减少了对焊接加工者的伤害。因此,我们应结合实际情况,要不断地引进学习先进的自动焊接技术,使我国自动焊接的技术不断地向更高水平迈进。
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[4] 陈善本,吕娜.焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展[J].电焊机,20xx,(05):28-36.
焊接的论文7
自动焊接的原理
焊接的工序为端口处的坡口、管口的组对、焊接等组成,在焊接的过程中是固定不动的,选择手工电弧焊、半自动焊以及全自动焊等技术措施,达到设计的焊接质量标准,实现离输送的衔接。利用自动焊接设备,实施连接的施工技术措施,就属于自动焊接工艺。实现固定不动的环焊缝的焊接状态,应用自控设备控制焊接小车,合理控制焊接参数,保证平稳施焊,达到设计的焊接质量。
自动焊接技术的应用
应用的全位置的药芯焊丝的自动技术措施,将多种形式的焊接工艺组合起来,达到自动焊接的技术要求。平摆焊炬,将根焊、自动填充焊、盖面焊结合起来,形成完整的焊缝,达到预期的焊接质量标准,提高了离输送系统的焊接质量。确定坡口的形式为U型坡口,并优化坡口的参数,保证焊接的效果。确定焊接参数的依据是保证焊接的顺利实施,而且以提高质量为基础,设计焊接的`工序,优化各种参数,避免形成影响焊接质量的隐患问题,及时解决影响因素,提高自动化焊接施工的质量。依据试验选择最佳的焊丝,使其满足焊接施工的需要。对质量不合格的焊丝,进行返厂处理,不允许进入到焊接的现场。使用的焊接设备是小车、电源及送丝机,按照自动化焊接工艺的要求,完成焊接施序,形成稳定的焊缝。并通过对焊缝质量的检测,确认达到焊接的质量标准。离输送自动化焊接技术的应用,保持焊接过程的平稳,防止发生影响焊接质量的事故。保证焊接内部的连续性,并结合焊缝的完整性,提高焊缝的质量,并延长其使用寿命,延长离输送的服役年限,尽可能降低运营的成本。
焊接的论文8
摘要:这是我根据箱型梁的特点,结合实际操作中出现的问题,进行试验而得,希望能对广大的同仁有所帮助。
关键词:箱形梁焊接变形
一、引言
在电厂锅炉钢结构中经常设计有箱形结构。特别是蒸汽量为1025吨级锅炉钢结构中箱形梁结构很多,一台锅炉约有箱形结构梁柱350根。按一年制作三台此类锅炉钢结构计算,一年生产的箱形梁在1000根以上。
箱形梁的角焊缝焊接通常采用船形位置焊接,主要是船形位置焊接工艺成熟,焊缝成形美观。而国内目前将两条主角焊缝按同一规范用细丝斜角焊接方案的很少采用。主要是考虑斜角焊焊缝的成形不如船形焊焊缝成形美观。
船形角焊焊接工艺方案,四条焊缝分四次焊接完成。容易产生扭
曲变形。一旦产生扭曲变形,现有设备难以矫正,需用火焰经多次矫正,矫正成本很高,甚至于矫正不过来造成产品报废。
为此,对箱形梁的焊接变形难题有必要探索新的思路,创新焊接
工艺。如果将两条主角焊缝按同一规范斜角焊一次焊接完成,产生的焊接变形可以互相抵消,可以一定程度消除焊接变形的产生。我们要做的就是通过设备改造,试验新的斜角焊工艺,将箱形梁的焊接变形消除在焊接过程中。从而彻底解决箱形梁的焊接变形问题。
二、研究试验内容
1、设备资源
系统构成:门架式带双埋弧焊机及相关配套设施。
硬件选型:无锡华联焊割设备公司成套门架型自动埋弧焊机的行
走及控制系统。其中两台自动埋弧焊机为美国原装林肯MZ8-2*1000埋弧焊机。
场地条件:6000*18000场地装置行走轨道,轨道上装设门式行走
系统及相关控制、回收系统,车间钢立柱上架设压风系统、供电系统、控制电缆系统。
2主要研究内容及关键技术:
①以设备作保障,利用门式埋弧焊机双机头采用对称平行焊接以互相抵消单道焊缝产生的焊接变形。对焊机机头送丝机构加以改动,使之可用于实际焊接操作。
②对于角焊缝斜角埋弧焊工艺,先用工艺试板试验,获得可行的细丝斜角埋弧焊工艺参数。
③考虑较细的焊丝(φ3或φ2)不太常用,利用现有的最细的φ4焊丝,经试验找到合适的焊接规范。
三、焊接工艺试验
1焊材选用
焊丝H08MnAφ4mm
焊剂HJ431
2焊接工艺参数
电流
(A)
电压
(V)
送丝速度
(m/h)
焊接速度
(m/h)
焊缝尺寸及
成形
变形情况
580
32
80
25
焊脚尺寸不够咬边严重
变形很小
620
34
82
22
焊脚尺寸够咬边严重
变形很小
650
36
85
25
焊脚尺寸够焊缝侧偏
变形较小
680
38
87
28
焊脚尺寸够
焊缝侧偏严重
变形较大
640
34
82
26
焊脚尺寸够焊缝小许侧偏
变形小
640
36
84
26
焊脚尺寸够焊缝成形好
变形很小
四、工艺流程
1工艺流程比较
改进前工艺流程
下料——手工箱型拼装——角焊缝埋船形焊——旁弯火焰热矫正——扭曲火焰热矫正——齐头——孔划线——打孔——组焊——涂装——入库
改进后工艺流程
平板——自动下料——手工箱型拼装——角焊缝埋弧斜角焊——检验——编程数控打孔——组焊——涂装——入库
2制作流程
2.1材料
(1)主材
以前材料堆放零乱,没有进行分类,既没有专人保管,又没有明显标志,用料时花很多人工和机械台板查找所需材料。现在所有进厂材料均应有生产厂家的材质证明书,并经审核合格后方可入库,需做复验的,应按相应要求复验合格后,方可投料使用。所有材料均应分类摆放,专人保管,标记明晰,避免了因马虎而用错材料。专料专用,严禁私自代用,这样就不仅能节约材料,而且能方便成本核算,做到材料零库存。钢材入库前应进行100%的外观检查,不符合立即要求的退货,避免进一步的损失。
(2)焊接材料
以前焊接材料保管不妥,浪费严重。现在所有焊材由专职管理人员管理,并分配使用,对产品所使用的焊接材料牌号、数量进行核对后,方可发放。焊材应具有牌号、规格、数量、批号和检验编号等齐备的资料。存入焊接材料的库房须保持干燥和良好的通风环境。焊材的摆放应按牌号、规格分类,且标识明显。焊条的烘焙应严格执行其烘焙技术要求。焊条烘焙后,应放入保温筒,随用随取,保温筒温度宜控制在110℃左右。严禁使用药皮剥落、变质的焊条及严重锈蚀的焊丝,影响焊缝质量。
(3)其他材料
高强度螺栓须符合设计要求。涂料的牌号、品种、颜色须符合用户的要求。涂料应存放于干燥、遮阳、避雨的固定场所,环境温度控制在0-40℃之间,并编号分类。
2.2放样、下料
(1)材料的矫正
为了提高金属结构件的精度,放样划线前须对变形的钢板,型钢进行矫正,合格后方可进行划线作业。钢板矫正用平板机,型钢矫正用型钢矫正机。确保钢板的平面度和型钢的直线度,提高构件联接接面的接触比例。
(2)所有在本工程中使用的量具均须经过计量合格方可使用,不得用不合格的量具,控制构件的尺寸误差。
(3)放样前首先熟悉、核对图纸尺寸,计算无误后,由富有经验的工人承担划线工作。
(4)切割前应将钢材表面的油污、铁锈等清除干净。切割断面不得有撕裂、分层及大于1mm的铁棱,并应清除干净熔渣,毛刺等。气割产生的钢渣、氧化铁、熔瘤等用打磨机磨平。
(5)下料方法比较:
以前工具
现在工具
板条
半自动火焰切割机
九头自动火焰切割机
隔板
手工火焰割刀/剪板机
数控火焰切割机
板条:以前用半自动火焰切割机,速度慢且因单边受热板条容易变形,需要进行矫正;现在用九头自动火焰切割机,速度快且受热板平均板条不容易变形,不需要进行矫正。
节点板:以前用手工火焰割刀或剪板机,效率低劳动强度大工作环境差,材料损耗大:现在用数控火焰切割机通过编程,自动套料,不仅提高工作效率而且提高材料的利用率。
型钢:以前用手工火焰切割机,要靠工人切割的技术来保证,切割面需用磨光机进行打磨,既工作效率低又提高成本。用带锯以后,不仅提高工作效率,且切割面光滑,不需打磨。
2.3箱形梁组装
(1)隔板下料尺寸复核
隔板尺寸精确度是保证箱形梁组装质量的关键。隔板的垂直度直接影响组装的箱形梁的旁弯、扭曲度。所以在组装前需对隔板的垂直度等制作公差预以复核,使达到设计要求。
(2)箱形梁组装
①在上翼板上弹出腹板与其接合线的腊线。并弹出隔板与翼板的接合线。
②将隔板与翼板装组装好。
③再将腹板与翼板组装好。
④检查隔板的装配质量。
⑤焊接隔板与腹板及翼板的连接焊缝。
⑥覆盖下翼板,组装成形。
2.4箱形梁组装主角焊缝焊接
①两条主角焊缝同时焊接,焊枪倾向翼板侧,即与翼板成30度左右。焊接第第一遍。
②焊枪倾向腹侧,即与腹板成30度左右。焊接第第二遍。
2.5箱形梁制孔
提高钢结构的质量关键是提高构件的穿孔率,提高穿孔率的关键是提高打孔精度,提高打孔精度就要用数控加工代替落后的钻模钻孔。节点板钻孔加工以前利用普通钻床和钻模配合完成;现在节点板钻孔利用数控平面钻床完成。
数控钻床制孔的主要优点及保证加工精度措施:
1、不需制作大量的钻模板,节约材料和减少工作量,缩短前期准备时间。
2、没有划线工序,没有置放夹紧钻模板工作,直接在电脑里编程。避免了划线误差及装夹误差。
3、液压自动装夹,打四面孔群时不需构件翻身。用钻模打孔打一面翻一次身,放一次钻模,重新找基准装夹。
4、只有一个基准,没有重新找基准带来的误差。
5、打孔精度高,打孔速度快。用钻模打孔在摇臂钻床操作,不能保证打孔精度,且效率底下。
2.6箱形梁组装连接板
装配前首先检查各部件的记号,尺寸,材质得以确认后,再检查部件的切断面和加工面是否有不良的地方,检查完毕后,按照装配顺序,整理好部件。装配前应认真熟悉图纸,了解各零部件间的位置关系、连接型式、用途及定位基准等相关数据,并应校核装配尺寸是否有误。装配工作一律在经检查合格的拼装平台上进行,并必须准备好必要的工装夹具,以确保装配质量。使用工装夹具以防止焊接时的变形,注意留出焊接所产生的收缩量,使得拼装焊接后的产品形状和尺寸达到制作图的要求。组装前应对连接处及两侧各50mm范围内的铁锈油污、溶渣、毛刺等清除干净。对于H型钢的组对,视板厚情况,组对前应先将盖板进行机械或火焰方法的予变形处理。H型钢组对采用自动流水线作业进行。
2.7箱形梁焊接
1.焊接的一般事项
参与本工程的所有焊工须持证上岗。焊接技术员必须具备相应的资格证书,并且能够对工程的焊接工作全面地计划、管理和进行技术指导。
施焊前首先清除干净焊缝区两侧各50mm范围内的油污、铁锈等,直至露出金属光泽。拼装焊缝及主贴角焊缝须设置与母材同材质、同厚度、同坡口形式的.引、熄弧板。不得在非焊缝区的母材上引弧起焊,由引弧产生的裂纹或表面缺陷要修磨清除缺陷,并进行MT。焊接完毕,焊工应除去引弧板,并及时清除焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅。
2.焊接作业
选择合适的焊接顺序使得构件的变形和残留应力等被控制在最小的状态。焊接时,尽量采用水平姿势焊,以避免仰焊。埋弧自动焊时采用平位置或船形位置。焊接H型钢,主焊缝采用埋弧自动焊。节点板角焊缝采用CO2气体保护焊或手工电弧焊。
2.3箱形梁最终检验
1.检验设备及其校准
所有的检测设备及工具均应校准合格,并做出标准保证完好。各种检测设备及量具均应按相关标准检测、核准并在有效期内。
2.工序检查
对划线工使用的钢材是否与发料单和配料单相符;检查材料移植标记是否正确。对加工部分的划线、精切、刨边、板材对接焊、坡口尺寸、制孔等工序的质量进行专检,经专检的检查人员确认合格签字后方可进行下道工序生产。检查装配尺寸是否符合施工图纸要求和施工工艺规程,不符合的不得施工和进入下道工序。检查焊工上岗合格证;检查高强度螺栓摩擦面处理是否符合设计要求。
3.产品检查
对所有成品构件的几何尺寸,包括构件的长、宽、高、垂直度、中心偏差、倾斜度和筋板、托架的位置以及表面的质量等等,是否符合图纸和技术标准的要求;焊缝尺寸、油漆质量是否符合设计要求;构件标号、发货标记等是否齐全、正确、清晰。
五试验中的两点突破
1、利用较粗焊丝(φ4)使用斜角焊工艺。
角接焊缝通常采用船形焊,主要是由于船形焊时焊丝为垂直状态,熔池处于水平位置,容易保证焊缝质量。但当焊缝间隙大于1.5mm后,则容易焊穿或流溢熔池金属的现象,帮对间隙的要求较高。而斜角焊由于焊件太大不易翻转或别的原因,焊件不能在船形位置进行焊接时,才采用焊丝倾斜的斜角焊接。其优点是对间隙的敏感性小,其缺点是单道焊焊脚最大不能超过8mm,只能使用多道焊。另外,焊缝隙的成形与焊件的相对位置关系很大。当焊丝位置不当时,易产生咬肉或使腹板未焊合。为保证焊缝的良好成形,焊丝与腹板的夹角应保持在15°~45°范围内(一般为20°~30°);电弧电压不宜太高,这样可使熔渣减少,防止熔渣流溢。使用权用细丝可以减小熔池的体积,以防止熔池金属的流溢,并能保持电弧燃烧的稳定。所以斜角焊工艺国内通常采用细丝工艺。
但是由于公司细焊丝用得不多,所以我们需通过试验确定粗焊丝(φ4)的斜角焊工艺参数。获得了较好的焊接成形。
埋弧焊一般是大功率焊接的,当电弧长度发生变化时焊接电流的变化很大。例子如弧长增大,焊接电流就减小,焊件上加热斑点就扩大,使能量密度降低;反之,弧长减小,焊接电流就增大,使焊件加热斑点上的能量密度提高。因此,焊接过程中控制制弧长,是稳定焊接规范,保证焊缝质量的关键。
目前在埋弧焊生产中,弧长控制方法是用等送丝调节系统的电弧自身调节作用和。电弧的自身调节作用是指在焊接过程中,焊丝等速送进,利用焊接电源固有的电特性来调节器焊丝熔化速度,以控制电弧长度保持不变,从而达到焊接过程的稳定。
我们选用的埋弧焊电源为美国原装林肯MZ8-2*1000埋弧焊机。
为电弧电压反馈自动调节式。当电弧电压升高时,输入到晶闸管触发器的控制讯号增大,晶闸管的导通角加大,焊丝送丝速度提高,使用权电弧电压又恢复到原来的数值,从而起到自动稳定电流电压的作用。电弧稳定,焊接成形美观,达到满意的焊接效果。
2、分两层各有侧重分别偏向腹板和翼板焊接成形。
如果一层以45°斜面角焊成形,一是焊脚尺寸不够,二是焊缝
向腹板一侧倾斜,造成翼板侧咬边严重。为此我们分两道焊,第一层以70°倾向腹板侧,第二层以15°倾向翼板侧。从而得到了满意的焊缝,焊脚尺寸达到要求,成形良好。
焊枪倾角示意图如下:
六主要经济技术指标
采用新工艺后,制作每根箱形梁可节约成本分析如下表
节省人工
节约矫正用氧乙炔成本
节省矫正用起重机械台班
每根梁省去人工6工日。
节省氧气4瓶,乙炔2瓶。
节省10吨行车1.5台班
焊接时间缩短一半,不用矫正时间
不用矫正
无需矫正起重机械台班。
折算成人民币计算如下:
每根节省:人工50元/工*6工=300元。
氧乙炔4瓶*10元/瓶+2瓶*80元/瓶=220元
起吊台班1.5(天)*800元/(台班)*0.25(使子用系数)=300元
每根共节省小计:300+220+300=820元.
每根箱形梁节约成本约800元。按一年生产1000根箱形梁计算则可节约80万元。即年创造80万元的经济效益。
提高了质量,提高了企业的形象;节省时间,提高了工效,能保证按期供货,取得良好的社会效益。
焊接的论文9
摘要:自动化焊接设备在机械工程制造中已经得到了广泛应用,是提升机械生产制造能力的关键。文章首先对自动化焊接设备进行总体概述,分别介绍焊接专机与焊接机器人的特点。在此基础上,探讨自动化焊接设备的工程应用,包括控制系统、焊接电源、龙门架、软件系统、传感系统等的应用,并分析其应用现状及发展趋势。
关键词:自动化焊接设备;工程机械制造;自动化焊接专机;焊接机器人;应用发展趋势
前言
自动化技术在机械生产制造中的应用极大的提升了生产效率和产品质量,是推动经济社会发展的重要源动力。无论是从市场经济角度还是提升企业核心竞争力,都应积极引进先进的自动化设备,充分发挥自动化技术的应用优势,减少生产过程中对人的依赖性,从而降低人工成本和工作劳动强度。因此,应结合技术发展状况和工程实际应用情况展开研究,对加速工程机械制造企业的发展都有重要的战略意义。
1、自动化焊接设备概述
在工程机械制造行业,自动化焊接设备主要是指焊接专机和焊接机器人,自动化焊接设备能够稳定和提高焊接质量,保证其均匀一致性;提高劳动生产效率;改善工人劳动条件;减少了烟尘、弧光及飞溅对人员健康的危害;降低了对工人操作技术的要求;减少了其他相应设备的投资;综合成本更低。随着科学技术的不断发展,自动化焊接设备在功能和性能也获得了不断地提高和突破,不仅能够高效率的完成传统人工操作过程,而且能够为产品生产质量提供保障。比如由蓝天焊接科技有线公司研制的自动化汽车起重机吊臂焊接线.该设备属于自动化焊接专机设备,此外还有车架箱体焊接机器人工作站、臂架外焊缝焊接ABB机器人工作站等,都在实际工程生产中得到了广泛应用。目前较为先进的泵车臂架焊接自动化生产线,综合运用了柔性化组合铆焊工装技术、AGV智能传输控制技术和CLOOS机器人工作站等,可以实现小批量、多品种的产品流水线生产[1]。
2、焊接专机与焊接机器人的特点
2.1焊接专机
焊接专机的特点是成本价格低,性价比高,适用于长直焊缝、圆环焊缝等形式的焊接生产,能够满足大批量的生产工艺要求。目前使用较多的有自动化管件切割机、耳铰与弦杆自动焊专机等。由于焊接专机的自动化控制技术相对容易实现,已经在机械工程中得到广泛应用,但其缺点是柔性较差,因此在柔性化组合铆焊工艺中,通常需要与自动化焊接机器人工作站配合使用[2]。
2.2焊接机器人
相比于焊接专机,自动化焊接机器人的控制精度更高,自动化程度和智能化程度也相对较高。通过模块化编程技术的应用,使机器人工作站能够适应不同工件的生产要求。焊接机器人广泛适用于各种机械生产工况,产品更新换代速度快,但成本价格较高,且对操作技能有较高要求,目前一般在大型工程中应用较多。具有代表性的有ABB、CLOOS、REIS等机器人工作站[3]。
3、自动化焊接设备在工程机械制造中的`具体应用
3.1控制系统的应用
随着自动化焊接技术的发展,在实际工程中机器人工作站的使用越来越多。在一个焊接机器人工作站中,控制器和机器人本体是其核心组成部分,本体一般采用6轴关节形式,具有较高的结构刚性和负载能力,所使用的材料不具有放射性和腐蚀性,使用年限一般在15年以上。关节轴一般采用交流伺服电动机提供驱动力,具备先进的数字化路径测量系统,能够提供绝对位置信息,使其具有较高的焊接精度,重复定位精度误差可以控制在0.1mm以内。此外,系统中还包含断电刹车装置,能够为使用安全提供保障。整个系统以全数字化控制技术为基础,由数字总线连接各个部分,采用计算机进行统一控制,可以有效抵抗配电系统电磁场干扰,确保焊接的绝对在再现。其中央处理单元采用多处理器设计方案,稳定性强,具有可扩展功能,能够保证高速运行状态下的轨迹精度。系统中包含有示教器,具有友好的操作界面,能够方便操作者学习使用。在操作界面中显示焊接工艺的关键参数,能够实现可视化控制。此外,电控柜和操作系统等均有防尘处理措施,或设置有专门的控制室,能够保证系统的可靠运行。
3.2焊接电源的应用
焊接电源的应用要优先选用国际先进品牌,比如福尼斯牌全数字逆变脉冲焊接电源,一些具有自主知识产权的大型企业也可以使用本公司自主研发的焊接电源,提高工艺的配套性。在选择焊接电源时,要注意与控制系统接口的匹配性。一般较为先进的产品带有焊接专家参数系统,能够对焊接参数进行数字化显示。主要数据通过示教器输入,在焊接生产过程中,可以随时对其进行在线修正。先进的技术产品收弧成功率较高,可以确保焊接回收脉冲收弧能够填满弧坑,而且没有凸起。焊接中断点的覆盖与重熔、外观焊缝、焊滴脱离的准确度都较高。利用其平行摆动功能能够快速、有效的识别出焊缝并进行填充。使用的焊枪无漏电、漏油等现象。一般使用盘装或桶装焊丝,其送丝速度可以达到0~24m/min。由于焊接机器人的焊丝规格较大,在选择电源规格时,应确保其暂载率能够达到100%。
3.3龙门架的应用
龙门架即自动化焊接机器人的外部轴行走部分,该部分结构是扩大机器人工作范围的关键,目前在工程中应用的机器人工作站均为机器人本体配备的外部行走框架。该部分控制功能由控制系统统一负责,采取一体化控制方式,能够确保外部轴运动与本体运动协调一致。在系统中,机器人本体通常倒挂在龙门架上,使焊枪具有较高的可达性。为了确保在外部轴行走状态下的焊接精度,应采用国际先进品牌的导轨、轴承和齿轮等构件,并配备性能优越的服务电动机和减速机,同时做好导轨的润滑、防尘和防飞溅保护措施。在外部轴运行状态下,机器人本体要保持平稳,避免发生较大幅度的摇晃和抖动,平均重复精度误差应控制在0.2mm以内。
3.4其他机具应用
其他机具的应用选择主要包括焊接变位机、夹具等。为了确保机器人在焊接作业时,焊缝能够处于船型焊位或平焊位置,应为机器人工作站配备焊接变位机,将其回转轴作为系统外部轴,与机器人协调运动。在设置变位机高度时,应充分考虑装卸工件的需要,尽量提高施工的方便性。在机器人焊接站中使用的夹具必须满足刚性要求,要能够在需要时快速加紧,且防止夹持工件出现变形。因此,在设计系统结构和设计参数时,应充分考虑这方面的需求,尽可能缩短装卸过程中工件在夹具上的时间。其他机具的选择也应该尽可能使用较为先进的技术品牌,采用性能优越的伺服电动机和精密性较好的减速机,此外,应为变位机和夹具的焊接结构件进行应力退火处理。
3.5软件和传感系统应用
在软件和传感系统应用方面,自动化焊接机器人工作站使用的操作软件及弧焊软件包功能较为复杂,具体包括以下几个方面:
(1)示教编程功能;
(2)离线编程功能;
(3)数据库存储功能;
(4)数据处理和调用功能;
(5)自诊断功能;
(6)断点续焊功能;
(7)多层多道焊接功能;
(8)参数实时调整功能;
(9)纵向与横向摆动功能;
(10)机器人与外部轴的联动控制功能;
(11)传感和跟踪功能。
为使系统具有较高的可扩展性,系统中应包含多种功能接口,包括焊机串行控制接口、模拟接口、数字接口、打印机接口、局域网接口和域总线系统接口等。其中,传感系统的功能主要包括电弧跟踪、焊丝接触寻位和激光跟踪等。在系统运行过程中,电弧跟踪功能通过对焊接电压和电流变化情况的检测,自动修正焊缝编程位置与实际位置的偏差。焊丝接触寻位功能可以找出焊缝起始点。激光跟踪功能同时具备上述两项功能,而且具有较高的抗干扰能力,但激光追踪器的成本较高,可以根据工程实际情况进行合理选择。
3.6自动化焊接设备的应用发展趋势
总体来看,在工程机械制造过程中,自动化焊接设备的应用主要受机器人本体、控制器、传感系统、焊接电源和外部机具的影响。由于工程机械制造对工件制作精度有严格要求,在应用自动化设备的过程中,应确保设备与工艺的匹配性,根据工程实际情况合理设置焊接参数,并充分利用其自诊断功能进行参数调整和修复。目前自动化焊接设备还有较大的提升空间,在未来的应用发展过程中,要集中解决焊缝实时跟踪、寻位效率低、焊缝间隙大时需要人工打底、经过自动化焊接后还要进行补焊等问题,从而进一步提升设备的自动化和智能化程度。
4、结束语
综上所述,自动化焊接设备目前已经在工程机械制造中得到了广泛应用,具有极高的应用价值。利用先进的自动化焊接机器人工作站,代替以往的人工焊接方式,可以明显提升焊接工作效率和焊接质量。通过合理选择焊接设备,设计系统组成方式,并对运行参数进行解释调整,可以确保自动化焊接设备的可靠运行。
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[3]魏守盼,周仕勇,张峰.数控切割技术在工程机械中的应用及发展[J].金属加工(热加工),20xx(08):34-35.
焊接的论文10
研究提高复合材料及其焊接结构的机械性能、物理性能和耐蚀性能的方法可以大幅改善此类材料的综合运用性能。分析表明,用粉末浸渗法或多孔骨架材料的熔融法制成的复合材料,其形成的焊接区的许多物理化学规律各不相同。有关文献除了记载了化学成分的作用外,还分析了5种有前景的提高接头物理一化学性能和机械性能的方法:
一毛细间隙的最佳化和使固相原子在细小的毛细隙中实现反常的溶解机制;
一消除焊缝圆角部位的化学非均质性;
一用具有较高弹性模量的金属元素对接头材料的表面层进行合金化处理;
一在焊缝中使用合成钎料,在分散过程中形成复合结构;
一在激光钎焊中获得粘合结构以及形成焊缝的最佳组织。
除此之外,第六种调控微隙中金属的物理一化学和机械性能的方法是:发挥材料自身组织的作用,利用在固态下具有最佳原始组织的材料,以便在熔化后的微隙中形成更加均匀的组织。这种效果与材料本身的加工工艺(如铸造、锻造、热处理、混合粉料、非晶型材料等)有关。
对于钎焊,接头形成时的主要运动阶段可作为其特征:
·通过熔化使毛细微隙得到润湿、流展和充填;
·对运动中的相间边界进行质量转换;在移动的相间发生传质过程(熔融物溶解,其原子向固相扩散)。
·在偏析过程中进行结晶时,发生化学成分的变化。
在使用液相反应的工艺中,复合材料的制备方法及工艺过程的进行速度如同钎焊一样决定着产品的综合性能。钎焊接头的许多性能,如抗拉强度、疲劳强度和耐腐蚀性等,在其它条件相同的情况下取决于微隙的大小,其组织、圆角的尺寸和形状及化学不均匀性在此处的发展速度。因此,决定接头性能的一般因素有:毛细间隙的大小和是否消除焊缝圆角部位的化学不均匀性。这些因素对钎焊以及对用粉末浸渗法和球状颗粒熔化法获取的复合材料的影响都将予以研究。
在对所制备的复合材料的强化粉料的工艺特性进行模拟和分析时,最好使用球状粉料。这对于用同一尺寸的球状颗粒(浸渗时在压型中可以有最紧密的颗粒排列)的浸渗法制备复合材料而言,具有独创的现实意义,因为在此情况下,可以获得最佳的由强化颗粒组成的单一组织。这些强化颗粒形成了可变截面通道(沟道里填满了熔化的基体材料)的规律系统。因颗粒排列形式和颗粒半径的不同,在熔化物质充满沟道之前,最大和最小空隙的尺寸是会变化的。
若根据现有的球形物体排列模型来研究充填排列的参数,排列形式可以分为最不紧密的充填排列(正立方,V二900)和最紧密的充填排列(六边形,v二600)。此类物质的空隙度II,与颗粒尺寸没有关系,而与排列方式,即与v角有关在正立方排列下,IIv =47. 64%,而在六边形排列下,Ilv = 25. 95 %。在前一种情况下,连接相邻气孔的最窄通路的半径:,即4个相邻颗粒之间的内接圆半径,等于0.41R(R一球形颗粒的半径)。而在最宽部位处的气孔半径等于0. 73R。在六边形排列下,每一颗粒与12个相邻的颗粒相接。气孔具有2种形状,即四面体形状和菱形体形状,后者的气孔数量要比前者的数量多一倍。四面体气孔最宽通路处的半径为0. 288 R,而菱形体的气孔通路半径为0. 414R。四面体气孔占总体积的比例为7. 37%,而菱形体的气孔则占18. 58% o毛细间隙的最佳数值和固相原子在焊缝中反常溶解机理的实现。
间隙对焊缝的化学成分影响的研究结果表明,随着间隙的增大,焊缝中固相原子质量浓度会发生非正常的增加。并且由于系统的不同,过饱和度可达到14%a -30%(在小间隙中溶解度的反常效应)不等。然而,随着间隙的减小(从100到1w),就不再存在改变溶解度平衡的热力学因素。因此,反常的溶解度效应只可能是由动力学因素造成的。
非均衡结晶方向动力学的模拟表明,提高间隙中固相成分含量的前提是提高结晶锋面上的易熔组份再分配的动力学特性。与相间界面相反,根据相界对面的温度梯度进行的结晶锋面的移动会导致间隙中同相结晶内的难熔组份的富集以及相应的在液相熔融物中易熔组份的增加。第二相间界面(其残缺的表面层对于偏析的易熔组分来说是有效的流失)的'出现,以及由于集中过冷度的原因,结晶前进面的前行速度的下降会导致在已结晶间隙中的固态相的质量浓度进一步增加。显然,间隙中易熔组分质量浓度的下降以及偏析过程受到的抑制能够确保机械性能和耐腐蚀性能的提高。
根据设计的模型可以看出,为强化异常溶解过程就必须降低结晶速度和增加相间表层的扩散渗透能力。其中必须指出,随着间隙的减小,残缺层(这对偏析元素的原子来说是流失)就会增加。显然,随着间隙的减小,如下因素会影响到强度的增加:相间界面(接触强化效应)的弹性应力水平,在焊缝和圆角处不存在偏析区以及焊缝中难熔元素的质量浓度过高。根据显微组织可以发现,由球形颗粒形成的复合材料球粒之间,会有从0到s的小间隙区域以及间隙变化区域。因此,在小间隙的区域里能保证实现高机械性能和耐腐蚀性能的整个过程。在这个具有大量液体的区域里,会不可避免地发生偏析过程。这是钎焊接头的圆角部位所独有的特性。在现实的工艺过程中,这些现象的产生不会受到结晶速度的影响。因此,研究热处理过程中变化断面的大间隙里粗大组织结构的调质问题是有必要的。
在焊缝的圆角部位消除化学成分不均匀性
在圆角部位出现化学不均匀性(由于偏析过程所造成)将导致机械性能和耐腐蚀性能的剧烈下降。特别是在疲劳载荷下,情况更是如此。沿晶粒边界存在的分隔开的化合物和夹杂物会在循环载荷作用下发生过早的损坏。在试验的开始阶段,裂纹就会在圆角表面处萌发,而腐蚀也会开始发生,从而加速损坏的过程。通过结晶过程的数学模拟可以开发出抑制焊缝圆角部位化学成分不均匀性的方法。为此,必须在固态且低于焊缝元素的共晶组分的最低熔点5℃一50℃的温度下作40 min一60 min的均匀化退火。金相分析、循环试验和腐蚀试验的结果都证实了这个分析结果。由于扩散过程,均匀化退火能够使化合物和偏析区溶解到固态相中。这些偏析区是结晶时沿晶界和晶间区域里形成的。
如果在球形颗粒表面上涂覆了涂层(在形成复合材料时该涂层会形成脆性化合物层),则涂层会溶解在大量的熔融物里。在此情况下,均匀化退火可确保获得具有高物理一化学和机械性能的复合材料。从另一方面来看,当熔液中出现化学活性元素时,在气孔和空穴中的大量液体相会有助于在球形颗粒的表面上形成金属间化合物。
结论
1在钎焊时所发生的物理一化学过程以及用浸渗的方法(熔化粉末基体和球形颗粒)来获取复合材料具有许多共同的规律。
2使用同一尺寸和形状的球形颗粒可以保证获得具有性能稳定的高物理一化学和机械性能的复合材料。
3模拟复合材料的浸渗过程表明:在球形颗粒的尺寸为1 mm时,最大和最小的通道宽度因排列方式的不同而为0. 365和0. 0775 mm,但是它们均处在毛细间隙的范围里。
41 mm粒径的颗粒在与颗粒的尺寸不成倍数的压型中充填排列时,有可能形成宽度达1. 5 mm的空穴。
5粒径为1 m。的球形颗粒与熔融物接触(此时与排列方式无关),可以视为是具有可变化间隙的毛细钎焊。
6业已确定,在钎焊过程中,以及在获取固体相之间具有最小间隙的复合材料时,组织结构和化学成分都会发生变化。这会导致机械性能和耐腐蚀性能的提高。
7在钎焊和获取复合材料时,保温时间为60min,退火温度低于最低共晶熔化温度5℃一50 ℃的均匀化退火可确保获得具有高耐腐蚀性和循环强度(与基本材料强度水平相当)的接头。
焊接的论文11
一、引言
随着我国入世的成功与近年来经济的快速发展,焊接相关产业也逐渐向国际先进水平看齐,工艺与设备水平不断提高,越来越多的自动化焊接设备在生产中不断的应用,笔者在下文中写到了一些发达国家的先进焊接设备与工艺,供读者参阅。
二、日本的先进焊接工艺与设备
在日本的先进自动焊接技术中具有代表性的是nkk(日本钢管株式会社)开发的焊接机械人系统,系统基本上由焊头(伺服机构)、控制器和电源等三大部分组成,在此系统中nkk公司采用了三项新技术。
1.高速旋转电弧焊
nkk公司发现高速旋转的电弧能改善许多焊接性能,主要体现在:
(1)对工件的角焊侧壁可充分熔化焊透;
(2)可改善焊缝界面的形状;
(3)能防止熔池中深穿透;
(4)提高焊接速度。
该工艺既适合狭间隙焊,也适于熔角焊。电弧通过偏心机构,绕熔池旋转以达到技术目的。
2.电弧传感器系统
系统特点是利用电弧本身,即电弧电压或电流的反馈作为传感器,在焊头周围不需要采用专门的装置,因此可保证高度的可靠性。其优点是显而易见的,由于电弧电压或电流直接反馈,因此反应精确迅速,即真实事件反馈,而且还能同时控制焊缝轨迹和焊缝高度。这些性质使得即使碰到在钢材之间具有严重切削坡口的情况下,仍然能进行焊接。
3.单面焊背部焊道控制
关于单面焊双面成形工艺中背部焊道主要通过光学反馈和反电动势反馈实现控制。
(1)光学反馈(光电传感器)
a)背部焊道控制
其主要原理是通过电匙孔的电弧光强度加以换算而反映背部焊道的宽度。根据这种设想,通过控制输入端电极龟流,使之保持恒定,从而使电弧光强度保持常量,仪便保证背部焊遗宽度始终维持常数。
b)正面焊道控制
在背部焊道控制运行的同时,正面焊道高度亦得到控制。输入端电极电流的弧压能通过熔融金属引起重心高差的关系而得到平衡。根据此原理,采用控制熔化焊丝进给速度的方法,使输入端的电极电流与给定电流相当,从而能使正面焊道的高度保持恒定。
c)光电反馈原理
光电传感器安装在铜滑块驱动系统内。该系统也是由它自己的光电传感器所控制。
(2)反电势反馈
在采用固定焊剂铜衬垫单面埋弧焊方面,母材与铜衬垫之间的反电动势能很好地反映背面焊道宽度的情况。通过控制输入端电极电流,以保持反电动势不变,从而使背面焊道宽度维持恒定的常数。
三、瑞典的先进焊接工艺与设备
瑞典不仅在焊接结构材料和焊接材料方面处于世界领先地位,近年来,在焊接设备和焊接工艺技术方面也不断有所创新和有所突破,一直走在世界先进工业国家的前列,使瑞典的焊接工业在全国经济不大景气的情况下,在国际市场激烈的竞争中始终处于不败之地。
1.焊接机器人
瑞典的第一台焊接机器人是在1975年由a-esab焊接机器人公司生产的。其稳定的焊接质量、高额的经济效益打动了许多工业业主和投资商的心,他们不惜代价,把资金纷纷投向机器人焊接设备,使瑞典焊接机器人的应用在近二十年时间内得到了迅速发展。到1995年,全瑞拥有的焊接机器人数量已超过1600台,占全国机器人总数的35。其中金属结构生产部门拥有的焊接机器人最多,其次是机床制造业和车辆制造业。
2.焊接工艺技术
在瑞典,建立在优质焊接材料和精良焊接设备基础上的现代化焊接工艺技术体现了高度机械化、高度自动化、高速度、高质量、高效益等特点。
在今天的瑞典,几乎所有的自动焊机都装备了微处理器或微机,对焊接过程实现了闭环自动控制。许多专业生产车间还安装了焊接机器人工作站,实现了工件的焊接、装卸、翻转、移动自动化。有的专业生产厂家还建立了焊接机器人柔性生产系统(fms),实现了工件下料、拼装、焊接、运输、打磨、检验等工序全部自动化。这种柔性生产系统特别适合批量不大、品种较多的生产类型。为了充分发挥焊接机器人的工作潜力,缩短下岗时间,motomanrobotics公司还开发了计算机通讯软件,利用这种软件可以通过主计算机在机器人工作时向他示教。高度机械化和自动化所产生的高效益不言而喻,同时也保证了高质量。
值得一提的是瑞典的造船工业。在二十世纪七十年代曾一度辉煌,号称世界第二造船大国。到八十年代,由于劳动力成本太高,许多造船厂纷纷倒闭。从九十年代开始,他们不惜巨额投资,一改过去主要靠人工的状况,采用高度机械化和自动化的焊接设备和焊接机器人,建立起仿形切割线和各种部件的自动焊接生产线,节省了大量人力,且大大提高了生产率,使生产成本大幅度下降,似有重整旗鼓,再度崛起的势头。
3.激光焊和电子束焊的应用
在瑞典激光和电子束技术在金属切割和焊接方面应用发展很快。早期只?于电子元件等精细产品和钛、锌等易氧化的贵重金属材料的激光焊和电子束焊,现在已应用到仪表、车辆乃至造船和核工业。co2激光器的功率已达到25kw,可以用来焊接厚板。由于激光焊接容易实现机械化,它在汽车制造业中的应用最为突出。如著名的`volvo公司就用激光焊机器人焊接轿车顶棚,斯堪尼亚卡车和客车公司用激光切割底盘和后桥轴的坯料。电子束焊具有能量密度大、焊接热影响区窄、吸收氧、氮等气体的可能性小等特点,瑞典a原子能公司用它将装有核燃料的锌合金管组焊到一起。到1995年,瑞典全国激光焊机的数量已达到120台,电子束焊机30台,与北欧其它国家相比,其安装数量遥遥领先。
四、美国的先进焊接工艺与设备
林肯电气公司(the lincoln electricco.)是有悠久历史的焊接设备及焊接材料生产厂家,总部设在美国的克利夫兰,在世界11个国家设有17个分厂。
1.焊接设备
该公司生产各种型式的手工焊机、埋弧焊机、气保护焊及自保护焊机,每种焊机都有一个固定的生产线。
该公司有一个焊接机器人部,所用的焊机、焊材是本公司的,而机器人及计算机硬件是法拿克公司的;机器人焊接应用程序软件,则由本公司根据用户的不同要求开发。机器人适用于焊缝短断、位置多变的结构的焊接,其重复精度为±1mm左右。最近,该公司的这项技术已在杰弗船厂试用,据称,一旦实际投产,将有100余名工人会被从原来的岗位上替换下来。
在气保护焊方面,该公司推出了一种被称为动力波表面张力过渡的co2焊接电源(stt),在纯co2气体保护条件下,用实芯焊丝施焊,电弧稳定、飞溅很小,用于管子对口的单面焊双面成形时可获得非常良好的背面成形。只是售价较高,约是普通co2焊机的3倍(9000美元)。但该设备亦有缺点,即其送丝机构较为笨重,所以在造船行业的销售业绩一直不佳。他们决定推出一种多头式的co2气体保护焊电源,以适用于造船行业中分段制造及船台大合拢的焊接需求。其基本思路是,一台焊接电源可同时点燃三个电弧,从电源到电弧的距离可达100m,并同时具备手工焊和气刨的功能,即一机多人用,一机多功能。
2.fcb拼板流水线
该公司设计制造的fcb拼板流水线由门架、磁床、衬垫机构、钢板传输机构组成,同日本及欧洲的模式基本一样。所不同的是,它靠具有强大吸力的磁床来固定钢板,不用在坡口里封焊,采用i形坡口,对坡口的加工精度要求不高。它所采用的焊剂是上下同种的,不像日本神钢,还需要专门的背面成形焊剂。它采用两台交流1200a的电源,前两丝相串联,后一丝独立,减少了热输入,有效地防止了终端裂纹的产生。当板厚为16mm时,每块磁铁的吸力约为25kn,在15m长的焊缝两侧,共计布置这种磁铁80余块。对16mm以下的板,采用i形坡口;而16-25mm的板,则采用y形坡口。整套fcb流水线的价格在40万美元左右。
五、应用体会
使产品质量外观登上一个新台阶,引进先进的焊接设备和工艺装备是不可缺少的,尤其是焊接机械人和焊接加工中心,要充分利用现有的成熟技术和先进的焊接装备,真正实现产品质量大跨越。
焊接的论文12
变位机构车架模型分析所设计的焊接变位机构车架的质量为5t,车架由钢板直接焊接拼装而成,车架的质量分布主要是钢板的分布,由现场看到的车架实物可知,小车架的空间内部结构复杂,内部存在较多空间,但是钢板的分布基本均匀。
即小车架的`质量基本可以看作是均匀分布,为了方便计算,将小车架简化为一个长方体模型,传动方案分析传动方式的确定,根据具体情况,不仅要考虑到技术性能指标,还要考虑经济成本。对提出的各种方案,综合比较技术难度、经济指标等后实施方案。
焊接变位机构的传动方式主要是机械传动或液压传动。根据项目要求,焊接变位机构的翻转速度约为0.1~1rad/min。电机的转速一般为1440rad/min,由此可以确定,如果采用机械传动,降速比将达到1000~2500,如此大的降速比需要复杂和结构庞大的变速机构。
加之上述计算可以看出需要的驱动转矩非常大,因此,采用液压传动方案。直接输出所需转速,经联轴器驱动工作台翻转,由于不需要增加中间传动环节,结构紧凑。动力执行元件可选用单叶片式摆动液压缸和齿轮齿条式液压缸2种方案。
当车架的焊接位置翻转到位时,定位是一个至关重要的问题。翻转机构有3个平衡位置,即水平、逆时针翻转90°和顺时针翻转90°。考虑到工厂的实际情况和设计需要,在到达平衡位置时需要设计限位开关,以保证工作台停在需要的位置。借鉴机床限位的方法,采用机械式的限位挡块,当工作台到位时,触碰限位挡块,启动电磁开关,通过电气控制停止液压缸的摆动。由于翻转转速非常低,可以忽略由于惯性产生的位置误差。
同时设计液压系统时,可采用具有断电锁紧功能的液压系统。如考虑到成本,可以手动拔销,插销经由电磁开关自动完成;或者,插销采用弹簧驱动自动插入。液压系统本身具有自锁功能,但存在泄漏的问题,为了保证安全,用一个定位销辅助定位工作台。
由于工作台所有负载都作用在工作台支座上,故定位销可不承受径向载荷,只需限制工作台的转动即可。定位销的插入可以采用自动模式,考虑到成本,可以采用人工手动插入。当工作台转到平衡位置时,液压缸停止摆动,工作台翻转停止,同时液压系统具有自锁功能,故可以将定位销手动插入矩形槽实现定位。设计完成了2套方案,方案1采用单叶片式摆动液压缸传动,方案2采用齿轮齿条式摆动液压缸传动,取得了较好的效果。
焊接的论文13
关键词:焊接;金属;能量;技术
1、焊接技术概论
1.1焊接过程的物理本质
焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。
1.2焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。
1.2.1熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
1.2.2压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
1.2.3钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
1.2.4焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
1.2.5现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的.拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。
1.2.6未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。
2、焊接-工业艺术
焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。
2.1艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来,这是因为焊接具有艺术性。
2.2焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。
焊接通常是在高温下进行的,而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) ;焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象:焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中,或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次,焊接艺术语言是独特的。选用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致。
在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝裸露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下,由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格,金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大,从焊接工艺的牢固性来看,这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑,在这件雕塑中,下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看,不论是上半部分的文字造型,还是下半部分的肌理处理,到处有扭曲的焊接痕迹的出现,整个作品达到了整体视觉语言的统一。手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢染上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘吹起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极氩弧焊。
如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同,不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色,钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说,不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外,切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一,既可以与焊接结合使用,也可以单独使用,这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来,变化的丰富可想而知。
3、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因
3.1焊接切割作业时,尤其是气体切割时,由于使用压缩空气或氧气流的喷射,使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方),当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时,就可能会发生火灾和爆炸事故。
3.2在高空焊接切割作业时,对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净,作业人员在工作过程中乱扔焊条头,作业结束后未认真检查是否留有火种。
3.3气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器,工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。
4、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施
4.1焊接切割作业时,将作业环境lOm范围内所有易燃易爆物品清理干净,应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体,以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质,以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。
4.2高空焊接切割时,禁止乱扔焊条头,对焊接切割作业下方应进行隔离,作业完毕应做到认真细致的检查,确认无火灾隐患后方可离开现场。
4.3应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶,在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。
4.4对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理,对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。
4.5焊补燃料容器和管道时,应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时,置换应彻底,工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时,应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测,注意监护,要有安全组织措施。
作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。
上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。
焊接的论文14
关键词:材料美感 焊接肌理 概括和抽象 现代意识 民族化
摘要:哈尔滨是中国的焊接名城,在几年的研究探索过程中摸索了一些有关金属焊接艺术的独到特点,在这里着重探讨金属焊接雕塑艺术的创作方法。
1 这里所谈到的金属焊接雕塑与我们习惯认识上的金属雕塑不尽相同
传统意义上的金属雕塑泛指以金属材料来实现完成的雕塑作品,而这里所说的金属焊接雕塑指的是通过焊接的技术手段(而非传统意义上的铸造和锻造手段)来实现的雕塑作品,这类作品重点体现的是金属材料本身的美感和焊接过程中自然形成的焊接肌理之美,当然这并不是说这样的作品缺乏形式和内容,而是通过将其特有的美感与其独到的形式巧妙结合来实现创作目的。
其实金属焊接雕塑已经成为当代最具现代意义的艺术表现形式,其艺术语言在于注重作品的直接创作过程,并赋予其更加丰富的人文精神与审美内涵,它有力地拓展了雕塑创作的表现力和艺术感染力,发挥金属材料自身的质感特性自由地构思和制作,已成为现代雕塑进行创作的一个十分重要的艺术表现方式。
金属焊接雕塑的创作注重于艺术与材质的直接对话过程,其中材料的质感和焊接过程中形成的焊接机理是构成作品形态的关键要素,对实现其艺术价值和意义起到重要的作用,这也同时造就了金属焊接艺术雕塑的表现形式,即使表现具象形态,也侧重于能够发挥焊接艺术特有肌理的具象形态表现,如用拉丝焊接肌理来表现动物的毛发。
任何艺术作品的创作,都体现了不同艺术家的文化渊源,有着不同的艺术表现形式,而不同的表现形式又是不同的创作思想得以充分展示的保证和前提。鉴于目前金属焊接艺术在国内尚属起步阶段,在探索西方现代艺术语言过程中,研究西方现代艺术的理论是十分重要的课题。他们对西方现代艺术的文化思想产生重要的影响,其中柏格森的直觉主义哲学思想,高扬生命冲动的创造力,推崇能够让人直接体验生命冲动的开放社会,以直觉为认识真实和真理的唯一途径,以及现代艺术对生命的瞬间体验和制作过程的珍借,对破坏重组物质时空以获取精神真实的兴趣。同时萨特表达现代人孤独、异化、悖理的情绪感觉,充分体现了现代艺术家对艺术主体独创性的强烈追求。
2现代雕塑的表现形式在西方现代艺术理论的直接影响下,它与以前传统写实主义的以体量和实体感作为表现形式的基本要素背道而驰
许多现代雕塑的表现方法完全超出了“雕”和“塑”的意义,尤其是现代金属焊接雕塑,作为三度空间抽象的构成艺术品,不属于关于实体感的艺术,不追求真实的形态再现,通过简化、概括甚至是抽象的手法进行创作,并结合各种工业化的手段,直接地打造作品,如以透空框架的形态去构画和界定空间,彻底地阐明了现代雕塑作为三度空间艺术的新理念,在于表现金属在空间中的自由组合,而非多种程序塑造的实体造型。他们艺术语言的特征类似单纯、厚重的原始文化,最后发展到将机械、动力和光的因素组合引入雕塑的运动形态,创造了最具现代意义的雕塑作品。它反映了20世纪工业、科技观念向艺术的介入,导引出一种崭新的艺术价值观。
当代西方雕塑家在新的艺术观念的引导下,追求各自的文化和艺术个性,并充分利用材料学、结构力学、金工技术和焊接技术的原理,发挥金属焊接雕塑的特有创造力。在他们的作品中,将雕塑的造型要素简化到最低限度。用立方体、几何形、圆柱体的型材和不锈钢材以及现成金属物品构成现代形态的、抽象的雕塑作品,使传统的艺术语言在他们的作品中失去了原有意义,运用工业化制造方法实现了现代雕塑新的艺术理念。
现代雕塑家史密斯是美国第一位创作金属焊接雕塑的艺术家,他的作品纯朴、粗犷和简练,利用金属材质的特性形成变化多端的雕塑造型,使金属材料、金工技术成为诠释个人艺术观念的语言符号。他创作的《皇家之鸟》、《森林》等作品,采用电焊枪在空间中描画,用多种钢条焊接展开三度空间的构成,同时利用点、线、面的相互交错的穿插,编织成一种活拨的.、富有生机的抽象形态,他的许多作品放弃实体,将锻造成形后的钢条构出空间的韵律,显示出强力的运动感。
英国当代杰出雕塑家卡罗的金属焊接作品轻松活泼,简洁明快,是位最富独创性的现代金属焊接雕塑家。作品《正午》是他具有个性化艺术语言的代表作。该作品直接采用数块工字钢梁构成,作横置状态并涂上橘黄色的颜色,整件造型似如一张在室外阳光下的躺椅,简练而意味深长。在他的作品中力求把雕塑语言概括到最基本的抽象形态,直接利用工业钢材装配成巨大而强力的结构,并与周围的环境空间融为一体。费罗是法国现代派艺术家,他的金属焊接系列作品更具个性化。其作品摒弃了传统雕塑的创作模式,采用一种更加直接,更抽象化的表现手法,使作品取得纯粹形式的自由化。费罗的作品都取名《无题》。但在这个毫无意义的标题下,呈现出一个丰富多彩的艺术世界。在创作中通过挤、敲、扭、切和焊,给作品注人生机,将冷冰冰的不锈钢板转化成孕含生命形态的艺术作品。
从现代金属焊接雕塑的艺术语言来看,它与传统雕塑相比其主要特点是:在艺术观念上,一方面强调艺术与自我表现的主观性以及艺术家以我为主的能动性,力求作品造型简化到最基本的抽象形态,以现代工业化的理念构造单纯、简洁的几何造型,反映出一种工业化的非人格化的力量。另一方面重点表现不同金属材料的特有美感(如钛合金通过焊接在焊口的部分会形成耀眼的彩虹效果)和不同焊接技法所形成的肌理美感。在艺术形式上,利用电焊枪在空间中作画,以钢材制作空间构成。使传统艺术形式的体积,体量概念消失,转化为丰富、透空的空间和变化多端的深度三维结构。并以手动和机动改变了原有雕塑的“静止状态”,以色彩变化增强金属焊接雕塑的视觉感悟力。在艺术表现方式上,采用直接加工过程实现三度空间的构成关系或以废品集合的方式重新组合新的造型,使金属雕塑的艺术表现方法变得直接了当、纯粹和自由。在制作中利用各种金属材料经过直接的敲打、挤压、扭曲、打磨、切割和焊接,随意地、自由地构建和组合,彻底改变了传统制作多步骤的有序性,使作品更具自然性。
3在现代雕塑发展史上,当代雕塑家所创造的金属焊接作品成功地完成了20世纪具有雕塑艺术革命意义的艺术创造,而走向现代化、抽象化、形式化、自由化的艺术表现形式。
虽然我们国内的金属焊接雕塑艺术尚未得到社会的认同,但我相信在当代有创新意识的艺术家、雕塑家甚至焊接技师的共同努力下,我们的金属焊接艺术应该能够找到一条立足于民族文化传统,能够满足我国公众审美诉求的蓬勃发展之路。
参考文献
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焊接的论文15
摘要:
随着世界以及我国制造产业的不断发展,焊接已经作为一门基础技术应用到各个行业,并且焊接的水平也逐步得到了很大的提高。随着焊接工艺方法的不断涌现,专业焊接的设备更新更是日新月异。焊接以高效、节能、优质及其工艺过程数字化、自动化、智能化控制为特征。文章就焊接的发展趋势进行了简单的阐述。
关键词:
焊接 发展 趋势
焊接是在高温或高压条件下,使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。焊接作为制造业中传统的基础工艺和技术,虽然应用到工业中的历史并不长,但是发展却非常迅速。短短几十年间,焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域,并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献,使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接随着工业以及科学技术的不断发展和进步,其发展的趋势呈现出以下几个特点:
1 提高焊接生产率是推动焊接发展的重要驱动力
连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式,随着技术的不断更新,焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前,焊接最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二:第一提高焊接熔敷率,焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类,其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量,其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础,利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何,均可采用对接型式,所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低,从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题,世界各国开发出多种不同方案,因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展,焊接方法的先进性会得到更高的评价:提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。
2 焊接过程自动化,智能化
国外焊接发展速度快,国内焊接发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平,由1996年的19.6%增加到20xx年的70-80%以上,目前焊接与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合,焊接已经向自动化,智能化方向发展。焊接过程自动化,智能化以提高焊接质量稳定性,推进焊接自动化进程,学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节,应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作,存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%,相对而言,焊接生产的机械化以及自动化水平非常低,但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造,往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来,我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊,现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中,取得了很多成果,焊接过程自动化已成为焊接的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。
3 热源的研究和开发
热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源,热源是运动的。在焊接过程中,热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点:能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前,焊接热源已十分丰厚,如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续,焊接新热源的开发将推动焊接工艺的`发展,促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源,就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源,提高效率方面,如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源,采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度,例如在电子束焊中参加激光束等。
4 节能技术
随着社会的发展,节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题,焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势;同时,高效焊接工艺的应用,对提高焊接效率,节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求,手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代,同时为了适应当今淡化操作技能的趋势,焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。
5 新材料,新技术发展
材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势,即从黑色金属向有色金属变化;从金属材料向非金属材料变化,从结构材料向功能材料变化,从多维材料向低维材料变化;从单一材料向复合材料变化,新材料连接必然要对焊接提出更高的要求。新材料的出现成为焊接发展的重要推动力,许多新材料,如耐热合金,钛合金,陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接,采用通常的焊接方法,已经无法完成,固态连接的优越性日益显现,扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点,比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接,这在以前是不可想象的,所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接不断前进,焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法(如STT、CMT、Cold Arc等),无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等,这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。
6 机械化,自动化水平提高
想要很好的完成焊接工作,得充分做好准备工作,包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备(电焊机)的放置车间即准备车间的改造。提高准备车间的机械化,自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备,是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备,以提高其柔性化水平;焊接机器人与专家系统的结合,实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制:把“粗活”做成“细活、快活”。
焊接自诞生以来,一直受到很多学科最新发展的影响和引导,在新材料以及信息科学技术的影响下,出现了数十种焊接的新工艺,并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的,这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用,规模生产和专业化生产开创新局面,高效快速优质焊接方法成为主力军,一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入,提高了焊接的水平,同时也提出了新的挑战。国外专家认为,焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法,到20xx年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远,务必树立知难而上的决心。抓住机遇,为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
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