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焊接自動化技(jì )術的現狀與展望

發布時間：

2025-04-21

　　目前我國(guó)的焊接自動化率還不足30%，同發達工(gōng)業國(guó)家的近80%相比差距甚遠(yuǎn)。可(kě)以預計在未來的10年内，國(guó)内自動化焊接技(jì )術的水平将以前所未有(yǒu)的速度發展。

　　随着數字化技(jì )術日益成熟，代表自動化焊接技(jì )術的數字焊機、數字化控制技(jì )術業已面世并已穩步地進入市場。三峽工(gōng)程、西氣東輸工(gōng)程、航天工(gōng)程、船舶工(gōng)程等國(guó)家大型基礎工(gōng)程,有(yǒu)力地促進了先進焊接工(gōng)藝特别是焊接自動化技(jì )術的發展與進步。汽車(chē)及零部件的制造對焊接的自動化程度要求日新(xīn)月異。我國(guó)焊接産(chǎn)業逐步走向“高效、自動化、智能(néng)化”。目前我國(guó)的焊接自動化率還不足30%，同發達工(gōng)業國(guó)家的近80%差距甚遠(yuǎn)。從20世紀末國(guó)家逐漸在各個行業推廣自動焊的基礎焊接方式——氣體(tǐ)保護焊，來取代傳統的手工(gōng)電(diàn)弧焊，現已初見成效。可(kě)以預計在未來的10年，國(guó)内自動化焊接技(jì )術将以前所未有(yǒu)的速度發展。

　　高效、自動化焊接技(jì )術的現狀

　　20世紀90年代，我國(guó)焊接界把實現焊接過程的機械化、自動化作(zuò)為(wèi)戰略目标，已經在各行業的科(kē)技(jì )發展中(zhōng)付諸實施，在發展焊接生産(chǎn)自動化和過程控制智能(néng)化，研究和開發焊接生産(chǎn)線(xiàn)及柔性制造技(jì )術，發展應用(yòng)計算機輔助設計與制造技(jì )術等方面，取得了長(cháng)足的進步。

　　(1)熔化極氣體(tǐ)保護焊逐漸取代手工(gōng)電(diàn)弧焊将成為(wèi)焊接的主流。預計未來10年内，實芯焊絲占焊材消耗量的比例會由現在的15%增長(cháng)到30%;藥芯焊絲由現在的2%增長(cháng)到20%;埋弧焊焊材也将在10%的水平上繼續增長(cháng)。其中(zhōng)藥芯焊絲的增長(cháng)幅度明顯加大，在未來20年内會超過實芯焊絲，最終将成為(wèi)焊接中(zhōng)的主導産(chǎn)品。

　　(2)高效、節能(néng)并能(néng)夠自動調節焊接參數的智能(néng)型逆變焊機将逐漸取代手弧焊機和普通晶閘管焊機，而且焊機的操作(zuò)趨向于簡單化、智能(néng)化，以符合當今淡化操作(zuò)技(jì )能(néng)的趨勢。

　　(3)在汽車(chē)、造船、工(gōng)程機械和航空航天等領域，适用(yòng)于不同場合的智能(néng)化焊接機器人較為(wèi)廣泛的應用(yòng)，大幅度提高了焊接質(zhì)量和生産(chǎn)效率。廣大焊接工(gōng)作(zuò)者為(wèi)推廣高效、自動化的焊接技(jì )術做出了艱苦的努力，并取得了很(hěn)大的發展，從而使我國(guó)制造業焊接自動化水平有(yǒu)了明顯的提高。

　　推進焊接自動化進程，學(xué)習、吸收、借鑒、提高是十分(fēn)重要的環節，應加強現有(yǒu)工(gōng)藝的學(xué)習和提高。由于現有(yǒu)工(gōng)藝多(duō)為(wèi)手工(gōng)操作(zuò)，有(yǒu)其局限性，但如果在學(xué)習的基礎上利用(yòng)現代自動化技(jì )術進行嫁接改造，往往就可(kě)以實現一定的突破。

　　焊接自動化技(jì )術的展望

　　電(diàn)子技(jì )術、計算機微電(diàn)子信息和自動化技(jì )術的發展，推動了焊接自動化技(jì )術的發展。特别是數控技(jì )術、柔性制造技(jì )術和信息處理(lǐ)技(jì )術等單元技(jì )術的引入，促進了焊接自動化技(jì )術革命性的發展。

　　(1)焊接過程控制系統的智能(néng)化是焊接自動化的核心問題之一，也是我們未來開展研究的重要方向。我們應開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(jù)代表性的是焊接過程的模糊控制、神經網絡控制，以及專家系統的研究。

　　(2)焊接柔性化技(jì )術也是我們着力研究的内容。在未來的研究中(zhōng)，我們将各種光、機、電(diàn)技(jì )術與焊接技(jì )術有(yǒu)機結合，以實現焊接的精(jīng)确化和柔性化。用(yòng)微電(diàn)子技(jì )術改造傳統焊接工(gōng)藝裝(zhuāng)備，是提高焊接自動化水平的根本途徑。将數控技(jì )術配以各類焊接機械設備，以提高其柔性化水平和質(zhì)量控制水平，是我們當前的一個研究方向;另外，焊接機器人與專家系統的結合，實現自動路徑規劃、自動校正軌迹、自動控制熔深等功能(néng)，是我們近期研究的重點。

　　(3)焊接控制系統的集成是人與技(jì )術的集成和焊接技(jì )術與信息技(jì )術的集成。集成系統中(zhōng)信息流和物(wù)質(zhì)流是其重要的組成部分(fēn)，促進其有(yǒu)機地結合，可(kě)大大降低信息量和實時控制的要求。注意發揮人在控制和臨機處理(lǐ)的響應和判斷力，建立人機對話的友好界面，使人和自動系統和諧統一，是集成系統的不可(kě)低估的因素。

　　(4)提高焊接電(diàn)源的可(kě)靠性、質(zhì)量穩定性和可(kě)控性，以及優良的動感特性，也是我們着重研究的課題。應開發研制具(jù)有(yǒu)調節電(diàn)弧運動、送絲和焊槍姿态，能(néng)探測焊縫坡口形狀、溫度場、熔池狀态、熔透情況，适時提供焊接規範參數的高性能(néng)焊機，并應積極開發焊接過程的計算機模拟技(jì )術。總之，使焊接技(jì )術由“技(jì )藝”向“科(kē)學(xué)”演變，是實現焊接自動化的一個重要方面。

　　本世紀的頭十五年，将是焊接行業飛速發展的有(yǒu)利時期。我們廣大焊接工(gōng)作(zuò)者任重而道遠(yuǎn)，務(wù)必樹立知難而上的決心，抓住機遇，為(wèi)我國(guó)焊接自動化水平的提高而努力奮鬥。