现代焊接技术发展的现状及展望
浅析焊接产业的发展与展望

2 我国焊接产业面临界的严峻的挑战
厂 2 0多家 , 0 焊机 和焊接装备生产 厂 1 0 0多家 , 5 这些企 业 中的大部分 由于各种原 因 目 经营困难 , 前 开工不足 。 在
规模上根本无法与世界各 大焊接公司相 比,以药芯焊丝 尽 管新 世 纪 焊 接 行业 面 临着 良好 的 发展 前景 ,也 应 为 例 , 止 到 20 0 我 国 已经 有 3 家 企 业 引 进 或 自 截 0 年 O多 该看到 , 进入 WT O后 国际竞争 日益加剧 , 由于我国焊接 制 设 备 生产 药 芯 焊 丝 。而 在 各 国通 过 挪 威船 经 各 国通 过
车 、造船和压力容器翻造行业 中部分企业的 自动化率超 WT 有利于 民族焊接产业进入 国际市场 , O, 但同时也有利 过 5 %。 以焊接高新技术 的标志之一—- 焊接机器人 于世 界 各 国的 焊 接企 业 进 人 中 国市 场 . 日本 松 下 、 国 0 再 一 一 如 美 为例 ,我 国在 20 0 0年底 已安装 的焊接机器人 有 60多 林 肯公 司 、 0 中国台湾天泰 、 泰 、 广 瑞典 E A S B等知名焊接 台, 主要集 中在汽车 、 摩托车 和工程 机械等生产领域 , 而 且这些焊接机器人 9 %以上来 自进 口, 0 只有极少部分是 国内设计生产 的。 与之相对应 , 早在 19 年 , 98 日本的机器 人保有量为 4 1 0 1 0台, 国为 8 0 8 美 1 0台, 7 德国为 7 0 320
第 3 第 1 期 0卷 8
V0. 0 No 1 1 .8 3
企 业 技 术 开 发
TECHNOLOGI CAL DEVELOPMENT OF ENTERPRI E S
浅谈工程机械制造业智能化焊接技术现状与前景王清曌

浅谈工程机械制造业智能化焊接技术现状与前景王清曌发布时间:2023-07-29T11:40:03.299Z 来源:《中国电业与能源》2023年8期作者:王清曌[导读] 本文以工程机械结构件焊接生产的价值流为出发点,分析了批量生产型企业焊接智能化技术发展的瓶颈问题及需求;从焊接柔性焊接技术、焊接信息追溯到焊接机理模型研究三个层次,综述了当前工程机械制造业焊接智能化技术现状与瓶颈问题。
分析认为,工程机械智能化焊接是跨学科技术综合应用的体现,根基是焊接工艺机理性研究及理论的发展,基础是柔性机构的设计及制造的突破,关键是多源传感技术与生产及研究需求的高度贴合应用,在以上基础之上,建立焊接过程的闭环反馈模型,最终实现工程机械结构件焊接制造的智能化。
上海三一重机股份有限公司临港工艺所上海 200240摘要:本文以工程机械结构件焊接生产的价值流为出发点,分析了批量生产型企业焊接智能化技术发展的瓶颈问题及需求;从焊接柔性焊接技术、焊接信息追溯到焊接机理模型研究三个层次,综述了当前工程机械制造业焊接智能化技术现状与瓶颈问题。
分析认为,工程机械智能化焊接是跨学科技术综合应用的体现,根基是焊接工艺机理性研究及理论的发展,基础是柔性机构的设计及制造的突破,关键是多源传感技术与生产及研究需求的高度贴合应用,在以上基础之上,建立焊接过程的闭环反馈模型,最终实现工程机械结构件焊接制造的智能化。
关键词:价值流图;焊接工艺;柔性制造;机理模型;AI技术序言工程机械制造业素有“钢铁裁缝”的美称,焊接即为其核心工艺之一。
在大型结构件制造中,焊接工序约占整个制造过程1/4的时间,人员投入约占25%,是各企业在生产成本、质量控制的必争之地。
随着智能制造时代的到来,智能化焊接也成为了研究热点。
近年来,许多大型制造业纷纷垂范,构建了智能化焊接示范站或示范点。
例如三一重工[1-2]18号厂房的智能车架焊接线,结合接触传感技术,实现了复杂结构件的智能定位焊接;徐工[3]的智能转台焊接线,利用钢琴式多级定位方式,实现了超大型精准定位焊接;中联重科[4]的搅拌筒螺旋叶片自动焊接站,采用焊缝跟踪技术,实现筒体内部自动焊接;中车[5-6]车体组对工作站,通过专用夹具,辅助定位,实现多车型横梁柔性焊接生产。
焊接行业年度焊接技术提升计划

高效化:提高焊 接生产效率,降 低成本
智能化:实现焊 接自动化、智能 化,提高焊接质 量
绿色环保:减少 焊接废弃物,降 低能耗和环境污 染
新材料、新工艺 的应用:拓展焊 接技术的应用领 域
增强企业竞争力
提高焊接效率,降低生产成本
保证产品质量,减少焊接缺陷
拓展产品应用领域,开发新产 品
提升企业形象,增强品牌影响 力
焊接行业现状
焊接行业规模: 全球焊接市场 的规模和增长
趋势
焊接技术应用: 在建筑、汽车、 船舶、航空航 天等领域的应
用情况
焊接设备与材 料:主要的焊 接设备和焊接 材料的生产与
提升焊接技术的 重要性
年度焊接技术提 升计划
评估与监控
焊接行业现状及 发展趋势 实施计划
总结与展望
提高产品质量
焊接技术提升可以降低生产 成本,提高生产效率。
焊接技术提升可以减少产品 缺陷,提高产品性能和可靠 性。
焊接技术提升可以提高产品 的安全性能,减少安全事故。
焊接技术提升可以提高企业 的竞争力,赢得更多市场份
添加标题
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技术合作项目:与国内外焊接设 备制造商、技术研发机构开展合 作,共同研发新技术、新工艺。
技术引进与创新:引进国内外先 进的焊接技术和设备,结合自身 实际进行技术改造和创新,提高 企业核心竞争力。
创新计划
引入新技术:探索并应用最新的焊接技术,提高生产效率和焊接质量。 研发新工艺:针对特定材料和需求,开发具有创新性的焊接工艺。 培训和人才引进:加强员工培训,提高技能水平,同时引进具有创新思维的焊接技术人才。 合作与交流:与行业内外企业和机构进行合作与交流,共同推动焊接技术的创新发展。
一般问题——焊接科学和技术的发展及前景

预测分析 了弧焊 电源的发展前 景 。图 1 3 参
21 20 铜合 金表 面激 光 熔 覆 研 究现 状/ 00 0 6 张维平
焊接接头的强度 。综述 了 60 A铝合金焊接 研究现 现状和激 光熔 覆技 术工 艺 , 05 分析 了熔覆 层 的表面 性
状, 并从 60 A铝 合 金热处理强化机理人手 , 05 阐明 了 输入导致的热影 响 区过 时效 。指出激光功 率 占主 导 的激光一 电弧复合焊 有可能成 为解决 60 A铝合金 焊 2 12}7 国内外 焊接材料熔 敷 金属 韧化机 理的研 05 00{ 0 接热影响区软化 问题 的有效途径 。图 4参 4 0 2 1 2@ 铝 合 金 PMI 焊接技术 的研 究现 状/ 0004 - G 陆
1
属的冲击韧性 。图 5 1 3 表 参 O
2 1 20 伺服焊枪 中频直流 电阻点焊优 势探讨/ 00 0 8 杜
伟 国…/ 电焊机.20 ,9 8 :3 5 / 一0 9 3 ( ) 5  ̄5 随着车身轻量化 的发展要 求 , 先进高强钢 ( AH—
焊 机.2 0 ,9 7 :6 8 8 一0 9 3 () 6  ̄6 ,4
焊接作 为一种基本加工方法 , 应用非常 广泛 。电
讨 了横 向 G W 的发展趋势 。图 4参 2 MA 5
弧焊接是焊接 方法 中最重 要 的一 个大类 。不 同的焊
接工艺方法需要 相应 的电弧焊 机 。弧 焊 电源是 电孤
焊接技术发展概述及展望

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
进行 ,工 件被 两滚 轮推 送 前进 ;二 十世 纪世 纪 2年代 开 始使 用 闪光对 焊方 O
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
关键词: 焊 接;电弧焊 ;工艺 中图分类号:T 4 文献标识码 :A 文 章编号:1 7 -7 9 2 1 )0 2 0 0 0 0 6 1 5 7( 0 0 9 0 2 - 1
1 接技 术的发 展历 史 焊 11古 代发 展 。焊接技 术 是随着 金属 的应 用而 出现 的 ,古代 的焊 接方 .
15年 苏联 的 巴顿 电焊 研究 所创造 电渣焊 ,成 为大 厚度 工件 的高 效焊 91 接法 。 15年 ,苏联 的柳 巴夫斯 基等 人发 明二 氧化 碳 气体 保护 焊 ,促进 了 93 气体保 护 电弧 焊 的应用 和发 展 ,如 出现 了混 合气 体保 护焊 、药 芯焊 丝气 渣
是 炉火 ,温度 低 、能 量不 集 中,无 法用 于 大截 面 、长焊 缝工 件 的焊接 ,只 能用 以制 作装饰 品 、简单 的工具 和武 器。
12 近现 代发 展 。1世纪 初 ,英 国的戴 维斯 发现 电弧 和氧 乙炔 焰两 种 . 9 能局 部熔 化金 属 的高温 热 源 ;18  ̄ 18年 ,俄 国 的别纳 尔 多斯 发 明碳极 85 8 7 电弧 焊钳 :10 年又 出现 了铝热焊 。 90 2世 纪初 ,碳极 电弧焊和 气焊 得到 应用 , 同时还 出现 了薄 药皮焊 条 电 O 弧焊 , 电弧 比较稳 定 ,焊接 熔池 受 到熔渣 保 护 ,焊接 质量 得 到提 高 ,使手 工 电弧焊进 入实用 阶段 , 电弧焊从 2年 代起成 为一 种重要 的焊 接方 法 。 0
焊接技术现状与发展趋势

姚广 臣 贾涛
中 -懈 Y 国8 ∞T 科年 技第 信。 息期 。 。M A , .
维普资讯
焊接技术现状与发展趋势
臧 小惠 大连市特种设备监督检验所 I 62 0 I 1
2 1气体保护焊 .
焊接 技 术水平是 一个 国家机械制造 和科 学技 术 发展 水平 的重要 标 志之一 。焊接 技 术的 发
腿 lt dr c l t t e u l y n p r o m n e f ae i t e y o h q ai a d e f r a c o t
上 1 它具有 明显减 少工时数 的特点。以往 , 近 , S 技术也被应用于铝合金以外材料 FW 的接 合 。在搅 拌摩擦 焊过程 中 ,因为其 旋转棒的旋转方向与前进方向的原因 , 所以
区域 产生 的 电阻热进 行焊接 的 方法 ,属
1 引言
焊接技术的优 良程度直接影响着零件 或产 品的 质量 。随 着 焊 接技 术 的发 展 ,
大 量 新 的 焊 接 技 术 不 断 涌 现 出 来 , 而 这 些 不 同的 焊 接 技 术 又表 现 出不 同 的 工艺 特
于 压 力焊 。 电 阻 焊 是 一 种 焊 接 质量 稳 定 ,生 产效 率高 ,易于 实现机 械化 、 自
t e iu t n o p la i wee r v a酣 . At a t h s a i f a pc t n t o i o r e e l l . s
者 手持移 动完 成 ,但是 由于 半 自动 埋弧 焊 工人 劳动 强度大 , 目前 国内 已经 很少
使 用。
t e r n o e e p n o w li t c nlg S h te d f d v l m t f e n eh oo y Wa oe dg
镁合金焊接技术的现状和发展趋势

得 MI 过 程 无法 进 行 。R tmee等 人 创 造 了一 G焊 eh ir 种 受 控 的熔 滴 形 式 ,利 用 可 控 的 电流 波 形使 熔 滴 既能 过 渡 ,又 不 过 热 。波 形 的第 一 部 分 ,使 熔 滴 形 成 时 以短 路 方 式 过渡 , 当此 熔 滴 过 渡 后 ,继 续 产 生 一 个 小 的脉 冲 电源 ,使 第 二 个 熔 滴 柔和 地 进 入 熔 池 。 电源 波 形 的各 部分 均 可 进 行 调 节 。采 用
艺规 范 ,可 以实 现镁 合 金 薄 板 和 中厚 板 的焊 接 , 并 且 焊 接 接 头 的性 能可 达 到 母材 的8 %以上 [ 】 0 1。 中 田一 博对 不 同种 类镁 合金 的T G焊 结果 进行 了整 I 理 ,其 接头 强度 如表 1 示 f 所 5 】 。 1 G焊 ( . MI 2 惰性气 体 保护金 属极 电弧 焊 )
[ 关键词]镁合金 ;焊接技 术;发展趋 势
镁 合 金 具 有 密 度 低 、 比 强 度 大 、 易 回 收 等 特 点 ,其 应 用 领 域 日益 广 泛 。随着 镁 合 金 应 用 的 逐 步 推 广 ,镁 合 金 的 成 形 技 术 受 到越 来 越 大 的考 验 。现 有 的镁 合 金 成 形 技 术 , 主要 以铸 造 为主 , 其焊 接 技 术 发 展 比较 缓 慢 ,这 与镁 合 金 自身 的物 理特 性 有 关 ,随 着 镁 合 金 焊接 技 术 研 究 的深 入 和 市场 的需 求 ,镁 合 金 的 焊 接 技术 将 成 为影 响镁 合 金发 展 的关 键 所 在 。本 文 分 析 了各 种 焊 接 方 法 对 镁 合 金 的适 用 性 ,对 国 内外镁 合 金 焊 接 技 术 的研 究进行 了介 绍 。
一般问题——焊接科学和技术的发展及前景

展 / 建 勋 … /焊 接 .2 0 () 3 1 张 / 一0 9 7 :~ O
随着工程结构向减重与节能方 向发展 , 轻金属焊 接结构在工程 中得到越来越广泛 的应用 , 轻会属焊接 结 构制造 中焊接变形问题成为焊接领域的研究热点与
共 性 课 题 , 进行 焊 接 变 形 的精 确 检 测 进 而 实 现 有 如何
综述 了镁合金材料的特点及应用 , 分析了镁合金 焊 接过程 中存在的主要问题 , 细论述 了近年来 国内 详
外 镁 合 金 材 料 钨 极 和熔 化 极 惰 性 气 体要人 员基础 。我国的 是 高技能技术人 才非 常缺 乏 , 国际焊 接技 师更 加缺乏 ,
国际焊 接技 师是 中国第一批 获得 国际焊 接学会 授权培训的国 际焊接 资质人员之一 。介绍 了 国际焊
接 技 师在 企业 生 产 中和 企 业认 证 中的 作 用 , 际 焊 接 国
技师培训的规 程及 探讨今后 国际焊接 技 师培训 的不
同模 式 。国 际 焊 接 技 师 是 企 业 生 产 中 不 可 缺 少 的 高
介绍 了国际焊 接工 程师培训 的几 种方式 , 包括标
准途径培训和可选途 径培训 , 中与高等 学校联合对 其
在校学生开展 国际焊接 工程师的培训 方式 , 是对高校 倡导 的重基础 、 口径教 育模式的延 伸 , 宽 是培 养从 事
焊 接 工程 技 术 人 才 、 足 企 业 发 展 需 求 的 重 要 一 环 , 满 同 时促进 了高 校 工 程化 人 才培养 。 图 1
~
性能、 冲击性 能、 疲劳性能及其断裂行为进行 了讨论 ,
并 对 今 后 镁 合 金 材料 的焊 接 及 工 程 应用 进 行 了展 望 。
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现代焊接技术发展的现状及展望
发表时间:
2018-01-26T15:18:44.637Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第24期 作者: 姜朝辉1 林敏2
[导读] 就我国现阶段的工业化发展情况来说,焊接广泛应用于多种材料的连接,而随着高新技术的不断发展。
浙江双环传动嘉兴制造有限公司
浙江桐乡 314500
摘要:焊接技术应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材
料之间的连接。随着焊接机器人等现代技术在工业生产中的应用,研究人员仍不断深入研究焊接技术的本质,继续开发新的焊接工艺方
法,以进一步提高焊接质量。
关键词:焊接技术;现状;发展趋势
Abstract:welding technology is widely used.It can be used either in metal or in nonmetal.In the welding process,the workpiece
and solder melt to form a molten zone
,and the molten pool is cooled and solidified to form a connection between the materials.With the
application of modern technology
,such as welding robot,in industrial production,researchers continue to study the essence of
welding technology
,and continue to develop new welding technology to further improve welding quality.
Key words:welding technology;status quo;development trend
引言
就我国现阶段的工业化发展情况来说,焊接广泛应用于多种材料的连接,而随着高新技术的不断发展,原来的传统焊接方式也转化为
激光、电子束焊等先进的焊接技术。随着与国外交流的增多,现代焊接技术已经有了异种材料的非金属材料的连接技术,而在产品表面设
计方面也有了更好的创新制作方法,可以说,焊接技术的发展前景是非常光明的,焊接技术的未来充满了希望。
1 现代焊接技术的发展现状
近年来,经济带动了制造业的发展,焊接技术也随之有了极大的进步,焊接产品的效率也越来越高,而现在如何在保证产品质量的前
提之下实现焊接生产自动化和智能化已经成为焊接行业的重要任务。现代高新技术比如说智能控制技术、图像处理与传感器技术等融入焊
接技术,使得现代焊接技术有了更为切合时代潮流的发展。
1.1 焊接生产自动化和智能化发展
焊接行业的智能化发展主要是体现在焊接智能机器人的发展,焊接自动化水平在一定程度上可以理解为焊接智能机器人的发展水平。
目前使用最为广泛的焊接机器人是示教再现型,即由人工引导机器人末端执行器(安装于机器人关节结构末端的夹持器、工具、焊枪、喷
枪等),或由人工操作导引机械模拟装置,或用示教盒(与控制系统相连接的一种手持装置,用以对机器人进行编程或使之运动)来使机
器人完成预期的动作,由于此类机器人的编程通过实时在线示教程序来实现,而机器人本身凭记忆操作,故能不断重复出现。这就形成了
焊接智能机器人的自动化焊接过程。
1.2 焊接工艺高速高效化
为实现焊接行业的进一步发展,需要优化现今的焊接工艺,将传统的焊接工艺转化为高速、高效、高质量的焊接工艺。而国内外也在
焊接工艺的优化上投入了较多的精力,现今已经在活性化焊接工艺、多元气体保护焊接工艺上取得了不错的成效。而在焊接速度的研究也
有了长足的进步,现今已经可以达到
1.8m/min,大大提升了焊接产品的效率。而随着国外在数字化焊接电源和高新信息处理技术上的关
注,中国市场也逐渐引入相关先进产品和技术。数字化焊接电源解决了原先较为刻板的刚性化控制,能够实现对焊接过程的柔性化控制以
及多功能集成,而对焊接的精度、焊接过程系统的稳定性、产品的一致性、产品升级流程等方面都有更高的要求,能够对现代焊接技术的
发展有更好的帮助,使得焊接工艺实现高速和高效化。
1.3 焊接质量的优化保证
对于焊接产品来说,最为重要的就是焊接质量,若是焊接质量不尽如人意,对于产品日后的使用寿命是非常有限制的,而焊缝跟踪技
术对于控制焊接质量是非常关键的。在焊缝跟踪技术方面,焊接行业投入的比较多,也已经有了较为成熟的技术。比如说较为先进的熔滴
过渡控制现今由于引入了数字化焊接电源,并且在系统上使用了先进的电子元件,使得对熔淌控制上更为得心应手,在这方面的应用上也
丝毫不输于国外先进水平,这在焊接行业是非常重要的部分,是保证焊接产品质量的重要技术。
2 我国焊接技术的发展趋势
电子技术、自动化技术和计算机微电子技术的发展,推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、信息处理技术和柔性制造技术
等单元技术的引入,促进了焊接自动化技术革命性的发展。
2.1焊接电源的可靠性和质量稳定性
由于焊接加工越来越向着“精细化”加工方向发展,因此,需要提高焊接电源的可靠性和质量稳定性。这就要求开发研制具有调节电弧运
动、送丝和焊枪姿态,能探测焊缝温度场、熔池状态、熔透情况,适时提供焊接规范参数的高性能焊机,并应积极开发焊接过程的计算机
模拟技术。
2.2寻求解决制约焊接新材料的途径
开发焊接新材料主要是从材料研制和焊接科技两方面来入手。先进的新材料对于焊接技术来说不一定是好的,它的性能和可焊接性都
是需要重新估量的,而往往材料的高性能和其可焊接性都是相互矛盾的。鉴于此种情况,为解决此矛盾,材料研究工程师需要和焊接行业
工程师密切联系与合作,将新型材料纳入到焊接材料中去,使焊接产品质量更好,焊接效率更高,焊接领域整体发展水平更上一层楼。
2.3网络化
现代网络技术的发展促进了焊接自动化系统管控一体化技术的发展。通过网络,利用计算机技术、远程通信技术等,将生产管理和焊
接过程自动控制一体化,实现脱机编程,远程监控、诊断和检修。
2.4智能化
焊接技术的自动化与智能化已经成为未来焊接产业发展的方向,将现今的传感技术、智能控制技术和计算机技术应用于焊接自动化系
统中,使其能够在各种复杂环境变化的焊接工况下实现高质量、高效率的自动焊接。
2.5柔性化
在未来的研究中,将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合,以实现焊接的精确化和柔性化。大型自动化焊接装备或生产线的一次
投资相对较高,在设计这种焊接装备时必须考虑柔性化,形成柔性制造系统,以充分发挥装备的效能,满足同类产品不同规格工件的生产
需要。
2.6集成化
焊接自动化系统的集成化技术包括硬件系统的结构集成、功能集成和控制技术集成。集成系统中物质流和信息流是其重要的组成部
分,促进其有机地结合,可大大降低信息量和实时控制的要求。现代焊接自动化系统的结构都采用模块化的设计,根据不同用户对系统功
能的要求,进行模块化组合。
结束语
焊接技术的快速发展,可以推动制造工业的发展,为此,需要对焊接技术给予高度重视,要进一步加大对焊接技术的研发力度,开发
适合现代化发展的新型焊接技术、方法及设备等,不断提高我国焊接技术水平,有效地促进我国制造行业的快速发展,提高社会经济效
益。
参考文献
[1] 杨东晖.探究焊接技术常见问题及发展[J].民营科技.2017(04)
[2] 谢平涛.焊接技术的发展及应用现状[J].河北农机.2016(04)