前言：我們精心挑選了數篇優質自動化焊接技術論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

【關鍵詞】焊接技術方法 工藝車輛制造 維修

中圖分類號：F407.472 文獻標識碼：A 文章編號：

一.引言

焊接是現代機械制造業中一種必要的工藝方法應用，焊接技術的先進水平做為衡量一個國家工業發達程度的重要指標已逐漸為大眾公認，同樣焊接技術的發達程度也是衡量工業企業技術水平高低的重要標志。由于受我國相關工業的制約， 在使用焊接機械手的過程中，必須采用與西方發達國家不同的、適合我國國情的靈活的使用方式，才能保證焊接機械手在我國相關產業不配套的情況下正常使用。

二. 機車車輛工業焊接的主要用料。

目前， 在機車車輛上所采用的主要是碳素結構鋼、低合金結構鋼（包括耐候鋼） 等具有良好的焊接性能的材料， 一些零部件采用鑄鋼或鍛鋼制造， 其材質本身有較好的焊接性能，但因構件結構復雜， 在焊接過程中有些需要采用適當的輔助工藝手段。鋁合金型材由于其質量輕， 能減輕運輸設備的自重，在客車及一些特種車輛的制造中應用范圍逐漸擴大。鋁合金、不銹鋼及各種復合材料隨著先進焊接技術的運用，將在機車車輛工業生產中發揮更大的作用。

三.鐵路工業涉及的焊接方法。

焊條電弧焊。

焊條電弧焊曾廣泛應用于機車車輛工廠的制造與修理部門。隨著二氧化碳氣體保護焊、混合氣體保護焊、埋弧焊、焊接機械手等新技術、新工藝的推廣， 焊條電弧焊在鐵路機車車輛工廠的使用逐年下降， 其焊縫長度比例在機車車輛制造業目前大約僅占5%左右。在機車車輛修理業用得還比較多，其焊縫總長度大約占30%-50%左右。此比例還將逐年下降， 集中檢修的配件多采用了二氧化碳氣體保護焊與埋弧焊等焊接方法。如對鐵路貨車上、下心盤檢修，采用二氧化碳氣體保護焊技術進行堆焊、車鉤鉤舌的檢修采用埋弧焊技術堆焊。各工廠對檢修機車車輛中的新制配件，已普遍采用了二氧化碳氣體保護焊技術。

二氧化碳氣體保護焊接技術的應用。

二氧化碳氣體保護焊與富氬混合氣體保護焊焊接電流大，相應電流密度大，電弧熱量利用率較高， 熔敷速度比焊條電弧焊快，焊接時熔深大，可以減小坡口， 減少填充金屬；焊接速度是焊條電弧焊的1-2倍；節能，其耗電量僅是交流焊條電弧焊的1/2左右；工作輔助時間少，特別是在富氬混合氣體保護焊中幾乎不必清渣， 節省了時間， 提高了效率； 明弧焊接，操作方便，適合全位置焊接。二氧化碳氣體保護焊技術廣泛應用于機車車輛各種大型構件的連接焊縫及工件的堆焊等方面。特別是“七五”、“八五” 以來，二氧化碳氣體保護焊技術已在機車車輛工業系統普遍采用。1996年5月27日，鐵道部了TB/T1582-1995《機車車輛二氧化碳氣體保護焊技術條件》， 使我國鐵路二氧化碳氣體保護焊技術逐步實現與國際接軌。現在，在機車車輛制造中， 一些重要焊縫如在車輛制造中的中、枕、橫梁焊接都采用了二氧化碳氣體保護焊工藝，南方匯通股份有限公司在.C64T提速貨車的制造中，用二氧化碳氣體保護焊焊接枕、橫梁及車體底架各連接焊縫， 焊接質量與生產效率明顯提高。南方匯通股份有限公司在ZD240型鑄錠車制造中，全面使用二氧化碳氣體保護焊，焊縫長度達98%以上，北京二七車輛廠在NX等型平車上使用二氧化碳氣體保護焊，焊縫長度達90%以上。

埋弧焊技術的應用。

由于埋弧焊焊接電流大， 相應電流密度大（是同直徑焊條電弧焊的3-5倍)倍），同時有焊劑和熔渣的隔熱作用， 電弧熱量利用率較高， 焊接時熔深大， 可減小坡口與填充金屬量；焊接速度是焊條電弧焊的5-6倍，焊接時焊接參數自動調節保持穩定，又有焊劑的保護，焊接質量穩定可靠，無弧光照射、勞動條件較好。在機車車輛的制造與修理工作中， 埋弧焊技術廣泛應用于各種大型構件主要焊縫的焊接及工件的堆焊。如南方匯通股份有限公司應用埋弧焊技術， 焊接新造C64T、C64K等鐵路提速貨車的中梁，堆焊鐵路貨車磨耗的輪緣等部件。

電阻焊技術的應用。

電阻焊技術主要在客車工廠使用， 原來主要用于薄板及小配件的連接，隨著城際快速列車的發展， 在要求車體自重特別輕的城際快速列車上得到較好的應用。長春客車廠在為重慶市生產的城際快速列車上，使用從英國引進的350KV，10萬A的電阻焊設備，進行鋁合金裙板、端板等的焊接。另外，在京津城際快速列車上， 使用從英國、韓國引進的側架、底架、車頂等12套專用大型龍門點焊機械手,進行不銹鋼車體各部件的焊接。

焊接機械手、焊接工作站的應用。

鐵路實施“客運提速，貨運重載”，要求鐵路機、客、貨車具有更好的結構強度， 有更輕的質量， 毫無疑問地給鐵路機車車輛焊接技術的新發展帶來了機遇。從1992年株洲電力機車廠引進焊接機器人工作站后， 長春、四方、浦鎮等客車廠，齊齊哈爾、武昌、二七等貨車車輛廠也先后從德國、奧地利、日本、法國、美國等發達國家引進了焊接機器人工作站、焊接機械手等先進設備， 并在引進消化吸收的基礎上，與國內有關部門合作， 自行開發了機器人焊接程序及適應我國鐵路機車車輛焊接技術需要的機械手、工作站等設備， 逐步縮小了與發達國家的差距。

6. 新型結構材料在鐵路機車車輛上應用。

隨著鐵路“ 提速重載” 與跨越式發展戰略的實施， 原有的碳素結構鋼已遠遠不能滿足鐵路機車車輛工業的使用要求。目前國內已開始生產微合金控軋鋼， 其鋼種具有良好的焊接性能； 正在研制的超細晶粒鋼， 其強度和使用壽命將比現有結構鋼提高一倍， 其鋼種特點是超細晶粒、超潔凈度、高均勻性， 性價比更加合理。同時， 各種不銹鋼、鋁合金、中低合金鋼等耐蝕材料的應用也將成為主流。這些高性能鋼種的應用， 必將進一步推動鐵路機車車輛焊接技術的發展。

四.鐵路機車車輛工業焊接技術發展前景。

鐵路機車車輛工業焊接技術發展前景焊接生產過程的機械化和自動化是工業現代化的必由之路。世界工業發達國家焊接機械化和自動化的程度都已達到60%以上，西歐和美國已達到70%以上，而日本已經達到80%以上。我國各工業部門焊接生產的機械化和自動化程度還相對較低，平均30%左右，而且大部分僅是自動化程度較低的機械焊機。我國大型骨干企業機械化和自動化程度已達到60%-65%。如汽車制造業，已經普遍采用了弧焊機器人、點焊機器人和機器人自動焊接生產線； 我國船舶制造企業焊接機械化和自動化程度已達61%左右。伴隨鐵路“客運提速， 貨運重載”， “九五”以來，鐵路部門焊接技術的機械化和自動化程度雖然有了較大的提高， 但與我國汽車制造企業、船舶制造企業、軍工企業等工業系統相比，還存在較大的差距。

五．結束語

隨著提高質量和效率的焊接機械化和自動化水平的不斷提高，焊接機械手、機器人工作站等的推廣應用， 焊接工藝及焊接裝備的現代化， 必將推進我國鐵路機車車輛制造業的現代化進程，也必將提升我國鐵路機車車輛工廠與國際鐵路供應商競爭的實力。對于新的應用鋼種和工藝方法， 必須要有相匹配的焊接材料，從發展趨勢看， 藥芯焊絲、燒結焊劑、低飛濺氣體保護焊實芯焊絲、高強鋼用焊材、低溫鋼用焊材、耐熱鋼用焊材、不銹鋼用焊材等高技術含量產品是鐵路機車車輛用焊接材料的主要方向。

參考文獻：

[1] 王振民 換熱器管板的全位置自動化焊接工藝 [期刊論文] 《華南理工大學學報》2010年5期

[2] 王克鴻重型車輛計算機輔助焊接工藝自動設計系統 [期刊論文]《焊接學報》 2005年10期

第2篇

關鍵詞：大口徑管道 自動焊技術 焊接缺陷

中圖分類號：TU81文獻標識碼： A 文章編號：

西氣東輸，一條能源“巨龍”從阿姆河右岸昂首，沿著古絲綢之路，萬里東進，翻越千山萬水，進入華夏大地，直奔珠江三角洲。它一干八支，總里程8704公里，總投資1422億元，是中國第一條引進利用境外天然氣的陸上能源通道，也是目前世界上最長的天然氣管道工程，被喻為保障國家能源安全、提升民生質量的國之動脈。在我國具有長大的意義，包括：經濟意義、政治意義、社會意義。西氣東輸工程采用的鋼結構也是具有世界先進技術的鋼種，直徑大，直徑可達1219mm，強度高、耐壓力大，可以抵抗12MPa，距離長，堪稱世界第一長度，可以達到9000km。鋼結構的連接了少不了焊接技術。焊接技術就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料將兩塊或兩塊以上的母材連接成一個整體的操作方法。該工程如此長的距離對焊接技術有著嚴格的要求，要采用自動焊、或半自動焊技術，等世界比較先進的焊接技術。自動焊是指焊絲和接時的運條是機子自動送的，半自動焊是指焊絲是機子自動送的,但是焊接時的運條是焊工自已控制的。自動焊焊接過程的機械化和自動化，它不僅標志著更高的焊接生產效率和更好的焊接質量，而且還大大改善了生產勞動條件。采用自動焊接技術焊接大口徑的管道屬于首次進行，在我國歷史上也具有里程碑的意義。

1、自動化焊接設備

1.1剛性自動化焊接設備剛性自動化焊接設備

也稱為初級自動化焊接設備，其大多數是按照開環控制的原理設計的。雖然整個焊接過程由焊接設備自動完成，但對焊接過程中焊接參數的波動不能進行閉環的反饋系統，不能隨機糾正可能出現的偏差。

1.2自適應控制自動化焊接設備

自適應控制的焊接設備是一種自動化程度較高的焊接設備，它配用傳感器和電子檢測線路，對焊縫軌跡自動導向和跟蹤，并對主要的焊接參數進行實行閉環的反饋控制。整個焊接過程將按預先設定的程序和工藝參數自動完成

1.3智能化自動焊接設備

它利用各種高級的傳感元件，如視覺傳感器，觸覺傳感器，聽覺傳感器和激光掃描器等，并借助計算機軟件系統，數據庫和專家系統具有識別、判斷、實時檢測，運算、自動編程、焊接參數存儲和自動生成焊接記錄文件的功能。

2、根焊技術

根焊道的焊接是保證管道焊縫質量的重要工序，是保證管道的施工進步的關鍵技術，根焊道的焊接出現質量問題會涉及到整個管道施工的質量問題，會耽誤工程的進度，影響工期。

2.1設備：

ZFH直縫自動焊接機主要配置：

直線軸承導向，同步帶傳動或齒輪條傳動，直流電機驅動，電機功率65W，無級調速

焊槍調節機構：氣動下槍機構、鋁合金十字調架，焊槍三維，調節范圍X=50mm，Y=50mm。一維旋轉調節。

電器控制，PLC控制，電控箱置于機座內，操作盒置于掛鎖端。

可配電源：TIG/MIG

2.2內焊機使用的焊前準備

（1）操作人員要了解內焊機的操作順序和操作規范，要嚴格按照規定來進行，一旦出現失誤，就會對操作人員的身體造成很大的危害，是比較的危險，但是如果按照規范來操作，熟練的掌握內焊機一般不會出現事故的。焊前的準備：

（2）調平內焊機的端面，包括3個定位端面。8個焊炬，其中焊炬中心要處在同一個水平面，不能出現偏移，一旦平偏離就會造成危險。

（3）氣罩內要安裝一定的銅網，防止熔體飛濺，造成事故，同時也能保證氣體穩定的排除。

管道口要安裝一定的防風設備，保證在焊接中不會出現氣泡。

3.焊接技術

3.1坡口型式

常見的坡口型式有：對接坡口和角接坡口（工程上為區分角接接頭中的對接與一般對接焊縫，現將其分為對接、坡口角接、角接三大類）。對接坡口主要有：I型、V型、X型、U型、Y型、UV型、VV型等，角接坡口有：T型、搭接、J型等。

內焊機采用沒有間隙的根焊，焊接過程不能隨意的更改設計的工藝參數，這對焊接的接口有著很嚴格的要求。自動焊接的坡口尺寸大小和形狀對對焊接的質量起著很重要的作用，直接影響著施工的速度。

3.2參數設置

（1）送絲電動機調節旋鈕到800mm\6s-900mm\s。

（2）近控箱的送絲電動機調節旋鈕到180mm\25s-220mm\25s.

（3）焊接時，在管外坡口內側要用銅板堵上坡口內側的間隙，防止熔體長生的高溫燒穿鋼結構。

這樣設計的參數可以防止在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質量和性能。

4、熱焊技術

4.1設備

全自動焊接設備PAW2000A＋PAW3000可以針對熱焊時熱焊道凸起和未熔合的問題，重新設定焊接速度、送絲速度、單擺時間、電弧電壓等6個參數并進行匹配試驗，對填充蓋面出現的氣孔，采取調整擺幅寬度、擺動頻率、氣體流量等措施全自動焊機結構趨于合理，焊接性能穩步提高。使用該焊機成功穿越1條寬90米、深8米的水溝和焊接1處7度縱向轉角管道；焊接管口30道，一次檢測合格率100%；焊接管口40道，一次檢測合格率100%；焊接管口51道，一次檢測合格98%。

4.2解決熱焊道凸起和未熔的措施

（1）要熟悉焊接速度、送絲速度、單擺時間、電弧電壓等6個參數的作用及主次關系。

（2）采用零擺動，保證干長度小于12mm

（3）焊接坡口鈍邊設定在0.9-1.0mm，可有效的繁殖出現未熔。

（4）要用二氧化碳作為保護氣。氣體的流速控制在20\min。可以增加熔的程度，防止出現未熔的缺陷。

參考文獻：

[1]吳彩勇,周曉輝,王繼春等.大口徑管道自動焊接技術研究[J].電焊機,2009,39(5):101-103,158.

[2]遲紅艷,王繼春,陳建平等.大口徑管道自動焊焊接技術研究[J].焊接技術,2005,34(z1):11-13.

[3]楊俊偉,李巖.全位置自動焊接在管道建設中的應用[J].油氣儲運,2001,20(12):27-28.

第3篇

關鍵詞：管道，焊接，新技術

 

當前管道的工作參數得到了很大的改變，其使用領域正在逐漸擴展,這就使得焊接技術的要求變得更加嚴格。最為常用的焊接方法、焊接工藝、焊接材料、焊接設備等方面的使用情況得到了很大的改進，而在高效、低耗、低污染等方面的要求也有所提升。隨著技術競爭不斷加大，焊接工作者面臨的焊接技術難題也會越來越復雜，這就需要積極研究出新的焊接方法，運用先進的焊接技術投入到工業生產中，促進管道的焊接技術得到顯著的改進。

1.當前管道焊接施工面臨的相關問題

1.1現場施工環焊縫的焊接

低C微合金控軋及加速冷卻后將會出現管線鋼，且力學性能較強。但焊縫是屬于電弧熔化的一種組織形式，其強韌性匹配程度水平較低，在使用過程中倘若與母材韌性匹配存在著很大的難度。在經過X80管線鋼的相關檢驗后得出,當管線鋼強度級別增強時，其環焊接頭達到高強匹配的難度將逐漸增加。這就使得管線鋼強度的大大增強，給研制高強度、高韌性焊接材料造成了較大的麻煩,而現場環焊縫的焊接對于高強度管線鋼運用有著很大的阻礙。

1.2管道建設的焊接工藝

焊接施工作業點對于整個管道建設而言，其能夠出現不同情況的變化，由于自然環境出現的清理復雜，使得長輸管道的施工常出現很多不同的因素影響，如：人文環境、地質形貌、氣候條件等。管道施工的焊接工藝要想達到各種焊接環境的需要，就必須保證管道施工的焊接工藝呈現多種形式。但是當前管道環焊縫最為普遍運用等不斷變化的同時，焊接施工勞動強度也會隨之增強，當前的自保護藥芯焊絲半自動焊工藝卻難以滿足今后的管道建設需要。

1.3高效率的根焊方法的不斷開發

管道焊接施工大多采用流水作業方式,根焊完成的速度決定了整條管道建設的效率。而焊部焊縫中的未熔合、未焊透、咬邊、內凹等缺欠是影響管道安全的重要因素。因此,根焊的質量和速度是管道建設的關鍵環節。目前管道建設常采用的根焊方法有纖維素焊條電弧焊、數字電源熔化極氣保護半自動焊和內焊機熔化極氣保護自動焊等,幾種方法在焊接工藝性、焊接質量和焊接速度等方面各有所長。管道技術人員仍在不斷開發新的高質量、高效率的根焊方法。

2.管道中常用兩種焊接工藝的對比分析

2.1纖維素型焊條下向電弧焊焊接工藝

纖維素型焊條在使用過程中其電弧吹力大，且工藝效果顯著，能夠在單面焊雙面成型的根部焊接中發揮作用。自保護藥芯焊絲由于半自動焊，其操作形式較為優越，且位置能夠快速成型，熔敷性能好，使得焊工對于此項技術很好的把握。這類形式的焊接方法主要用在野外環境下的施工，在當前的管道焊接施工中也是極為普遍的方式。伴隨著管道輸送壓力和鋼管強度級別的有所改善，給環焊縫的強韌性制定了更加嚴格的標準，難以滿足自保護藥芯焊絲產品的生產需要。

2.2熔化極氣體保護下向自動焊工藝

熔化極氣保護焊過程中，在焊接區中的優越性體現在維護邊界,生產快速，能夠實施自動化生產，且采取必要的全位置焊接。這使得該技術在長輸管道焊接中的自動化焊接方面得到了充分的運用。自動焊焊接的特點在于效率高、消耗低、穩定型好，對于惡劣的環境條件中使用效果顯著。對于坡口形式的標準更加高，當其難以達到標準需要時，則將導致管口組織的精度較差，導致燒穿、未焊透、未熔合等問題。這就需要在焊接施工現場結合配管端坡口的相關形式做好處理，以保證最終的精度達到相關的要求。但在外界因素的影響下，自動焊接施工涉及到的范圍較大，而焊接機組需經過一個調整時期，這對改正焊接作用的發揮有著很大的阻礙作用。

3.大直徑厚壁管的高效焊接法

當管道的形式屬于全焊結構時，其焊接工作的勞動強度將變得更強，且在質量方面的標準也會大大提升。但焊接工作者在施工過程中根據自己的實際經驗進行研究，取得了客觀的技術進步。而在輸送管線工作參數積極改進的當前,對大直徑厚壁管的要求更為嚴格。在生產過程中主要是運用把鋼板壓制成形的方式，這樣才能保證管道的使用性能不會被影響。針對厚壁管焊接工作量較大這一問題，需要使用串列電弧高速埋弧焊來增加鋼管的產量。對于5絲埋弧焊焊接16 mm厚壁管外縱縫而言，其最高焊接速度能夠達到156m/h，而焊接38mm厚壁管外縱縫的速度則達100m/h。

4.大直徑管對接全位置TIG焊機

對于我國的管道生產企業而言，很多中型企業的焊接機械化、自動化水平已經達到了一個較高的臺階。焊接機械化主要是說焊接機頭的運動和焊絲的給送通過機械化的形式來實現，不需要人工進行操作，這就需要在焊接過程中焊頭適當調整接縫中心位置，并對相關的焊接操作做好觀察調整。焊接自動化主要是說焊接過程在開始到結束后這一過程都是通過焊機的執行機構自動實現。不需要操作工人為改動。整個調整過程都是在焊機的自適應控制系統下完成的。論文參考網。由于自適應控制系統主要是受到高靈敏傳感器的作用，采用了先進的人工智能軟件，這對于數據信息的處理能夠發揮出明顯的優勢。

大直徑管對接的全位置TIG焊在當前的管道焊接中屬于一項技術含量較高的操作。當前企業要想培訓出技能高度熟練的焊工則需投入較大的資金，并且在焊接質量上難以得到保證，產品的焊接質量必須靠焊工自己積累的經驗才能有所提升。為避免焊工技能不足帶來的問題,防止人為因素給產品焊接質量造成影響，這就需要采用先進的智能操作方式來實現生產。這種自動焊管機能夠在直徑165～1000mm,壁厚7.0～35.0mm的不銹鋼管環縫中得到有效的處理。焊機的自動控制系統使用的是視覺和聽覺傳感器，并通過計算機來實現控制。

自適應控制和質量監控系統在使用過程中的理論依據為：自適應控制采取視覺傳感器實時檢測后，對不同的信息或圖像進行數據化處理，這樣能夠按照一定的邏輯規則運行，對焊接情況進行實時觀察。且焊縫質量的監控系統則按照激光視頻傳感器,聽覺傳感器、電流傳感器的具體情況來測定焊接熔池尺寸、焊道形狀，這樣能夠有效提高焊縫質量。論文參考網。論文參考網。

安裝視覺傳感器對于自適應控制系統的使用過程有著較大的作用，把所攝取的對接區圖像輸送給計算機后就能起到很好的顯示作用。掌握計算機軟件圖像后，能夠對坡口邊緣的位置進行測量，便于以后的焊接操作。

攝像機和激光聚光燈是構成激光視頻傳感器的主要部件，主要安裝位置是焊槍后面。其生成的圖像可以對焊道表面與坡口側壁之間的角度進行測量估算。而控制系統結合相關的信息能夠實現焊接參數的確定。

5.結束語

科學技術的不斷發展使得管道制造企業研制了很多先進的焊接技術，并且運用到了大量的現代化焊接設備，而焊接生產的工藝水平也在這種環境下得到了很好的改進。各個管道制造企業應該在生產中積極采用這些技術，并根據自身的經驗不斷研發新的焊接技術，提高產品的焊接質量。

【參考文獻】

[1] 潘家華.全球能源變換級管線鋼的發展趨勢[ J].焊管, 2008,31(1):9-11.

[2] 王曉香.加快技術進步轉變增長方式促進我國焊管業又好又快發展[J].焊管, 2008,31(1):5-8.

[3] 薛振奎,隋永莉.國內外油氣管道焊接施工現狀與展望[J].焊接技術, 2001, 140(30):16-18.