專(zhuān)業(yè)介紹
金屬焊接專(zhuān)業(yè)歷史
19世紀(jì)末之前,唯一的焊接工藝是鐵匠沿用了數(shù)百年的金屬鍛焊。最早的現(xiàn)代焊接技術(shù)出現(xiàn)在19世紀(jì)末,先是弧焊和氧燃?xì)夂?,稍后出現(xiàn)了電阻焊。
20世紀(jì)早期,第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)中對(duì)軍用設(shè)備的需求量很大,與之相應(yīng)的廉價(jià)可靠的金屬連接工藝受到重視,進(jìn)而促進(jìn)了焊接技術(shù)的發(fā)展。
戰(zhàn)后,先后出現(xiàn)了幾種現(xiàn)代焊接技術(shù),包括目前最流行的手工電弧焊、以及諸如熔化極氣體保護(hù)電弧焊、埋弧焊、藥芯焊絲電弧焊和電渣焊這樣的自動(dòng)或半自動(dòng)焊接技術(shù)。
20世紀(jì)下半葉,焊接技術(shù)的發(fā)展日新月異,激光焊接和電子束焊接被開(kāi)發(fā)出來(lái)。今天,焊接機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。研究人員仍在深入研究焊接的本質(zhì),繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的焊接方法,并進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。
金屬焊接專(zhuān)業(yè)發(fā)展
焊接自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
隨著數(shù)字化技術(shù)日益成熟,代表處動(dòng)地接技術(shù)的數(shù)字焊機(jī)、數(shù)字化控制技術(shù)業(yè)已穩(wěn)步進(jìn)入市場(chǎng)。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國(guó)家大型基礎(chǔ)工程,有效地促進(jìn)了先進(jìn)焊接特別是焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。
汽車(chē)及零部件的制造對(duì)焊接的自動(dòng)化程度要求日新月異。我國(guó)焊接產(chǎn)業(yè)逐步走向“高效、自動(dòng)化、智能化”。我國(guó)的焊接自動(dòng)化率還不足30%,同發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的80%差距甚遠(yuǎn)。
從20世紀(jì)未國(guó)家逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣自動(dòng)焊的基礎(chǔ)焊接方式——氣體保護(hù)焊,來(lái)取代傳統(tǒng)的手工電弧焊,已初見(jiàn)成效。可以預(yù)計(jì)在未來(lái),國(guó)內(nèi)自動(dòng)化焊接技術(shù)將以前所未有的速度發(fā)展。
高效、自動(dòng)化焊接技術(shù)的現(xiàn)狀
20世紀(jì)90年代,我國(guó)焊接界把實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化作為戰(zhàn)略目標(biāo),已經(jīng)在職各行業(yè)的科技發(fā)展中付諸實(shí)施,在發(fā)展焊接生產(chǎn)自動(dòng)化,研究和開(kāi)發(fā)焊接生產(chǎn)線(xiàn)及柔性制造技術(shù),發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造;其中藥芯焊絲的增長(zhǎng)幅度明顯加大,在未來(lái)20年內(nèi)會(huì)超過(guò)實(shí)芯焊絲,最終將成為焊接中心的主導(dǎo)產(chǎn)品。
焊接自動(dòng)化技術(shù)的展望
電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)微電子住處和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。特別是數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)和信息處理技術(shù)等單元技術(shù)的引入,促進(jìn)了焊接自動(dòng)化技術(shù)革命性的發(fā)展。
(1)焊接過(guò)程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動(dòng)化的核心問(wèn)題之一,也是未來(lái)開(kāi)展研究的重要方向。應(yīng)開(kāi)展最佳控制方法方面的研究,包括線(xiàn)性和各種非線(xiàn)性控制。最具代表性的是焊接過(guò)程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,以及專(zhuān)家系統(tǒng)的研究。
(2)焊接柔性化技術(shù)也是著力研究的內(nèi)容。在未來(lái)的研究中,將各種光、機(jī)、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)焊接的精確化和柔性化。用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備,是提高焊接自動(dòng)化水平淡的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類(lèi)焊接機(jī)械設(shè)備,以提高其柔性化水平,是當(dāng)前的一個(gè)研究方向;另外,焊接機(jī)器人與專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)路徑規(guī)劃、自動(dòng)校正軌跡、自動(dòng)控制熔深等功能是研究的重點(diǎn)。
(3)焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術(shù)的集成和焊接技術(shù)與信息技術(shù)的集成。集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的組成部分,促進(jìn)其有機(jī)地結(jié)合,可大大降低信息量和實(shí)時(shí)控制的要求。注意發(fā)揮人在控制和臨機(jī)處理的響應(yīng)和判斷能力,建立人機(jī)圣誕的友好界面,使人和自動(dòng)系統(tǒng)和諧統(tǒng)一,是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。
(4)提高焊接電源的可靠性、質(zhì)量穩(wěn)定性和控制,以及優(yōu)良的動(dòng)感性,也是著重研究的課題。開(kāi)發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運(yùn)動(dòng)、送絲和焊槍姿態(tài),能探測(cè)焊縫坡開(kāi)頭、溫度場(chǎng)、熔池狀態(tài)、熔透情況,適時(shí)提供焊接規(guī)范參數(shù)的高性能焊機(jī),并應(yīng)積極開(kāi)發(fā)焊接過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。
使焊接技術(shù)由“技藝”向“科學(xué)”演變輥實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化的一個(gè)重要方面。本世紀(jì)頭十年,將是焊接行業(yè)飛速發(fā)展的有利時(shí)期。我們廣大焊接工作者任重而道遠(yuǎn),務(wù)必樹(shù)立知難而上的決心。抓住機(jī)遇,為我國(guó)焊接自動(dòng)化水平的提高而努力奮斗。
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