焊接自動化技術---現(xiàn)代焊接制造的關鍵技術

焊接是制造業(yè)中傳統(tǒng)的、重要的加工工藝方法之一，廣泛地應用于機械制造、航空航天、能源交通、石油化工、工程機械、船舶制造、高層建筑以及電子等行業(yè)。

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)品焊接質量、焊接效率的要求越來越高，普通的焊條電弧焊已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代焊接制造的要求，特別是隨著激光焊、激光電弧復核焊、攪拌摩擦焊、多絲電弧焊、窄間隙氣體保護焊、窄間隙埋弧焊等新的焊接工藝方法在工程實際中的普遍應用，焊接自動化已經(jīng)成為現(xiàn)代焊接制造的關鍵技術之一。

隨著現(xiàn)代控制技術、電子技術、計算機技術以及機器人技術的發(fā)展，焊接自動化向數(shù)字化、智能化、柔性化以及信息化方向發(fā)展，已成為現(xiàn)在焊接制造技術發(fā)展的趨勢。

焊接自動化就是采用具有自動控制，能自動調(diào)節(jié)、檢測的焊接與機械裝置，按規(guī)定的程序或指令自動進行焊接制造，其目的在于提高焊接效率，保障焊接質量，降低焊接成本和勞動強度，改善焊接環(huán)境，保障焊接生產(chǎn)安全。

焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件，焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質量。

另外，焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程，焊接區(qū)由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應力和變形。重要產(chǎn)品焊后都需要消除焊接應力，矯正焊接變形。

現(xiàn)代焊接技術已能焊出無內(nèi)外缺陷的、機械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭，接頭處的強度除受焊縫質量影響外，還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。

對接接頭焊縫的橫截面形狀，決定于被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時，為了焊透而在接邊處開出各種形狀的坡口，以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。選擇坡口形式時，除保證焊透外還應考慮施焊方便，填充金屬量少，焊接變形小和坡口加工費用低等因素。

激光焊接：激光輻射加熱待加工表面，表面熱量通過熱傳導向內(nèi)部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等激光參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。

激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束加以實現(xiàn)，激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm為熱傳導焊，此時熔深淺、焊接速度慢；功率密度大于10~10 W/cm時，金屬表面受熱作用下凹成"孔穴"，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。

激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精制造領域，給人們的生活質量帶來了重大提升，更是領家電行業(yè)進入了精工時代。

特別是在大眾汽車創(chuàng)造的42米無縫焊接技術，大大提高了車身整體性和穩(wěn)定性之后，家電推出采用激光無縫焊接技術生產(chǎn)的洗衣機，先進的激光技術可以為人民的生活帶來巨大的改變。

如果有一個磨損的曲軸，用焊接進行修復加固的方法是什么？

修復磨損的曲軸時可以采用熔化極氣體保護焊、藥芯焊絲氣體保護焊或鎢極亞弧焊方法。但是要得到滿意的堆焊焊道形狀，必須注意以下4方面的要求。

① 使堆焊焊道方向與曲軸軸線平行。

② 先在曲軸下部堆焊一條焊道，然后旋轉曲軸180°堆焊下一條焊道，這樣可以平衡焊接應力，并可顯著消除焊接熱變形。應注意的是，在一條焊道上進行順序堆焊將會引起曲軸翹曲。該堆焊工藝適合于對滾輪曲軸進行修復和焊補。

③ 兩條焊道之間必須保持30%～50%的熔敷金屬重疊量，以保證焊接修復后機加工時保持焊道表面的平滑。

④ 采用手工電弧焊和藥芯焊絲氣體保護焊時，必須用毛刷或切削的方法清理焊道之間殘留的焊劑。

除上述曲軸修復方法，還可以采用在曲軸的每90°位置增加一條堆焊焊道，以進一步減小焊接變形。在青銅或銅制零部件修復中，添加釬縫金屬比采用堆焊的方法在消除應力和變形方面更加有利。