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焊接技术论文范文

焊接技术论文

焊接技术论文范文第1篇

焊接技术在制糖机械再制造中的应用

1再制造技术

(1)无损检测技术。采用超声波检测等手段对制糖机械的废旧产品内部缺陷进行检测,以确定缺陷部位和性质,以此制定再制造方案。(2)焊接技术。根据制糖机械废旧产品损坏的具体情况,采用不同的焊接方法,如焊条电弧焊、CO2气体保护焊、钎焊等及相应的焊接材料和工艺等对其进行修复。(3)电弧喷涂技术。用于恢复旧件的几何尺寸和提高工件表面耐磨性、耐蚀性等。(4)电刷镀技术。用于失效零部件表面的再制造和强化。(5)振动时效技术。利用振动时效仪器找出再制造产品的共振频率,然后在产品的共振频率部位施加激振力,并使其振动,起到消除应力的作用,从而防止再制造产品在使用过程中因应力而产生裂纹。在上述再制造技术中,焊接技术(设备、材料和工艺)在制糖机械废旧产品的再制造中起到关键作用。绝大部分制糖机械废旧产品是通过焊接手段使其成为再制造产品,其焊接质量会直接影响再制造产品的质量和使用寿命。

2制糖机械废旧产品及其适用的焊接技术

(1)制糖机械废旧产品分类。通常把已失去使用功能或使用价值的机械或零部件等称作废旧产品。据统计,在经过一个榨糖周期(5~6个月)的使用后,制糖机械中约有60%以上的零部件变成了废旧产品,这样在制糖产业中就形成了一个巨大的再制造工程。在制糖机械的废旧产品中常见的有19种(见表1),其中最典型的有榨辊轴颈表面磨损、撕解机刀磨损和榨辊轴颈裂纹、泵壳内壁腐蚀等,如图1~图4所示。根据废旧产品产生的原因可将其分为两大类:一类是因磨损、拉伤、腐蚀等原因导致零部件的几何尺寸发生变化,或耐磨层和耐蚀层失去功能的表面磨损型废旧产品;另一类是在使用过程中因残余应力和工作疲劳等原因,零部件产生裂纹、甚至断裂的裂纹型废旧产品。从数量上讲,在制糖机械废旧产品中,前者占绝大多数。在废旧产品中,除个别的断裂废旧产品不能再制造外,其他废旧产品都可变成再制造产品。(2)制糖机械废旧产品适用的焊接技术。制糖机械的废旧产品经过再制造后,成为有使用功能或使用价值的再制造产品。由表1可知,制糖机械常见的废旧产品的再制造绝大部分都是采用焊接技术完成的。

3焊接技术在制糖机械再制造中应用实例

(1)CO2气保堆焊榨辊轴颈磨损面[3]。榨辊轴颈(含R位)磨损面(见图1、图3)CO2气保焊的操作工艺流程如下:粗车除去表面层打磨抛光表面清除表面油污CO2堆焊表面层振动时效消除R位焊接应力车床加工表面。采用小的焊接线能量(见表2),并辅助其他工艺措施的CO2气体保护焊方法大大提高了其使用寿命。轴颈焊补经检验合格的23件压榨机辊轴使用结果表明,其有效工作时间超过18个月后,在轴颈R位尚未发现裂纹,较以往再制造的轴颈使用3~5个月就在R位产生裂纹相比,使用寿命提高了3.6~6.0倍。堆焊层厚度是根据榨辊轴颈表面磨损的严重程度来决定的。如果其磨损量小,也可采用电弧喷涂技术修复榨辊轴颈表面。(2)焊条电弧焊修复榨辊轴颈R位裂纹。榨辊轴颈R位裂纹(见图3)采用焊条电弧焊修复的操作工艺流程如下:超声波检测确定裂纹的位置和深度车床加工去除裂纹并加工坡口采用J506焊条焊补振动时效消除焊接应力超声波检测焊接质量车床加工。焊条电弧焊焊接工艺参数如表3所示。(3)堆焊甘蔗压榨机撕解机刀。蔗糖生产的第一道工序由装在甘蔗压榨机撕解机辊轴上的撕解机刀(见图2)来完成,而全广西每个榨季需要制造或再制造75~90万片撕解机刀,过去都是采用耐磨堆焊焊条完成。由于无专用焊条和规范的焊接工艺,其堆焊质量难以保证,撕解机刀使用寿命达不到一个榨季。为此研制了GYSD608焊条[4]并制定相应的焊接工艺[5]。焊条堆焊金属硬度和耐磨性能试验结果(见表4)及使用考核结果(见表5)表明,新研制的GYSD608焊条综合性能较原选用的YM502焊条和UTP63焊条好,表明其焊接工艺合理。目前已在制糖机械废旧产品的再制造中推广应用。

焊接技术论文范文第2篇

(1)多媒体教学节约时间、效率高

在多媒体实习课程教学过程中,教师利用计算机将教学目标和课题任务演示给学生看,节省了以往传统教学模式中的逐个示范操作,缩短了学生循环操作周期,争取了更多的操作练习机会。多媒体教学通过声音、文字、图片、视频,多角度、多方位地帮助学生理解知识使学生从以往的想象空间到图文并茂的课件,思维方式得到转变,理解问题的能力得到提高,对知识的把握更加精准,提高了学习效率。

(2)多媒体教学丰富课堂内容

焊接机器人多媒体教育的内容不光是对本课题知识的摘抄和复制,备课期间可以利用计算机对课程的内容进行多方面的获取,充分利用网络的资源对实习课题任务进行扩展,使学生学习知识的同时,了解该学科的某知识点发展的最新信息,开阔学生眼界,拓展学生思路。

(3)多媒体教学设计的优势

多媒体技术在教学设计方面的优势体现在两个方面:一方面,由于多媒体技术是将视觉、听觉信息通过多种媒体有机结合并由计算机进行综合处理和控制,因而能极大地调动学生的各种感官协同作用完成教学任务,这与我们以前所介绍的媒体的单一感官作用不同;另一方面,因为利用多媒体技术进行的教学是基于学生的特点,以学生为主体进行的,针对不同的学生群体或个体,多媒体教学的方式和内容有很大的不同,不同的学生接受能力不一样,动手操作能力也不一样,因此,通过多媒体教学可以更好的实现因材施教。

(4)多媒体教学的综合优势

以计算机为基本工具,以多媒体技术为依托,教师教学手段多样化,教学内容丰满多元化,教学的信息传达方式具有多样性,整体来说,是传统教学方式的进步。尤其是在实习教学中,计算机更以其自身的特点,辅助学生进行实习,理论与实际联系更紧密。

2多媒体技术在焊接机器人操作实习教学中的应用

焊接机器人操作作为实习教学,不单要使学生掌握理论知识,更要学生熟练应用到实际中。焊接机器人操作实习的多媒体教学可以结合课程特点,通过制作KUKA机器人实物模型仿真动画以及机器人实习多媒体教学系统进行教学,教师操作平台与学生计算机相连接,实时掌握学生的情况,能够起到更好的教学效果。机器人操作包括机器人编程及操作两部分的内容。编程部分的内容如果在机器人示教机上集中演示会导致部分学生看不到,因而无法理解,造成编程障碍。而机器人操作的时候存在的问题在实习现场我们只能一对一的传授,在集体讨论时我们无法具体探讨。采用多媒体教学我们可以很轻松的解决这些问题,下面分别结合焊接机器人编程以及焊接机器人基础操作加以说明。

2.1焊接机器人离线编程

采用多媒体技术进行教学,以计算机为教学平台,以VC编程软件为工具,通过机器人动画视频的播放使学生明确教学目标。学生观看视频后结合理论知识的引导,就能领悟机器人编程动作是怎么实现的。机器人焊枪沿着图形轨迹模拟四条直线焊道,在操作过程中要求学生掌握步骤:

(1)确定base坐标系

(2)生成一条新的Sequence路径,在Teach页面,设置Base,Tool的编号及参数,编写直线语句时要求焊枪寻找的点的位置,并使焊枪沿着工件轨迹运行。

(3)焊枪在运行过程中注意焊枪焊接角度的调整。

(4)设置焊接参数

(5)生成焊接程序

运用任务驱动学生根据教师讲解的实习操作步骤结合理论知识自行在电脑上实现编程。在教学过程中可通过联网远程计算机对学生的编程情况进行了解,并作出相对应的指导。利用仿真软件,学生在实习中可以通过计算机进行仿真模拟,验证焊接路径是否正确,焊枪姿态角度是否合理以及检验焊接工艺。通过以上方法学生容易理解,机器人编程理解难的问题也就迎刃而解了。

2.2焊接机器人基本操作

由于焊接机器人实习设备有限,学生3人一组轮流操作,若每组都详细讲解演示,不仅示范时间有限,工作量大,而且教学效果较差,若使用多媒体演示操作,并详细指导在操作中容易出错的地方,学生一边记笔记,一边理清操作思路,为操作做好准备工作。这样不但节省了学生操作时间,而且通过总结的经验结合切身体验,起到事半功倍的效果。

3提高多媒体教学的措施

在中职学校,传统的多媒体教学运用在理论教学上较多,实习课程使用多媒体的概率比理论课程少的多,原因有很多,例如实习课的老师大多数具备较强的实践经验,但理论知识相对薄弱;使用多媒体能力有限;多媒体课件资源不足、课件质量欠佳等。因此,要进行高效的多媒体教学就必须对上述问题结合教学实践进行深入的分析与探究,这也是多媒体教学发展的要求,具体措施如下:

3.1组织教师学习多媒体软件制作

常用的课件制作软件有PowerPoint、Authorware、Director和Flash等。结合本课程的制作,主要是在PowerPoint的基础上插入Flas,主要目的使学生直观的通过动画形式来理解编程及操作原理,为本课程的实习操作打下坚实基础。学会了多媒体软件的制作,可以使理论及实习教学课堂更生动,内容更丰富。

3.2提高教师多媒体应用能力

教师是教学中的主导者,教师的水平高低和课件制作的质量,是多媒体教学的关键。教师一方面要提升自我工作能力,另一方面要提高多媒体使用的技能和技巧,这样才能发挥多媒体本身的优势,充分利用课件资源,更好的实现多媒体教学。

3.3提高实习教师的自身理论素养

通过参加培训,科研活动,比赛,继续教育等活动提升实习教师的理论水平,更好的为教学服务。

4结论

焊接技术论文范文第3篇

关键词:粗直径钢筋;连接;施工质量

一、工程概况

本工程为一高层商住楼,总建筑面积78126m2,设有一层地下室,层高5米;首层、二层作为商场,层高4.8米,第三层为停车场,层高5.3米:四~三十一层为住宅,分为四座塔楼,标准层高3.0米。因本项目住宅的档次较高,在结构设计时采用了暗柱的方式,而且工期紧,因此施工中钢筋工程的主要特点是:规模大,钢筋连接数量多,为了配合工期的要求,要求钢筋连接技术能够实现快速施工的效果,能够满足全天候施工要求,由于采用暗柱的设计方式,柱截面小,配筋密集且大量采用粗直径钢筋(最大钢筋直径28mm),要求粗直径钢筋连接技术能够减少混凝土浇筑时的施工难度;要求粗直径钢筋连接技术能够节约钢材、降低工程成本。为此,采用了粗直径钢筋机械连接技术。钢筋机械连接施工具有操作简单、施工速度陕、质量稳定、接头强度高、增加与混凝土问握裹力等优点,不受钢筋的可焊性、化学成分及气候影响。针对工程的工期要求和设计特点,在工程的施工中对直径18mm以上竖向钢筋的连接采用了等强锥螺纹套筒连接技术。

锥螺纹套筒连接技术是近年来开发的一种新的粗直径钢筋连接方式,对于地下室底板、独立柱和暗柱等关键受力结构部位,粗直径钢筋连接全部采用了锥螺纹套筒连接技术,共有使用锥螺纹接头87292个,其中28mm(10786个):25mm(22420个),22mm(17760个),20mm(14963个),18mm(16350个)。

二、钢筋镦粗直螺纹连接接头施工工艺

1.工艺流程

切割下料液压镦粗加工螺纹抽检10%丝头(用螺纹规检查)安装保护套做标识分类堆放现场安装。

2.施工工艺及质量要求

(1)切割下料

钢筋所有检验结果均应符合现行规范的规定和设计要求。对端部不直的钢筋要预先调直,切口的端面应与轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲。采用砂轮、切割机按配料长度逐根切割下料。:

(2)液压镦粗

用专门设计的镦头机将钢筋端部镦粗,要求有足够镦压力和套丝所需的镦头行程。可镦粗12~40㎜的建筑钢筋,每个镦头所需时间约为50秒,适宜于工地现场加工钢筋。丝头的施工质量要求是:①钢筋下料时,切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲。端部不直的钢筋应调直后下料,镦粗头不得有与钢筋直径轴线相垂直的横向表面裂纹。②不合格的镦粗头,应及时割除重新镦粗,不得对镦粗头进行二次镦粗。③镦粗头的基圆直径应大于丝头螺纹外径,长度应大于1/2套筒长度,并应在丝头作出明显标记,过度段坡度应≤1:3。④钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配,公差带应符合GB/T197(普通螺纹公差与配合的要求)。

(3)镦粗段套丝直螺纹

镦粗工序完成后,将带有镦粗头的钢筋放在专用套丝机上加工直螺纹,套丝机具能适用各种不同直径钢筋的套丝加工,并达到设计螺纹精度和直径的稳定性,确保与连接筒的配合。每个镦粗段的套丝所需时间约为50秒。钢筋的端头螺纹规格应与连接套筒的型号匹配。加工后立即用配套的量规逐根检测。

(4)连接套筒对接钢筋

连接套筒是在工厂按设计标准的规格、精度加工的成品,应有出厂合格证,供货质量保证书。套筒一般为低合金钢或优质碳素结构钢,并经严格配套检验后,封上保护盖装箱使用。运输、存储过程中,要防止锈蚀和玷污。套筒的表面应进行防锈处理。套筒内螺纹的公差带应符合GB/T197。

现场只需将带螺纹的钢筋利用连接套筒旋转钢筋或直接旋转连接套筒,达到规定的牙数连接质量就可保证。施工质量检查目测即可,力学性能按规定进行抽样试验。接头拼接时可借助普通管钳扳手使两个丝头于套筒中央位置顶紧。拼接完成的接头,套筒每边应落在丝头标色线上,或不得有两扣以上的完整丝扣外露;加长形接头的丝扣数不受限制,但应有旋入量的明显标记。

三、经济效益分析

1.材料节约

结构设计采用《混凝土结构设计规范)(GBS0010-2002),规范规定,受拉区受力钢筋的搭接长度为35d,有抗震要求为35d+5d=40d。

在各种接头材料比较表1数据中,以25钢筋为例,每个搭接接头钢筋为3.85kg,冷挤压接头每只套简重1.03kg,等强直螺接头套简重0.6kg,单一个接头就比搭接少用钢材3.25kg,比冷挤压接头少用钢材2.82kg。各种规格直螺纹连接接头有:2O接头299只;22接头1860只;25接头13374只;32接头2208只。

用等强直螺纹接头比搭接连接节约20.416万元,比冷挤压套简连接节约18.2万元。

2.能源节约

等强直螺纹钢筋连接机械设备功率为4千瓦,每台设备一天完成400只接头,若一台班以8h计算,则1.2×2=2.4min完成一个完整的接头,用电量为4×2.4/60=0.16度,而闪光对焊每只接头用电量约为2.5度,仅用电量节约15.6倍,而闪光对焊机的功率至少在lOOkW,故不仅费电,且对施工现场的配电要求也较高。

四、结语

随着我国建设工程质量标准的提高及各类高层建筑、大跨度建筑、桥梁、水工、核电等迅速的发展.钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛。Ⅲ级和Ⅲ级以上的钢筋应用日趋普遍,高强度、粗直径钢筋的水平、竖向、斜向连接技术的运用已成为建筑结构设计和施的关键因素,工程技术人员合理选择粗钢筋的连接技术对工程的质量、工期、效益及施工安全性至关重要。从价格上看,以25接头为例,目前市场价格在8.5元/个,比冷挤压、锥螺纹接头接头低,较为适中,一般甲方能够接受。且从接头的可靠性上比锥螺纹接头要高,具有接头强度高、与母材等连接速度快、性能稳定、应用范围广、操作方便、用料省,已在国内不少重大工程中推广应用,得到很多建设、设计、监理、施工单位的好评,滚轧直螺纹接头推广应用前景较好。

参考文献:

[1]混凝土结构没.十规范(GB5001O-2002)[s].中嘲建筑工业出版社2002.2

焊接技术论文范文第4篇

束流由单一的电子、光子、电子和离子或二种以上的粒子组合而成。属于高功率密度的热源有:等离子弧、电子束、激光束及复合热源激光束+Arc(TIG、MIG、Plasma)。

当前高能束流焊接被关注的主要领域是:①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。②新型设备的研制,诸如,脉冲工作方式以及短波长激光器等。③设备的智能化以及加工的柔性化。④束流品质的提高及诊断。⑤束流、工件、工艺介质相互作用机制的研究。⑥束流的复合。⑦新材料的焊接。⑧应用领域的扩展。

1、激光焊接的最新进展

1.1新型激光器

(1)直流板条式(DCSlab)CO2激光器、(2)二极管泵浦的YAG激光器、(3)CO激光器、(4)半导体激光器、(5)准分子激光器。

1.2激光器功率的大型化、脉冲方式以及高质量的光束模式

以美国PRC公司为例,几年前,用于切割的CO2激光器功率主要是1500~2000W,而近期的主导产品是4000~6000W,6000W可切割的不锈钢厚度、碳钢厚度分别为35mm和40mm.

1.3设备的智能化及加工的柔性化

尤其是对YAG激光,由于可用光纤传输,给加工带来了极大的方便。

其主要特点是:①一机多用。②采用一台激光机可进行多工位(可达6个)加工。③光纤长度最长可达60m.④开放式的控制接口。⑤具有远距离诊断功能。

1.4束流的复合

最主要的是激光-电弧复合。深熔焊接时,熔池上方产生等离子体,复合加工时,激光产生的等离子体有利于电弧的稳定;复合加工可提高加工效率;可提高焊接性差的材料诸如铝合金、双相钢等的焊接性;可增加焊接的稳定性和可靠性;通常,激光加丝焊是很敏感的,通过与电弧的复合,则变的容易而可靠。

激光-电弧复合主要是激光与TIG、Plasma以及GMA.通过激光与电弧的相互影响,可克服每一种方法自身的不足,进而产生良好的复合效应。

GMA成本低,使用填丝,适用性强,缺点是熔深浅、焊速低、工件承受热载荷大。激光焊可形成深而窄的焊缝,焊速高、热输入低,但投资高,对工件制备精度要求高,对铝等材料的适应性差。Laser-GMA的复合效应表现在:电弧增加了对间隙的桥接性,其原因有二:一是填充焊丝,二是电弧加热范围较宽;电弧功率决定焊缝顶部宽度;激光产生的等离子体减小了电弧引燃和维持的阻力,使电弧更稳定;激光功率决定了焊缝的深度;更进一步讲,复合导致了效率增加以及焊接适应性的增强。

从能量观点看,激光电弧复合对焊接效率的提高十分显著。这主要基于两种效应,一是较高的能量密度导致了较高的焊接速度;二是两热源相互作用的叠加效应。

GMA、激光加丝和激光电弧复合三种方法焊接时线能量、焊缝断面以及能量利用率的比较。

Laser-TIGHybrid可显著增加焊速,约为TIG焊接时的2倍;钨极烧损也大大减小,寿命增加;坡口夹角亦减小焊缝面积与激光焊时相近。阿亨大学弗朗和费激光技术学院研制了一种激光双弧复合焊接,与激光单弧复合焊相比,焊接速度可增加约1/3,线能量减小25%.

英国Conventry大学现代连接中心亦有Laser-plasma复合焊接的报导。其优点是:提高焊接速度和熔深;由于电弧加热,金属温度升高,降低了金属对激光的反射率,增加了对光能的吸收。在小功率CO2激光试验基础上,还要在12000WCO2激光以及光纤传输的2kWYAG激光器上进行,并为机器人进行PALW打基础。

1.5激光、工件与保护气体相互作用的研究

1.6铝合金的激光焊接

铝合金由于比强度高、抗腐蚀性好而得以广泛应用。CO2激光焊接铝合金的困难主要在于高的反射率以及导热性好,难以达到蒸发温度、难于诱导小孔的形成(尤其是对Mg含量比较小时)以及容易产生气孔。提高吸收率的措施除了表面化学改性(如阳极氧化)、表面镀层、表面涂层等外,也有用激光-TIG、激光-MIG的报道,其中MIG-DCelectrodeposition方法由于表面的清理作用强和加丝的合金化作用效果为好。

最近,比利时的LCretteur和法国的SMarya对6061铝合金进行了混合气和焊剂的CO2激光焊。在给定的试验条件下表明:70%He+30%Ar、气流方向与焊接方向相反时效果为好;针对穿透焊接时焊缝背面容易产生下垂缺陷,采用75%LiF+25%LiCl的焊剂,起到了祛除氧化、改善熔化金属与背面母材的接合,使背面焊缝具有“上翘”效应,在较宽的参数区间内形成了规整的焊道。对6061铝合金的焊接表明,焊缝强度可达到母材的90%.

1.7激光熔覆

激光熔覆与其它表面改性方法相比,加热速度快、热输入少,变形极小;结合强度高;稀释率低;改性层厚度可精确控制,定域性好、可达性好、生产效率高。

激光熔覆除用于民品外,英、美等国也已用于航空机发动机Ni基涡轮叶片的耐热、耐磨层的熔覆及修复。

2、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。法国研制成功的双金属和三金属薄带材电子束焊接机也颇引人关注。

关于非真空电子束焊接,德国实现了母材为AlMg0.4Si1.2的旋转件的填丝焊接,加丝材料为AlMg4.5Mn,送丝速度35m/min,焊接速度高达60m/min.该研究在斯图加特大学的25kW电子束焊机上完成。

非真空电子束焊接在汽车制造领域一直倍受重视。例如,手动变速器中同步环与齿轮的非真空电子束焊接,生产率已超过500件/小时。

最近,德国和波兰的学者共同研制了真空电子束焊接时安装于真空室中的非接触测温装置,测量点最小直径1.8mm,主要用于陶瓷和硬质合金的钎焊,该装置可排除随机的热流的干扰,测量精度高。

在等离子弧焊接方面,变极性等离子弧焊以及铝合金穿孔等离子立焊是关注点之一。

3、国内高能束流焊接现状

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。

3.1激光焊接

在设备生产与研究上,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、激光堆焊等。清华大学从声和电的角度,分析了熔透状态的声信号,提出了激光焊接等离子体的等效电路及电特性数学模型;在抑制等离子体的负面效应方面,清华大学张旭东、陈武柱等提出了侧吸法;国家产学研激光技术中心的肖荣诗、左铁钏提出了双层内外圆管吹送异种气体法;西北工业大学的刘金合提出了外加磁场法。

3.2电子束焊接

我国自行研制电子束焊机始于1960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。

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。

焊接技术论文范文第5篇

从我国的焊接材料发展现状上看,钢铁的产量逐年增加,成为钢铁大国。以钢铁的生产为主,焊接材料的增长率也得到了稳步提升。从焊接技术的发展上来看,以往我国的传统焊接工程中主要采用的是手动焊接技术方法,在实际的应用中降低了装备制造的效率。而近些年为了满足高端装备的制造需求,也对焊接技术进行了一定的改进。但是无论是焊接材料还是焊接技术虽然取得了一定的成绩,但是从整体上看,焊接材料仍然存在着严重的问题,如焊接材料品种缺乏,装备制造的配套型不完善等,焊接技术水平也依然低于世界先进水平。最终导致高端装备制造质量的稳定性比较差,降低了其市场竞优势。

2高端装备制造对焊接材料和焊接技术的需求与挑战

在高端装备制造过程中,需要对焊接技术和焊接材料等两方面进行深入介绍。现如今,从焊接材料的种类上进行分析,主要有低合金钢,不锈钢,铝合金以及钛合金等材料,这些焊接材料主要用于钎焊以及特征焊为主。从材料的技术形态上看,主要有丝状、条状以及带状等等。从这些因素上可以看出,高端装备制造工程对于焊接材料的相关技术指标要求比较严格,同时其复杂性也比较突出。需要对材料的技术性能指标进行明确和保证。通常情况下,材料的技术性能指标需要达到一定的稳定性和高效性,这样才能保证焊接材料达到相关技术标准。高端装备制造对焊接材料的技术性能也提出了一定的挑战,首先,在研发方面,焊接材料技术发展中所面临的最大挑战就是焊接材料的成分、组织以及性能之间关系的处理。其次,在实际的材料生产制备中,所面临的技术挑战主要有三点:①高端装备制造原材料和辅助材料的质量需要进行严格把关。②制高端装备制造焊接技术和相应的焊接装备性能也是不可忽视的重要因素。③由于焊接材料的系统性比较强,因此焊接材料制备技术的研究非常重要,不容忽视。每一个焊接技术环节都应该严格按照相应的标准来进行。其中包括焊条大压力压涂技术,剂匹配技术以及烧结焊剂的造粒技术等等。从比较典型的拉丝工艺上看,国内的研究所受到的影响因素较多。为了对拉丝工艺进行优化,需要选择科学合理的配剂,以及拉丝的制定工艺等等。④在焊接材料和焊接技术的质量控制方面也面临着一定的挑战。具体来说可以从两个方面来阐述:第一,现如今,信息化和智能化技术比较发达,但是从焊接技术的控制方面来看,在线质量检测技术的落后现象比较严重,焊接技术检测还只是停留在对几何尺寸进行检测,深入程度不够。所以,在实际的工作中,对于焊丝的应力以及变形的情况等方面还无法进行详细地检测。第二,焊接材料的工艺性对于焊接技术的发展也提出了较高的要求,但是焊接技术中涉及到的焊接工艺参数和材料的质量无法达到相关的标准,不能从本质上对焊接功能和材料工艺进行解释,可见,焊接工作的质量控制方面还不健全,亟待改善。

3高端装备制造的新型焊接技术

3.1活性化焊接技术

活性化焊接能很好的克服普通TIG焊方法熔深浅、对材料成分敏感的缺点。与普通TIG焊方法相比,相同的焊接参数,活性剂能使熔深增加200%~300%,焊接时间减少50%,焊接效率提高2-6倍,焊接成本也相应减少,在高端装备制造的焊接作业中能够发挥很好的作用。

3.2高速焊接技术

高效焊接技术一直是高端装备制备焊接技术的重点发展方向,目前已经取得了一些成就,例如熔化极等离子弧焊接技术,这种技术综合了熔化极气体保护焊和等离子弧焊的优点,非常适宜铝镁等轻金属及合金的焊接。在焊接薄板时,可以实现高速焊,例如对2mm铝板,焊接速度可达3000mm/min;对于厚板连接,其熔敷效率高,参数范围广,焊接过程稳定。由于等离子弧对接头区的充分清理作用,焊缝中气孔缺陷明显较少,尤其适合在高端装备这种对焊接质量要求较高的焊接作用中使用。

3.3智能化与自动化焊接技术

焊接技术论文范文第6篇

1焊接小车

焊接小车是实现自动焊接过程的驱动机构,它安装在焊接轨道上,带着焊枪沿管壁作圆周运动,是实现管口自动焊接的重要环节之一。焊接小车应具有外形美观、体积小、重量轻、操作方便等特点。它的核心部分是行走机构、送丝机构和焊枪摆动调节机构。行走机构由电机和齿轮传动机构组成,为使行走电机执行计算机控制单元发出的位置和速度指令,电机应带有测速反馈机构,以保证电机在管道环缝的各个位置准确对位,而且具有较好的速度跟踪功能。送丝机构必须确保送丝速度准确稳定,具有较小的转动惯量,动态性能较好,同时应具有足够的驱动转矩。而焊枪摆动调节机构应具有焊枪相对焊缝左右摆动、左右端停留、上下左右姿态可控、焊枪角度可以调节的功能。焊接小车的上述各个部分,均由计算机实现可编程的自动控制,程序启动后,焊接小车各个部分按照程序的逻辑顺序协调动作。在需要时也可由人工干预焊接过程,而此时程序可根据干预量自动调整焊接参数并执行。

2焊接轨道

轨道是装卡在管子上供焊接小车行走和定位的专用机构,其的结构直接影响到焊接小车行走的平稳度和位置度,也就影响到焊接质量。轨道应满足下列条件:装拆方便、易于定位;结构合理、重量较轻;有一定的强度和硬度,耐磨、耐腐蚀。轨道分为柔性轨道和刚性轨道两种。所谓刚性轨道就是指轨道的本体刚度较大、不易变形,而柔性轨道则是相对刚性轨道而言。两种类型的轨道各自有各自的特点。刚性轨道定位准确、装卡后变形小,可以确保焊接小车行走平稳,焊接时焊枪径向调整较小,但重量较大、装拆不方便。而柔性轨道装拆方便、重量较轻,精度没有刚性轨道高。

3送丝方式

送丝的平稳程度直接影响焊接质量。送丝方式可以简单分为拉丝和推丝两种方式。拉丝时焊枪离送丝机的安装位置较近,焊接过程中焊丝离开送丝机后受到的阻力较小,因此可以保证送丝过程平稳,但送丝机和焊丝盘均须安装在焊接小车之上,增加了焊接小车的重量,给人工装拆增加了困难,重量增加还容易造成焊接小车行走不平稳。使用直径为0.8mm或1.0mm的小盘焊丝(重量约为5kg)减轻了焊接小车的重量和负载,又使得焊接过程容易控制,但对焊接效率有一定的影响。采用推丝方式时,将送丝机构安装于焊接小车之外,减小了焊接小车的体积和重量,可以使用大功率的送丝机和直径为1.2mm的大盘焊丝(重量约为20kg),从而提高焊接效率。然而,由于推丝时送丝机离焊枪较远,两者之间须有送丝软管相连,当焊丝被连续推送到焊枪嘴处时,焊丝受到的摩擦阻力较大,而且,焊接过程中送丝软管的弯曲度对送丝的平稳程度有一定的影响,严重时造成送丝不畅,因此使用推丝时须充分考虑述因素。

4焊接工艺的选择

目前,除采用手工焊接外,管道焊接较多的是采用埋弧自动焊接工艺和气体保护焊工艺。

埋弧自动焊有焊缝成型好、焊接效率高、焊接成本低等特点,对于管道施工而言,埋弧自动焊可用于双管联焊,简称“二接一”,即焊枪固定在某一位置,管子转动。显然长距离管道焊接时不可能让管子转动,因而“二接一”只能用于管子的预制。如果管道全位置自动焊采用埋弧焊工艺,那么焊接装置上必须配加焊剂的投放、承托与回收机构,使得焊接装置的结构变得较为复杂,给操作与装拆带来不便,而且增加了行走小车的负载,影响小车行走的平稳性。埋弧焊一般采用粗焊丝、大电流的焊接方式,用于全位置自动焊可能会由于熔敷率较高出现熔滴下垂、流动等焊接缺陷,影响焊缝的成型与质量,因此将埋弧焊应用于管道全位置自动焊接实现起来困难较大。

采用药芯焊丝加气体保护的焊接工艺,若是多遍成型,则每次焊缝表面清渣费工费时;若是强迫成型,则须配加一个与焊枪一起运动的成型铜滑块,并通入循环冷却水,可以大大提高焊接效率,这样一来不仅焊接装置的结构复杂,而且重量增加。因为药芯焊丝的价格较高,同时还要解决保护气体的气源,所以焊接成本较高。单一使用自保护焊丝,虽然节省了保护气体,但存在清渣困难问题。

采用实芯焊丝加气体保护的焊接工艺,若是多遍成型,则焊接过程可简单分为打底、填充、盖面三个阶段,无须对焊缝表面进行清理而直接进行下一道工序,但焊接速度相对强迫成型而言慢一些。保护气体一般为纯二氧化碳气体、二氧化碳和氩气或二氧化碳和氧气的混合气体。二氧化碳和氩气的混合气体可以使得焊接时的电弧燃烧稳定、飞溅较小,但在野外施工时氩气气源难寻、价格较高,从经济方面考虑,在焊接输油管道时,最好尽量使用纯二氧化碳作为保护气体。在有条件的地区施工,使用二氧化碳和氩气作为保护气体较为理想。

5控制方式

焊接技术论文范文第7篇

关键词:理论课程 实用技术 教学 焊接操作

焊工实用技术的理论教学和其他专业的实用技术,如电气、仪表等专业均有相似之处,但又不尽相同。同时,焊工实用技术理论教学和文化课、技术基础课教学又有很大区别。前者注重理论在实践中的应用,后者注重理论知识的学习。

一、在焊工实用技术理论教学中,尽量多联系生产实践中的实例进行讲解

理论教学中增加对生产实例的讲解可以活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣。如讲述第一章焊工实用技术安全生产知识时,课本提到安全电压为36V。这个电压是根据人体电阻计算出来的,但人体电阻并不是一成不变的。笔者举了一例:某焊工焊接球罐时,触电身亡。原因是在炎热的夏天,球罐空气不流通,内部闷热,焊工实用技术实习人员身体大量出汗,人体电阻变小。此时,安全电压36V,不再安全,所以导致事故发生。再例如,在讲述焊接应力和变形一章时,由于焊接应力较为抽象,学生不大好理解。笔者就举了另一个例子,在焊接球罐时,由于焊接应力的影响,赤道球形焊缝在最后收弧阶段会出现变形,导致不易焊合。在实践中,可以多采用四个焊接人员对称焊接,以抵消应力。通过把实例作为教学内容,学生在学习时兴趣较浓,也容易记牢相关知识。

二、把专业理论教学和实习操作联系起来

理论知识和实习教学相联系,可以使理论教学变得生动,还可以加深学生对理论知识的理解。例如,讲述焊接开坡口时,书上要求留2mm间隙。结合实习教学,实习老师要求留焊条那样宽的间隙。这样学生就可以较为形象地理解、记忆坡口间隙。

1.学生实习时,理论老师要跟班实习、顺势提问,并解答学生的疑难问题

这样可以促使学生回忆理论课的内容,并更重视理论课的学习。如:学生进行焊接实习时,笔者顺势提问,你所用焊条牌号是什么?学生回答是结422型焊条。笔者接着给学生补充道:结422型是旧牌号,它大约相当于新牌号中的E4303,这种焊条多用于普通结构钢的焊接。

2.多和实习老师交谈,有助于发现学生在理论学习上存在的问题

笔者在跟班实习和实习老师讨论时,发现学生在理论知识上主要存在两方面问题,一是学生对专业名词术语不了解,甚至张冠李戴,二是学生对理论知识理解不透,对简单、单独的问题做得较好,而对独立思考、综合性问题,却不知怎样处理才好。其中有一次,学生用正接法焊完一块板后,改用反接法焊,学生就不知所措,不知该怎样接线。这是学生对正、反接法理解不清,笔者就在课堂上详细解释,正接法就是焊件接电源负极、电极接电源正极的接线法,并详细比较两者的用途。经过讲述,学生在考试遇到这个问题时,基本上都能答出来。另外,对于易混淆的名词在课堂上进行对比教学,找出区别和联系,这样便于学生对知识进行理解和记忆。如外特性和静特性,两者的相同点都是电流和电压的关系,不同点是一个指电弧,一个指电源。通过对两者的比较教学,学生对知识点印象深刻,可以有效避免对两个概念的张冠李戴。

三、客观评价学生的实习效果

在职业技术教育中,采用技能和理论相结合的考核方法。以技能考核为主,学生完成能够体现若干项操作技能水平的工件加工或调试、维修,同时要解答与技能考核相关的理论问题和必要的计算。学生对考核中出现的技术问题是否能够独立解决或者提出具体的解决方案,可以真正反映出学生的综合能力水平。

四、通过理论和技能双向考核取得“双证”

双证是指学业证书和职业资格证书。学业证书是通过教育机构正常的基本知识和专业基础理论的考试。职业资格证书制度是劳动就业制度的一项重要内容,它是指按照国家制定的职业技能标准或任职资格条件,通过政府认定的考核鉴定机构,对劳动者的技能水平或职业资格进行客观公正、科学规范的评价和鉴定。通过严格的考核,才能客观、真实地反映出学生的具体实习情况,对合格者授予相应的国家统一颁发的学业证书和职业资格证书。

总之,我们应立足职业教育,为劳动力市场培养有用的复合型人才,努力满足社会发展的需要,不断提高教学水平。

参考文献:

[1]何建钢.优化课堂结构 提高焊工实习效率[J].职业,2009(6).

[2]李玉堂.焊接操作专用支架的设计与制作[J].焊接技术,2010(9).

焊接技术论文范文第8篇

关键词:计算机技术;课程教学;焊接模块;仿真技术;焊接工艺卡

中图分类号:G718.3 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)13-324-01

信息技术、尤其是网络技术的迅猛发展,已经把人类带入了一个崭新的信息化的时代。同时,网络知识、网络技术在教育、教学中的广泛应用也给传统的教学模式注入了新的活力。在焊接课堂理论教学中,合理地运用网络技术,既可以有效地帮助学生突破学习上的重点和难点,又可以改变传统的教学模式,充分调动起学生学习的积极性,提高教学效率,优化课堂教学。在焊接实习中应用仿真模拟技术为焊接实习节能降耗和减少对学生的伤害。

一、应用计算机技术改革焊接课程教学模式

焊接实训技能课,由于受到理论学习程度的限制,无法深入,导致学生对焊接过程难以理解很深,其教学效果可想而知。通过对焊接课程教学模式的改革,应用计算机多媒体技术将声、文、图集于一体,借助动漫功能,可以逼真地模拟焊接过程,同时添加解说,这样传递的信息丰富而形象生动,使得学生能在较短的时间内获得更多的信息量和感性认识,便于学生联想,激发创新思维。同时多媒体教学还能打破时间和空间的限制,延伸和拓宽教学时空,通过图像、声音、色彩和动画,传递教学信息,解决了由于时间和空间的限制所造成的教学难点,使学习内容变得容易被理解和掌握。

二、应用计算机技术完善焊接课程教学手段

在焊接实训教学中应用多媒体课件,把操作要领一一演示分解,还可进一步通过让同学们看视频,揣摩技术要点,然后到焊接实训场地边对照分解动作边进行训练。在焊接实训中,由于焊接设备有限、焊接工位少、劳动强度大,通常是3~4个同学一台焊机,一人进行焊接操作练习,其他人在旁边观察并帮助纠正错误的操作姿势,其中有一个同学通过数码相机或手机将焊接过程进行录像,焊完后共同分析焊件的质量优劣并对缺陷进行说明可能出现的原因,回放看录像以便在下次的操作时予以改正,起到事半功倍的作用。

三、应用计算机技术设计焊接模块,注重差异化培养

要承认学生在学习上存在能力和个性差异的现实,研究针对性的教学方法,将教学内容按照学生的知识水平和特色,分解成若干难易程度不同的模块,如设计以焊条电弧焊、埋弧焊、二氧化碳焊、手工钨极氩弧焊等焊接方法模块,将焊接工艺、焊接设备、焊接缺陷、焊接应力和焊接变形、焊接安全、焊接材料等理论内容融在这些模块里,在焊接方法的大模块下,再根据水平焊、立焊、横焊、仰焊等焊接位置来设计小的教学模块。这样,才有培训主线,目标性也比较强,才能激发学生的学习兴趣,尤其是动手的积极性,从而增加学生对内容的理解。

四、应用计算机仿真技术模拟焊接实训

仿真模拟技术是指使用仪器设备、模型、计算机虚拟技术,以及利用场地、环境的布置,模仿出真实工作程序、工作环境、技术指标、动作要求,进行科学研究、工业设计,模拟生产、教学训练和考核鉴定等的一项综合技术。近年来,随着焊接基础理论和试验技术的发展,特别是计算机技术的突飞猛进,使焊接过程数值模拟和专家系统得以迅速发展,从而可以使焊接加工技术逐步从“技艺”走向“科学”。通过计算机可以对焊接过程中的各种现象进行数值模拟。

职校学生焊接实训主要以中、初级焊工为主,考虑到实际操作的可行性,通过引入多媒体仿真教学系统,利用计算机为基础,通过人机交互让学生更多地去主动思考、主动探索、主动发现,从而形成一种新的教学活动进程的稳定结构形式:在整个教学进程中,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用。在仿真模拟实习过程中,学生与实习对象能进行交互,可以大大激发学生学习兴趣。学生参与仿真,建立起使人感到身临其境的“交互式虚拟现实世界”。仿真模拟过程具有“沉浸―交互―构想”三个基本特征,以虚拟现实技术创造虚拟环境,特别强调学生参与其中的身临其境的沉浸感,同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息交互作用,学生从定性和定量综合集成的虚拟环境中,可以获得对实习对象的感性和理性的认识。

五、应用计算机技术编制焊接工艺卡指导实习和生产

下图是计算机技术在焊接中的应用领域示意图。

实现计算机编制焊接工艺卡可准确、快速地替代手工编制,并可实现实时查询功能。这样编制出来的焊接工艺卡可形象直观让学生进行实习和模拟生产。

总之,充分运用计算机技术,既可以极大地激发起学生学习焊接课程的兴趣,又有助于学生在学习过程中形成新思想、新观念、新方法,更有效地优化焊接课堂教学、更贴近生产实际提高学生焊接实训技能。

参考文献:

[1] 许莹.焊工工艺学.机械工业出版社

焊接技术论文范文第9篇

关键词:焊接教学;焊接问题;教学思考

目前,国内的许多技术学校的焊接教学模式基本上是遵从先理论、后实践的传统教学模式,学生的大部分在校时间都花费在理论的学习上,教学过程中的理论知识和实践也不能很好地衔接起来,教学方法比较乏味,不能引起学生的学习兴趣,而且也不能培养出具备卓越的操作能力学生,致使教学效果不理想。笔者认为,技术学校应当根据学生学习理论知识主动性不强、喜欢动手的特点,积极探索出新的教学模式和教学手段,结合学生的学习能力和焊接教学培训目标不断提高焊接教学质量。根据本人多年在焊接技术学校的教学经验,现在就来谈谈对焊接教学各个方面的几点看法。

一、明确教学培养目标。技术学校的学生一般都是学习成绩较差,接受知识能力较弱,他们大多是考不上高中或大学的学生,他们有一个共同点就是不喜欢在教室里听教师讲理论知识,很多学生上技校就是为了学实用的技术,赶紧到社会上工作,因此,这些学生往往不注重学习理论知识的学习和学习过程,只注重学习的结果。因此,作为焊接教师,我们要让学生充分明确每堂课的教学目标,使学生在学习是能够心中有数,进而积极认真地学习理论知识。在焊接课堂进行前,教师要设定好教学目标,并在课堂上循序渐进地引导学生进行学习,这样就会潜移默化地影响学生的学习态度。我认为我们可以从以下几个方面来检测自己的教学目标是否明确:1、教学任务是否可以测量;2、是否可以顺畅地复述教学任务;3、采用的教学手段、教学进度是否与教学目标一致。

一、革新教学理念,加强建设焊接专业师资力量。如今科学技术日新月异,技术学校要不断革新教学理念,不断提高焊接技术,跟上时展水平。作为焊接教师,我们要加强自身的职业素养和道德素养,定期参加焊接培训活动,不断地给自己充电,学习最新的焊接理论知识和操作技能,只有教师的业务水平跟上时代的发展,学生才能够学习到最新的焊接知识和焊接技术。

二、加强焊接培训教学活动,积极进行课程改革。培训学校要加强对学生的实训活动,学思想,在焊接教学上形成以专业基础课为理论基础,专业指导课和实践课相结合的教学模式,这样不仅让学生能够充分地掌握专业理论基础知识,以便指导焊接实践课程的进行,同时,用实践课程来更加深刻地理解和实践理论知识,只有通过实践和理论的相互促进和相互指导,才能够将焊接技术学得更扎实。在加强焊接培训教学活动时,学校和专业教师要制定好教学目标、行动计划和实践措施,通过在教学上的调研和分析,以实训课为核心来展开课程改革。对外语、数学、化学、语文等课程进行合理地压缩和科学地安排,对学生自己感兴趣的科目选择尊重“个性差异”原则进行,对于焊接专业课程进行优化和整理,把与焊接有直接联系的知识进行整编,把专业基础课、专业理论课和实践课进行融合,把焊接课程进行课题式和模块式配置,从而使焊接课程实践得更具针对性、科学性和趣味性,从而提高教学质量。

三、进行模块化教学,把理论融入实践。要不断对焊接专业课程的改革,将新的教学理念融入到教学活动中,探索新的教学模式。对焊接课程进行焊接理论学习 ——焊接实训——体化教学模式配置,将理论知识指导实训课程,把理论和实践紧密地联系起来;根据理论为实践技能提供服务,设计以埋弧焊、二氧化碳焊、焊条电弧焊等焊接方法为主的教学模式,将焊接应力、焊接工艺、焊接设备等理论融入到这些模块里,再根据立焊、横焊、仰焊等焊接位置来设计一块块小的教学模式。同时,把焊接操作、焊接过程教学视频、焊接操作演戏等方面巧妙地融入到这些教学模块。学校和教师在科学地设计教学模式时,也要让学生对所学的知识内容有一个充分的了解,只有这样,才能激发学生的学习积极性,增强学生动手能力。

四、进行趣味性教学,激发学生的学习积极性。教师要在课前进行备课、教学设计、教学进度安排等课前准备活动。教学设计要具趣味性和生动性,讲课时要根据教学内容利用风趣、幽默的教学语言进行教学活动,对于难以记忆的理论知识,教师要利用顺口溜、口诀等便于学生记忆的教学方式帮助学生记忆重难点知识,在课堂上进行的提问、解答、反问、讲题等都可以通过幽默、趣味的教学语言来进行,同时,可以进行通过些小游戏、谜语等活动来启发学生的学习思维,让学生放飞思考的翅膀,进而活跃课堂教学氛围,激发学生的学习积极性。值得注意的是,语言教学的趣味性在教学活动中要发挥得当,切不可哗众取宠,影响了正常的教学活动的进行。

五、充分尊重学生的个体差异性,实施“因材施教”教学模式。作为学校和教师我们应当非常清楚地明白学生在学习上存在着能力和个性差异。用“因材施教”的教学方式对学生进行教学活动。针对学生的个体差异性,按照学生的知识水平和特色将教学内容分为若干层次和模块,采用不同的教学方式和教学进度实行差异化的教学。例如,对初级、中级、高级等不同层次水平的学生进行不同的考核要求,或设计针对性的课题教学模块,对于优秀的学生进行高的要求,水平较低的学生进行低标准要求,从而在整体上提高考核标准,使每个学生都得到不同的进步。只有“因材施教”才充分体现教学中“以人为本”的教学模式,让学生充分变现自己的个性和能力,有机会体验“成功”的喜悦,从而不断自信和自强,进而形成积极、主动的良好学习心态。

六、优化教学评价体系。改进教学评价体系,可以增加教师教学活动的积极性,改进教学质量。在这里我们可以采用学生对教师教学质量的评价、学生之间的评价、教师对学生的评价等模式,充分调动学生的学习性和评价活动,让学生参与到教学内容和教学过程中的评价活动;例如对教材中理论是否符合实训要求,理论知识能否指导实际操作;对学生是否已经很好地学习和掌握了焊缝知识进行评价。在进行评价过程中要注意以什么方式来评价,要想达到什么样的评价目的。在评价活动中,值得注意的是要从鼓励、激发学生的学习积极性和焊接教学质量为目的。在教学活动中教师对学生进行恰到好处的提问和鼓励,诱导学生积极地探索知识和解决问题。培养学生独立的学习能力和思考能力。

总之,作为技术学校,我们要加强自身业务水平,不断提高教学水平,探寻新的教学方式和手段,进而为学生更好地服务。技术学校的学生是社会上技术工作人员重大的后备力量,是我国社会主义建设的重要组成力量,只有加强培养他们的理论知识和操作技能,才能够让他们胜任技术型工作重担,从而把我国技术业务提高到一个层次水平上来,进而更好地为社会主义和谐社会建设作贡献。■

参考文献

焊接技术论文范文第10篇

关键词:CAE;侧墙;ABAQUS;焊接行为;焊接热输入;协同仿真

中图分类号: TB302.3 文献标识码:A

目前,CAE(计算机辅助工程)的研究已经在制造业推广,在影响CAE技术发展的诸多因素中,人才、计算机硬件和分析软件是三个最主要的方面,现代计算机技术的飞速发展,已经为CAE技术奠定了良好的硬件基础。多年来,重视CAE技术人才的培养和分析软件的开发和推广应用,发达国家不仅在科技界,而且在工程界,已经具有一支较强的掌握CAE技术的人才队伍,同时在分析软件的开发和应用方面也达到了较高水平。

焊接技术是现代制造业中最有效、应用最广泛的连接方法,广泛应用于轨道车辆、船舶、航空航天等制造工程领域。在焊接过程中,由于其不均匀的加热及冷却过程,焊接结构焊后存在着不可避免的焊接残余应力和变形。特别是对于大型结构而言,结构尺寸大,形状复杂,焊缝总长度长,焊后残余应力、变形情况更为复杂,对制造精度及使用性能的影响更为显著,装备制造业为国民经济各行业提供技术装备,产业关联度高、吸纳就业能力强,是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。最近几年,我国的制造业发展速度快,重大技术装备自主化水平显著提高,已经成长为装备制造业大国。然而产业大而不强,高新技术与传统装备工业改造结合不够,装备制造业信息化程度、自动化程度不高。对于铝合金车体而言,由于铝合金具有导热率大、热膨胀系数大等特性,其焊接结构焊接残余应力、变形更为显著,因此对铝合金车体的焊接变形控制也成为亟待解决的问题。

焊接数值模拟技术充分利用现代计算机技术和高性能计算技术,通过建立精确的数学物理模型,数字化再现焊接过程,可有效地实现对复杂或不可观察现象的定量分析。应用数值模拟技术为实际焊接生产提供全面的参考数据和可行性理论支持,为控制焊接变形提供了一个很好的方法,是提高焊接技术科学性的有效工具。

有限元法求解焊接问题就是通过软件内置的一系列的假设和近似,获得了微分方程(或积分方程)及相应的定解条件,并预期在某一连续空间和时间内求解这组方程后,微分方程(或积分方程)的解等价于物理解。由于微分方程求解存在数学上的困难,所以采用时间和空间离散的方法,将微分方程组及其定解条件转化为一个超大型的代数方程组,并预期求解这个代数方程组后,代数方程组的解等价于微分方程的解。

焊接变形预测对焊接结构的生产和使用具有重要意义,进行焊接变形准确预测较为困难。焊接变形预测的理论依据主要有解析法、基于弹性有限元的固有应变法,焊接热弹塑性有限元法、粘弹塑性有限元法、建立在实验和统计基础之上的经验公式等。解析法以焊接热传导理论、结构力学理论、残余塑变理论或弯曲理论为基础,能够确定一些较为简单的焊接变形。对于复杂构件,利用解析法求解则非常困难。

本文使用ABAQUS软件,模拟了车体侧墙边梁立柱焊接这一典型焊接结构,对计算结果和试验结果进行对比,为不同焊接结构计算分析选择适用方法提供了参考。并对其温度场分布进行了模拟。本研究利用现有车体侧墙焊接结构的焊接试验,以及大型商用有限元软件ABAQUS的模拟,完成了焊接试验及计算机仿真,进行了多区域网格划分、焊接温度场分析、焊接变形过程再现、现车焊接试验、焊接热输入量预测,寻求材料可能的极限服役状态,而对已有的先进材料也必须预设典型的服役环境,推演其可能的焊接行为。

1 数值模拟方法

本文利用大型商用有限元软件ABAQUS,完成车体侧墙立柱结构的焊接过程的计算机仿真,并跟踪侧墙制造过程,在现车上进行了焊接试验,对焊接过程进行分析,调整和优化了焊接工艺。

1.1侧墙结构的描述

铝合金车体侧墙是铝合金车体的一部分,主要由边梁和立柱拼焊而成,侧墙作为支撑结构,对车体平稳性具有重大影响,其关键点为立柱与边梁的组焊。

1.2 试验模型的选择

本文为真实再现某铝合金车体侧墙的实际试验工况,建立了侧墙部件的整体模型,试样重点提取了侧墙边梁、立柱间的焊缝,其真实结构得到还原,如图1所示,能够更有效地从焊接接头层面上分析焊接的过程。

图1 侧墙结构图

1.3 试验物理现象描述

本文以铝合金车体侧墙结构为研究对象,应用双椭球热源模拟的方法,对其进行焊接变形数值模拟,分析了其焊接特征。并通过改变焊接方向、焊接顺序,对比改变前后变形情况,对铝合金车体侧墙结构的焊接过程进行工艺优化。本文具体研究内容包括:

(1)建立车体侧墙结构的焊接温度场计算有限元模型,并对其进行模拟计算。

(2)结合实际工业生产时的卡具条件,建立了车体侧墙结构焊接变形的热弹塑性有限元分析模型,并使用双椭球热源法对其进行模拟计算,对焊接情况进行对比分析,总结了其分布规律及特征。

(3)通过改变焊接方向和顺序以及改变热输入量,提出合理可行优化方案,并按照提出的方案分别对车体侧墙结构焊接变形进行模拟计算,将其模拟结构进行了比较,分析了各方案对焊接质量的影响,选择了最优方案。

分析主要针对边梁、立柱焊接过程,如图2所示。

图2 焊缝状态图

2焊接试验的热源模型描述

焊接热源模型包括高斯热源模型、双椭球热源模型和半球状热源模型,高斯热源模型是温度在等直径圆范围内,温度高低是按高斯曲线分布的,一般用于手工电弧焊、钨极氩弧焊的计算中。半球状热源模型一般用于高能束焊等的计算中,本文涉及到的焊接使用传统MIG焊焊接,热源模型选择双椭球热源模型,考虑到热源移动时热流分布的影响,热源前后方分布方式不同。双椭球热源模型一般用于MIG焊等穿透能力强的计算中,模型如图3所示。

图3 双椭球热源状态图

3焊接仿真、变形测试过程描述

本文针对铝合金车体侧墙采用仿真和工艺验证的方法同时进行,以普通PC机为首选软件平台,并且采用传统的手工焊接进行焊接试验,采取了一系列针对性的技术进步措施,发展出针对车体其部件焊接行为的“焊接工艺仿真、热输入量预设、过程模拟、行为计算、现象表征、优化方案”手段。

3.1 侧墙焊接仿真有限元模型

根据现有焊接工艺,建立带工装夹具侧墙模型进行焊接仿真试验,预测出各工况下的焊接变形,对比分析后实现对侧墙焊接试验的工艺模拟,试验采用双椭球热源模型进行加载。

记录不同工况下的焊接质量,预设焊接热输入量以及预设的热输入量对焊接质量的影响,真实再现了侧墙立柱MIG焊焊接全过程,侧墙边梁、立柱有限元模型及分析结果如图4和图5所示。

图4 侧墙有限元模型

图5 侧墙焊接热流分布图

3.2铝合金车体侧墙焊接试验

本文焊接侧墙边梁和立柱,母材为某型号铝合金,焊接接头采用角接,焊接位置PB,铝合金的化学活泼性很强,表面极易形成氧化膜,且多具难熔性质,铝及其合金导热性强,焊接时容易造成不融合现象,同时氧化膜可以吸收很大水分,常常成为焊缝气孔的重要原因之一,再者,铝及铝合金的热导率大,导热系数及热膨胀系数是钢的3倍,因此对于焊接相同厚度的铝合金和钢,铝合金焊接需要的热量更大,而且会有严重的扭曲变形和较高的残余应力。

本文进行的焊接试验,通过以下方面减少了焊接缺陷:

(1)避免电流太小或焊速过快(线能量不够)。

(2)避免电流太大,使焊条大半根发红而熔化太快,母材还未到熔化温度便覆盖上去。

(3)避免坡口有油污、锈蚀。

(4)避免焊件散热速度太快,或起焊处温度低。

(5)避免操作不当或磁偏吹,焊条偏弧等。

图6 现车试验焊缝

3.3铝合金车体侧墙焊接试验调试结果

根据焊接仿真试验及现车焊接试验,最终得到优化的工艺方案,对比和试验的方案如表1所示。

表1 工艺方案对比焊接质量

工艺序号 焊接电流 焊接电压 焊接质量

1 190 21.5 差

2 205 22.5 良

3 210 23.5 良

4 190 21.5 差

5 210 22.5 良

6 205 23.5 优

结果显示,按照工艺6的数值进行预置,依据EN910(金属材料焊缝破坏性试验-弯曲试验)、EN1320(金属材料焊缝破坏性试验-断裂试验)对调整焊接工艺的接头进行力学性能测试,其结果满足产品技术要求,依照工艺6进行焊接的焊缝的焊接质量最佳。

4 结果与讨论

本文利用大型商用有限元软件ABAQUS,采用有限元方法和实验验证的方法针对某铝合金车体侧墙在焊接过程中热循环行为进行了预测,在焊接电流和焊接电压两个层面,加以对比分析,通过试验和计算结果我们可以发现,仿真试验很大程度上提高了焊接试验的效率,将CAE分析与车体制造工艺同时作为研究对象完全可以实现,尤其是在焊接制造工艺方面,CAE仿真分析得到了充分运用。

参考文献:

[1]王自勤,. 计算机辅助工程(CAE)技术及其应用[J]. 中贵州工业大学学报, 2001,30(04).

[2]吴林,陈善本. 智能化焊接技术[M]. 北京:国防工业出版社,2000.

[3]Price D A, Williams S W, Wescott A, et al. Distortion control in welding by mechanical tensioning[J]. SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WELDING AND JOINING, 2007,12(07):620-633.

[4]鄢东洋, 史清宇, 吴爱萍, 等. 焊接数值模拟中以温度为控制变量的高效算法[J]. 焊接学报, 2009,30(08):77-80.

[5]孙延军, 李德成, 张增磊, 等. MTMF的建立及其在铝合金筒体结构焊接变形预测中的应用[J]. 金属学报, 2011,11(47):1403-1407.

[6]蔡志鹏, 赵海燕, 鹿安理, 等. 焊接数值模拟中分段移动热源模型的建立及应用[J]. 中国机械工程, 2002,13(03):208-210.

[7]G G. Thermophysical Properties of Materials: Non Metallic Solids[M]. New York: Elsevier, 1999.

焊接技术论文范文第11篇

关键词:中职学生;焊接技能;理论与实训

【中图分类号】G718.1

一、注重科学理论教育

加强专业的科学理论知识教育,让学生们了解理论知识对实际操作的指导性,用理论知识解释实际操作中的各种问题,这样更能激发学生对学习理论知识的求知欲和创新能力。实际操作来源于理论基础,尤其是对金属材料的特点、类型、组织结构、热处理知识,以及各类焊接方法,焊接种类,焊接工艺设备应用,焊接条件等等。为提高学生的焊接技能打下坚实的理论基础。比如,普通碳素结构的钢Q235材料,碳含量低,用手工电弧焊焊接性能较好,常温下在焊接之前和焊接之后都不需要热处理。其抗拉强度在400兆帕级左右,屈服强度大于等于235兆帕,有"等强度,同成分"的理论指导,我们则选用酸性结构钢焊条E4303。焊缝的形状和尺寸,焊接质量和生产率由焊接参数直接影响。

同样,焊条,焊接电流,焊接层数,焊接电压、焊接速度等焊接技术的调整和实际应用都需要理论基础作指导,理论知识为实际操作保驾护航,如果知识一味的加强实训而忽略理论知识,焊接技能达到一定水平后就会停滞不前。

当然,在理论教学方面,避免太偏太难,言简意赅,防止打消学生们的学习积极性,例如:老师提出问题,在焊接的过程中,有哪些因素会对我们人身造成伤害?这时候会有学生经过观察后回答,触电,焊接时的弧光刺眼,烟尘,还有四处飞溅的焊渣等。回答的很对,但不够全面,需要指出的是,还有烫伤,焊接过后几分钟后,焊缝处看似与周围颜色一样,但是焊缝处温度和焊渣的温度还是很高,稍不注意,一旦赤手触碰,就会造成烫伤。这样的一种"实践-理论-再实践"过程,就是一个提高的过程。

二、形成良好的"比、学、赶、帮、超"的学习氛围

深入学生内部,与学生一起制作焊接一些简单小工件,对比老师与学生焊接质量,以优秀者为榜样,鼓励学生继续努力,形成良好的相互帮助的学习氛围。

经过一段时间的学习,实际焊接达到一定的水平时,根据每个学生的特点,进行分组,相对优秀的和较差的分为一组,优秀的为师父,较差的为徒弟,师带徒,相互学习,相互帮助,相互提高。让学生自身看到自己的强项和弱项,进行互补,交流经验和学习心得,从而快速提高焊接技能。定期进行小组比赛,以验证成效。

这样整体实力都会得到提升,再根据现在的实力,重新分组,再次提高。

三、定期组织学生开展焊接技能竞赛,以赛促学

定期组织开展焊接技能竞赛,并有荣誉和奖品进行激励,激发学生们的学习动力。以小组为单位进行比赛,老师评定结果时要公平公正公开,指出学生们焊接过程中的问题及焊接质量,让学生们心服口服。竞赛内容为30%焊接理论考试和70%焊接技能比赛,综合评分。锻炼学生的"四到",即:听到、看到、闻到、摸到。

听到:在焊接过程中,听电弧的燃烧声音,以及击穿熔孔的爆破声,通过声音来判断焊接时的电流大小,判断背面成形的大致情况。

看到:在焊接的过程中,双眼要认真注视着熔池的情况,时刻注意控制熔孔的大小,以及上一个焊点与这一个熔点的重合面大小,焊接缝隙的质量,以及其他外部问题及缺陷。

闻到:在不同的工况下,焊接的过程中,用鼻子闻,判断不同的焦糊味儿来判断,防止发生安全事故。

摸到:焊接之前,用手触摸需要焊接的断面打磨的情况,方便能够更快的完成焊接工作。

灵活运用"四到"基本功,即能打下坚实的焊接基本功,这"四到"的基本功,既是独立的又相互依托。要求学生从实际操作中才能领略各自的奥妙。

四、安全第一,保护自身安全,正确穿戴劳动保护用品

在手工焊接过程中,会释放有毒气体、有害粉尘、弧焊的强光辐射,另外,焊条和焊渣较高的温度,会影响人的安全和健康。

安全不只是口号,要印在学生的心里,不懂得保护自身安全的焊工,焊接技术再高超,一旦出事故,后果不堪设想,最后都是徒劳。焊接时最需要注意的就是保护好眼睛及面部,焊接时戴好面罩,敲打焊渣时,高温的焊渣飞溅到眼内,严重时造成失明。

观看焊接事故视频和安全操作视频,讲解发生安全事故的原因,让学生们从内心意识到严重的后果,留下深刻印象,增强安全意识,防患于未然,以后就会在自己焊接过程中,加倍注意。

五、实训为主,理论结合实际,强化实际动手能力

有时候讲解理论知识,同学们难免会觉得枯燥无味,哈欠连天,对纯理论的知识一点不感兴趣,这就需要老师理论与实践相结合。动手能力强,不怕吃苦,抗疲劳精神强大,这是中职学生们最明显的优点。注重实用性和动手能力的培养,有了理论知识的指导,实训环节必不可少,并且是提高学生焊接技能最为重要的环节。将抽象而繁琐的理论应用于实际操作,以形象具体和鲜活生动的事例体现出来,呈现在学生们的眼前,更能激发学生们的动手欲望,兴味无穷。建立实训室,学生课上或课外都能够有条件锻炼焊接技能;利用多媒体教学,图文并茂为学生讲解;外出参观工厂工人实际焊接操作,激发学生浓厚的学习兴趣,很难继续提高。

制造问题,让学生们思考为什么,比如:焊接热输入因钢板受热面积过大,整块钢板受热不均匀,最后造成钢板严重变形和角变形,这是为什么呢?接下来再讲授应力、变形的理论知识,学生一定会很感兴趣,并且很好理解。

另外,条件允许,可以与校外企业合作对学生进行实地培训,进行"工学交替"、"半工半读",给学生一定的工作任务,在实际生产的过程中,完成实习目标,提前接触社会,既能锻炼自己的焊接技能,又能与别人建立团结协作的良好关系,从而能够更加的方便吸收和学习焊接技术,提高学生的就业竞争能力。

结束语:焊接专业的教学,必须注重理论与实际相结合,激发学生学习的兴趣和热情,使学生产生求知欲,主动去摸索焊接的技巧和奥秘,有效的提高教学质量。

参考文献:

焊接技术论文范文第12篇

【关键词】焊接;无损检测;焊接电源

焊接技术在我国的工业生产中发挥了重要作用,因而越来越受到人们的广泛关注。焊接技术主要是在加热、加压或者加热加压条件下我国焊接技术虽然出现时间很短,但是却给制造业带来了巨大的改变,在短短几十年间,无论是航空航天、交通运输还是建筑桥梁海洋钻井都广泛的应用了焊接技术,因而促使焊接技术逐渐发展为一种重要的技术。

一、焊接生产现状

焊接技术能够实现材料之间的永久性连接,从而实现某种特定功能,现阶段无论是大型的机械设备,还是小型的电子元件都需要应用焊接技术来进行加工,由此可以看出,焊接技术广泛适用于多种生产类别的制造业。我国作为一个工业大国,现阶段国内的钢材产量已经达到世界第一位,逐渐发展为国内钢材产量最高、钢材消费最高的国家,现阶段和未来一段时间内,钢材仍将是我国最重要的结构材料,占有重要的地位,而焊接技术是将钢材加工成为给定功能产品的关键新技术,可见焊接技术的重要性。焊接技术加工成本较低,加工效率高,周期短,适应性强,这些优势使得焊接技术的应用越来越广泛,逐渐发展为国家经济建设与社会发展的关键性技术。

我国的弧焊设备与电源水平正在逐渐接近世界先进水平,并且开始进行内部产业结构调整与产品档次的提升,在逆变式焊接电源、自动、半自动焊机以及高效二氧化碳焊机方面取得了较大的进步。电阻焊方面,我国将研究重点内容放在中、大功率电阻焊机上,电磁兼容技术将更加广泛的应用到焊机与电源中,焊接技术逐渐向着节能、绿色的方向发展。自动化焊接技术在三峡工程、西气东输以及汽车行业的刺激下逐渐发展起来,焊接机器人以及智能型焊接技术与成套生产线设备也逐渐成熟,促使焊接技术的应用领域在逐渐拓宽。

二、焊接技术的发展

(一)焊接材料的发展

我国的焊接材料产量居于世界第一,但是在焊接材料的产品结构以及科技密集度方面仍然和发达国家存在一定的差距,为了进一步提高焊接生产的效率与质量,实现焊接生产的低成本自动化,我国需要不断进行焊接材料生产产业结构调整。现阶段发达国家的焊接生产自动化与半自动化水平很高,达到了焊接工作量的80%,因而西方国家的的半自动化、自动化焊接用焊丝、焊剂生产在焊接材料生产中有着绝对的优势,我国也要根据这一发展优势做好自身焊接生产结构的转变,以适应焊条电弧焊用焊条生产逐渐减少,半自动化、自动化和焊接用的焊丝与药芯焊丝生产比例逐渐增加的发展趋势。

我国现阶段自动焊与半自动焊需要的焊丝生产量仍然不高,而普通焊材如焊条与焊剂431却存在着生产力膨胀的问题,市场上形成了恶性的价格竞争,不利于我国焊接工业的发展。现阶段,我国在保护实芯焊丝与埋弧焊实芯品质与种类上都不能满足市场需求,尤其是不同强度等级的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、不锈钢焊丝等。除此之外,自保护与堆焊用药芯焊丝的生产制造水平不高,产品焊接效果不够理想,有待相关工作人员的继续努力。

(二)焊接技术的发展

1.焊接生产率更高

现阶段,焊接技术发展需要进一步提高焊接产品质量的稳定性,同时也需要进一步提高劳动生产效率。在未来,对焊接技术的改进,主要目的是进一步提高焊接的熔敷率,从而提高焊接效率,同时还可以减少坡口断面和熔敷金属量,在这个过程中采用窄间隙焊接方法效果最为明显。窄间隙焊接是一种基于气体保护焊的焊接方法,采用单丝、双丝、三丝焊接,无论多大接头厚度,都能够采用对接形式,减少需要的熔敷金属量。

2.新型的焊接技术多元化

(1)电阻焊

电阻焊不需要使用焊剂焊条就能够实现焊接,而且操作起来也比较简单,通过电流在焊接焊件接触面以及焊接邻近区域产生的电阻热效应,通过将其加热至塑性状态或者直接融化的方式来实现连接。现阶段,电阻焊的研究逐渐倾向于中、大功率电阻焊,追求更高的焊接效率。

(2)螺柱焊

根据焊接方式层面存在的差别, 可以将螺柱焊分为拉弧式与储能式两种,两种螺柱焊都只能完成单面焊接,螺柱焊无需进行穿孔,所以螺柱焊有着较高的水密性与气密性,对非焊接面无需进行额外加工,适用于容器类结构的焊接加工。

(3)磁控焊接

磁控焊接技术是现阶段新发展起来的新型焊接技术,该项技术应用外加磁场控制熔滴过渡,保证焊接质量,是一种投入成本低、效益高、耗能少并且附加装置简单的焊接方式,在国外被称为无缺陷焊接。

(4)多电弧同熔池焊接

这种焊接技术在一个熔池上燃烧多个电弧,能够通过这种形式全面提高焊接总热量,同时改善焊接热场分布,为熔池与焊接两侧面提供热量与液体金属,获得了更高的焊接速度,保证了焊接质量。

结束语

焊接技术在制造业中发挥了重要作用,因而越来越受到人们的高度重视。在工业制造业领域,焊接技术水平的高低直接反映出了一个国家的工业发展水平。在社会主义新时期,我国的工业发展取得了显著成果,但是焊接技术在实际应用中与发达国家之间还存在不同程度的差距。为了提高焊接技术,促进我国工业发展,需要对焊接技术给予高度重视,继续加强对焊接技术的研究,结合我国工业的实际发展情况,加大科技投入,不断提高我国焊接工艺,带动工业生产,促进国民经济建设。

参考文献

[1]黄建平,黄永平,肖延江.论我国焊接行业的现状[J].科技与企业,2014,(1).

[2]李晓延,武传松,李午申.中国焊接制造领域学科发展研究[J].机械工程学报,2014,(6).

[3]李孟良,王海强.自动焊接技术研究[J].科技创新导报,2013,(25).

[4]唐伯钢.现代钢材进展对焊接材料的挑战及若干建议[J].焊接,2013(12):20-25.

焊接技术论文范文第13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).

焊接技术论文范文第14篇

关键词:电厂 金属焊接 技术 缺陷原因 具体措施

中图分类号:TG4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(a)-0086-01

随着社会经济的发展和科学技术的进步,金属焊接技术的运用也是越来越广泛了,因此,对金属焊接技术中存在的缺陷必须要重视起来。不仅要提高金属焊接工作人员的职业素质以及焊接技术水平,还要对电厂金属焊接中出现缺陷及时的解决。从而保证金属焊接的质量,并且确保电厂安全平稳的运行。在电厂金属焊接工作中,因为在进行金属焊接时没有将金属的接头紧密地焊接,或者是金属焊接的技术很差等种种问题,都会影响金属焊接的质量。电厂金属焊接的缺陷是比较常见的,例如:金属出现裂纹、焊接缝隙层和焊件以及金属之间没有熔合等情况,因为这些金属焊接缺陷的原因机理以及特点不同,所以在处理这些问题时所采取的措施也是不同的。

1 电厂金属焊接缺陷产生的原因

1.1 裂纹缺陷

在电厂金属焊接技术中,裂纹是最为严重的焊接缺陷,由于焊接时形成了新的平面,出现裂纹则会导致在金属的裂口两端[1],因受力过于集中而发生扩张的现象,而扩张极其容易不断地增大,导致整个焊接的金属断裂。在金属焊接过程中,存在着裂缝可分成热裂纹与冷裂纹两种。

金属焊接出现热裂纹,其原因机理主要是:焊接熔池里有许多杂质,这些杂质熔点很低而且熔点不高,导致杂质凝结的时间延长,这些经过长时间凝固以后的杂质,在金属焊接中可塑性非常差,不易延伸其广度。因此,金属在受到很大的外力与焊接缝隙凝结的双重作用之下,金属在凝结时就会很容易受到杂质的影响,致使金属的新界面被拉开,晶体出现了热裂纹。

冷裂纹的形成原因主要是在焊接母材和焊接缝隙间的熔合线上产生裂纹。在金属焊接的过程中,冷裂纹和热裂纹相似,很容易观测到。相关的研究表明,金属焊接中出现的冷裂纹、淬硬组织、焊接缝隙中大量扩散的氢、焊接接头的应力作用有着密切的关系。

1.2 未熔合缺陷

未熔合这一缺陷是在金属焊接时发生的,焊接缝隙层与焊件以及金属之间经常会出现未熔合的现象。未熔合在电厂金属焊接中是较为严重的现象,未熔合缺陷会导致金属焊接的缝隙间断,对焊接缝隙的密度产生影响,降低焊缝的强度,很容易产生裂缝。

未熔合这一缺陷的产生原因机理主要是因为在焊件破口的地方,由于角度设置得特别小,在安装时候的空隙特别小,通电的电流量不能达到标准[2],焊条的选用不优质,电弧的反射速度太快或者太慢等等,这总总原因都引起了缺陷的发生。发生未熔合的次要原因很可能是由于在母材的表面上,有许多例如油质或者是氧化膜的物质,没有及时的清理干净,导致在金属焊接时出现了杂质溶解,而流到了焊接的缝隙里,对母材的焊接熔合造成了影响。

1.3 孤坑缺陷

众所周知,母材里含有碳元素,焊丝的金属里面主要是锰元素为主。孤坑缺陷是由于在选取焊剂的时候,存在着一些不合理的现象,而且在选取焊丝金属的过程中,选取了含有大量碳及锰的原材料。在热循环的金属焊接过程中,焊道冷却的速度太快,会使金属在热的影响区里僵硬得很快。与此同时,安装焊道的形状不够合适,它的长度与宽度的比例不够合理。另外,出现孤坑缺陷很可能会是在工作人员进行金属焊接的时候,工序出现了错乱,导致了母材烦人受力不均所致。

2 具体措施

2.1 对裂纹采取的措施

防止热裂纹缺陷的出现,应该选择精确的金属焊接参数,减慢金属冷却的速度,提高焊接缝隙形状的系数;还要采用合适的电流,多层多道的焊接技术,以避免在焊接缝隙的中心出现裂纹;工作人员还要认真地执行电厂金属焊接技术的规程,要注意降低金属焊接应力。

避免冷裂纹的出现,要注意选取低氢类型的焊条,以降低焊接缝隙扩散出的氢含量;保管焊接材料的工作人员要按照电厂的规定保管材料,在金属焊接前要做好各项处理工作,有效的降低氢的来源;利用热处理技术,消除氢和内应力;对于淬硬组织加以回火,改善金属焊接的接头韧性;采取多层多道的金属焊接技术,对不同的层间温度予以控制,并要利用分段退焊的方法,以减少金属焊接应力。

2.2 对未熔合采取的措施

选取正确的坡口尺寸;要观察坡口两侧的熔合情况以及清理坡口表面的氧化皮;对于母体上的油质与氧化膜要进行及时的清理,焊接速度和通电的电流保持同步。

2.3 对孤坑采取的措施

改变金属焊接的方向;开槽的侧面与焊丝的长度应该以焊丝的直径最小值为准;还有,开槽的形状必须与所用的母材是一致的;加大在电厂金属焊接过程中通电的电流量,提高焊渣的熔化速度,与此同时还应该提高金属焊接的速度[3],在盖面层焊接的时候,应把单道改为多道来进行焊接,从而降低金属焊接工作时电压的负荷值,以保证电厂金属焊接工作的安全与稳定。

3 结语

综上所述,对于电厂金属焊接技术中存在的各种缺陷,应该采取相应的措施进行改善。首先,编制电厂金属焊接技术文件;其次,要注意对金属焊接材料的管理;再次,对金属焊接操作的工作人员进行培训;最后,对金属焊接的质量加以检验。

对于电厂金属焊接技术的施工情况来讲,焊接的技术和流程是电厂金属焊接质量控制中最为关键之处,围绕这个关键之处展开一系列的处理方法。采用有关技术的工作以外,还要针对金属焊接过程中所出现的问题,及时的组织有关技术专家对问题进行研究,提出最为可行的解决措施,将有关金属焊接的缺陷和处理方法记录下来,建立起电厂金属焊接的知识库,以防再一次出现相同的错误。

电厂金属焊接技术中存在的缺陷,要实施有效的质量控制,提高中国电厂金属焊接技术的水平。

参考文献

[1] 杨成宇,高忠义.电厂金属焊接中常见缺陷的成因及其防止措施[J].内蒙古科技与经济,2011(7):133-134.

焊接技术论文范文第15篇

【关键词】钢结构;焊接;温度

焊接是影响钢结构安装质量的重要因素之一。与一般的元器件焊接不同,钢结构由于外形尺寸复杂多样、焊接位置不固定,对焊接工艺、焊接技术的要求更高,这甚至已经成为影响钢结构安装质量的“关键”要素。

一、钢结构焊接技术概述

焊接技术水平的高低、焊接质量的高低直接影响到钢结构工程施工质量,必须结合钢结构工程安装的实际情况,运用科学的焊接技术,提高焊接质量,确保钢结构安装满足工程项目施工要求。钢结构安装常用的焊接技术主要有以下三种:

(一)定位焊接技术

钢结构安装必然会涉及到各种各样的构件,运用焊接技术实现这些构件之间的“无缝”链接,首要地就是要进行准确定位,运用定位焊接技术确保焊接材料与钢结构构件相匹配,而且必须要确保“过程”与“结束”焊缝具有同样的质量标准,较短的钢结构构件以缩小焊缝的最终长度为宜,杆件较长时则必须要对应增加焊缝的最终长度,并尽量缩短相邻焊缝之间的间隔。以鸟巢主钢结构焊接为例,施工单位在施工过程中就广泛的使用了定位焊接技术,大大提高了焊接的速度、质量。定位焊接技术比较适用于薄板的焊接,在运用定位焊接技术进行钢结构安装进行焊接时,“定位焊缝”必须要至于“设计焊缝”上方25-28cm高度上,而长度必须要大于6.5cm,间隔则以保持在5cm左右为宜。

(二)“返磨”焊接技术

钢结构焊接对焊接人员的个人技术、焊接质量要求较高,返修、磨修焊接技术在钢结构安装焊接过程中得到了普遍的应用,返修与磨修焊接的主要目的就是通过弥补焊接缺陷,提高钢结构的焊接质量。一般情况下,当钢结构焊角的余高、尺寸或者坡度超出焊缝的最大限制且咬边小于1mm或者宽度大于1.5mm时,就需要“返磨焊缝”;焊接尺寸不能满足钢结构施工标准要求时,则需要对焊缝进行补焊、打磨,以满足钢结构施工质量要求、提高钢结构焊接表面的光滑度。

(三)低温焊接技术

低温焊接技术的应用对焊接条件有较为严格的要求,低温焊接技术的应用温度范围为零至零下15摄氏度,当温度低于零下15摄氏度时,必须要停止焊接作业;冬季雪后进行焊接时,在距离焊缝两端约1m应该设置相应的密封装置,以防止由于焊接影响周围环境温度升高,导致冰雪融化流入焊接区域的情形发生,影响钢结构工程焊接质量;使用纯度为99.9%的二氧化碳气体作为保护气体,提升焊接接头抗拉裂性能;焊条次数要按照标准进行烘干,在空气中直接暴露时间以控制在1小时之内为宜,且烘干次数不能超过2次,采取火焰加热或者电加热的方式进行预热处理;焊接完成以后,要采取措施进行保温或者后热处理,比如,对于大于40mm的厚板,在进行焊接时,比需要采取严格的保温缓冷及后热处理措施,后热温度要控制在260-300℃之间,这样通过采取保温措施降低焊接点的冷却速度,提高扩散氢的逸出比例。

钢结构安装焊接过程中,除了以上几种较为常见的焊接技术以外,钢结构焊接中也出现了大量的焊接新技术,比如,新钢及异种钢焊接技术、仰焊技术等等,在现代钢结构安装中也逐渐得到了较为广泛的应用。

二、钢结构安装焊接质量控制的途径

(一)控制焊接变形

钢结构焊接应变和变形的控制是提高钢结构焊接质量的关键,焊接过程中,要尽量减少钢结构焊缝的截面面积;严格控制焊缝的数量,在满足焊接技术标准要求的前提下,焊缝的数量越少越好;为降低钢板收缩力对焊接变形的影响,焊缝的布设要尽量靠近中轴并保持对称;焊接方法的选择上,以选择“逆向回焊法”为佳;焊接工序完成以后,采用锤击法等机械方法消除收缩力的影响,将残余应力的影响降到最小,从而实现有效控制焊接变形的目标。

(二)防治焊接裂纹

焊缝焊接裂纹是影响钢结构焊接质量的重要因素,防治钢结构安装过程总中焊接裂纹的发生,要重点围绕以下几个方面展开:科学选择焊接材料,降低材料及母材中S、P等低熔点元素的含量;控制好主要焊接参数,比如,焊接成型系数要符合相关施工标准要求,以实现有效控制热量输入的目标;科学、合理地控制焊前预热、焊后缓冷,优化、改善焊头接点的组织结构,防治裂纹的现象的发生。

(三)优化焊接工序管理

在实施钢结构焊接之前,必须要严格检查构件的坡口形状与质量、装配构件的质量、防护措施、预热温度以及焊条的预热等,确保焊接设备都能够正常工作;进行焊接的过程中,严格控制焊接工艺的执行情况,规范操作流程;完成焊缝焊接以后,焊接人员必须要立即清除焊瘤、熔渣等废弃物,及时处理焊接点的外观缺陷,确保焊接尺寸、焊接质量符合钢结构安装要求。

三、结论

钢结构安装过程中,焊接质量是决定工程质量的关键环节。施工过程中,要根据施工对象、施工条件以及施工技术标准要求,合理的选择焊接技术,优化焊接工艺、提高焊接人员的焊接水平以及做好焊接后续工作的处理等工作,切实提高钢结构安装焊接的质量,满足工程施工标准、质量要求。

参考文献:

[1]张爱林,黄卫东.我国重大钢结构工程质量安全问题及监管对策研究[A]. 2011全国钢结构学术年会论文集[C],2011.