美章网 精品范文 自动化焊接技术论文范文

自动化焊接技术论文范文

自动化焊接技术论文

自动化焊接技术论文范文第1篇

关键词:材料成型及控制;自动化技术;应用

目前,材料成型机控制技术受到了各国的高度重视,由于其自身具备的独特优点,对于基础的安全稳定性有着重要的影响,常常被应用于船舶建造以及建筑工程项目建设中,拥有非常好的发展前景。而自动化技术在材料成型及控制技术中的应用,使得越来越多的企业生产逐渐向自动化转型,减少了不必要的人力和资金的投入,大大提高了生产效率,为企业带来可观的经济效益。因此,本文就以材料成型及控制与自动化技术为重点,对自动化技术在材料成型及控制技术中的应用进行分析,总结出一些自身的看法与建议,仅供参考。

1 材料成型及控制的现状及发展前景

我国目前的材料成型及控制技术水平仍处于滞后阶段,研发的空间还很大,还需要进一步优化材料成型及控制技术。一般情况下,由于材料成型及控制是一个比较复杂的过程,具备耗时长、能源消耗量大、操作起来比较困难的特点,从很大程度上会对自然环境造成了一定的污染。因此,这一问题也是目前我国材料成型机控制技术所面临的巨大挑战。然而,随着自动技术在材料成型及控制技术中的应用,为材料成型及控制技术提供了有效的发展平台,使现代材料成型及控制中实现了自动化,通过利用计算机技术,加快了材料成型的时间,彻底解决了耗时的问题,还能大大减少能源的过度浪费,从而提高了材料成型的生产效率。与此同时,产品的生产过程会变得更加的节能环保,这也促使材料成型及控制技术逐渐向低碳、绿色的方向而转型。因此,我们可以看出,材料成型及控制的发展前景是无法估测的,势必会成为日后市场发展中的主力军。

2 自动化技术在材料成型及控制技术中的应用

通常情况下,材料成型及控制技术主要由铸造技术、焊接技术以及锻压技术三部分所组成。因此,本文就具体归纳了自动化技术在这三个技术中的应用:

2.1 自动化技术在铸造技术中的应用

首先,我们先详细介绍一下自动化技术在铸造技术中的应用,所谓的铸造技术是指能够将液态的金属通过铸造过程,使其逐渐凝固成型的一种技术,这种技术对于材料成型及控制以及铸件的完整性、平滑度有着很高的要求。然而,对于铸件的尺寸、材质以及形状并不中重视。其实,很早以前,我国古代就应经存在铸造技术了,人们将一些成型的金属物质放入到高温容器内,使其融化成液态形状,通过利用铸造技术将融化后的液态金属注入到铸模中,直到液态金属彻底冷却成型够,就会显现出不同的物品。然而。由于当时受到各方面条件因素的制约,铸造技术尚不成熟,使得我国铸造技术并没有取得较大的提升。然而,随着社会体制的不断变化,科学技术发展脚步越来越快,铸造技术中也逐渐融合了更多先进的自动化技术,使得铸造行业逐步实现了自动化的发展目标。目前我国很多大型的铸造工程都实施了自动化控制管理,打破以往传统的人工铸造工艺,从而不断加强和提高我国铸造技术的快速发展。

2.2 自动化技术在焊接技术中的应用

焊接技术就是通过加压、加热的办法使得热塑性材料多个表面连接成一个整体的技术手段。焊接技术是为了满足工业生产的需要而产生的。传统的焊接技术主要包括熔焊、固相焊以及钎焊这三种。现代随着技术的不断进步,焊接技术的概念已经不仅仅停留在材料连接上了。新的焊接技术已经发展到了生物组织连接、高分子材料连接等领域。焊接技术的自动化是焊接技术发展的必然趋势。近年来随着计算机技术以及自动化技术的不断发展,焊接技术在一定程度上已经实现了自动化。比如在焊接的控制过程中加入自动化装置可以实现对于机械设备的自行检测,调节还有加工。焊接技术实现自动化是以微波机控电源为基础的,并在原来焊接机器人的基础上加入了柔性焊接,最终建成了集成化的系统。焊接技术的自动化在很大程度上降低了劳动力的投入力度,增加了工作效率,为企业创造了可观的经济效益。

在焊接设备中发展应用微机自动化控制技术,如数控焊接电源、智能焊机、全自动专用焊机和柔性焊接机器人工作站。微机控制系统在各种自动焊接与切割设备中的作用不仅是控制各项焊接参数,而且必须能够自动协调成套焊接设备各组成部分的动作,实现无人操作,即实现焊接生产数控化、自动化与智能化。微机控制焊接电源已成为自动化专用焊机的主体和智能焊接设备的基础。如微机控制的晶闸管弧焊电源、晶体管弧焊电源、逆变弧焊电源、多功能弧焊电源、脉冲弧焊电源等。微机控制的IGBT式逆变焊接电源,是实现智能化控制的理想设备。数控式的专用焊机大多为自动TIG焊机、自动TIG焊接机床等。在焊接生产中经常需要根据焊件特点设计与制造自动化的焊接工艺装备,如焊接机床、焊接中心、焊接生产线等自制的成套焊接设备,大多可采用通用的焊接电源,并由一个可编程的微机控制系统将其统一协调成一个整体。

2.3 自动化技术在锻压技术上的应用

锻压技术是实现材料的塑性成形以及控制的过程。锻压成型的好坏受材料自身性质以及外部作用力的影响。锻压技术主要应用在产品的大批量生产过程中。

锻压过程主要是通过锻压工具对材料施加一定的压力实现的。以前的锻压设备比较落后,自动化程度地。随着机械、检测以及电子等技术在锻压技术中的应用,锻压技术逐步地实现了自动化、智能化。新的锻压机械不仅可以实现自动换模,而且生产的产品的精确度也提高了,相应的机械的噪声也降低了很多。

结束语

综上所述,可以得知,自动化技术已经逐渐渗入到各行各业中,并未企业的生存和发展发挥着重要的作用,而自动化技术在材料成型及控制技术的应用,间接加快了材料成型及控制的发展步伐,使得企业生产过程变得更加环保节能,对自然环境起到了有效的保护。通过自动化技术在铸造技术、焊接技术以及锻压技术中的应用,我们可以大致看出,任何形式的材料成型及控制过程都离不开自动化技术,这三项技术只有加强做好自动化工作,才能促进自身的发展与进步。因此,企业要加大对自动化技术的应用,早日实现企业生产自动化的目标,增强企业整体的综合实力。

参考文献

[1]涂晶.浅谈自动化技术的应用.科海故事博览[J].科技探索,2013(6).

自动化焊接技术论文范文第2篇

【关键词】制造技术,焊接工程,焊接产业

焊接是一种精确、可靠、低成本,并且是采用高科技连接材料的方法。目前还没有其他方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接,并对所焊的产品增加更大的附加值。

世界上钢及其它金属产量、品种的不断增长及其对制品质量、性能要求的日益提高,特别是随着我国的入世及世界制造加工基地向我国不断转移,作为工业缝纫和线(材料)的焊割机和焊丝、焊条的数量、质量和品位及其自动化生产水平,也将有限大提高。为适应国内外市场急速发展和激烈竞争的需求,焊接设备与制造业将以市场为目标,进行传统、通用产品改造、产品结构的调整、质量认证和规范管理,取代进口,争取出口。

1.焊接自动化技术的现状与展望

随着数字化技术日益成熟,代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程,有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。目前我国的焊接自动化率还不足30%,同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式――气体保护焊,来取代传统的手工电弧焊,现已初见成效。可以预计在未来的10年,国内自动化焊接技术将以前所未有的速度发展。

2.高效、自动化焊接技术的现状

20世纪90年代,我国焊接界把实现焊接过程的机械化、自动化作为战略目标,已经在职各行业的科技发展中付诸实施,在发展焊接生产自动化,研究和开发焊接生产线及柔性制造技术,发展应用计算机辅助设计与制造;药芯焊丝由现在的2%增长到20%;埋弧焊焊材也将在10%的水平上继续增长。其中药芯焊丝的增长幅度明显加大,在未来20年内会超过实芯焊丝,最终将成为焊接中心的主导产品。高效、节能并能够自动调节焊接参数的智能型逆变焊机将逐取代手弧焊和普通晶闸管焊机,而且焊机的操作趋向于简单化、智能化,以符合当今淡化操作技能的趋势。

在汽车上、造船、工程机械和航空等领域,适用于不同场合的智能化焊接机器人较为广泛的应用,大幅度提高了焊接质量和生产效率。

可喜的是我国很多待业部门和大型个业已经意识到这些问题,船舶工业已经率先提出,到2005年,船厂的高效率焊接要达到80%以上,其中二氧化焊接自动化的发展相对来说较好,国内的焊接厂商先后为一汽、东风、长丰、徐工、成都神钢、美的、格兰仕等多家著名的汽车生产厂、家电生产企业研究制了几十台(套)自动化焊接专机线,整个生产过程由PLC可编程控制器作为中心控制环节,大量采用非接触传达室感器件和光电编码控制环节。该生产线通过焊接工位机械实现了自动化操控,运行规范、可靠,在保证产品质量的基础上,极大地提高了生产效率,减少生产人员达80%以上。该生产线被日本专家评价为后桥壳生产亚洲自动化程度最高生产线之一。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,应加强现有世艺的学习和提高。由于现有工艺多为手工操作,有其局限性,往往就可以实现一定的突破。

国外如欧美、日本等发达国家早在20世纪80年代便在石油,化工、造船、建筑、电力、汽车、机械等行业采用数字控制的小车式自动气保焊机,代替人工进行焊接生产。近年来,国内几家企业开发了几种类似的自动焊接小车,但在结构和功能上均属低端产品,在数字控制、焊接参数预置和专家系统自动调用等方面均为空白。在吸收和借鉴国外先进、成熟基础之上,代表自主知识产权的第一代数控小车式自动焊在国内问世。该焊具有携带方便、安装简单、操作灵活、智能化程度高等特点,通过微机控制的多种焊接模式和专家程序,可在不同焊接位置满足多种焊接工艺要求焊缝的焊接。数字化控制小车自动焊机的研制和市场推广,找到了一个切入点,对推动焊接行业在专用自动焊接设备的发展,具有里程碑的重大意义。

3.焊接自动化技术的展望

电子技术、计算机微电子住处和自动化技术的发展,推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理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。

(1)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。我们应开展最佳控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制,以及专家系统的研究。

(2)焊接柔性化技术也是我们着力研究的内容。在未来的研究中,我们将各种光、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。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淡的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备,以提高其柔性化水平,是我们当前的一个研究方向;另外,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,是我们近期研究的重点。

(3)焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质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。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断能力,建立人机圣诞的友好界面,使人和自动系统和谐统一,是集成系统的不可低估的因素。

(4)提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制,以及优良的动感性,也是我们着重研究的课题。开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态,能探测焊缝坡开头、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。使焊接技术由“技艺”向“科学”演变辊实现焊接自动化的一个重要方面。本世纪头十年,将是焊接行业飞速发展的有利时期。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。

参考文献:

[1]王元良$论焊接科学与工程电焊机,

自动化焊接技术论文范文第3篇

【关键词】数字控制系统 电弧焊机 嵌入式系统

【中图分类号】TM-9【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2009)07-0173-01

电弧焊接是制造业中最常用的、最重要的加工方法之一。无论是需要高新技术的造船业,还是日常生活中简单的防盗门制作,都离不开电弧焊接的支持。而随着科学技术的发展,传统的模拟电弧焊接机已不能满足现代高新技术产品制造的质量、精度和数量的要求,必须使电弧焊接朝着数字化、智能化的方向发展才能达到目的。而逆变技术、电子技术、计算机技术的发展为焊接数字化、智能化的控制提供了十分有利的技术支持。

数字化电弧焊机控制系统还没有统一的、明确的定义。根据近年来电焊机控制系统发展的相关文献,可理解为:利用计算机软件技术及数字信号处理技术,以数字电路硬件为依托,对电弧焊机电弧的自动化控制。在控制电路数字化方面,国外已将微处理器及计算机技术普遍应用于电焊机,焊接电流和焊接电压等参数的调节已经实现了一元化的智能设置,即只要根据焊接的材质、厚度、焊丝直径以及保护气体种类,系统就可自动计算出焊接电流和电压。在网络化控制方面,已初步实现了焊接网络化生产和管理。如松下350/500GB2全数字CO2/MAG自动焊机等。

国内现行的产品基本上以仿制国外设备为主,创新性研究方面与先进发达国家相比相差甚远,具有自主知识产权的产品较少。目前,国内数字控制系统大多采用单片机或DSP处理器控制技术,但由于缺乏操作系统的支持,软件功能开发就受到了限制,例如界面显示、网络通讯等,数字控制系统的优点不能够充分地展现出来。无论从国内对电焊机控制功能和质量要求,还是从数字电弧焊机本身的特点,以及国家对知识产权重视的角度来看,开发高性能的数字控制电弧焊机是具有非常重要意义的。

参考文献

1 胡绳荪.焊接自动化技术及其应用.北京:机械工业出版社,2007.4

自动化焊接技术论文范文第4篇

关键词: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,2014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。

参考文献

[1] 王金涛.基于PLC控制的环形焊缝自动焊接系统[D].山东大学,2013.

[2] 聂新刚,顾莹.移动式焊接专机[J].机械工程师,2013,(02):88-89.

自动化焊接技术论文范文第5篇

关键词:焊接技术及自动化 一体化 教学改革 专业课程体系 教学效果

中图分类号:H319.1 文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2014)08--02

随着中国的经济的崛起,汽车制造、重型装备、风电设备、容器设备、起重设备、钢结构生产等行业对焊接专业人才的需求越来越大。沿海地区大中型企业都急需熟练掌握现代焊接技术操作技能、具备工艺设计与现场实施、生产管理和质量监控能力、熟悉焊接高新技术,并能将其转化应用于现实生产的高素质技能人才。职业技术学院是向社会输送专业技术人才的主要来源,但是在职业技术学院的培养计划以及相应的培养目标中是使学生可以熟练地掌握焊接技术及自动化专业的基础理论知识,同时更注重学生的实践和动手能力,从而可以培养处适应社会的高质量的技术型人才。然而在大多数的职业技术院校中,理论教学的环节还都局限在课堂上,极少有学校将理论上的东西放进实训车间或者相应的一体化车间,这样在于生产相分离的焊接技术及自动化教学使学生不能够充分地学习到焊接过程中所需要注意的问题,这样是我们的教学效果大打折扣。

一、焊接技术及自动化目前教学存在的问题

结合我学院焊接技术及自动化专业教学现状,通过研究相应的人才培养计划、教学目标、教学模式和课程体系,发现在传统的教学中存在以下问题。

1、理论和实操脱节

在现在的焊接技术及自动化教学中,理论课教师和实训课教师相对独立,理论课老师的动手能力相对于实训教师有明显的不足,而在给学生的上课过程中只是以课本的理论教学目标作为授课的依据,缺乏理论联系实际的教学行为,过于强调一些课本上的原理性的教学内容,这些东西相对于实训车间的授课内容要相对空虚很多,职业技术学院的学生对于理论上的内容的主要用途是在以后的社会实践中应用,而不是要做科学研究应用,那么对于他们原理性的东西就很难引起其学习的兴趣,而实训老师动手能力强却理论知识欠缺,在整个教学的过程中缺乏系统性的知识,使学生在一些原理上的东西不能去理解,这样使学生学习就缺乏主观能动性去分析问题解决问题。

2、对理论学习的兴趣较低

职业技术学院学生的学习底子一般都比较薄,本身对于课堂上上课的兴趣就不是很高,特别对于一些理科类的原理,定理本身学习兴趣都不高,特别是焊接技术及自动化所要求学习的晶格,金相等抽象问题在理论教学中使学生主动去学,去理解十分困难。想要提高学生的学生效率就必须从根上解决这个问题,那就是将学生喜欢的实训课程和理论知识有机结合起来,让学生在实训中产生问题,而问题的答案可以再理论中找到,这样就提高了学生的积极性,避免理论实际相脱节。

3、自己分析问题解决问题的能力相对较弱和创性能力不足

一技术工人的分析问题的能力将会决定这个工人的技能水平,同时也是制约其创性能力的重要因素,理论教学和实训教学的相脱节大大地降低了学生自己本身分析问题的能力,实训中遇到的问题找不到答案,理论教学中由遇不到自己棘手的问题,从而制约了学院培养出人才的整体水平。

二、焊接技术及自动化教学模式改革

实训教学环节应该在职业技术学院的教学体系当中占据相当重要的一个部分,这是学生接触生产技能的直接环节,实训教学环节办的好坏,将直接影响学生在专业领域内的实际的分析问题能力,同时也会影响学生解决问题的能力,最终影响学生的整体素质;影响办学质量。那么想要把握好实训环节就必须将理论教学和实训教学有机结合,最好的办法就是教学的一体化,想实现焊接技术及自动化专业一体化的教学改革就可以从以下几个方面做起:

1、教学模式一体化改革

打破实训车间与课堂的分离模式,使实训车间与教室和二为一,充分地发挥焊接技术及自动化专业的实践教学实验室的作用,充分利用已有的焊接的设备和仪器进行教学,这样可以使理论课堂和实训基地有机结合起来。在教学方法上可以采用项目的教学法,首先制定一项实际的任务让学生去完成整个项目,在学生去完成任务的过程中将教学的理论知识融合进去,使学生可以积极去寻求答案,最后达到了教学的目的,也完成了对学生整体素质的提升。

2、专业课程体系一体化改革

专业课程体系的改革是培养人才的重要因素,这也是教学改革中的重点工作之一,焊接技术及自动化专业应该遵照,就以指导实践教学的原则来制定专业课程体系,尽量脱离传统大学的授课模式,应该讲培养的目标定义为,社会的实践能力的培养。焊接技术及自动化的专业课程体系的制定应该以可以适应一线生产的焊工为标准,,例如《焊接方法与设备》这门课在讲授过程要放在焊机的维护的实训基地完成,这样不仅学生可以耳濡目染地看到每一个焊机的结构及其每一个部件,更能了解它们的每一个功能和作用,在这过程中可以让学生自己动手组装焊机,达到实训和教学相结合的效果。

三、 教学改革成果

通过焊接技术及自动化专业的教学实践,发现一体化教学明显提高了学生的动手能力,显著增加了学生的学习兴趣,使学生能够积极主动地完成老师布置的任务,同时值得注意的是学生开始向需要学习知识转变,平时填鸭式的学习不见了,替代的是学生渴望知识的一个学习氛围,这就为我们能够培养出高质量的技工人才提供了高速的通道,对我国的经济建设将起到很好的推动作用。

参考文献:

自动化焊接技术论文范文第6篇

关键词:互联网+;项目化教学;焊接

一、前言

互联网和信息化技术的发展,使信息化教学成为今后深化教学改革的方向,而项目化教学作为一种成熟的教学方法在教学过程中有着良好的应用基础,因此如何将两者有机结合,实现学习资源和教学过程的融合,提升教学信息化水平,探索“互联网+”背景下项目化教学模式将成为今后教学改革的主要任务。大部分项目化课程按照“资讯、决策、计划、实施、检查、评价”六步组织实施。目前项目化教学已经基本成熟,经过多年的实践和探索,项目化教学资料已经没有新的变化,项目化教学模式已经固定,很难做出新的突破和改革。针对这种情况急需在原有项目化教学的基础上深化教学改革,结合信息化教学设计,将互联网和信息化技术融入教学内容,打造项目化教学课程的升级版。本文从焊接技术与自动化专业核心《熔化极气体保护焊》的项目化教学实际出发,通过对《熔化极气体保护焊》课程项目化教学过程的实施,探索项目化教学和信息化技术结合的途径,解决“互联网+”背景下项目化课程教学设计及教学资源建设的问题。

二、课程教学目标分析

《熔化极气体保护焊》是江苏省的品牌专业,焊接技术与自动化专业,在课程体系建设中,分析焊接专业典型工作岗位的典型工作任务开发的专业核心课程。本课程根据专业人才需求和就业岗位的知识、能力和素质的要求,汲取国内外先进职业教育理念,通过4个教学项目、15个工作任务的实施,提升学生职业行动能力。课程教学内容按照《焊工国家职业技能标准》初级、中级、高级的技能要求依次递进,并将EN287国际焊工标准融入其中,以特种设备焊接操作人员考核细则规定的熔化极气体保护焊焊工考核项目V形坡口对接焊接为主线进行构建,涵盖了设备的安装调试,单面焊双面成形技术,平焊、横焊、立焊和仰焊等不同位置焊接操作方法,工艺参数的选择及焊接质量的检查。教学中采用行动导向教学法与任务驱动教学法相结合,体现“以学生为主”“理实一体”“学中做、做中学”的理念,结合专业课程的工学结合,使学生获得符合企业工作岗位要求的工作能力。

三、项目化教学和信息化技术结合教学实践

1.教学内容选取。本次研究以《熔化极气体保护焊》课程“项目一低碳钢板V形坡口平对接焊接”中的工作任务“低碳钢板V形坡口平对接打底层焊接”为例进行实践研究,本次教学的主要知识点包括焊接操作要点对焊缝成形的影响规律、焊接熔池及熔孔的控制方法、焊接质量控制方法等;技能点主要包括V形坡口平对接单面焊双面成形焊接操作;打底层接头焊接操作;焊枪角度、摆动方式及电弧长度等控制练习;教学过程中,通过动画演示、模拟仿真及视频教学等讲解焊接操作要点对焊缝成形的影响及熔池控制方法和焊接质量控制方法,并通过焊接模拟操作和VR技术进行示范操作;学生理解了焊接操作要点及熔池焊缝成形控制方法后,可以按照理论指导开展单面焊双面成形焊接操作,并通过控制焊枪角度、摆动方式等来控制焊接熔池,进而控制焊缝成形和焊接质量。

2.教学过程分析。本次课主要内容为熔化极气体保护焊V形坡口平焊打底层焊接,具体教学内容为V形坡口平板对接单面焊双面成形焊接,包括焊接操作方案的制定、焊接操作要点的总结、单面焊双面成形焊接技术操作以及焊缝质量的控制方法等。教学过程中通过国家资源库学习平台,推送任务书和引导文的形式让学生在课前了解本次工作任务内容并通过多种途径了解完成本次任务的方法、查阅资料、做好计划;学生通过平台上丰富的课前学习资源,包括微课视频、动画、模拟仿真及文本等自主学习,独立或与小组成员一起共同初步完成任务,同时学生可以通过在线自测检查自学的效果。学生课前需要按照任务书要求完成熔化极气体保护焊V形坡口平焊的焊接操作方案,包括焊接工艺参数的选择、打底层焊接过程中的基本要求以及单面焊双面成形操作要点。教学过程中教师需要针对学生的方案进行分析、讨论和修改,并重点对V形坡口平板对接单面焊双面成形焊接操作要点、操作难点进行讲解,并通过信息化技术及合适的方法进行演示强调,才能使学生真正掌握焊接操作要领,提高焊接技能,保证焊接质量。课后通过线上资源的学习,拓展专业知识和技术,同时通过适当的操作训练提升专业技能。

3.教学方法及教学策略。本次课在教学方法上采用行动导向教学法,并充分采用信息化教学手段,在不同的环节采用与之相适应的教学方法来组织教学实施,强调采用“学中做”“做中学”,激发学生学习的自学性、主动性。教学过程中按照行动导向教学法组织教学,并充分采用信息化教学手段,在课前、课中和课后三个环节分别采用适当的教学方法来组织教学实施,更好的实现教学目标。

4.信息化技术的应用。教学过程中充分利用课程学习平台,合理使用信息化教学手段,采用三维模拟、二维动画演示及微课视频等数字化教学资源开展教学,同时将电弧及熔池微观摄像、焊接虚拟现实(VR)技术和焊接模拟技术运用到教学过程中,能够提高教学质量,且环保安全、节省资源和成本。①利用焊接操作过程动画演示和焊接模拟机操作技术详细讲解焊接操作要点,解决由于实际焊接产生的弧光和噪音难以授课,学生学习效果不理想的问题;②利用焊接模拟仿真和微观焊接熔池摄像技术传授单面焊双面成形焊接关键技能点,解决实际焊接中熔池难于观察,学生难理解熔池控制方法的关键问题;③利用焊接虚拟现实技术(VR)代替实际焊接操作,解决传统授课过程中无法在操作现场集中讲解操作要领,授课效率低的问题;同时环保安全、节省资源和成本;④利用国家教学资源库课程学习平台全程反馈学生的学习情况,通过数据分析及时整改,提高人才培养质量。

自动化焊接技术论文范文第7篇

【关键词】自动焊接;机械加工;工作原理

引言:

自动焊接机是通过导轨床体,转动机构、转动转台、气动尾顶滑台机构进行多方位移动、旋转来完成动作将自动焊接技术在机械领域进行有效广泛的应用。将多个简单、单一的自动焊接设备进行集合,并由统一的数字化系统来控制,完成整个焊接施工生产工艺。

1 自动焊接的工作原理

传统手工焊接过程主要是引燃电弧,在能够维持足够的电弧长度的前提下,将电弧进行多方位的手动移动,以便完成焊接中所需的机加工部分,最后进行息弧动作。而自动焊接是将整个焊接过程机械系统化与机械化的过程,它运用的是现代电子技术,将整个加工过程中的动作变得更加清晰与明确。由工作夹紧机构、托料机构以及焊枪夹紧机构、焊枪气动调节机构等分别来完成固定与焊接装置的整个过程,并最后通过整个专机系统来完成输出指令的功能。

数字化技术的广泛应用不仅仅局限于互联网的应用中同时也广泛应用于焊接领域中。数字化的延伸与发展,将整个动作指令转化成轨迹指令,使现代化焊接技术发展的更为成熟与稳健。

2 自动焊接相对与传统手工焊接的优势

2.1生产效率高

由于自动焊接过程应用了数字系统控制系统,在整个焊接的过程中,数字指令的发出控制了整个生产过程中焊接的速度。在执行的过程中,大功率电流的使用加强了电弧的穿透力,使而将整个生产工艺变的更加简便与迅速。

2.2质量高且相对质量水准稳定

在数字化自动焊接设备的调控下,整个生产工艺中的焊接速度和范围都可以进行良好有效的控制,可保持恒定标准。在其加工过程中遇到一系列生产变化问题,也可以通过调控来有效解决,保持了相对的稳定性。在自动焊接中,焊剂起到了巨大作用,它可以减少熔池金属受到污染,并通过大功率电流,可使得熔池金属与渣进行充分融合反应,生成的质量高、成分均匀的焊液。提高了焊缝焊接的质量,美化了焊接外观。

2.3技术水平高,加工难度大

薄壁材料、精密零部件以及非金属材料也可以通过自动焊接设备来进行加工制造。其中激光产生的热影响与加工变形的大小成正比。由于非手动焊接对于焊源介质不再受限,这将自动焊接技推向另一个高峰。

例如在激光焊接的过程中,将其运用,使得缩小了焊缝宽度,加深了焊缝深度。由于在激光焊接中超负荷大功率的电流的影响,整个焊接过程速度快,焊缝精小平整,激光焊接系统还可以有效控制聚光焦点。这促使了焊接工作有效进行。

2.4能源消耗低并节省原材料

有些自动焊接设备所燃烧的电弧是在焊剂层下完成的,这样就控制了热量的散失,相对减少了电能损耗。在这种焊接过程中,加工薄板焊接时,可减少了对了开破开这一加工程序。从而使得在加工过程中避免了金属飞溅与焊头诸多等现象。节省了原材料,降低了工程造价。

2.5改善了加工环境,同时降低加工者的劳动强度

在自动焊接设备中装有自动隔离带,在自动焊接过程中它所产生的烟雾会被隔离带所隔离。有的自动焊接设备在生产过程中仅有微弱的焊光和少量的烟雾。这使得在焊接过程中,操作者可减少了吸收烟雾对身体的损害以及强光对人眼的刺激。从而改善了从业者的工作环境。同时它也在传统焊接的基础上进行机械化的改良,避免了作业者保持一个姿势的劣势。从而大大降低了劳动者的工作强度。

3 自动焊接在机械焊接中的应用

本文所涉及的自动机械焊接主要是针对焊接机械手臂与人而言。此种焊接的工作方法与机械加工中数字化加工如同一辄。它通过输入程序进行控制加工,相当于多种不同焊接工作在同一个加工部件上进行加工。

在进行部件加工时尤其是在同一部件进行复杂的多步骤的加工时。往往有的焊接位置处于不便的位置时,需要通过数字化处理加工技术,对焊接位置进行变换、移动来完成整个焊接过程。只有在系统下达指令的时候才会正常运作,完成其焊接功能。并使得机器协调运行。这样的焊接往往是通过多个轴的运转来完成的。而每一个轴就相当于机械焊接中的一个手。这样的焊接可以保证焊接过程中的精准问题以及提高了焊接位置的精准度。从而克服了在某些焊接领域中焊接位置的难度,提高了工作效率。

在流水线的生产过程中,这种焊接也会被广泛的运用。这种方法是基于自动化原理的基础上,将其广泛的延伸。而它的区别就在于它是将多个机械手臂和机械人同时的安排在同一个生产线上,他们运用的是同一个执行指令。完成这一个工作线上的任务后,进行下一个工作线上的任务。整个加工过程中的系统控制指令与机械手臂和人的调节控制以及流程安排也与自动焊接的工作原理相符合。整个系统由多个单一、简单的自动焊接组成,由数字系统控制,发出指令,执行、运作来完成整个的焊接过程。

4结论

通过对自动焊接技术的工作原理、优势、以及它在机械焊接中的应用的分析,可以很明确的看出,现代化的焊接技术传承于传统的手动焊接技术,并根据手动焊接技术的优势与劣势进行延续与改良。

参考文献:

[1]王斌. 试论自动焊接在机械加工中的运用[J]. 科技创新导报,2013,13:117.

[2]宋艳明,董萌,刘若龙. 自动焊接在机械焊接中的应用[J]. 科技创业家,2013,14:58.

自动化焊接技术论文范文第8篇

【关键词】高能束流焊接技术;焊接;机械生产

目前的社会发展中,焊接技术越来越受到人们的关注与重视,已成为整个工程中值得我们关注与重视的话题。尤其是在新世纪以来,随着信息技术、自动化控制技术和管理技术的不断应用,焊接技术也得到了人们的关注与重视,成为现代化社会发展中最受人们关注和青睐的一个话题。高能束流焊接技术作为目前焊接工作中最为常见的一种新型技术措施和技术方法,在社会发展的现阶段越来越受到人们的关注与重视。

一、高能束流焊接技术概述

高能束流加工技术是目前焊接工程中最为常见的一部分,其在应用的过程中包含了各种以激光束、电子束、离子弧等人员结构为主的综合性结构材料和工作模式,也是现代化机械加工制造领域中最为常见的一种生产模式和工作体系。在现代化机械制造的工程中,高能束流焊(或高能密度焊)是指焊接功率密度比通常的氩弧焊(TIG、MIG)或CO2气体保护焊高的一类焊接方法。严格地讲,焊接能量和焊接功率密度是2个不同的概念,但二者具有相关性。习惯上,高能密度焊常被认为是高功率密度焊(功率密度大于105W/cm2),如电子束焊、激光焊、等离子弧焊等。

二、我国焊接技术现状与高能束流焊接的应用领域

1、我国焊接技术现状

在目前的社会发展中,我国逐渐实现了焊接新技术发展要求。自从上个世纪八十年代起,我国工作人员就逐渐开始将信息技术应用在焊接行业之中,也促使了焊接系统化和新技术的实现。在现代化社会发展中,各种工程技术和先进理论的不断实现为新技术的发展提供了理论依据,也为工程项目的全部处理与总结提供了相关的理论依据和技术支持平台。尤其是在近年来,随着计算机应用技术的日益普及和广泛,其为焊接工艺、焊接跟踪和焊接技术方面提出了全面系统的检测标准和基础平台,也为现代化社会的发展提供了良好的历史依据和理论平台,成为现代化社会发展中一项不可缺少的部分,更是目前国际水平和国家评奖制度的核心环节。

就目前现代化社会发展而言,国内自上个世纪八十年代就开始选用了焊接热弹塑性理论的研究,尤其是在新世纪以来,随着各种新技术、新概念和新理论的出现,使得我们在工作的过程中从多个方面都实现了研究要求和基础动力模式,就目前的管理和完善处置提出了系统而又全面的工作标准,也促使了计算机和新技术在焊接行业的应用成为可能。

2、当前高能束流焊接技术应用领域

当前高能束流焊接被关注的主要领域是:

⑴高能束流设备的大型化—功率大型化及可加工零件(乃至零件集成)的大型化。⑵新型设备的研制,诸如,脉冲工作方式以及短波长激光器等。⑶设备的智能化以及加工的柔性化。⑷束流品质的提高及诊断。⑸束流、工件、工艺介质相互作用机制的研究。(6)新材料的焊接

三、关于电子束焊接和等离子弧焊接的最新进展

国外电子束焊接发展可归结为:超高能密度装置研制、设备智能化柔性化、电子束流特性诊断、束流与物质作用机制研究以及非真空电子束焊设备及工艺的研究等。

在日本,加速电压600kV、功率300kW的超高压电子束焊机已问世,一次可焊200mm的不锈钢,深宽比达70∶1。

日、俄、德开展了双枪及填丝电子束焊技术的研究。在对大厚度板第一次焊接的基础上,通过第二次填丝来弥补顶部下凹或咬边缺陷;日本采用双抢实现了薄板的超高速焊接,反面无飞溅,成形良好。

四、我国高能束流焊接现状

在国内,高能束流焊接越来越引起更多相关人士诸如焊接、物理、激光、材料、机床、计算机等工作者的关注。国内在设备水平上,与国外有一定差距,但在工艺研究上,水平则较为接近,甚至在某些方面还有自己的特色。

1、激光焊接

在设备生产与研究上,主要有华工的气体激光加工国家工程中心、电子部11所的固体激光加工国家工程中心、中国大恒激光工程公司、上海团结百超数控激光设备有限公司等,主要生产千瓦级的CO2激光设备和1千瓦以下的固体YAG激光设备。

国内对激光焊接研究主要集中在激光焊接等离子体形成机理、特性分析、检测、控制、深熔激光焊接模拟、激光—电弧复合热源的应用、激光堆焊、超级钢焊接、水下激光焊接、宽板激光拼焊(Tailored Blank Laser Welding)、填丝激光焊、铝合金激光焊、激光切割质量控制等。从事激光焊接研究比较多的主要有华中理工大学、国家产学研激光技术中心、清华大学、哈尔滨焊接研究所、北京航空工艺研究所、哈尔滨工业大学、西北工业大学等。

2、电子束焊接

我国自行研制电子束焊机始于60年代,至今已研制生产出不同类型和功能的电子束焊机上百台,并形成了一支研制生产的技术队伍,能为国内市场提供小功率的电子束焊机。

近年来,出现了关键部件(电子枪,高压电源等)引进、其它部件国内配套的引进方式,这种方式的优点是:设备既保持了较高的技术水平,又能大大降低成本,同时还能对用户提供较完善的售后服务。北京航空工艺研究所以此方式为某航空厂实施设备的总体设计和总成,实现了某重要构件的真空电子束焊接;桂林电器科学研究所也通过这种方式开发了HDG(Z)-6型双金属带材高压电子束连续自动焊接生产线,该机加速电压120kV、束流0~50mA、电子束功率6kW,带材运行速度0~15m/min,从而使我国挤身于世界上能生产这种生产线的几个国家之一。北京中科电气高技术公司近期为上海通用汽车公司研制成功自动变速车液力扭变器涡轮组件电子束焊机,70s内可完成两条端面圆焊缝的焊接,并已投入商业化生产。

目前,以科学院电工所的EBW系列为代表的汽车齿轮专用电子束焊机占据了国内汽车齿轮电子束焊接的主要市场份额;我国的中小功率电子束焊机已接近或赶上国外同类产品的先进水平,而价格仅为国外同类产品的1/4左右,有明显的性能价格比优势。

在机理及工艺研究上,北京航空工艺研究所、北京航空航天大学、天津大学、上海交通大学、西北工业大学、中国科学电工所、桂林电器科学研究所、西安航空发动机公司、航天材料及工艺研究所、哈尔滨焊接研究所开展的工作涉及熔池小孔动力学、电子束钎焊、接头疲劳裂纹扩展行为、接头残余应力、填丝焊接、局部真空焊接时的焊缝轨迹示教等。

自动化焊接技术论文范文第9篇

关键词:一体化教学 焊接技校 技术实践

经济迅速发展对职业院校的发展起到了促进作用,技校也在对教学结构和方式不断完善,技校相对陌生或者技校设立的已有专业也在不断地探索和完善改进,技校老师也从逐渐传统的理论教学向实践技术转型,实行实践理论一体化教学,以这样的教学方法教育技校的学生学习知识和技术,使得学生和老师的交流逐渐增多,师生的互动也促进师生关系,在新型的师生关系上,真正体现理论实践的一体化。一体化教学方式充分体现了以学生为学习主体,老师引导为辅助。一体化教学主要以培养学生的实践能力和专业技能为核心,营造出技校学生和老师共同参与在学习中的教学过程,打破技校传统的焊接技术带给学生学习的缺陷和老师无法施展实践技能操作指导的局限,改变以前的照本宣科,循规蹈矩的教学体系。技校焊接实践理论一体化主要以学生学以致用为主要教学目的,教育技校的学生拥有过硬的技术,适应社会需求,实现人生理想。

一、实施一体化教学的教学核心

一体化教学就是课堂课本一体化,学生课堂实践技能一体化,通过应用课堂学习的理论知识将知识带到工厂实践中,使得教学和实践有机结合,实现教学过程一体化。从社会发展需求上看,教学迫切要求一体化教育,从现代的教育发展规律来看,学生在课堂上的学习与实践中拿焊条焊接器具是相结合的,当教学过程离开了这两者中的任何一个,教学都会变得孤掌难鸣。课堂教育中,老师对旧知识的提问复习和新知识的启发教育,对于技校学生来说会有一种促进作用,因为技校的学生许多都是后进生,他们自制力差不愿意动脑,对一些基础知识掌握不准确,并且理解力差,所以老师的课堂提问可以使得学生在课堂上能够及时的思考问题,深化老师讲解的知识,在思考中开发出他们的创新意识,及时灵活地将所学的技能应用在实践中。提问还可以使得学生在小组讨论中得到知识补充,当学生完全投入在讨论中的时候,小组之间的讨论和争辩会使学生更加有小组荣辱感和学习兴趣,从而直接间接地提高教学水平,同时老师可以通过学生讨论出的结果看出学生对知识的掌握程度,同时老师可以根据学生的实际情况及时地调整教学方案。

二、一体化教学能够让学生对学习感兴趣

许多技校的学生对学习都提不起兴趣,对学习有厌恶感。他们在学习中缺乏学习动机,感觉学习对他们而言并没有多大作用。一体化教学的目的就是改变这种状况,让学生成为学习技术技能的主人。这就需要老师从教学方法上有所改变。传统的教学方式是老师让学生学,现在老师需要做的是改变以往的教学模式,让学生明白他们来技校的目的和如何实现他们的理想。这样让学生明白这些道理,然后老师及时地给予他们指导,让学生在学习中、在竞争中、在需要中,慢慢地开始对学习提起兴趣,从而产生学习的动力。

三、一体化教学在技校中的具体教学实践方法

焊接技术被人们广泛地应用在工程机械行业中,它是一种实现金属连接的工艺方法,焊接技术学习门槛比较低,应用广泛。一般的焊接技术人员需要懂得金属的材料和金属的熔点,在金属处理过程中,焊接技术注重学生学习好理论知识,然后将理论知识应用在实践中。目前技术学校在招生的时候存在争抢生源的问题,大多数学校招到的学生文化课知识不够完善,在学习理论课的时候的难度可想而知。老师为了将教学内容讲清楚讲透彻,需要完善教学结构和程序。为了巩固学生所学的知识还要给他们布置家庭作业,让学生在课堂上自己动手多练习,实现教学效果初始化。很多学生认为学习这门课比较难,需要背许多的理论知识,而且即使背会了如果不及时地实践应用,过一段时间就会忘记,这样就会让他们觉得学这门技术白学了,从而导致学生在课堂上展现出烦闷、毫无秩序,课堂教学效率相当低。当实施教学理论和实践一体化时,学生可以根据自己的课堂领会程度自己选择去实践,巩固自己的理论知识,并以行动为向导,抓住教学的重点难点,理论和实践齐头并进。

四、教学方法和焊接技术实践

培养学生的学习兴趣,让学生成为学习的主体,可以让学生逐渐改变以往被动学习的状况。兴趣是最好的老师,为了让焊接班的学生对焊接感兴趣,老师可以让学生去工厂实习,然后利用工厂废弃掉的材料让他们发挥自己的创新思维,做出属于自己的DIY模型,作为自己技术留念。上技术学校的学生很少接触社会,他们思想比较单纯,当他们看到自己的劳动成果的时候会异常的兴奋,并且他们会把自己创造出来的纪念物当做珍宝一般珍藏,每当他们看到自己的劳动成果的时候会逐渐的发现瑕疵,会逐渐想去改变它,让它更加完美。所以当每个学生都有这种想法的时候,教学理论与实践一体化教学就是成功了。当然老师也不能一味的观看不指导,老师应该在学生实践完以后将学生出现的问题提出来,一一指导再做出评价和鼓励,相信学生会对焊接这一专业感兴趣,也会取得优异的教学成果。这样就会为社会培养出一批批优秀的人才。

五、一体化教学中应该多采用先进的教学手段

随着职业教育改革的不断深入,教师的教学手段和教学方式发生了巨大的改变。当代社会每个教师都应该学会使用先进的技术手段来提高教学效率,利用先进的教学技术不仅可以使得学生直观地观看到焊接的细节,还可以使得老师轻松解决无法用言语解释清楚的知识,从本质上讲还节约了大量的教学成本和时间。例如,在学生学习各种焊接技术的时候,老师可以利用现代技术模拟现场让学生进行练习。在模拟过程中,老师可以根据学生在模拟现场反映出来的实践参数,让学生发现问题,并在老师指导下及时解决问题。所以说,在一体化教学中,老师应该多利用先进的教学手段来提高教学效率和学生对这一门课的兴趣。

六、小结

焊接技术是当代最热门的专业,所以说学好焊接技术对于每一个技术人员来说都是有益的,当然,技术学校老师专业化、标准化、一体化的教学方式是教学生学好技术的主要途径。

参考文献:

[1]林一桐,王东坡,王颖.2219变极性TIG焊接头的低温断裂韧性研究[J].天津大学学报,2014(6).

[2]窦作勇,张鹏程,李云等.铝合金搅拌摩擦焊接接头内部残余应力的短波长X射线测试[J].机械工程材料,2015(3).

自动化焊接技术论文范文第10篇

【关键词】先进焊接技术;电子束焊;激光焊;搅拌摩擦焊

前言

与传统的焊接技术相比较,当前的焊接技术在各个方面都有了很明显的优势,目前在中国的制造企业的先进焊接技术主要有电子束焊接、激光焊接和搅拌摩擦焊等三种焊接技术,无论技术含量还是实用性方面都比传统技术要有很大的进步。本文将就上述三种技术做一个简要的讨论,并且阐述在实际中的应用。

一、先进焊接技术应用领域

(一)在航空领域的应用

在当前,新的焊接技术在世界上应用的都比较广发,主要体现在飞机制造、航空航天这类大型的制造业。即便是下一代的飞机制造,也使用这种新的焊接技术,已经完全替代了铆接技术。由于航空航天材料方面的更新,高性能、多功能、符合还和高环境相容性是未来航空航天材料发展的主要趋势。随着科技发展的不断进步,在航空航天方面材料的使用上要求已经逐步的提高,飞机的机体结构和发动机材料的结构也经历了四个阶段的发展,正在跨入第五阶段即机体材料结构为复合材料、铝合金、钛合金、钢结构(以复合材料为主)、发动机材料结构为高温合金、钛合金、钢、复合材料。飞机制造中采用了各种焊接技术。焊接结构件在喷气发动机零部件总数中所占比例已超过50%,焊接的工作量已占发动机制造总工时的10%左右。

激光焊广泛应用于航空航天制造业,特别是武器装备和飞行器结构制造中,如飞机大蒙皮的拼接、蒙皮与长衍的焊接、机身附件的装配(如腹鳍和襟翼的翼盒)、薄壁零件的制造(如进气道、波纹管等)以及航空涡轮发动机叶片的修复、合金飞行舵翼焊接、燃料贮箱加强筋条激光焊代铆等。

搅拌摩擦焊在航空航天业的应用主要包括以下几个方面:机翼、机身、尾翼;飞机油箱;飞机外挂燃料箱;运载火箭、航天飞机的低温燃料筒;军用和科学研究火箭和导弹;熔焊结构件的修理等。

由以上资料可以看出,随着新材料、新技术的出现,在航空航天领域,先进焊接技术这逐渐取代传统制造技术而成为主流发展趋势。

(二)在汽车制造领域的应用

电子束焊接在汽车制造领域应用的较为广泛,影响着汽车部件的方方面面。焊接热处理强化或冷作硬化的材料是,接头的力学性能不发生变化。同时,可以焊接内部需保持真空度的密封件、靠近热敏元件的焊件、形状复杂且精密的零部件,也可以同时施焊具有两层或多层接头的焊件,这种接头层与层之间可以间隔几十毫米。

激光焊技术主要用于车身拼焊、框架结构和零部件的焊件。激光拼焊是指在车身设计制造中,根据车身不同的设计和性能要求,选择不同规格的钢板,通过激光裁剪和拼装技术完成车身某一部位的制造。激光拼焊具有减少零件和模具数量,减少电焊数目,优化材料用量,减小零件重量,降低成本,提高车底刚度和制造精度等优点。激光焊接的零部件,无焊接变形,焊接速度快,不需要焊后热处理,激光焊接已广泛应用于变速器齿轮、车闸和保险杆。车门铰链等零部件的焊接。

目前,搅拌摩擦焊在汽车制造工业中的应用主要为:发动机引擎和汽车地方车身支架,汽车轮毂,液压成型管附件,汽车车门预成型件,轿车、旅行车、卡车、摩托车等的车体空间框架,载货车的尾部升降平台汽车起重器,汽车燃料箱,公共汽车,和机场运输车,铝合金电梯,铝合金汽车修理等。

二、技术创新的趋势

当前,新的焊接技术主要应用在大型的设备行业,这些行业关系着国计民生,但是随着科技的进步,技术方面也会相应的有所创新,相对也会渐渐的融入到民生行业当中,就当前发展情况来看,在未来主要有以下三方面发展趋势:小型化、集成化、信息化。

(一)小型化

随着各种新技术的涌现和融合,这些应用于大型结构的设备将不断的小型化以适应普通的生产需求。同时还可以在同等工作要求下精简设备、降低成本,使普通的小企业也可以享受这种高效、优质的技术。激光辅助搅拌摩擦焊(LAFSW),就是在焊前通过激光进行辅助加工,得到满意效果,还可以加工非金属和不导电的材料,大大扩大了该技术的使用范围。同时,还可以将已有焊接技术进行嫁接,以期达到更佳效果。目前,已有文献称将等离子弧成功应用于搅拌摩擦焊的辅助工艺。

(二)集成化

当前主流的焊接技术在使用的过程中,很少出现与其他的技术共同使用的情况,基本上都是独立运行的,而在未来这一情况将渐渐的改变。先进焊接技术的设备非常庞大,而且运行也十分复杂,与其他技术相结合会使得整个技术得到相应的提高,也会有更广阔的发展空间,相应的也提高了生产效率。

(三)信息化

随着科技发展,计算机技术和焊接技术的即一步应该与结合,使得焊接技术在理论、实践方面有着大量的数据提供给大家参考。而计算机云技术的出现与广泛应用,也使得焊接技术可以基于网络信息的平台,建立一个庞大的数据库,通过数据库,完成了焊接技术的信息化。信息化的出现,方便了整个行业对该技术的使用与共享,从而形成行业标准。各种技术都有不同的参考,在使用中也会有详细的记录,对于提高行业的整体技术有着非常大的帮助,这样使得我国工业整体的水平在未来都会上升到一个层次,从而达到产业升级。

三、结语

焊接技术在我国制造业尽管有了长足的进步,品种规格不断增多性能和水平不断提高但可靠,性稳定性和质量方面还存在一些问题。为适应国内外市场急速发展和激烈竞争的需求,焊接设备与制造业将以市场为目标,加强对现代焊接技术的研究开发,特别是发展高效、节能、高性能、优质和多丝高速焊接设备、重大装备及其数字化控制技术和新焊接材料,另一方面,先进制造技术的蓬勃发展,正从信息化、集成化、系统化、柔性化等几个方面对焊接技术的发展提出了越来越高的要求,推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入,促进焊接自动化技术革命性的发展。

参考文献

[1]李亚江,吴娜.先进焊接技术在航空航天领域中的应用[J].航空制造技术,2010 (9).

[2]航空航天先进特种焊接技术应用调查报告[J].岩石航空制造技术.2010(9):58.

[3]殷声.燃烧合成[M].北京:冶金工业出版社,1999,8,31.

自动化焊接技术论文范文第11篇

[关键词] 焊工;观念;培训

【中图分类号】 TG443 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2013)04-141-2

焊工是机械制造中关键工种之一,焊工资格是保证焊接质量的基本条件之一。因为随着科学技术的发展,新材料、新工艺的不断涌现,对焊工要求日益提高;另外,随着手工操作逐渐被机械化、自动化取代,没有一定的理论知识也是寸步难行的,理论培训是促进焊工掌握技能, 提高技能的催化剂。

一、纠正轻理论重技能的错误观念

一个焊工实际工作能力往往是衡量一个焊工技能水平的高低,焊接理论和安全知识是一个焊工的基础和必备条件,学好焊接理论和安全知识,就是打好工作基础。在实际工作中,理论知识可以为焊工指明方向,使其少走弯路,更快掌握焊接技能。焊接安全知识可以帮助焊工避免在工作中产生事故隐患,确保安全生产,还能发现问题、分析原因、解决问题,同时也会规范焊工的操作行为。只有掌握了相关的理论知识, 才能更好地进行技能操作练习, 加深对焊接过程的理解。理论培训应该包括焊接安全、焊接材料、焊接方法、焊接参数、焊接设备、金属材料、组装工艺、焊工考试规则、焊接质量控制以及焊接相关的制度和标准等。

二、培养学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”是调动学生探索知识的内在动力。所以,兴趣的培养是极为重要的一环,一定要在刚开始上《电焊工》课时培养好学生的学习兴趣。 教师应灵活运用各种教学手段来组织教学,培养学生的学习兴趣,激发学生的学习热情。

(一)注重理论联系实际,激发学生的学习热情。

《电焊工》课是一门与实际密切相关的课程,为调动和激发学生学习的积极性,教师在教学过程中除了要介绍该课程的重要性外,还需结合生产和日常生活中的具体操作来讲授课程的相关知识。例如平焊、立焊的单面焊双面成形要和操作技能培训时结合起来讲解,这时就要善于总结和使用口诀:

平焊 一听二看要记清,焊接规范要适中。

口诀 短弧焊接是关键,电弧周期要缩短。

焊接速度须均匀,熔池保持椭圆形。

收弧弧坑要填满,给足铁水防缩孔。

(“一听”是指听电弧穿透声,“二看”是看熔池温度及形状变化。)

立焊 熔池尺寸要适当,熔渣铁水要分清。

口诀 熄弧铁水要给足,防止背面出缩孔。

运条动作要灵活,接头要听电弧声。

坡口两侧熔合好,防止缺陷保成形。

这样理解透彻,记忆牢固,容易掌握要领。

(二)利用多媒体教学,激发学生的学习热情。

给新毕业的大学生讲电焊工培训课。我考虑到他们都是刚毕业的大学生,但在大学学的都不是焊接专业。他们既不懂理论又不会操作,但他们接受能力强。基于这些我制作了课件和视频,使课堂效果达到图文并茂,声文并茂,使理论和实践有机的结合起来讲解,使学生愿意学,容易学,一学就会。

例如:我在讲焊接接头形式、焊缝坡口的基本形式与尺寸时,使用多媒体辅助教学。使学生一目了然,浅显易懂,对学习焊接知识产生了浓厚的兴趣。

焊接中,由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同,其接头型式及坡口形式也不同。焊接接头型式有:对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头。

对接接头在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。如图1所示。

角接接头这种接头受力状况不太好,常用于不重要的结构中。

(a)I形坡口;(b)带钝边单边V形坡口

为了让学生能够进一步了解什么是焊接,焊接的分类,应用、焊接接头的种类及接头型式、各种位置的焊接、各种坡口、接头及焊缝形式及它们各自应用于什么样的焊件等,在我讲完理论授课时,我使用了视频教学。既使学生巩固了前面理论知识的学习,又使学生对所学知识有了直观的、形象的认识。

例如:我在讲手工电弧焊时使用了视频教学。引弧和运条方法、焊缝的起头、收尾及接头、各种位置的焊接技术生动形象地展现在同学的面前,尤其是焊缝的连接四种情况:即(1)后焊焊缝的起头与先焊焊缝的结尾相接,(2)后焊焊缝的起头与先焊焊缝的起头相接,(3)后焊焊缝的结尾与先焊焊缝的结尾相接,(4)后焊焊缝的结尾与先焊焊缝的起头相接。如果不用视频教学不易理解,但视频教学却变得浅显易懂。

自动埋弧焊、气体保护电弧焊、氩弧焊、氧-乙炔焊、气焊与气割、等离子弧切割与焊接、碳弧气刨这几种焊接方法如果不用视频教学,教师只是枯燥的讲解,学生不易理解,也很难想象出它们的焊接原理与工艺。所以,各种焊接方法,我在使用多媒体辅助教学讲完理论知识后,让同学们看视频。这样,既复习了前面理论知识的学习,又使同学们进一步学习各种焊接方法的焊接原理与工艺、焊接材料、焊接设备等。

在讲焊接电弧、手工电弧焊技术、焊条、自动埋弧焊、电渣焊、气体保护电弧焊、氩弧焊、气焊与气割、等离子弧切割与焊接、碳弧气刨等的教学中,我都采用了多媒体与视频交叉教学,收到了较高的教学效果和听课效果,使学生在短时间内,直观的学会了理论知识,又掌握了实践技能。同时,使学生对焊接产生了浓厚的学习兴趣,和求知的欲望。

当然,这种教学方法只适合于对非本专业的毕业的大学生短期培训,对于在职的焊接工人培训,对于在校的学生学习本专业知识,是不完全适合的,需要进一步的研究和完善。

参考文献:

[1]高忠民编著.实用电焊技术[M].北京:金盾出版社,2003.

[2][英]科林伍德(Collingwood,R·G·) 著,王至元,陈华中译.艺术原理[M]. 北京:中国社会科学出版社, 1985.

自动化焊接技术论文范文第12篇

关键词:高职院校;焊接专业;人才培养

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)14-0032-01

在我国的现代制造业当中,焊接技术占据着极为关键的地位,焊接是经济建设当中一种必不可少的技术。随着我国社会的高速发展,焊接行业的进步,社会和企业对焊接专业应用型人才的需求逐渐增大,对焊接人员的素质要求也越来越高。因此,加强对高职焊接专业技术人才的培养是极为必要的。

一、我国焊接人才的需求现状

依据我国产业的类别,焊接被应用在多个领域当中,如压力容器、锅炉、核电设施、管道、铁路、造船、发电设备、石油化工、汽车、航空航天、水利设施、工程机械、医疗器械及精密仪器,等等。在我国的工业经济发展当中,上述领域涉及面极为广泛,且具有极大的影响力,其对国民经济的可持续发展起到了极为关键的作用。

依据有关统计表明,我国第二产业的就业人数已经高于2亿人,其中制造业登记注册的人数已经有3300万人。我国的钢产量在46894.36万吨,相关数据显示:全球钢铁产量中50%~60%利用焊接工艺来实现从原材料到成品的转变,如金属构架、航空航天、压力容器及桥梁,等等。可以推断,当前我国从事焊接行业的人员已经远远高于1000万人。由此可见,我国对焊接专业技术人才的需求极大,随着社会的进一步建设与发展,对焊接人才的需求也将逐年增加。

二、高职院校焊接专业技术人才培养的策略

通过上述对我国焊接人才需求现状的分析,可以发现进一步加强对高职院校焊接专业技术人才的培养是极为必要的。

1.加强双师型教师队伍建设。高职院校要想有效提升焊接专业学生的焊接技术与素质,必须对焊接专业教师进行培养,加大投入,建设一支具备较高专业水平与素质的教师队伍,其中“双师型”教师队伍建设就是一项极为关键的工作。

(1)组织一些专业教师参加“双师型”素质教师的培训或进修。[1]一般而言,组织骨干教师进修的具体途径有两个:①组织高职院校骨干教师到企业参加实践,一般专业教师的理论教学水平较好,但实践水平有待提高,因而可充分运用校企合作的方式,组织焊接专业教师到企业参加实际生产,进行有效的脱产进修,最大限度地提升专业教师的实践能力;②组织专业教师到对口高校深造。高职院校可选择一些思维活跃、业务水平比较高的专业教师到对口高校学习,有效运用对口高校的资源,掌握先进的知识与技能,从而有效提高专业教师的素质水平。

(2)组织教师到有关单位或企业进行定岗实践。高职院校应加大对青年教师的有效培养,并且强化“老”教师对年轻教师的带动作用,应当有针对性、有计划性、有目的性地选择青年教师到企业或单位开展顶岗实践。在实践过程当中,青年教师可以带着教学实践过程中所遇到的问题去企业,向企业中的技术人员咨询与讨论,然后把自身所学习到的知识、技术再传授给高职生,达到教学和实践有机融合的最终目的。此外,教师还能在企业中宣传自身的理论研究和技术,对企业中的技术研发与生产进行科学指导,在一定程度上推动企业经济效益的快速增长。

(3)在校内营造“双师”培养的机会。高职院校在不断扩展校外双师培养途径的过程当中,也不能对校内的双师培养工作掉以轻心,可自主开展培训活动,亦或通过校办工厂对教师进行有效培养。

2.优化教学方式。我国的高职教育倡导理论与实践相结合,因而在教学过程中应讲究方式方法,强调教学的实践性。对高职焊接专业而言,要想培养具备高素质、高技能的应用型人才,就应当坚持“实用”、“实践”、“实际”的基本原则,采取合理、有效的教学方式展开教学。高职院校较为常用的教学方法有:项目教学法、案例教学法及实践教学法等三种,在不同的情况下可选择不同的教学方法。[2]一般而言,在理论知识的教学过程中,教师会采取案例教学法展开教学,结合教学的内容与特点,选取适合的案例,利用通俗易懂、生动幽默的语言,为学生讲解、分析有关的教学内容,使学生加入教学活动当中,在实践过程中学习理论知识,强化对理论知识的认识与理解,有效提升学生的实践能力。在实训教学过程中,通常采取项目教学法,教师可以将学生已经掌握的焊接知识运用到实际的工程项目当中,促使学生在学习中练习,在练习的过程中学习,进一步提升学生的实践动手能力,且对学生的职业素质与职业能力进行有效培养。

在高职焊接专业教学过程中,只有充分结合专业教学的内容与特点,选取恰当的教学方式,且和企业的实际需求相联系,方能最大限度地提高专业教学的质量与效率,方能有效提升高职生的学习水平与实践操作水平。

3.加强校企合作,实现资源共享。高职院校应充分运用各种社会资源,且在互赢互利的前提条件下,构建大量的、相对稳定的、与专业对口的校外实训基地,同时进行科学、有效地安排,将其作用充分展现出来,为高素质、高技能应用型人才的培养做贡献。高职院校应当依据企业生产的具体状况,对焊接专业的课程与教学安排进行科学调整,最大限度地利用企业的优质资源。一方面,校外实训基地可无条件或以优惠的方式,给学校提供实训的基本设施与材料,有效解决建设校内实训基地缺少资金的问题;企业无条件地为高职院校提供实训场地与兼职教师,使兼职教师与学校专业教师一同参与实践教学当中,对学生的理论知识与专业技能进行有效指导,在一定程度上减轻了校内实训教学安排的巨大压力;[3]另一方面,在市场竞争越来越激烈的当下,许多企业已经意识到教育的关键作用,且已经将人才培养与人力资源的开发,当做企业能否可持续发展下去的一个关键性标志。企业与学校合作之后,高职生完成学业就能快速适应工作岗位的需求,降低企业在人员培训上的开支,为企业带来极大的经济利益。另外,高职院校还能充分展示自身在信息、技术等方面的优势,积极主动地和企业构建良好的合作关系,承接企业的一些任务,如在职继续教育、岗位培训及技术服务,等等。

综上,焊接专业技术人才不但要掌握丰富的理论知识,还必须熟练掌握该领域当中的操作技术。因此,高职院校应加大人才培养力度,优化教学方式,时刻关注市场对人才需求的变化,培养更多满足社会发展需求的焊接人才。

参考文献:

[1]赵涛.浅谈焊接专业实训教学中的模块化教学[J].黑龙江科技信息,2011,(16).

自动化焊接技术论文范文第13篇

关键词:智能化;机器人;焊接技术

智能化机器人是科学发展的产物,智能化焊接技术的重要性越来越明显,智能化机器人焊接技术越来越被社会所关注,已被各个行业广泛应用在工作生产上,焊接技术是工业生产的重要手段,焊接技术的发展方向是自动化、柔性化、智能化,而智能化机器人是焊接技术运用的有利体现。

一、智能化机器人相关概述

科学技术的迅猛发展,智能化机器人逐渐取代了传统的焊接技术,使得焊接技术往自动化与智能化全面发展,很大程度上提高了焊接技术工作的效率,智能化机器人适应社会发展的需求,是社会发展的必然产物,在未来的发展过程中会越来越好,是社会发展的必然趋势,焊接机器人的研究过程经历了示教再现阶段、离线编程阶段、自主编程阶段,其阶段的发展也证明了机器人在往全面发展的道路上越来越近,科学技术的进步使得焊接机器人已经从单一的系统模式向智能化的系统模式发展,在未来的发展过程中,智能化机器人焊接技术在能根据预先安排的焊接流程进行自主操作的基础上,能够很大程度提高智能化机器人的应变能力以及分析能力,另外智能化机器人焊接技术的应用对企业生产起到了很大的作用,提高生产效率,大大节约了人力、物力、财力,促使智能化机器人焊接技术的可持续发展。

二、智能化C器人的应用现状

(一)在工程机械中的应用

在我国工程机械行业中,引入智能化机器人越来越普遍,而这些机器人都是通过焊接技术生产的,在工程机械行业中挖掘机、起重机、装载机等都已实现了机器人焊接技术,而且效率很高,质量很好,因此在工程机械中的应用越来越广泛,焊接技术的优势也越来越突出[1]。

(二)在汽车生产中的应用

在我国汽车制造业的发展过程中,各式各样的智能化机器人在汽车的生产线的作用越来越大,在现今阶段能够普遍看到智能化机器人在汽车制造业的生产线上工作,使得现代的汽车制造业生产实现了自动化的发展,智能化机器人焊接技术在汽车生产中广泛应用,智能化机器人焊接技术在汽车生产中的具体表现为汽车底盘、汽车座椅、车身、部分零部件等,促使汽车行业从密集型到技术性的跨越。

(三)在船舶工业中的应用

我国船舶智能化机器人焊接技术的应用稍比韩国、美国等先进国家较为慢一些,现今阶段还是以引入为主,智能化机器人在船舶工业中的应用还需更加完善,在船舶行业中焊接技术涉及技术范围较广,较为复杂,所以智能化机器人在船舶工业上的应用还需多次实践,为促进焊接技术在船舶行业的发展,应具体情况具体分析,科学合理的规划,全面的使智能化机器人应用到船舶工业中[2]。

三、智能化机器人焊接技术的具体应用

(一)自主规划技术

智能化机器人是计算机技术运用的具体体现,传统的焊接技术已不能适应当今社会发展的需求,智能化机器人焊接技术比传统机器人的焊接技术优势较为明显,比如智能化机器人焊接技术中,机械关节较为灵活,一方面可以提高焊接过程的柔韧性,在视觉信息中,焊接技术体现在视觉传感、焊缝信息的获取上,还有规划传感器的运用上,智能化机器人自主规划技术之一是离线编程技术,针对焊接工作中的关节级规划、仿真规划结果、与机器人的通讯连接,传感器自主规划路径等而进行修正,弧焊机器人规划系统是由CAD输入系统、焊接专家系统、自主规划系统以及模拟仿真系统组成,只有具备这些系统才能够证明是否为智能弧焊机器人[3]。

(二)焊缝跟踪与导引技术

在智能化机器人工作的过程中,对机器人实行运动轨迹的控制中,焊缝跟踪与导引技术是较为重要的内容,而对于机器人来说适应能力是决定焊接质量与焊接效率的关键因素,适应能力简单的来说是采用输入信号,通过传感器从焊接工作中获知到的信息,为了能够让机器人良好的适应工作环境而做出的实时控制与关节工作修正工作,在设定好焊缝位置的基础上对焊缝进行导引,能够很大程度上提高智能化机器人的工作效率,导引技术对机器人来说具有一定的引导作用,引导机器人能够分析焊缝大小及焊接结构,针对焊接工作中出现的问题,智能化机器人能够根据实际情况进行调整,使得焊接工作具备准确性与规范性,这也是智能化机器人未来的发展方向,为了使智能化机器人能够适应不同工作环境、不同工作程序等,很大程度上避免了人为焊接的失误率,更好的提升智能化机器人的焊接水平[4]。

(三)柔性制造技术

智能化机器人焊接技术中的柔性制造技术的应用提升,能够提高整体设备的协调性,在提升的过程中也能够使各个部分的工作的协调性得到提升,促进焊接过程中的柔韧度,自然而然提高了智能化机器人焊接工作的灵活作用,以便于能够适应不同的工作环境,柔性制造技术广泛应用在汽车制造生产行业中,而且取得了显著的成就,促进了汽车制造业的发展;在智能化机器人具体的应用实践方面,比如计算机实行自动监控,机器人能够独立完成复杂繁琐的工作项目,减小了人力的使用,大大提升了企业的工作效率又能够保证工作质量,为企业在资源配置方面提供了一定的作用,节省了经费,促进了企业经济效益的最大化。

(四)焊缝跟踪技术

智能化机器人在焊接的过程中,经常会受到各种天气、环境等影响,如高温天气、烟尘四起、坡口状况、加工误差等,导致实际焊接的期限延长,导致焊接技术质量不高,效率降低;焊接技术要根据焊接环境的变化要求机器人实时检测中焊缝误差,如果收到环境的影响,机器人在实时监测上不能够有效的检测出焊缝的误差,这样就需要调整焊接的路径与参数,以此来提高焊接的质量;焊缝跟踪技术主要以传感器技术与控制理论的有效结合,传感技术又是以电弧传感器与光学传感器为主,而电弧传感器是直接从焊接电弧检测焊缝位置,实效性好,低成本,符合焊接技术自动化的原则,且能够广泛使用与各种场合;电弧传感的基本原理是利用焊炬与零件的距离的变化引起的焊接参数变化,从而来检测出的参数误差,电弧传感器由并列双丝电弧传感器、摆动电弧传感器、旋转式扫描电弧传感器组成,其中旋转式扫描电弧传感器的检测灵敏度最高,控制能力较强,光学传感器又以视觉传感器为主,而且获得的信息量比较多,很大程度上提高了机器人的适应能力,焊缝跟踪技术将会随着时代的发展被广泛应用[5]。

结语:

智能化机器人焊接技术的应用越来越广泛,为各个行业的发展提供了很大的帮助,智能化焊接技术中的柔性制造技术、焊缝技术与导引技术、自主规划技术。通过实践研究,都能够有效的运用在实际的工作中,在提高了企业的工作效率,节约了成本,保证了工作的质量等发挥了重要的作用,智能机器人焊接技术在发展的过程中需要不断的完善调整,对各个技术进行优化,有效的运用在实际的工作当中,才能够更好的适应社会发展。

参考文献:

[1]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,2013,43(5):28-36.

[2]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[C].//“迈向智慧焊接”国际论坛论文集.2013:28-36.

[3]吴汉春.试述智能化机器人焊接技术的应用[J].城市建设理论研究,2013,(19).

自动化焊接技术论文范文第14篇

关键词:焊接 焊接材料 无铅焊料 高能束流焊接 数值模拟 焊接自动化

21世纪在基础结构材料发展中,钢铁仍然是占主导地位的基础材料。焊接技术作为现代制造业最重要的加工与成形技术之一,随着焊接能源的不断创新与发展,其焊接方式与焊接工艺也实现了较快的发展与提高,如广泛采用的热、光、电、机械、化学、声等能源,借助于热力学、力学、以及冶金学的相互作用,逐步衍生出独具特色的焊接物理、焊接冶金学等学科,并推动了焊接制造技术、焊接材料、以及焊接结构工程的快速发展。

一、我国当前焊接技术的发展现状

随着钢铁材料性能的不断提升,焊接用钢向高纯度、轻质化、高强化、微合金化的方向发展,与之对应的焊接材料却难以满足焊接冶金理论的发展,传统的焊接评价方式已经落后,尤其是在电子电气产品的生产中,WEEE、RoHS指令的生效,对无铅替代钎料的技术挑战,迫切需要我国加大对无铅元器件制造、无铅产品装备及制造工艺等方面的研究。同时,对铝、镁、钛等轻质材料的不断应用,扩散焊、高频焊及摩擦焊等非熔性焊接技术、钎焊、高能束流焊接技术也获得了快速发展。焊接技术的自动化水平已经成为提高焊接效率和提升焊接质量的重要途径,特别是在航天航空业、重机制造业、核电工程业等领域,焊接机器人以其成熟的自动化控制技术,实现了对焊接过程中综合利用电弧焊、压焊、钎焊等技术的检测和控制,从而能够敏锐地在捕捉焊接特征信号的基础上,实现直接焊接操作。为了实现对焊接过程中复杂物理化学焊接过程的模拟和仿真,利用计算机技术和仿真技术,来实现对焊接热过程、焊接冶金过程中的应力变形进行分析,从而科学预测焊缝组织与焊接结构的残余应力及变形参数,从而推动焊接理论的发展。

二、当前我国焊接学科研究成就及进展

1.高品质焊接材料的生产与应用

钢铁生产技术,特别是精炼炼钢技术与控压控冷轧技术的发展,使得钢铁材料的性能得到了广泛提升,而与之相对的焊接金属,由于其自身的非平衡性结晶组织,其冲击韧度普遍低于母材,因此,发展高品质的焊接材料已经成为当前焊缝金属亟待解决的重要难题。结合焊接洁净度的要求,在焊接材料的选择上,要严格控制其铁合金、矿物质等含量,如高纯度钢带或焊丝盘圆。同时利用钢铁精炼技术,有效减少P、S、O、N等杂质,近些年来对复合合金材料的应用,也在提高冶金净化工艺上发展了焊接冶金理念。药芯焊丝技术是焊接材料生产中的关键技术,与美国、日本、德国等国家的生产技术相比,我国药芯焊丝制造技术还有一定的差距,随着对新进设备和技术的消化吸收,由我国研制的国产药芯焊丝制造设备,也相继通过了欧洲机电(CE认证)认证,其自动化技术与检测技术也达到了欧洲技术要求。

2.对无铅连接材料及无铅可靠性技术与标准的突破

随着2006年WEEE和RoHS指令对电子电气产品中铅含量等有毒有害物质的限制与禁止,我国电子工业面临着开发无铅连接材料的严峻挑战。在多年来各相关研究机构与高校的通力配合下,在无铅合金钎料与可靠性方面取得了较大进展。作为当前重要的无铅合金钎料SnCu(SC)和SnAgCu(SAC),不仅改善了无铅合金材料的整体性能,也通过添加微量元素,改善了钎料物理性能,也提高了连接接头的可靠性,如稀土Re的应用,可以有效改善钎料的润湿、蠕变抗疲劳性能。广东省作为率先颁布无铅技术的产业区域,在无铅焊接材料、无铅片式元器件,以及无铅电子制造设备等方面成立了研究联盟,推动了我国绿色电子产品制造技术的发展。如格力、华为、格兰仕、美的等电子制造企业对新型无铅连接材料的应用,提高了我国产品无铅化制造水平。

3.高能束流焊接技术的应用与发展

激光技术在焊接产业中的应用,特别是激光束与电弧的复合,推动了高能束流焊接技术的迅速发展。借助于新型激光器的应用,如激光与钨极惰性气体的复合、与熔化极惰性气体的复合等,从而取得较好的激光-电弧联合焊的焊接效果。如百瓦级激光能量与电弧复合技术,对于薄板焊接具有较好的效果,千瓦级激光能量与电弧复合技术,能够充分发挥激光与电弧的性能优势,对于镁合金、铝合金、高强钢等材料具有较好的焊接效果;对于万瓦级激光能量与电弧复合技术,比较适宜对大深度焊缝的焊接,如船板等厚板的焊接要求。在工业生产中,采用12kWCO2激光或10kWCO2光纤激光与熔化极电弧复合技术,来实现对钢板或筋板的焊接需要。

4.对焊接热过程中的数值模拟与仿真技术的研究

对于焊接热过程中的数值进行模拟与仿真,利用计算机技术来获得焊接过程中的各类复杂边界条件、残余应力与变形特征、热源分布、以及焊接冶金理论基础数据,如通过对焊接热过程中的准稳态和瞬态数值的模拟与计算,实现了对焊缝尺寸、热循环参数,以及热影响区域的准确预测,从而改进复合焊技术。由上海交通大学与西安交通大学联合开展的焊接热弹塑性理论研究工作,能够实现对大型复杂结构焊接中的应力与变形分布进行预测,如在大型舰艇制造中,对船体框架结构进行焊接变形分析,从而改进焊接工艺和方法,提升焊接器件的稳定性具有重要的指导意义。

5.对焊接技术自动化与智能化的应用与发展

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,特别是视觉传感与跟踪技术的发展,对焊接过程中的熔滴过渡控制技术的应用,可以实现对机械、电弧、光等物理信息的准确检测与控制,从而对待焊接过程智能化的发展。如常见的焊接跟踪系统多以激光为光源,结合不同的应用领域,以点式光或条纹式光来完成焊接过程。

三、我国焊接技术的发展趋势

从我国当前焊接材料的产量来看,虽然从总量上位居世界首位,但产品的结构与高品质焊接材料的生产却与世界先进国家差距较大,主要表现有:一是在对焊接材料预处理上缺少专门的技术与体系,如对原材料的筛分与检验,对混合均匀度的控制与预烧结处理等;二是在改善焊条药皮密实度上,我国的油压式压涂机的性能还不够完善,对水玻璃的加入量需求加大,降低了药皮的整体性能;三是在生产车间环境治理上,国外多以密闭方式来进行熔炼焊剂,而我国多以敞开式进行生产;四是焊剂生产设备的自动化水平上,在焊剂的成形与颗粒度等方面还有很大差距;五是在无铅连接材料与连接技术的应用上,与国际领先技术相比,钎焊理论与应用水平只在部分领域获得成功,在总体技术水平,以及高端焊接产品、特种助焊剂方面还有待提升。

为此,发展焊接技术,提升焊接设备及焊接材料的研究水平,加大对新型焊接工艺与焊接装备的研究投入,主要从以下几个方面来着手:一是从焊接材料的钢芯制造上,与钢材企业深入合作,提高钢芯的纯净度与高韧性;二是加大对无铅产品及工艺的研究,特别是对钎焊工艺与焊点缺陷的检测与评价,建立无铅连接材料可靠性与寿命预测模型,鼓励行业内的优秀企业强强联合,共同推进钎焊材料的研制进度;三是加大对激光焊接技术的应用研究,如对大功率激光器的研究,扩大其在焊接、切割等领域,对大型钢结构设施的加工能力。借助于微观机制法语宏观热效应法,来实现对焊接热过程的数值建模与仿真,通过分析与计算焊接热过程中的动力学状态数据,为准确表征焊接过程,综合评估焊接过程中各类因素的优缺点,进而推动焊接加工工艺水平的逐步提高。

参考文献

自动化焊接技术论文范文第15篇

论文摘要: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

[1]田卫平等.金属焊接艺术初探[j].焊接,2005,3.