电焊机技术主要应用在哪些行业?

焊接技术作为制造业传统的基础技术和工艺,在工业上应用的时间不长,但发展非常迅速。短短几十年间,焊接在许多工业领域为工业经济的发展做出了重要贡献,广泛应用于航空航天、造船、汽车、桥梁、电子信息、海洋钻探、高层建筑金属结构等各个重要领域,使焊接成为一项重要的制造技术和材料科学的重要专业学科,开创了连接技术的新篇章。

随着科学技术的发展,焊接已经从简单的构件连接方式和毛坯制造方式发展成为制造业中生产具有精确尺寸产品的生产方式。因此,保证焊接产品质量的稳定性,提高劳动生产率,已经成为一个亟待解决的问题。以下是一些突出的例子。

在机械制造业中,许多过去采用整体铸锻方式生产的大型毛坯改为焊接结构,大大简化了生产工艺,降低了成本。很多尖端技术,比如航空航天、核电,没有焊接结构其实是不可能实现的。焊接在整个行业中的地位也可以从世界主要工业国家每年生产的焊接结构约占钢产量的45%来判断,而焊接结构之所以发展如此迅速,是因为它具有一系列的优点。这里举几个例子来说明:(1)与铆接相比,可以节省大量的金属材料,可以减少大约15-20%的金属材料,因为不需要辅助材料,如角钢、平板,也不需要铆钉。而且时间长了,柳接头可能会松动,影响质量,但是焊接是绝对不行的。虽然只有一个焊缝,但属于原子结核,完全可以解决。其次,焊接结构的制作不需要打孔,划线的工作量比较小,省工省时,工作效率当然要高很多。(2)与铸件相比,焊接结构的生产不需要制作木模和砂模,也不需要特殊的熔炼和铸造,工序简单,生产周期短。这对于单件小批量生产尤为明显。换句话说,和铸件相比,特别省时,工作效率高。其次,焊接结构比铸件节省材料。一般来说,它比铸钢轻20-30%以上,比铸铁件轻50-60%。这主要是因为焊接结构的截面可以根据设计需要选择,不需要像铸件一样由于工艺限制而增加尺寸。因为液体要想流动好,充分到位,必须要有更大的空间,这就势必要使用更多的金属材料。

比如12000吨水压机的下横梁是焊接的,净重260吨。如果采用铸钢件,重量将达到470吨,重量减轻近45%。这是因为铸坯的尺寸精度很难保证,加工余量会很大,所以使用的液态金属当然会多很多,而且需要很长时间。这是因为熔化和冷却金属需要很长时间。此外,焊接车间所需的设备和厂房投资一般低于同等重量的铸造车间。只需要一定的场地和必要的电源,不需要特别复杂的工艺就可以加工。一个焊缝就彻底解决了问题,所以焊接和铸造省力省料,也很经济便宜。以上比较显示了焊接质量和工作效率的优越性。

比如大齿轮的轮圈,必须是高强度耐磨优质合金钢,可以长期使用,保证质量。但这种钢材非常昂贵,会大大增加成本,所以其他部分可以用普通钢材制作,以节省材料,既提高了齿轮的使用性能,又节省了优质钢材,降低了成本。这就采用了量身定制的焊接方法,比如堆焊、摩擦焊,分别对工件进行加工,然后拼接在一起,形成一个完美的整体,可见这也是很有优势的。

因为上面提到的焊接的优点,只要我们正确的理解和把握,合理的使用,就可以获得高质量的部件,所以焊接是绝对不可替代的,是值得发展的。

现代焊接技术自诞生以来,就直接受到各学科最新发展的影响和指导。众所周知,受材料和信息学科新技术的影响,不仅导致了数十种焊接新技术的出现,而且使焊接工艺操作经历了从手工焊接向自动焊接、自动化和智能化的过渡,成为公认的发展趋势。

今天,焊接作为一项传统技术,正面临着世纪的挑战。一方面,作为21世纪的支柱,材料呈现出几个趋势,即从黑色金属到有色金属;从金属材料到非金属材料,从结构材料到功能材料,从多维材料到低维材料;随着单一材料向复合材料的转变,新材料连接必然对焊接技术提出更高的要求。另一方面,先进制造技术的蓬勃发展,从驻留、集成等方面对焊接技术的发展提出了越来越高的要求。突出“高”和“新”迎接21世纪新技术的挑战。

在20世纪中期,焊接方法也有了突飞猛进的发展。随着科学技术的进一步发展,出现了新的高精度热源电子束、等离子体束、激光束等,使其精度和温度远高于电弧焊。真空电子束焊接一次可以焊透200毫米的金属,激光焊接的优点是可以在大气中焊接。因为聚焦光斑只有0.2-2mm,焊缝小变形小很多,接头质量高。比如在航空发动机、汽车车身等重要领域,立即创造了明显的经济效益和社会效益,完全融合了高效、低耗、清洁、柔性生产的技术发展方向。

新材料的出现给焊接技术带来了新的课题,成为焊接技术发展的重要推动力。耐热合金、钛合金、陶瓷等许多新材料都提出了新的课题。尤其是异种材料之间的连接无法用通常的焊接方法完成,固态连接的优势日益显现。扩散焊和摩擦焊已成为焊接领域的热点。比如金属和陶瓷已经可以进行扩散连接,这在以前是不可想象的,所以固态连接是21世纪会有大发展的连接技术。

通过前面的介绍,我们已经知道,焊接现在已经从简单的构件连接方式和粗糙的制造方式发展成为制造业的一项基础技术和生产出尺寸精确的成品的生产方式。因此,保证焊接产品质量的稳定性,提高劳动生产率已成为焊接生产发展中迫切需要解决的问题。实现焊接过程的自动控制和焊接工艺制造的自动化越来越迫切。此外,计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术和机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了非常有利的技术基础,已经渗透到焊接的各个领域,并取得了许多成果。焊接过程自动化已经成为焊接技术的生长点之一。从焊接技术的发展来看,焊接自动化、机器人化和智能化已经成为趋势。

总结焊工的智能经验,运用到先进的高科技中,可以快速、灵活、安全地实现自动焊接。现在,发达国家的焊接自动控制已经取得了令人满意的成果,宏观焊接质量控制(如熔深控制和接头尺寸)取得了很大进展,微观焊接质量控制(焊缝的金相组织和力学性能)也开始起步。焊接过程正从宏观向微观发展,从简单控制向系统智能控制发展。