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自动化焊接技术论文模板(10篇)

时间:2023-03-22 17:45:25

自动化焊接技术论文

自动化焊接技术论文例1

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

自动化焊接技术论文例2

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

近年来,很多国家都将节能、环保作为今后发展的方向,我们国家也不例外。在焊接技术的应用上,我国落后于国际先进水平,因此,在今后的发展过程中,我们应当通过技术创新,提高焊接质量,提高工作效率,坚持节能、环保的发展理念,使我国焊接技术跨上一个新的台阶,步入国际先进水平。

一、节能环保高效技术在焊接中的应用

1.逆变焊机

逆变焊机具有焊接性能好、动特性好、动态反应速度快、质量轻、体积小、焊接速度快、效率高、多功能等优点,因此易于实现焊接机械化和自动化;逆变电源功率因数达0.95以上,总体效率可以达到85%~92%,比传统焊机平均节电25%~60%,空载时电耗只有30~50W,节能效果明显。为了说明逆变焊机的节能效果和优越性,把逆变式弧焊整流器和几种传统的弧焊机主要技术性能指标列于表l,以便对比。

表1逆变式弧焊整流器与传统弧焊机主要性能比较

2.熔化极气体保护焊

熔化极气体保护焊(GMAW)具有高效、节能和便于自动化的特点,是目前用得最多的一种焊接方法也是自动线上和焊接机器人的首选熔焊方法。据不完全统计,在汽车零部件、集装箱和工程机械行业中,基本上全部采用气体保护焊;而一般机械、铁路车辆和重型机械行业的比例都超过50%;在造船、锅炉和金属结构行业由于埋弧自动焊的用量较大,CO2气体保护焊的比例相对较低。随着实践的不断深入,人们发现由不同气体组成的混合气体比用单一气体更易得到好的焊接结果。现在,采用混合气体的趋势越来越强,混合气体的种类也越来越多,探索其在GMAW中的影响规律有着极大的社会效益。

3.智能机器人焊接

近些年,随着模糊控制理论和神经网络控制技术及专家系统理论的发展,模拟焊工操作的智能控制方法已经在焊接过程中成功应用,对焊缝成形的质量取得了较好的控制结果。国内外对遥控技术的研究成果较多,遥控焊接正向着实用化的方向发展。美国发射到火星上的索杰纳机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。目前,关节式焊接机器人已在汽车制造、航空航天、工程机械、船舶等行业获得广泛应用,但对一些危险、恶劣及特殊环境下,例如航天空间、深海作业、管道内外焊接等,传统的关节式焊接机器人难以完成,为此需要研究发展新型的特种焊接机器人,我国在管道焊接机器人、水下焊接机器人、爬壁焊接机器人、球罐焊接机器人等方面进行了研究,培养了队伍,取得了一批研究成果,在某些技术方面达到了国际先进水平。

4.振动焊接技术

振动焊接技术是在金属焊接的过程中,对被焊件施加振动处理的一项焊接工艺,它起到细化晶粒的作用,在热状态下通过热塑性变形来调整应变而降低残余应力,这样可有效防止焊接裂纹的形成和工件的畸变,提高构件的疲劳寿命,增强焊缝的力学性能,达到提高焊接质量的目的。并且可以省去焊后消应力处理,缩短生产周期,降低生产成本。可以预言,振动焊接的推广和应用必将给焊接生产行业带来巨大的经济效益。大连理工大学的陈源从振动焊接减少焊接变形方面,采用先进的有限元方法进行了计算,论证了振动焊接在控制变形方面的作用;刘峰研究了振动焊接对焊接裂纹的影响,通过理论分析和数值模拟指出振动焊接在防止和减少焊接裂纹方面具有明显的效果。

国外也对振动焊接进行了研究。Tseng研究了焊弧摆动对焊接质量的影响,指出由于摆动的作用,使得焊接速度得以提高有利于焊接凝固,提高焊接区的力学性能。TewariSP详细研究了轴向振动对焊接件拉伸特性的影响,其结论是:经过振动焊接的构件的屈服强度、极限拉伸强度和破坏强度有显著提高。

二、节能环保高效技术在焊接辅助工艺中的应用

1.振动时效

振动时效(VSR)是利用一受控振动能量对金属工件进行处理,以消除工件残余应力。振动时效的显著优点是节能环保、降低成本、缩短周期。与热时效相比,节约成本90%以上,节能95%以上,节约投资90%以上。振动时效快,一般仅需30min,最长不超过1h,而且设备轻便,工艺简单,适应性强,优点很突出。VSR在我国从无到有,现已有几千台VSR设备在我国机床、模具、锻压、航空、发电等行业生产中运行[7]。节能减排效果明显的频谱谐波振动时效技术与传统的热时效相比,振动时效技术节能95%以上,完全克服了以煤为燃料的热时效炉存在的严重污染问题,实现零排放。与传统亚共振相比,频谱谐波振动时效技术的应用覆盖而从原有的23%提高到了100%,并彻底解决了传统亚共振技术噪音大、应用而窄、工艺操作复杂、长期无法纳入企业正式生产工艺问题。推广应用频谱谐波振动时效技术具有很好的经济效益和社会效益。

2.随焊锤击

随焊锤击是在焊接过程中通过实时锤击焊缝及近缝区金属材料从而消除或减小焊后金属塑性影响的一种加工工艺。利用随焊锤击技术能够有效地控制焊接横向及纵向收缩变形,实时调整焊接接头的残余应力分布状态,从而真正实现动态低应力、无热裂、小变形焊接。因此,能节约大量的能源和资金,给国家和企业将带来前景广阔的经济效益和社会效益。

对于不同的试件和焊接条件,应采用不同的焊接锤击参数,但现有的随焊锤击装置存在参数调节困难,个别参数调节不可实现等缺点,所以提出了参数可调的随焊锤击方式。可调随焊锤击方式采用锤击频率控制,保证被处理金属在每次锤击间隔中有充分的时间进行塑性反弹,使之在而内产生两维塑性伸长,释放焊接过程中的残余拉应变,大幅度提高了焊接接头的疲劳强度。锤击力、锤击距离的控制均采用按钮控制,电机调节,使其参数的调整方便可靠,从而保证焊接过程中当焊接材料和焊接条件变化时可随时调整锤击参数,进一步提高焊机的工作效率。

三、结束语

虽然我国在节能环保高效焊接技术应用方而做了大量工作,并取得了可喜的成绩,但与先进国家相比,还有相当大的差距。因此要继续大力推广节能环保高效焊接技术.加强消化吸收引进的高效节能焊接技术,并创新提高,克服总是依赖进口的思想。

参考文献:

【1】卢薇,李之中,马新国.逆变焊机的研究与探讨[J].山西机械,2001

【2】林尚扬,关桥.我国制造业焊接生产现状与发展战略研究[J].热加工,2004

【3】许燕玲,林涛,陈善本.焊接机器人应用现状与研究发展趋势[J].金属加工,2010.

【4】朱政强,陈立功,倪纯珍.振动焊接}_艺的研究现状及发展方向[J].焊接,2003

【5】马晓丽,华学明,吴毅雄.高效焊接技术研究现状及进展[J].焊接,2007

自动化焊接技术论文例3

中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:

1.国内外工业机器人的发展

机器人技术作为先进制造技术的典型代表和主要技术手段,它在提升企业技术水平、稳定产品质量、提高生产效率、实现文明生产等方面具有重大作用。大工业革命曾使人沦落为机器的奴隶,而机器人的诞生和广泛推广应用又重新使人类恢复了尊严。目前机器人技术已成为世界各发达国家竞相发展的高技术,其发展水平已成为衡量一个国家技术发展程度的重要标志之一。

美国是最早出现工业机器人的国家,1954年美国的G.C.戴沃尔发表了“通用重复型机器人”的专利论文,第一次提出“工业机器人”和“示教再现”的概念。1959年美国Unimation公司推出第一台工业机器人。1967年日本从美国引进Unimate和Ver satran等类型的工业机器人以后,结合国情,面向中小企业,采取一系列鼓励使用工业机器人的措施,率先在汽车制造业的喷涂、焊接、装配等重要工序中得到应用。并以此为契机,向其它产业渗透。

在我国,人工焊接仍然占据焊接作业的主导地位,人工施焊时焊接工人经常会受到心理、生理条件变化以及周围环境的干扰。在恶劣的焊接条件下,操作工人容易疲劳,难以较长时间保持焊接工作稳定性和一致性,而焊接机器人则工作状态稳定,不会疲劳。因而,选择应用焊接机器人对产品进行焊接可以实现用稳定一致的工艺条件确保产品焊接强度和满足产品各项性能指标的要求,同时满足焊缝成型良好的产品外观质量要求。随着国外及国内对工业机器人在焊接方面的研究应用,我国也开始了焊接机器人的研究应用。在引进国外技术的基础上,中国于20世纪70年代末开始研究焊接机器人。1985年哈尔滨工业大学研制成功我国第一台HY-1型焊接机器人。1989年北京机床研究所和华南理工大学联合为天津自行车二厂研制出了焊接自行车前三脚架的TJR-G1型弧焊机器人,为“二汽”研制出用于焊接东风牌汽车系列驾驶室及车身的点焊机器人。上海交通大学研制的“上海1号”、“上海2号”示教型机器人也都具有弧焊和点焊的功能[3]。20世纪节式机器人。1999年北京机械工业自动化研究所机器人中心研制的AW-600型弧焊机器人工作站,采用PC工控机控制和PMAC可编程多轴控制系统,于1999年4月通过了国家机械工业局的鉴定。1999年7月15日,国家863计划智能机器人主题专家验收通过了由“一汽”集团、哈尔滨工业大学和沈阳自动化研究所联合开发的H-100A型点焊机器人。由此可见,我们国内的焊接机器人已开始走向实用化阶段。

2. 焊接机器人技术及现状

焊接机器人的应用,不但改善了劳动环境、减轻劳动强度、提高升产效率,更主要原因是焊接机器人工作的稳定性和焊接产品质量的一致性,这对于保证批量生产的产品焊接质量至关重要。

通常情况下,焊接机器人系统由焊接机器人、机器人焊机、变位机以及回转工作台等周边装置、焊接夹具、安全装置等组成。焊接机器人的工作对象几乎和手工焊接一样广泛,可以焊接低碳钢、不锈钢、铝材、铜材等。焊接材料的厚度可以从零点几毫米到几毫米、十几毫米、直至几十毫米。并且能够灵活调整焊枪姿态,实现对工件的最佳焊接。

随着机器人控制技术的发展和焊接机器人应用范围的扩大,尤其为适应现代产品更新换代快和多品种小批量的需要,要求焊接机器人和变位机,弧焊电源等周边设备实现柔性化集成。这有助于减少辅助时间,是提高生产效率的关键之一。例如,在球形或椭圆形工件的径向焊缝或复杂形状工件的周边的卷边接头等状态下焊接时,为了使整条焊缝在焊接时都能使焊池水平或稍微下坡状态,焊接时变位机必须不断地变换工件位置和姿态。即变位机在焊接过程中不是静止不动的,而是要做相应的协调的运动。弧焊电源和工装夹具等也要在机器人统一控制下作相应的协调运动,才能保证整个系统的高效率,高质量的工作。

3. 焊接机器人的发展及前景

随着我国国民经济的发展和工业自动化水平的不断提高,特别是加入WTO,许多生产企业为提高产品质量和生产效率,争取尽快和国际市场接轨,在市场竞争中争取主动权,对在生产中采用机器人的要求越来越强烈,对应用机器人的呼声也越来越高,为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。机器人的需求量在逐年增加,中国近几年机器人市场将会一个大的跨越。

种种迹象表明,今后几年中国的焊接机器人市场将是技术不断提高,市场迅速扩大,应用工程项目市场竞争激烈的局面。预计今后的几年内,国内企业对点焊、弧焊机器人的需求量将以 30% 以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,机器人的感觉功能将实现多传感器信息的融合,控制系统从示教、离线编程向模糊控制发展,实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安全性。从应用技术市场角度分析,性能和价格以及技术服务的质量将仍然是决定用户做出正确选择的主要因素。随着国内机器人公司自主品牌的性能价格比进一步提高,短期内将可以达到与国外产品抗衡的能力。从机器人应用范围来看,焊接机器人的应用在传统制造业领域的需求持续增长同时不断向其它行业扩散。国内外众多机器人厂家激烈竞争的结果将促进我国工业制造技术自动化水平的不断提高,应用焊接机器人的企业在高技术、高质量、低成本条件下获得高速发展。

4 .焊接机器人在生产中应用的主要经验和问题

弧焊机器人在实际生产中的应用及产业化仍有如下的关键问题等待进一步研究解决:

(1)弧焊机器人系统的柔性化集成及优化,减少辅助时间,提高生产效率;

(2)新型机器人用弧焊逆变电源结构和性能的优化及电流波形控制,使熔滴实现最佳过渡,减少飞溅;

(3)弧焊过程实用传感技术,快速准确地提取弧焊过程的特征信息,实现焊缝自动跟踪;

(4)实用化的弧焊动态过程和焊接质量的实时智能控制技术;

(5)弧焊机器人工程应用和产业化中的技术成果转化。

5 .结论

工业机器人技术的研究、发展与应用,有力地推动了世界工业技术的进步。特别是焊接机器人在高质高效的焊接生产中,发挥了极其重要的作用。我国焊接机器人技术的研究应用虽然较晚,但借鉴于国外的成熟技术,得到了迅速的发展。近年来,我国在焊缝跟踪、智能控制、信息传感、周边设备及机器人专用电源等方面进行了大量的研究与应用,取得了许多优秀的成果。随着智能机器人技术和人工智能理论的进一步发展,焊接机器人系统还有许多值得我们认真研究的问题,特别是多智能体系统、基于PC的控制器和模糊神经网络等方面将是研究的热点问题。

自动化焊接技术论文例4

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.

自动化焊接技术论文例5

焊工工艺与技能训练是一门理论性、实践性、操作性很强的学科。重视理论实践操作动手能力的培养已成为技工学校教学改革的重点。焊接操作实践动手能力的培养必须进行大量的实践性教学,学生在学习的过程中,必须全面掌握焊接操作动手技能知识的方法和过程。这突出了技工学校教学实践性强、动手能力强、操作能力强的特点。然而,操作动手能力的培养,是建立在焊接工艺理论教学基础上的,脱离工艺理论教学的实训教学会影响学生对生产实践操作过程的理解与掌握。这样培养出来的学生,缺少分析问题、解决问题的能力。

焊工一体化实习课不同于其他专业课和文化课,它具有项目多、相互依赖、实践与理论相结合的密切的特点。因此,学生在学习技能时会出现这样或那样的问题,这就要求我们在教学过程中注意以下几点。

一、备好课是上好课的先决条件

备课要以教育方针为指导,教学计划和教学大纲为基础,要从教学的实际出发,针对教学课题,围绕教学目标,对涉及的基本思想、相关概念、工作原理等理论知识和技能训练作系统的归纳和整理。备课不仅要备教才、备学生、备焊接安全技术生产知识、备工艺理论知识讲解和实训操作的各种方法,而且要拟定教学形式和教学方法,并在教学过程中始终贯穿安全技术生产知识的讲解。教案力求从各个方面入手,既要扣紧课题的内容,又要突出讲解重点、难点,掌握知识的逻辑,能运用自如,这样才能做到有的放矢,保证教学质量,提高教学效益。

二、注意培养学生的学习兴趣

在教学中无论什么科目的教学,如果没有把学生学习兴趣培养出来,那么教本科目的老师讲得再好,也是失败者。在焊工一体化教学中,应通过实践操作与理论工艺相互结合、相互影响、相互补充来培养学生学习兴趣。如:在焊接一体化教学中,可以通过工艺学习、看图、识图来分析焊接工艺步骤,再根据工艺步骤组装工件,进行焊接实训操作并完成,这就要求学生把抽象的制图、焊接符号、焊接工艺等理论知识应用于实际动手操作中,同时通过动手操作加深对理论的理解,并且使学生每组装好焊完一组工件就有一种成就感。这就能大大增强学生学习的自信心,激发学生对工艺理论焊工实习的兴趣,从而间接地培养了学生对工艺理论和技能训练学习的兴趣。

三、实践理论相结合,巩固理论知识

人们常说:“眼过千遍,不如手过一遍。”可见实践是巩固理论知识的重要途径,没有技术理论的指导,机械地模仿和盲目地实践必将影响学生正确的操作技能的形成。因此,必须使学生在实践的过程中联系理论知识。比如,平对接焊,在讲解焊接时焊条的角度、运条、接头、收弧及焊接过程中出现焊接缺陷的原因等,如果我们只嘴上讲,很难让学生完全接受,因为学生对这些方法没有实际动手操作过,没有感性认识。所以我们在焊工一体化教学时要注意引导学生,从实践中去体验、理解、掌握这些知识。这样面对一些具体的焊接问题时,学生就会试着去理解思考,并把课本上学到的理论知识应用在实际操作中,提高一体化教学的效益。

四、做好教材改革,注意因材施教

1.焊接技术发展的速度很快,新技术新知识不断出现,对专业教师提出了更高的要求。首先,专业教师不仅要提高专业素质水平和业务水平,而且要积极探索和发挥焊接技术在教学和教育中的作用。其次,专业教师除了自身要不断学习充实更新自己的焊接专业知识范围,还要努力学习和提高所教学科的专业知识在教学过程中的运用。这样才能在上课时做到居高临下,发挥教师的主导作用。最后,专业教师在教学的过程中,还要根据专业的特点,以实用为本,够用为度,紧跟时代的步伐及时更新补充最新的教材内容,改善教材教学中实际教学操作内容不足的问题,真正做到适应社会就业的需要。

2.要对个体差异的学生进行因材施教,要耐心针对每位学生的错误操作姿势,进行纠正。正确的焊工操作姿势可以减少学生的劳动强度,缓解身体局部疲劳,有利于学生的身体发育和健康成长。

五、加强实践教学,提高教学效益

根据焊接一体化实践性强的特点,授课应在一体化实训车间或教室进行现场教学,有目的地强化焊接操作实践环境,充分利用现代教学设备,通过大量的实际操作,来提高焊接一体化教学的效益。

1.充分利用一体化实训车间或教室教学设备,采用精讲多练、生动活泼的教法。

2.授课中合理地分配时间,讲练结合。

3.注重启发式教学,在课堂实训练习中,发现学生出现操作错误时,教师不要直接点出和纠正,而要通过提示,让学生自己找出错误,通过引导,让学生自己纠正错误。

六、诲人不倦,不厌其烦

每个学生在刚接触焊接操作时都不习惯这样那样的姿势。就像我们第一次学做事一样,都是不习惯不熟悉;教师刚刚讲演指导的动作,保持不了几分钟就走了样。在这期间,如果教师不经常指导、纠正学生的操作姿势和焊接方法,就会使许多学生都做不规范,养成很难纠正的不正确的操作姿势和焊接方法,并且在生产实习中身体疲劳得快,焊接质量下降,影响教学效果。因此,我们要不厌其烦地指导和纠正每位学生的焊接操作姿势和焊接方法,使学生长期保持规范的动作并多加练习,从而使学生完成由不熟悉到熟悉、不习惯到习惯的过程。

总之,在一体化教学过程中,我们必须有计划、有目的培养学生的学习兴趣,激发学生的学习动机。在教学中应注意理论与实际的紧密结合,特别是要联系当前和今后一段时间的发展趋势,因材施教,诲人不倦,立足当前,志在长远,注重培养学生的灵活性与创造性。只有这样,学生才能学得主动,学得轻松,才能由生到熟、由不规范到规范,熟能生巧,学生的技术水平才能得以不断更新和提高。

参考文献:

[1]王志聪.工艺课的教学体会点滴[J].职业教育研究,2006,(6).

[2]徐国庆.实践导向职业教育课程研究:技术学范式[M].上海:上海教育出版社,2006.

自动化焊接技术论文例6

焊接是制造业重要的加工工艺,是一种精确、可靠并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连接,并能对所焊产品增加更多的附加值。因此,技工院校培养大批不同层次、适应现代焊接生产发展和技术要求的高素质新型的焊接专业技术人才是职业教育的一个重要任务。

但是,由于技工院校开办焊接专业所需耗材较多,经济性较差,因此许多技工院校望而生畏,加上配置焊接设备有限,焊接工位少、学生多、环境差、工种苦,学生学习易消极、散漫,学习积极性不高。针对目前现状,为了完成摆在职业教育面前的重要任务,我们利用学校有限资源,适应教育教学改革,培养综合素质高、有敬业精神、技能高超的技术工人,采用焊接仿真模拟教学模式是行之有效的教学方法之一。

一、什么是焊接模拟仿真教学

模拟仿真教学是指使用虚拟焊接培训系统、焊接过程数值模拟与专家系统、计算机虚拟技术,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,进行教育教学训练和考核鉴定。它可以使焊接加工技术逐步从“技艺”走向“科学”。它可以通过计算机对焊接过程中的各种现象进行数值模拟,进而进行定量分析,指导学生焊接实际训练。该系统具备完善的网络功能及管理功能,教师可以通过自己的计算机(联网)了解学生的训练情况,帮助学生分析训练过程,便于对学生进行操作指导及布置适合于学生特点的训练内容。

焊接是一项对技术过程要求很高的工作,一些重要焊接结构、压力容器等一旦出现焊接缺陷,就有可能酿成巨大危害。因此,技工院校焊接培训老师,需要有扎实的操作手法,严格规范的动作及对焊工操作水平的评定。笔者所在学校焊接专业模拟仿真系统的应用,不仅在本地区开创了先河,适应了教学改革的要求,而且取得了良好的效果。

二、采用焊接模拟仿真系统的教学效果

1.减少耗材,节省大量成本及培训时间

技工院校培养焊接操作人员,减少成本节约耗材是非常重要的。据不完全统计,一个优秀的焊工,培训4个月,要消耗将近成吨的耗材,再加上消耗的电能、保护气体,可想而知,成本是非常大的。如果我们先用焊接模拟仿真系统,让学生在焊接初始阶段就掌握这个复杂的操作过程,后期再进行实际操作或下厂顶岗实习,培训成本将下降40%,培训时间将节省一半。事实证明,学校应用焊接模拟仿真系统,加上再对教学方法的优化创新,这个统计数值将还会提高。

2.增强培训管理效果,科学安排培训计划

技工院校老师可根据培训计划合理安排学生进行训练,也可以根据学生的实际情况,进行个性化的训练,并根据训练的监控及分析结果随时进行修改或调整,学生也可以根据自己的实际情况进行自主训练或专项训练。

3.可远程监控和控制指导

焊接技能的要点操作,需要大量的规范动作重复训练才能达到要求。普通培训需要老师经常频繁地在学生之间来回走动,仔细观察学生的动作及焊缝状况,这样才能确定学生练习的进展情况,并且这样只能对真正的焊逢结果进行相关分析,不能进行适时控制。而采用焊接模拟仿真能对每一位学生的动作规范进行适时的控制和指导,并且任何动作所对应的工艺参数都可以被跟踪,学生和老师都可以回顾这个过程。另外我们还可以通过焊接过程中不同焊接工艺参数的变化来规范焊接动作,并通过信息库处理存档。

4.改善学习环境,营造良好学习氛围,激发学习

兴趣

机械专业的焊接工作被认为是最乏味、环境最差的工作,在焊接过程中,将产生大量的烟尘、噪声、废气等。利用焊接模拟仿真软件学习焊接,其大量的三维图形界面,切实的人机交感设备,即时可视听的交感结果,改善了学习环境,把焊接实习变成了一个有趣的焊接大课堂。另外,它还可以帮助学生分析实习情况,清楚操作过程。其软件的联网竞赛功能如同电脑游戏,为学生提供了一个轻松愉快的学习竞赛氛围。

5.焊接专业理论与技能一体同步

焊接模拟仿真遵循“从实践到理论,再从理论到实践”的认知规律,以理论与实践一体化的教学形式将教学要求、技能目标与基础理论、专业技能有机地结合,不单纯追求学科的系统性和完整性,而是根据培养目标的能力因素和岗位需求,筛选出与焊接培养直接有关并且使用频率较高的基础理论、专业理论知识内容,配合技能要点,整合成为一个有机整体,形成一个以综合能力培养为主体,突出以操作技能为主干,理论知识服从于操作技能所需,服从于生产所要求的模拟仿真系统。学生既掌握操作技能又明白相关的基础理论和焊接理论,成为知识型、技能型人才。

6.培训结果即时得到评估

在培训过程中,学生可以选择动作警示工具,这样在进行训练时,系统可以自动提示学生操作动作是否符合要求,及时地指导学生纠正自己的动作。如系统的焊接工艺参数设置不当时,在公差参数范围内将出现绿色,在极限范围内绿色不断闪动,在超出极限时将会出现红色,这样便于学生及时调整参数。最后根据焊接结果系统评定等级给出结论。通过对焊接结果的分析,学生、老师能及时了解操作过程的失误和进步,老师能进行有针对性的指导。

三、模拟仿真教学存在的误区及注意事项

模拟仿真教学是对实训教学实际操作的填补,提高了实训教学的效益,但必须指出的是,仿真模拟实训不是真正的现实对象的操作,有其不可替代的局限性。必须注意的是,采用仿真模拟实训,决不能抛开真实的实训过程,在这两者之间应注重扬长避短、交替操作,这样才能达到事半功倍的效果。

焊接实训教学不应该停留在传统的实训模式上。教师要改革教学模式、教学方法和教学手段,在实训教学中采用开放式教学模式,适当引入仿真模拟实训,节能降耗,从而降低实习成本,增强培训效果。

四、结语

在技工院校焊接专业教学中,我们应用焊接模拟仿真系统,改革课堂教学和实践教学模式,合理结合学生特点及高科技产品模拟仿真的应用,注重教师素质的提高,并且深入发展计算机模拟仿真技术,使焊接教学的模式由“理论实验生产”改变为“理论计算机模拟仿真生产”,使焊接技术教学进一步升华为更完善的、科学的重要措施,从而培养出更多的高技能人才。

自动化焊接技术论文例7

1石油工程建设焊接技术现状及存在的问题

1.1焊接技术基本状况2007930722341041014447023124122336144691137174704850,11383422210842217447053400.730.8RMSNOREAST-AW97-1CRC-300APW-IIPAW2000NO-REAST-AW40-42PWTSTT-II截至年月底,石油工程建设队伍中从事焊接施工的企业共家,职工总人数约万人。焊接技术人员人,焊工人(高级技师人,技师,高级工人,中级工人,初级工人),其中持有国际执业资格的焊接工程师人,焊接技师人,焊工人。各类焊接设备共台(套),其中进口设备台(套)。各类焊接设备中手工焊机台,半自动焊机台,球罐自动焊机套,储罐自动焊机套,气电立焊设备套,管道外自动焊机套,管道内自动焊机套,管道打底焊机台。进入“十五”规划以来,企业的技术装备得到了较大的提升,设备新度系数平均为,自动化焊接施工装备新度系数普遍提高到以上,大幅度提高了技术装备水平。主要焊接装备是:①长输管道自动焊方面:外自动焊机有加拿大、英国、美国、中国石油集团工程技术研究院(以下简称“工程院”)、管道局;内自动焊机有英国;外封底焊机有意大利;管道打底焊机有林肯。②大型储罐自动焊设备方面:林肯大型储罐横缝焊机、气电立焊,日本三菱重工的大型储罐横缝焊机、气电立焊,工程院倒装储罐自动焊,南京奥特、沈阳大学横缝自动焊。③球形储罐自动焊方面:意大利和美国。④手工焊和半自动焊设备方面:奥地利福尼斯焊机,法国萨福焊机,美国米勒IN456P、林肯DC400、DC600、DC1000,芬兰肯比Pro4200,德国V3001(数字电源),日本松下、、焊机,美国飞马特、,日本电王,北京时代、山东奥太、重庆运达、成都熊谷、川焊等系列直流弧焊机,系列逆变高频氩弧焊机,系列逆变式气保护焊机,系列多功能逆变焊机、系列多功能逆变焊机、系列驱动式逆变焊机。

1.2焊接技术存在的主要问题近年来,我国石油工程焊接技术有了长足的进步,球形储罐、立式储罐、管道建设逐步推行了半自动焊、自动焊技术。但是,目前自动焊的比例只占到20%左右,与发达国家的70%80%还有较大差距。其中球罐自动焊应用较少,不到5%;大型储罐自动焊技术应用在80%以上,长输管道自动焊技术自西气东输工程开了先河应用约%,其中,高效自动焊打底技术依然是制约工程质量和效率的瓶颈;炼化安装现场施工大部分采用手工焊或半自动焊;海上石油设备的钢结构及管道现场焊接自动焊比率几乎为零。总体来看,我国石油工程焊接技术主要存在以下几个方面的问题:

1.2.1焊工基础理论薄弱,操作技能需要提高从调查数据来看,全系统各类设备数量是各级焊工数量的倍。这说明,真正在企业编制内的焊工数量较少,而直接从事生产的焊工很多是从社会上招聘而来。勿庸置疑,改革开放以来,重视技术、忽视技能已成为全社会的普遍现象。直接从事焊接操作的岗位人员能够苦练技能、岗位成才,树立职业自豪感的人越来越少,而且从业人员的文化程度普遍偏低。调查表明,目前的焊工队伍中,具有初中及以下文化程度的占%以上,有相当一部分是市场化用工,企业不可能为这部分人员消耗过多的人力、物力和财力进行培训,所以焊工队伍的整体文化素质和操作技能相对较低。当今世界,随着新技术、新材料、新工艺的不断出现,对焊工的要求也就越来越高,不但需要具备一定的文化知识,甚至要有一定的专业知识。一些自动焊设备的使用,焊工不仅需要掌握操作技能,还要懂得一些必要的电气、自动化控制方面的原理,而具备这方面能力的焊工队伍愈显不足。集团公司在焊接技术的科技研发上投入相对较少,目前,全系统的焊接技术研究基础薄弱,资源配置不足。工程院焊接研究所是集团公司中唯一的焊接技术专业研究机构,也曾为集团公司焊接技术的进步与发展作出过贡献。但是,近年来,随着全院的体制改革,焊接所的工作重心曾一度放在了一些短平快产品的开发上,往往忙于市场,疲于生存,无力组织深入、系统的基础性研究和瓶颈技术的科研开发。附属于企业内部的研究机构,专业力量更加薄弱。大部分石油工程建设企业都设有自己的科研所,但只是局限于解决生产中遇到的一些技术上

1.2.2焊接科研机构分散,研究力量相对薄弱或工艺上的问题,而不具备开展行业层面上的共性技术研发或探讨。近年来,随着我国管道建设的发展,管道局在管道焊接上组建了科研队伍,在管道焊接设备、辅助机具、管道焊接工艺上开展了一些研究,取得了较好的成绩。但是,对于全系统各种施工条件,不同装备要求的焊接技术研究显然是远远不够的。实践证明,只有科学整合科研体系,才能为提升工程焊接技术水平提供保障。比如,大型储罐的自动焊技术,上世纪年代初,设备、材料和工艺都整体上引进,进口技术处于完全垄断的地位,价格十分昂贵。工程院和管道局经过不懈的攻关,研制出了自己的储罐自动焊设备,打破了国外技术一统天下的局面,现在已成了一项非常普及的储罐焊接基本手段。建设西气东输工程之前,我国长输管道自动焊技术应用为零,国外公司的普通管道自动焊机,一套都在万元以上。我国自主知识产权的管道自动焊设备研制成功以后,迫使国外产品价格下降了。国产自动焊设备在西气东输工程建设中发挥了重要作用。当前,石油工程建设已经步入高速发展的快车道,大型炼油化工装置、海洋石油工程、大型长输管道工程和LNG的建设,更加需要焊接科研体系提供强有力的技术支持和保障。

1.2.3焊接设备和焊接材料的国产化研究不足调查表明,在全国石油系统现有大小焊接设备中,进口设备占总量的27.7%,分别为手工焊机占6.5%;半自动焊机占83.8%;球罐自动焊机占84.1%;储罐自动焊机占35.8%;管道自动焊机占%。焊接材料中,管道用纤维素打底焊条进口占%;自保护药芯焊丝占%;实芯焊丝占%。越是专用设备或材料,产品的附加值就越高,进口量占的比例也越大。进口设备不仅一次购置投入大,而且维修零配件价格十分昂贵,大大增加了成本。比如长庆油建公司年进口了套管道自动焊设备,曾在西气东输、西部管道、西气东输联络线工程中投入使用,这几年的零配件维修费用超过了百万元,由于维修不及时一些设备不得不全部报废。类似的情况在石油企业中已是普遍现象。不难看出,凡是我们自己研制成功的产品进口量就少得多,如储罐自动焊机进口只占50.7%,管道自动焊机作为一种国产新兴技术,进口量也才占100%。说明我们的企业欢迎自主技术,接受国产设备。自保护药芯焊丝从上世纪年代开始在我国长输管道上使用,时至今日,还完全依赖进口,价格之贵令人咋舌,一吨用于钢焊接的自保护药芯焊丝价格超过了万元,而用于钢的报价已超过了万元。类似产品,需要我们抓紧抓好国产化研发工作。

1.2.4专业人才不足石油工程建设大多数企业缺少高学历、熟悉全套生产流程的焊接工程师和有经验的焊接结构设计工程师。反馈调查意见中,有一半以上企业反映焊接工程师难留,高学历的人才不愿意到企业工作等问题。有一些企业已经出现人才断层。全国高校实行专业改革以后,本科招收目录中取消了焊接专业,更加重了焊接专业人才的青黄不接。企业的发展归根结底是靠人才,有关部门应该引起高度重视。中国石油集团在“十一五”规划乃至今后更长时间,将快速向国际一流的现代化能源公司迈进。作为石油工程技术的主要专业之一,焊接技术必须统筹规划,全面提升,满足新时期日益迫切的技术需求。石油行业现有的几家焊接研究所和附属于企业中的焊接研究室曾经为发展我国石油工程的焊接事业发挥过重大的作用。近年来,这些研究机构在企业化改制中,把主要精力集中到业务创收方面,而对基础研发的投入大为降低。有的单位设备老化,人员不齐,经费短缺,整体科研开发水平明显下降。通过焊接专委会对美国、英国及其他欧洲国家焊接技术的考察以及对国内焊接技术状况和石油工程建设企业焊接技术现状的全面调研分析面对中国石油长期发展的目标和形势,有必要组建集团公司层面上的焊接技术中心,在焊接科研攻关、人员培训、技术交流、参与国际化工程上为集团公司提供全面的技术支持。建设中国石油集团焊接中心,以中国石油集团工程技术研究院现有的焊接试验室为基础,重新规划整合形成六个专业试验室,一个机械加工中心:①焊缝理化及性能检测、金相试验室;②焊接结构完整性、安全性评价试验室;③焊接工艺及无损检测试验室;④激光-电弧复合焊接试验室⑤焊接自动控制试验室;⑥水下焊接试验室;⑦机械加工中心。

2发展石油工程建设焊接技术的思考和建议

2.1建设中国石油集团焊接技术

中心备开展在焊接冶金、焊缝力学行为、焊接结构完整性及安全性评价、高效自动焊技术、特殊条件下焊接等的研究试验基础条件。中国石油集团焊接中心,按照国际先进的焊接科研机构装备设置、组织管理,结合石油重大工程和发展目标的需求,形成集团公司焊接技术核心研发基地,针对集团公司长期发展目标,开展科研项目的论证、组织和实施研究工作,引导全行业焊接技术进步,为集团公司实施新时期战略目标提供强有力的技术支持

2.2改善技术人员待遇,留住一线科技人才

当前,企业反映强烈的一线科技人员难进、难留,技术人员不安心本职工作,科研人员人心浮动、缺乏进取心和创造力等问题,归根到底,反映的是一线科技人员的生活待遇问题。长此下去,将会影响企业的发展后劲改变这种局面已是刻不容缓的工作。一定要重视科研人才队伍建设,全力支持年青人岗位成才,关心一线科技人员的待遇和职称,让他们在科研管理氛围中享受职业自豪感,达到稳定科研队伍,保障企业健康发展。

2.3实施差异化管理,重点突出

特色技术石油工程建设企业当中,一般都设有焊接培训中心,大多承担着企业内部焊工培训、焊接工艺试验、新焊接方法的掌握和运用等应用研究性工作。大庆、管道局、中油一建、中油六建、四川、新疆、中油七建等七个焊培中心已由协会认证为中国石油天然气焊接培训中心,目的是要突出不同地域、不同业务的专业技术特色,实行差异化发展。实行差异化管理,突出特色技术是今后焊接技术管理工作的要点。今后将根据不同地域和上、中、下游技术需求,在油田建设、长输管道、炼油化工、海洋工程领域,引导企业走特色焊接技术发展之路。我们设想,重点扶持在东北、西北、华北、华中、华南几大区域的几个焊接中心,在政策上给予支持,技术上给予引导,使之成为区域内焊接技术研究和岗位培训的基地。

2.4加强焊接共性新技术的研究与开发

当前,石油工程建设焊接技术的共性技术研究是结合长输管道工程、海洋石油工程、石油战略储备库、接收站等工程开展高效自动焊技术、配套工艺技术和焊接材料的研究。

2.4.1LNG工程焊接技术;高强管线钢焊接工艺;高效管道自动焊技术;海洋工程焊接技术;水下焊接技术;焊接结构完整性和安全评价技术;高速高效焊接新方法的研究与应用。

2.5实施“一三四”工程,发挥焊接专委会核心作用

早在年,焊接专委会就提出了实施“一三四”工程,即一个中心:以工程院焊接所为科研中心;三个层次:以大庆、管道局、中油一公司三个培训中心为骨干层,以石油企业焊培中心为紧密层,以大专院校、生产厂家为合作层;四个功能:实现“科研、培训、交流、服务”一体化功能。“一三四”工程得到了集团公司和协会领导的高度重视和支持,目前,紧密层由个发展到了个,合作层的成员也在不断扩大,已经取得了卓有成效的工作业绩。今后将继续紧密围绕实现“科研、培训、交流、服务”一体化的功能定位,开展好各项工作。

2.5.1科研:瞄准世界先进水平,组织实施焊接装备、焊接材料、焊接工艺的科研攻关,引领全行业焊接技术进步。科研工作要围绕石油工程建设主营业务和重大工程的需求,提出科研课题,每年至少新增课题项,一方面,进一步完善和提高储罐、球罐、管道的自动焊专用成套设备和焊接材料的技术水平,另一方面针对海上石油业务的发展,增加海洋工程结构的建造以及水下焊接技术的开发,除目前的普通弧焊控制技术的研究外,还应跟踪国外先进技术的发展趋势,尽快开展激光复合电弧焊技术、电子束焊接技术的开发应用,把石油工程焊接技术应用水平提高到一个新的高度。

自动化焊接技术论文例8

高职教育的主要任务之一是是以制造业为重点加速培养高技能型紧缺人才。焊接技术在制造行业中广泛应用,是保证产品质量的基础和机械制造的关键技术之一。虽然如此,但由于焊接技术的不断发展,有一些新型焊接方法及设备不断涌现;同时焊接学科的复合性决定了焊接工艺制定过程中需具备一定的理论基础,如机械、材料、热学等理论知识,合理的焊接工艺是保证焊接质量的先决条件。国内技校或技能培训站所培养的焊接人员无疑难以达到高级焊接操作人员的要求,培养该类人才的责任必然也必需由高职教育承担,而如何真正培养高技能型焊接人才,焊接实习教学环节也迫需改革,焊接技术及自动化专业在该方面主要从如下几点做起。

1加大实习条件建设

随着焊接新型设备在工业生产中越来越多的使用,为了培养学生对各种焊接设备的操作及使用能力,学校在主要设备有交流焊机、直流焊机、CO2气体保护焊机、直流TIG焊机、空气等离子切割机、砂轮切割机、半自动切割机、气焊、气割设备、磁粉探伤仪等的基础上,再度购置30台焊机、焊条烘干机、超声波探伤仪等设备。扩大了实习规模,学生实习时能根据教学要求学习各种焊接设备使用;同时增强师资力量,要求教师能适应高职教育的要求,在理论教学的同时能进行实习教学,并且教师团队中引入企业的能工巧匠。为学生焊接实习建立先期的“硬、软”件保证。

2进行模块化教学改革

模块化教学打破传统课程体系,理论学习的目标直接是围绕技能训练的需求 ,遵循 “实用为主,够用为度”的原则,根据培养目标的技术等级要求,以焊接技训练为核心,确定焊接技能所需要的知识内容(包括焊接专业基础识、焊接专业知识和相关焊接工艺知识),按照焊接技能的特点和类,建立若干个教学功能模块,将焊接理论教学和焊接技能训练有机地结合在一起 完成教学任务。[1]模块化教学改革主要从如下几方面着手。

2.1模块体系的建立

模块体系由必修模块、选修模块、企业模块组成。体系建立要突出技能训练的地位,按国家职业标准要求的核心能力培养学生技能。所以必修模块紧紧围绕职业技能考试,以学生获取“双证”为目标构建。如手工电弧焊、钨极氩弧焊必修达到实纲要求。选修模块根据学生个体情况组织。因材施教。学生会在不同的教学模块中获得针对性的组织教学。不同的学生在不同的模块中学习程度不一。从而侧重不一并对未来职业方向初步建立规划。比如气割模块设置为选修模块。企业模块实现学校教学与社会需求的无缝连接,学校的教学体现“真实的生产情景”。学生的学习与未来的工作岗位不拖钩。各模块还能根据国家标准、实际情况调整。体现模块教学的灵活型优势。

2.2模块体系的实施

高职教育在三年的教学时间安排上以“2+1”实现。在两年的校内学习中,如何有效的保障学生的实习时间,使学生的实践训练既有别于技工学校理论少、实习长的情况。又能切实成为“应用型”人才,完成各模块的学习。成为一个必须考虑的问题。焊接技术及自动化专业实施过程中先设置了学生每学期有固定的实习阶段安排,在该阶段内,学生每天按实训中心作息时间进行实习。这样有利于集中组织、全力投入。对较复杂或特定模块能加强训练。在学生考“焊工等级证”前也组织集中实习。从实际情况上来看,“攻关”效果明显。除集中组织实习时间外。在一些专业课程中实行“理实一体化”教学。一些模块可穿插在这些专业课程中组织。这样既增加了实习时间,又能为理论与实践的联系创造了“突破口|”。这些专业课程如“焊接方法与设备”,“焊接结构生产”等。而第三年的企业实习是企业模块实现的重要途径。

3.焊接实习要体现“银领”教育

技能训练是核心,但高职教育还要有其特色,要体现知识的“应用型”。无实践仅有知识不符合高职要求,然而只会操作而不具备分析、思考能力也不是我们所要培养的“银领”人才。只会一味按固定模式操作,无一定理论基础,遇到新问题就不知变通,这样的人无法适应现代加工工艺快速发展的要求。我们要培养的是具有发展潜质的高技能人才。

3.1焊接实习与焊接工艺相关理论的“一体化”

如“金属焊接原理”、“金属焊接性”、“弧焊电源”、“焊接结构生产”等课程理论部分已经讲解了如何选择电源极性、热输入、接头形式等工艺参数及原因分析。在焊接实习中于具体金属、具体电源让学生制定工艺方案,再在实习中检验、修正工艺方案。在设计好的实习模块中逐步培养和提高学生综合能力。

3.2焊接实习与其它课程的联系性

焊接实习是焊接技术及自动化专业中一个重要的教学环节。要把实习与其它课程联系起来,而不片面、孤立的看实习环节。 焊接实习前学生所需的材料加工由机械制造基础加工而得,学生实习加工后的工件也能为课程“工程材料”做金相分析用。如何检验工件也是“焊接质量管理与检验”课程的教学任务之一。尽量以实习模拟生产实况,随着实训中心向“生产型”的转化,焊接技术及自动化专业要以焊接实习为主体辐射影响其它机械、材料类课程实习。培养学生全面工程能力。学生未来的工作岗位未必一定从事焊接操作,可能从事下料、检验。这样的实习体系有利于学生全面发展。

4 通过“校企合作”模式进行实习改革

自动化焊接技术论文例9

焊接作为钢结构构件的主要连接方式之一,焊接质量的好坏将直接关系到整个工程建设的质量和安全,而焊工是整个焊接环节实施的直接或间接参与者,是控制焊接质量中的重要一环。而开办焊接这一专业的高校很少,培养的焊接专业人才面对这一庞大的、技术水平参差不齐且流动性极强的从业人员队伍,尽快建立完善的人员技术资格培训与考核体系,是目前行业亟待解决的问题。在此,本文着重讨论了船舶焊工的现状以及焊工考试培训等方面的问题。

一、船舶焊工概况

1.船舶焊工的分布及来源

[JP3]中国的大多数船厂遍布环黄渤海工业区、长江三角洲、珠江三角洲,船厂对焊工需求量较大。目前我国的船舶焊工基本上都是从农村招来的民工,他们的文化素质较低,对焊接技术了解很少,尤其是对船舶焊接工艺规程的实施是很不理想的。

2.船舶焊工所面R的职业病

不同的焊接方法都不同程度地导致环境污染,继而对焊工的身体造成伤害。常见的污染伤害有焊接过程产生的有害气体、烟尘污染、弧光辐射、电磁、噪声污染伤害。电焊工的平均受教育程度低,职业卫生知识较为薄弱,不能准确了解电焊中对人造成健康危害的职业因素,防护意识淡薄。在焊接中能记得带劳保用具并能正确使用的焊工较少,并且越是工龄长的焊工,越是抱着得过且过的心态,对劳保用具的穿戴也更为随意,这对焊接事故的发生也埋下了隐患。焊工中由于很多都是外包的临时工,焊工大都没有签订人身意外伤害等保险。

二、船舶焊工资格考试

1.船舶焊工考试所存在的问题

[JP2]船舶焊工考试包括理论考试和焊接考试,其中理论考试存在较大问题。众所周知,焊工的文化知识水平普遍较低,自身不重视理论的重要性,在参加理论考试的时候基本走个过场,舞弊行为较多,理论考试难以达到预期目的。焊工资格考试仅仅局限在板、管对接焊上,其他基础知识和基本技能没有体现出来。但是现在企业生产中简单板对接焊技术应用较少,相反焊接维修、焊接工艺技术在生产应用非常广泛。

现在的焊工资格考试主要以手工电弧焊、二氧化碳气保焊和埋弧焊为主,随着焊接技术的快速发展,焊接方法也越来越多,焊接设备也更加先进,例如搅拌摩擦焊、激光焊、机器人焊接、高温钎焊等。这些先进焊接方法和技术已经被许多船厂应用,焊考委也理应对这些先进焊接方法进行相关培训并组织考试,规范焊接行业的各项操作规范。

2.船舶焊工考试改革

(1)理论考试的改革

焊工理论考试要更加贴近实际。焊工的文化水平普遍较低,可以将先前闭卷考试的模式变为网上答题,网上考试试题全为选择题,试题从题库中随机抽取,考生可在考前登录题库进行练习。这种考试形式灵活多变,更贴近实际,有助于参加考试的焊工学习焊接知识,使其理论水平真正得到提高。

(2)新型焊接方法考试

第一,摩擦焊。常见的摩擦焊有惯性摩擦焊和搅拌摩擦焊,焊接过程不消耗焊接材料,焊接时无烟尘污染。这两种焊接方法操作简单易懂,对焊工的操作技术要求不高,属于焊接操作工种,只需焊工熟练装配工件,调试参数就可进行焊接。焊后进行评定也较为简单。

第二,钎焊。钎焊变形小,接头光滑美观,适用于精密仪器的加工,如蜂窝结构件、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊设备操作简单,属于焊接操作工种,需要焊工熟练掌握操作步骤,即可参加考试。

第三,激光焊。激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊接表面所产生的热量进行焊接的高效精密焊接方法。激光焊接操作复杂,属于焊接技术工种。每次进行焊接时都需调整焊枪,更换相应的焊丝,调整工装位置,激光焊焊枪固定在焊接机器人机械臂上,因此对操作人员的要求非常高。

第四,机器人焊接。机器人焊接分两种,一种是点焊机器人,点焊机器人操作简单,属于焊接操作工种;另一种是弧焊机器人,要求操作人员熟练掌握机器人编程,操作机械手臂完成焊接,这属于焊接技术工种。考试时要求考生完成焊接程序的编写,寻找合理的焊接参数完成焊接。

船舶焊工资格考试的改革将改变焊工学习内容和考试内容相脱节的局面,显著提高焊工的理论知识和焊接水准,完善船舶焊接考试,推动船舶焊接事业的蓬勃发展。

自动化焊接技术论文例10

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.