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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇焊接技术发展现状范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
焊接技术是以物理、化学方法通过加热、加压使金属或其他塑性材料相结合的加工工艺和联接方式。焊接技术的应用非常广泛,从基本的机械制造到航空航天,从建筑工程到微电子技术都离不开焊接技术的支撑。焊接技术的发展是人类科学文明进步和改造自然能力提高的体现,焊接技术贯穿了整个工业制造领域,对国民经济的发展意义非凡。焊接技术虽然起步时间较晚,但它的发展速度却很快,近些年,随着科技的进步和新材料的不断涌现,焊接技术更是取得了突飞猛进的发展[1-2]。下面我们就简单介绍一下焊接技术的发展情况。
1 中国焊接技术发展现状
1.1 焊接技术自动化水平较低
我国的大多数焊接仍然是采用手工焊接来完成的,长期以来焊材生产一直以手工焊的焊条为主,与国外80%的自动化焊接水平相比,我国的30%自动化水平显得如此相形见绌,这也无可厚非的拉开了我国与国外焊接技术上的距离。随着焊件复杂化得发展趋势,手工焊接必将严重影响生产发展,要想取得制造业的迅猛发展,必须发展自动化焊接,使我国成为焊接强国[3-4]。
1.2 焊接人员专业技术水平不足
人是高新技术的载体,是企业的核心力量,企业的任何发展都是以人为本的。我国的焊接技术人员对业务水平了解的太少,与行业需求存在非常大的距离,使焊接产品的质量很难得到大的提升。我国焊接技术人员具有高职称的人员太少,大多企业缺少高学历的工程师和有经验的焊接结构设计师,这已是一个不容忽视的严峻问题[5-6]。
2 中国焊接技术的发展展望
2.1 焊接材料发展趋势
焊接材料在焊接工艺中有着非常重要的作用,我国目前焊接材料产量居世界首位,但焊接材料产品结构和工业发达国家相比差距明显。焊接技术发展到一定水平后,开发新材料也逐渐进入了焊接领域工作者的视线,当下焊接材料正在从黑色金属转向有色金属,由金属材料转化为非金属材料,由结构材料转化为功能材料,由多维材料转化为低位材料,由单一材料转化为复合材料。为了解决材料高性能和可焊接性之间的矛盾,需将新型材料纳入到焊接材料中去,以提高焊接产品质量和焊接效率,进而提高焊接领域整体发展水平[7-10]。
2.2 提高焊接产品质量
焊接质量决定了焊接产品的质量,我国虽然焊接材料产量居世界首位,但焊接产品质量却相对落后。我国目前对焊接材料预处理缺少专业的体系及技术,无铅连接材料以及技术应用落后,我国应注意高端焊接产品以及特种助焊剂等方而的应用,研究更好的焊接工艺,进一步提高焊接质量,进而提高焊接产品质量[11]。
2.3 发展绿色节能焊接技术
随着科学技术的发展,经济的进步,人们越来越重视节能减排,绿色环保,焊接技术的发展也必将绿色节能放在首位,清洁生产是对焊接生产的必然要求。高效节能的焊接工艺是高焊接效率的保证。不同的焊接工艺都会对环境释放有害气体,烟尘,弧光辐射,噪声等,目前,国内外已经在研究用更为清洁且高效的焊接技术替代传统的焊接技术,使具有巨大经济效益和社会效益的绿色焊接技术真正广泛应用于不同领域,让焊接技术向简单智能的方向发展[12]。
3 结束语
焊接技术在制造业中发挥了举足轻重的作用,焊接技术的发展将不断促进制造业的发展。随着科技的进步,为了提高焊接技术水平,促进制造业发展,需要结合我国制造业实际情况,深入研究,了解焊接技术特征,制定科学有效的焊接技术发展对策,不断提高焊接技术水平,带动制造业的发展。
参考文献
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关键词:建筑钢结构;焊接技术;发展现状;趋势研究
中图分类号: TU391 文献标识码: A
引言:随着我国经济和科学技术的快速发展,我国的建筑行业已逐渐达到世界先进水平,在建筑钢结构的很多技术方面甚至已达到世界领先,然而建筑钢结构的焊接技术上仍然存在着一些不足和问题需要我们的探索与解决,同时也要对建筑钢结构焊接技术的发展趋势进行研究。
一、建筑钢结构概述
结构是建筑物的受力骨架,由基本构件和连接构成,工程应用中常见的梁、板、柱属于结构构件。钢结构 (steeltructure)是以钢材为主要材料构成建筑物的受力骨架,大型库房或者工业厂房中的变截面门式刚架 (portal fram e),多、高层建筑 (m ulti―storey and tall buildings)中的多跨多层框架,都属于平面结构体系。平面结构体系构造简单,传力明确,易于实现标准化、定型化,制作简单,安装方便,施工进度较快。大跨度房屋中的平板网架、网壳、高层建筑中钢框架 -支承结构、核心筒钢框架结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构等均属于空间结构体系,空间结构体系形式多样,易满足使用功能和建筑造型要求,缺点是难于实现标准化、定型化,制作和安装难度大。建筑行业中建筑钢结构的应用有着基础性的作用,而建筑钢结构又是以钢结构的焊接技术为中心进行的,所以建筑钢结构的焊接技术和焊接材料关系着建筑行业的质量和发展水平。
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二、建筑钢结构焊接技术现状
2.1 建筑钢结构焊接技术和焊接材料
在 20 世纪后,建筑钢结构的焊接技术经历了多个技术过度,由之前的焊条电弧焊的焊接到埋弧焊接,再由 70 年代出现的实芯焊丝以及药芯焊丝为材料的气体保护焊接技术和螺旋焊接技术,在这些焊接技术的基础上逐步发展出了现代化的建筑钢结构的焊接技术,使现代钢结构的焊接技术大大缩短了工期,提高了生产效率,为企业创造了更多的经济效益。但有时,建筑钢结构焊接不是仅仅采用一种焊接技术就能够完成,需要根据钢结构所采用的钢铁原料和焊接技术所需的原料相结合,采用多种焊接技术和工艺。
2.2 建筑钢结构焊接技术中焊接设备的应用
建筑钢结构的焊接还需要考虑焊接设备的应用,虽然我国钢结构的很多技术都已处于世界领先水平,但现阶段我国的钢结构焊接所采用的设备大都是由国外生产制造的,国内的建筑钢结构焊接设备相比,在技术性和自动化程度上远远低于国外的焊接设备,我国的建筑钢结构企业在努力学习国外的先进建筑钢结构焊接技术的同时,也在积极努力的研究探寻属于自己的更为先进的钢结构焊接技术设备。
2.3 焊接技术工作者的培养
在我国建筑行业蓬勃发展的今天,建筑钢结构所需要的焊接技术工作者也在与日俱增,也就难免会出现鱼龙混杂的情况。建筑钢结构的焊接技术有很强的专业性和复杂性,要求焊接人员有很强的技术性。虽然我国的焊接工作者很多,相应的焊接工作也能够得以顺利完成,但缺少真正优秀的焊接技术人员。因为建筑行业在我国的发展时间有限,所以与其他发达国家比起来,我国的焊接技术人员的培养、考核、认证制度还不够完善,管理和认证方式比较混乱,不能准确保持焊接人员的技术水平,也就使钢结构焊接存在着安全隐患和质量没有保证,不利于我国建筑钢结构焊接水平的整体提高。
三、 建筑钢结构焊接技术发展趋势分析
传统意义上的建筑钢结构焊接企业处于对自身发展的保障需求,势必需要在剧烈的市场竞争环境下,通过恰当且合理的技术改造与技术升级方式,谋求稳定的生存与发展。而实现这一要求的关键,即在于对建筑钢结构焊接技术的发展与推广。在此过程当中,需要重点关注以下几个方面的问题。
(1)需要逐步加大对高效焊接方法及建筑钢结构焊接工程实践的应用:
首先,需要相关工作人员不断针对焊接方法及焊接方式进行研究与完善,以提高焊接熔敷率为目的,加大对于15 k g/ h 单位以上,高效焊接技术方法的研究。与此同时,还可以通过对国外成功焊接方法(包括旋转喷射电弧高效焊接技术以及多丝焊接技术等在内)的引入方式,为自主技术的研制与成功应用提供一定的借鉴与经验;其次,可以通过适当控制接头焊接填充量的方式,一方面提高建筑钢结构焊接的工作质量,另一方面可提高工程应用中的经济效益。从当前技术发展趋势的角度上来看,应当将研究重点集中在对激光焊接技术以及氩弧激光焊接技术的应用方面;最后,需要从技术装备的角度上入手,在合理提升建筑钢结构持续焊接时间的基础之上,降低辅助操作时间。同样从现阶段的技术发展趋势上来看,需要重点关注的发展方向是:一方面,是以连续送丝为中心的自动焊接技术装备;另一方面是以成套性为主的高效焊接技术装备。
(2)需要逐步加大对于高效且优质焊接材料的开发与应用:
对于焊接材料的发展重点在于,研发与高效焊接技术相适应的,具备优越综合性能的自动焊丝、保护焊丝以及气电焊丝等。与此同时,结合我国现阶段建筑结构的用钢型号特点,需要将建筑钢结构用钢向着高强度、高耐火性、高纯净性以及高抗震性等多个方面发展。而高性能建筑钢结构焊接材料的规模性开发与应用也势必会在一定程度上推动建筑钢结构焊接技术的蓬勃发展。特别需要注意的一点是:伴随着建筑钢结构的进一步发展与完善,实芯C O2焊丝、药芯C O2焊丝、特种电渣焊材料以及气电焊焊接材料的使用总量势必会不断扩大的推升,由此也带动着上述建筑钢结构焊接材料的国产化发展与升级。
3)需要逐步加大对于焊接设备生产商的发展与进步:
独立的单纯性焊接设备生产商受到整个建筑钢结构焊接市场覆盖面较窄、在工作人员、作业资金以及应用技术等多个方面存在的缺陷问题影响,导致整个行业的发展前景不容乐观。为更好的建筑钢结构焊接技术的发展趋势相适应,需要在充分联合焊接材料以及焊接设备的基础之上,通过对现代化焊接技术工艺以及操作方式的有效综合,提高焊接设备生产商的综合性优势,为焊接技术的发展提供可靠驱动动力。
四、 完善建筑钢焊接工作人员考核制度
完善的制度和规范是对行业持续健康发展的保障,钢结构焊接工作者作为一种高技术工种,其资格认证的体系不严格,全国性统一的资格考试所包括的行业和领域较窄,缺乏统一专业的划分,不能很好的适用于现如今的建筑钢结构焊接行业,所以应建立完善的焊接工作者的考试资格认证系统。
五、结语
我国建筑行业虽然起点较低,相应的科学技术和专业的设备技能不够完善,但在近半个世纪的发展与学习中,不断的缩小与发达国家之间的差距,在某些技术上甚至已处于世界领先水平。但也需要清醒的认识到,我国建筑行业的基础和技术能力方面存在的不足,健全和完善焊接技术工作人员的培养考核制度,努力学习发达国家先进的焊接技术和理念,同时研究和发展具有自主知识产权的先进焊接技术,提高我国建筑行业的整体水平。
参考文献
[1] 李斌 .建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势 [J].科技创新与应用,2013(13).
关键词:激光焊接技术;研究现状;未来制造业
中图分类号:TG456 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)06-0011-02
21世纪是现代科技高速发展的时代,而激光技术作为目前时展中人们所最为瞩目的可击之一,其不仅仅是应用于现代军事领域,同样随着激光技术的日益娴熟以及其本身的制造工艺和应用工艺的普遍化,未来能够在更多的行业得到广泛应用,其中就包括传统制造业。由于传统焊接本身更多是依赖于焊接人员自身的工作经验以及对于焊接目标的目测实现焊接,其往往精度存在一定的偏差性,很难实现高精度项目的作业,而激光焊接无疑能够有效解决这一难题,利用激光技术准确对现有的目标进行准确的焊接,从而大大提升了焊接的准确性和有效性。未来随着工业现代化的迅猛发展,激光焊接技术有着广阔的应用空间。鉴于此,本文主要通过对激光焊接技术的内涵以及分类出发,就目前国内外激光焊接技术研究现状进行综合性、系统性的分析,并由此结合未来制造业发展需求以及激光焊接的特点,对其未来的应用以及发展进行展望。
1 激光焊接技术的内涵及分类
激光焊接顾名思义就是传统焊接技术与现代激光科技的结合,其主要是利用利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法,利用激光本身的高度聚焦,在短时间内形成强烈的脉冲,从而对材料进行加工和切割。相对于传统焊接而言,其本身精度更高,更加的灵敏,焊接小了也更高,因而适用于在材料的微小区域进行焊接。激光焊接技术借助于特定的戒指的往复振荡,将其转化为高辐射能量,并且对这一辐射能量进行聚焦,由此超过材料的燃点,最终实现不同材料之间的粘连。
从现代激光焊接的发展现状以及特点来看,其主要分为两类,一是激光深焊接,其主要是通过将大功率激光束直接投射到材料表面,利用热能与光能的转化,从而使得材料在持续照射下软化直至融化;另一类是是热传导焊接技术,与激光深焊接的主要差异在于材料表层的热量通过热传导方式继续向材料内部传送,最终实现使焊接材料合二为一。
上述两种激光焊接其主要是利用了不同能量之间的转换从而实现了对于不同材料的粘连,即实现了焊接。由于激光焊接本身精度更高,更加容易对能量进行聚焦,因而更加容易控制,且能够实现较远距离的焊接,因此其本身的应用更多的是在现代高新技术行业,例如电子器件以及仪表器件等对于焊接精度要求较高的行业,借助于其独特的优点,目前已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。而未来随着现代科学技术的发展以及不断进步,对于激光焊接的应用以及发展也变得更加的多元化,从而形成更多的分类,例如双光束复合焊、激光-MIG复合焊、激光-电弧复合焊等等,他们的出现无疑能够进一步拓宽激光焊接技术的应用领域,提升整体传统制造业的焊接效率和精准度。
2 当前激光焊接技术的研究现状
2.1 国外对其研究现状
由于国外激光技术以及制造业较为发达,因此他们早在上世纪八十年代就已经逐步开始研究以及分析如何将现代激光技术应用在传统制造业中。以欧盟、美国等西方国家和亚洲的日本为例,他们借助于自身发达的科学技术实力以及良好的制造业基础,在政府合理的引导以及财政支持下,激光焊接技术发展非常快速,特别是进入新世纪以后,已经在许多的制造业和其他行业中能够看到激光焊接结束的应用,包括电子工业、造船工业、汽车工业等等,都能够看到现代激光焊接技术的应用。并且,他们为了能够对整个技术进行合理的应用,已经初步形成了焊接技术的行业标准,从而使得其能够在一个合理可控的范围内得到应用。与此同时,为了进一步提升焊接效率,使得激光焊接技术能够更好地应用于现代大型生产,特别是大型制造业以及建筑业,西方发达国家近年来在积极研究如何提升激光焊接的效率,通过大功率激光器的研究,进一步推动和实现大功率激光焊接技术的实现,由此真正将其应用到大型制造业、建筑业甚至是军事领域,进行潜艇以及军舰的制造。
2.2 国内对其研究现状
相对于国外成熟的技术而言,我国指导改革开放之后在开始逐步接触和了解激光技术,而直到上世纪九十年代末才开始逐渐将激光技术与传统焊接应用相结合。目前,激光焊接技术研究在国内走在前列的当属哈尔滨焊接研究所。近年来,其除了进一步拓宽和研发新的激光焊接种类以及设备之外,也在积极模仿以及参照国外研究的最新动向,不断寻求大功率激光焊接技术的突破与发展。而最新的研究成果显示,他们成功克服了国内大型构件的焊接难题,这无疑标志着我国在激光焊接技术领域的重大突破,也为未来大型工程重大应用奠定了基础。
除此之外,目前国内的激光焊接技术研究还集中在激光热丝焊、异种金属焊等领域,他们都是现代激光焊接技术研究的最新课题。而国外在相关研究领域已经取得了突破,特别是德国已经初步掌握了异种金属焊的技巧和方式,而未来我国要想真正熟练的应用以及掌握激光焊接技术,将其应用到更多的领域以及行业内,无疑就必须要攻破上述课题,要进一步完善以及优化激光焊接技术。
总体而言,虽然国内的激光焊接技术与国外目前的研究以及发展进度存在一定的差距,但是随着研究的不断深入,这一差距正在被逐步缩短,未来其必然会被广泛应用于实际生产和生活中。
3 激光焊接技术的发展趋势
激光焊接作为现代科技与传统技术的结合体,其相对于传统焊接技术而言,尤其独特之处并且本身的应用领域以及应用层面更加广泛,可以极大的提升焊接的效率和精度。其功率密度高、能量释放快,从而更好的提高了工作效率,同时其本身的聚焦点更小,无疑使得缝合的材料之间的黏连度更好,不会造成材料的损伤和变形,所以焊接之后也无需进行后续处理。由此,其本身主要是应用于高新技术领域,而未来随着人们对于这一技术的了解以及掌握的不断深入,必然可以应用于更多的行业以及领域。
可以说激光焊接技术的出现,实现了传统焊接技术所无法应用领域,其能够简单的实现不同材质、金属与非金属等多种焊接需求,并且因为激光本身的穿透性和折射性,使得其能够依据光速本身的运行轨迹,实现360度范围内的随意焦,而这无疑是传统焊接技术发展下所无法想象的。除此之外,因为激光焊接能够在短时间内释放大量热量实现快速焊接,因而其对于环境要求更低,能够在一般室温条件下进行,而无需再在真空环境或是气体保护状态下。
经过几十年的发展,人们对于激光技术的了解以及认知程度最高,其也从最初的军事领域逐步扩展到现代民用领域,而激光焊接技术的出现进一步拓展了激光技术的应用范围。未来激光焊接技术不仅仅能够用于汽车、钢铁、仪器制造等领域,其必然还可以在军事、医学等等更多的领域得到应用,特别是在医学领域,借助于其本身的高热量、高融合、卫生等特点,更好的在神经医学、生殖医学等临床诊治中应用。而其本身的精度优势也会在更多的精密仪器制造业中得到应用,从而不断造福人类以及社会的发展。
参考文献
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关键词:智能控制技术;焊接机器人;应用进展
中图分类号:TP242 文献标识码:A
焊接被誉为工业“裁缝”,在现代工业生产中占据着相当重要的地位,有关研究数据表明,全世界在使用的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域,时至今日其技术己相当成熟,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。焊接机器人的应用,改善了劳动环境、减轻劳动强度、焊接性能可靠、稳定产品质量、提高升产效率,大大提升了产品焊接质量,它实现了焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化。
一、焊接机器人的发展历程
世界上第一台工业机器人是由美国人于1959年设计制造的,虽然发展较为缓慢,但是却显示出了极强的生命力。它经历了示教再现型机器人、可感知机器人和智能型机器人三个阶段。焊接机器人则经历了即示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段三个阶段。目前,国内外正在使用的焊接机器人仍然还是属于第一代或准二代的。随着各项技术的逐渐成熟,焊接机器人自动化、柔性化与智能化已成为发展的必然趋势。
二、国外焊接机器人的发展现状
随着计算机技术的不断提高和制造技术的不断发展,国外焊接机器人技术得到了飞速的发展,其准确度和可靠性不断提高,与此同时,造价却不断下降。西方发达国家也将发展焊接机器人作为研究的重点。日本仅用了10年左右的时间,便形成了自己的机器人产业,韩国的机器人发展也极其迅速,截止到2005年全世界的在役工业机器人约为914000套,日本占了其中的60%左右,大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域。尽管美国和德国等老牌工业强国在数量上不如日本,但其技术底蕴身后,制作的焊接机器人水平较高,因此在国际市场上还是占有一定的优势。
三、我国焊接机器人的发展现状
我国开发工业机器人较晚,在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究,使得我国整体落后于欧美和日本等国家,但是经过几十年的努力,仍然取得了可喜的成绩,目前已基本掌握了其关键技术,目前已经在我国建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。2005年我国新增机器人数量超过了5000台,平均每年的增长率都超过40%,主要应用在汽车、摩托车及工程机械三个主要行业,国内拥有焊接机器人最多的是上海市,占全国的19%,长春市居第二,占全国的17%。目前在我国应用的焊接机器人主要分日系、欧系和国产三类。由于进口焊接机器人价格大幅度降低,国产焊接机器人不管是从控制水平还是可靠性方面均与进口焊接机器人有一定的差距。
近年来,虽然我国焊接机器人的发展势头很快,但是整体水平和增长速度远远落后于我国经济发展的速度,与国外还有一定的差距,同时我国的劳动力成本低廉也限制了焊接机器人应用程度的提高。因此一方面必须通过引进、消化和吸收一些现有的先进技术,尽快缩短与国外的差距。另一方面应该大力发展自有民族品牌的焊接机器人,提高我国制造业在国际上的地位。
四、焊接机器人主要技术
1焊缝跟踪技术
焊缝跟踪技术就是在焊接过程中,根据环境因素的影响,调整焊接路径和焊接参数,保证焊接质量的可靠性。焊缝跟踪技术的研究以传感器技术与控制理论方法为主,随着近代模糊数学和神经网络的出现,并应用在焊缝跟踪技术中后,焊缝跟踪技术已经进入到了一个全新的时代――智能跟踪的时代。国内外很多研究机构都对对焊缝跟踪技术进行了系统的研究,并研究和设计出了很多种较为成熟的焊缝跟踪系统。
2离线编程与路径规划技术
离线编程与路径规划技术能够利用规划算法,设置机器人程序,根据焊接参数、焊接路径和轨迹完成焊接任务,其特点是智能化程度高、编程质量和效率高等,但是其缺点是还不能实现全自动编程。
3多机器人协调控制技术
有些工作单台焊接机器人完成较为困难,不能充分发挥其作用,这个时候就需要采用多机器人协调控制技术,该技术必须由若干个机器人的合作与协调来成。多机器人协调控制技术涉及面很广,包括多智能体的群体体系结构、群体行为控制等等,所有机器人在统一的控制下做相应的协调运动。随着工业生产系统向大型、复杂、动态和开放的方向发展,工业多机器人协调控制技术将成为研究的热点。
4遥控焊接技术
遥控焊接技术是指焊接机器人在一些危险、恶劣及特殊的环境中,而人在离开现场的安全环境中对焊接机器人的操作进行远程监视和控制,从而完成完整的焊接工作,它融合了多学科的知识。在如核辐射区域设备维修、深水、有毒、空间站等环境中应用较为广泛。遥控焊接技术可以说是目前最高意义上的焊接自动化、智能化。国内外对遥控技术的研究成果较多,国内哈尔滨工业大学也正在进行这方面的研究。
5焊缝识别与导引技术
目前对焊缝识别和引导主要是通过基于视觉的方法对焊接区图像进行采集,将采集到的信号传送到图像处理器进行处理,通过运算得出具体数值,精确引导焊接机器人对焊缝进行焊接。
6焊接工艺技术
目前,焊接机器人普遍采用气体保护焊方法,其他还有钨极氩气保护焊,等离子弧焊、切割及机器人激光焊等等。但是应用范围最广的还是高速、高效气体保护焊接工艺。
结语
焊接机器人在生产生活中,发挥了极其重要的作用。目前国内外都在对焊接机器人加大研究力度,其应用迎来了难得的发展机遇。从发展趋势来看,在不断向智能化和多样化方向发展,也会涉及到太空、核事故、医用、仿生等领域。
参考文献
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关键词:品牌专业建设;高职高专;焊接技术及自动化
中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)22-0248-02
高职院校品牌专业建设过程中,根据《江苏高校品牌专业建设工程实施方案》要求,品牌专业既要在全国同类专业中具有领先地位,又要能够支撑区域经济社会发展,重点建设具有行业优势、学科特色的专业。
一、品牌专业建设目标的定位
品牌专业建设要“突出优势、强化特色、创新机制、打造品牌”,重点任务为建设一流专业、造就一流人才、打造一流平台、产出一流成果,在建设过程中能够培养若干具有影响力的专业带头人和教学名师,产出一系列优质教学资源,专业毕业生就业竞争力处于全国领先水平,国际职业资格证书获取率达国际先进水平。
通过对国内外相同或相近专业建设情况的分析,对照江苏省教育厅关于江苏高校品牌专业建设的要求,结合焊接专业的发展现状和建设基础,在品牌专业建设过程中主要围绕着培养省级标准的教学团队和教学名师、建设“中国制造2025”要求的焊接自动化实训系统、建设国家级标准的共享型多功能的专业教学资源库、进一步加深国际交流与合作,完善国际职业资格培训体系,培养具有国际职业资格证书的专业高素质人才等方面进行;同时发挥品牌专业的优势,建立区域共享机制,在国内高校同类专业中起引领与示范作用。
二、品牌专业建设的目标
1.教师发展与教学团队建设。构建“一体两翼、师德贯穿、阶梯递进”师资队伍培养工作机制,培养省级标准的教学名师,塑造行业内具有影响力的专业带头人,提高具有国际职业资格证书的专业教师数量,提升专业教师国外交流的比例,专业教师实现“双师”素质轮训全覆盖,建设省级标准的专业教学团队。
2.课程教材资源开发。建设“全面素质教育和国内外标准”融入的专业课程体系,实现学生职业技能、职业素养同步发展;创新校企合作开发课程资源运行机制,实现教学内容与职业标准深度融合;校企合作共建国家级共享型多功能专业教学资源库;完成采用企业典型产品设计成教学项目的特色教材。
3.实验实训条件建设。制定校企共同建设“多位一体”的实训基地运行管理制度,实现校企合作协同育人,建设“中国制造2025”要求的自动化焊接实训体系,打造全国知名的焊接技术服务平台。
4.学生创新创业训练。建设内外结合的人才质量评价机制,建成学生综合素质培养与测试平台;建设学生创新创业实践基地,成立由专业教师组成的创新创业指导团队,学生“三创”能力显著提高。
5.国内外教学交流合作。完善国际职业资格培训体系,开展国际焊工等国际职业资格的培训工作,提升毕业生取得国际职业资格证书比例,为海外建设项目培养高技能人才;培养国外留学生、海外交流生和国内交换生,将行业国际标准融入专业课程建设当中,建设国际标准深度融入的专业课程。
6.教育教学研究与改革。深化分类培养、分层教学的学分制改革,开展学分互认的探索与实践;建立校企协同育人机制,开展“现代学徒制”教学模式的探索与实践;运用现代信息技术,升级“项目化”教学改革,打造“升级版”专业核心课程。
三、品牌专业建设的重点
1.创新“全方位、多层次”的人才培养模式。加强与中职学校的合作与交流,开展中高职衔接“3+3”人才培养模式;加强与普通本科工程型教育衔接,开展“3+2”人才培养模式;与大中型企业合作,开展“现代学徒制”人才培养模式;总结国际合作办学和专业教学经验,吸取国际职业教育的成功经验,开展国际交流与合作,探索国际合作办学。
2.创新“全面素质教育教育和国内外标准”融入的课程体系,建设共享性专业资源库。将全面素质教育贯穿人才培养全过程,紧跟国内外先进焊接技术发展,将国内外最新的标准及时融入课程教学内容。按照国家职业教育资源库建设指南和相关技术规范开发基于“微资源”的专业教学资源,以“微课”建设为中心,辅之进行“微测试”、“微技能”等类型的“微资源”建设,同时以焊接专业典型工作岗位能力要求和专业主干课程二条主线编排资源,对接行业企业,建设专业、课程和素材三级教学资源,校企合作共建共享型多功能焊接专业教学资源库。
3.构建国家、行业、国际资格贯通的“立体化”培训体系。建设焊接机器人工作站,按照“中国制造2025”创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展的要求开发自动化焊接实训系统;加强与德国杜伊斯堡焊接培训中心合作,完善国际职业资格培训体系,构建国家、行业、国际资格贯通的“立体化”培训体系,培养具有国内外职业资格的教师和学生;搭建“政校企”融合的科研平台,建设专业教学团队、科研团队和创新创业教师团队,增强学生的创新能力和创业能力,为地方经济转型升级培养高素质的技术技能型人才。
四、品牌专业建设的措施
关键词:车身钢板;激光焊接技术;加工性能
1前言
车身的制造需要同时考虑技术可行性、经济性和生产周期等特定要求。产品品质、制造周期和制造成本是衡量车身制造水平的主要指标。在汽车制造企业中,最为核心的生产流水线是车身生产流水线。历经上百年的发展,通过长期的生产实践积累,冲压、焊接和涂装等车身制造技术已基本成熟。国外汽车企业在车身设计制造方面广泛采用最先进的设计制造技术进行全新开发和超前开发,使得创新车型越来越多,车身开发周期越来越短。轻量化设计、模块化设计和绿色设计是车身设计的发展方向,而智能化、精密化和敏捷化是车身制造技术的主要发展趋势。
2我国车身制造技术
我国汽车工业随着多年发展已形成相当规模,汽车车身生产制造水平也有了极大的提升,但与世界先进水平相比还有很大的差距。国内汽车车身覆盖件冲压工艺尸和冲压件成型过程的计算机模拟技术目前已经开始推广,但与国际先进水平相比还存在明显差距在我国仅有少数企业在成型过程模拟做了初步尝试,还没有进行深入系统的开发而国内开发的模具设计和成型过程模拟软件的实用性较差。
在焊装技术和涂料方面, 虽然有些企业也采用了一些当今国际先进水平的新设备,但总体仅相当于欧美年前的水平。激光焊接等先进技术的关键设备几乎全部依靠进口。涂装技术与国际水平的差距在不断缩小,但发展很不均衡。就涂装质量的保证而言,几大轿车生产企业虽然已经达到国际水平,但综合比较仍有较大的差距,主要体现在清洁生产技术方面就汽车涂装生产关键装备技术而言,我国可能在今后相当长的时间内主要依赖进口。
我国汽车车身制造技术的差距主要表现为生产设备的落后,先进的冲压、焊接和涂装工艺所需的关键设备基本上都依赖于进口。而研发投入不足、研发人才缺乏等因素造成的汽车车身制造装备自主开发能力薄弱是其主要原因。针对我国汽车车身制造技术方面存在的差距和问题,汽车生产企业应该采取"学习跟随一吸收消化一局部超越"的技术竞争策略,时刻跟随前瞻性技术发展的最新动态,掌握技术发展的主动权[1]。
3激光焊接技术
车身激光拼焊工艺具有下列优点:第一,减少了结构件质量及材料消耗;第二,减少了零件数量,特别减少了垫板及其他一些加强元件;第三,提高了车身尺寸精度,简化了结构件及装配件的几何形状,使得可以对其制造公差进行优化;第四,提高了车身质量稳定性及结构可靠性,因为这种车身能轻松地使车身在静态负荷、冲击负荷及变荷下保持强度均衡;第五,减少了连接密封处理工作量,因为传统搭叠焊接方式点焊及断续焊已经被拼焊所取代;第六,极大地提高了车身部件及整个车身的耐腐蚀能力;第七,在改善车身质量的前提下,减少了装配工作量,而且还减少了成型工具、冲压机的工装投资以及运输、储存金属材料的费用。图1所示为汽车车身中的各种激光拼焊板,焊接生产步骤[2]如下:
1. 第一步根据车身不同部位的性能要求,设计车身部件或拼板,以使车身各个主要截面区保持均衡的强度,合理地使用薄板材料的物理--化学性能,使焊缝位置适当并使它在冲压时受到的拉力最小,力求最经济裁料、以提高金属材料的总使用率, 减少材料浪费。
2. 第二步选择拼板材料。
3. 第三步,把金属板材或者金属带材裁剪成预定尺寸及形状的板件。
4. 第四步,激光拼焊。
5. 第五步, 检验拼焊板。
6. 第六步, 冲压拼焊板, 制成汽车车身成品件。
4高强度钢加工性能
汽车车身用高强度钢及其他材料主要是通过冲压成形、焊接组装成车身。因此,高强度钢的冲压成形性、焊接性等加工性能也是评价汽车车身用高强度钢的主要依据。在此,通过与普通低碳钢(Mild Steel)对比,对强度较高、碳当量较高的两种具有代表性的汽车车身用高强度钢板(780 MPa级DP钢和980 MPa级TRIP钢)的冲压成形性、焊接性进行分析与探讨。
1. 高强度钢板的冲压成形性。成形极限被认为是材料的成形性能指标。图2显示了普通低碳钢、780 MPa级DP钢、980 MPa级TRIP钢的成形极限曲线。
由图2可见,与普通低碳钢相比,两种高强度钢的成形极限相对较低,可其绝对值仍然较高。由于在实际运用中,大部分成形复杂的拉伸件、胀形件一般采用IF钢或BH钢。所以这样的成形极限足可保证其具有良好的成形性。因为超高强度钢(590 MPa级以上)的强度很高,导致出现冲压成形后回弹较大、零件精度较低的问题。最近,针对超高强度钢的复杂成形提出了温间冲制工艺,即含碳量约0.25%的超高强度钢板冲压成形时,进行900 ℃加热,等材料完全奥氏体化后再冲压成形,然后在冲模中冷却、淬火使其产生马氏体。利用温间冲制工艺可获得1 500 MPa以上强度的尺寸合格的零件。当然,随着1000 t以上超大型压力机的使用,超高强度钢的冲压加工将会更加容易。
2. 高强度钢板的焊接性[3]。电阻点焊是汽车车身焊装的主要焊接方法,所以汽车车身用高强度钢板的点焊性是其重要性能之一。图3显示了1.0 mm厚的普通低碳钢、780 MPa级DP钢、980 MPa级TRIP钢的可焊范围(Acceptable welding range)。
由图3可见,两种高强度钢与普通低碳钢一样,其可焊范围随焊接时间的变化较小,但是当焊接电流变化时其可焊范围却显示出不一致性;两种高强度钢几乎与普通低碳钢一样,当焊接电流大于14.5 kA时,因电极的主要成分铜与钢板发生冶金反应而造成电极头出现蚀坑、电极粘着(Pick-up)现象。根据焊接标准,可焊参数范围的上限是点焊时发生飞溅(Expulsion)所使用的参数,下限则是获得5t 1/2 mm(t 为钢板厚度)的最小可接受溶核直径(Nugget diameter)时的焊接参数。虽然780 MPa级DP钢板和980 MPa级TRIP钢板的可焊范围上限(约8.6 kA)与普通低碳钢的可焊范围上限(约11 kA)相比较低;可是由于受材料的比热、电阻率、热传导系数等物理性质的影响,两种高强度钢在较低的焊接电流(约5.7 kA)下能获得直径5mm的最小可接受溶核,使其可焊范围下限比普通低碳钢的低。
5结论
正是由于激光焊接工艺及金属加工技术的飞速发展,冶金公司同汽车制造商才一起找到了一条新的更有效降低汽车质量的途径。高强度钢拼焊板及铝拼焊板将是制造未来新型汽车超轻车身的基础材料。由亚、欧、美个冶金公司共同参与、业已完成的国际超轻车身联合开发项目已经取得巨大成果,所开发的超轻车身的质量比类似批量生产的车身轻,它所用的高强度钢已经超过,更重要的是,在这种车身上的结构件是用拼焊板冲压而成的。高强度钢板的使用,既可以保证汽车车身整体强度、安全性,又可以减轻汽车自身质量,节约能耗、降低排放并改善环境。目前,为了充分发挥材料的性能,根据零部件使用性能的要求,已研制出多种汽车车身用高强度钢,并由此推动新技术、新材料、新工艺和新产品的研发。
参考文献:
[1]方海峰. 汽车车身制造技术发展现状及趋势分析 [J].制造技术与材料,2009,第28期:12-14.
[2]张少华. 激光焊接技术在汽车车身制造中的应用 [J].汽车制造与装备, 2005, 4: 59-62.
关键词:机械制造技术;发展现状;发展趋势;制造业;制造管理;产品设计
随着我国经济逐步全球化,各行各业带来不同的发展机会,我国机械制造业也遇到了前所未有的发展契机,目前我国经济正处于发展的重要阶段,针对机械制造行业也提出来全新的发展要求,机械制造国际化是目前我国机械制造行业所面临的全新的发展挑战,只有通过技术人员不懈的努力和研究,才能使我国器械加工制造行业快速与世界接轨。
1机械加工制造技术的实际现状
先进机械制造技术通过冷热交替加工技术、加工制造环节、质量检测环节、物流配送环节、产品生产设计、原材料采集应用等环节进行一体化设计,并通过现代化计算机信息技术和虚拟技术的使用促进了生产工艺正规化,有效优化技工生产方案,能够有效预测生产瑕疵环节并且加以预防。我国的加工工艺研究过程已经从传统经验判断逐渐改变成定量数据分析,从单元板块技术演变成了集成化制造技术,逐步向智能化转变,通过不同档次的自动化机械制造技术系统的开发应用,促使我国目前的制造行业不断发展,但是与其他发达国家相比还是有一定的差距。
1.1制造管理
发达国家基本采用计算机信息管理系统,并且重视组织管理体制的建立,在生产过程中能够严控准时生产概念(JIT),并且保有敏捷制造加工、精细化生产等先进的管理理念,我国目前缺少大型加工制造企业,多数小型企业还处在经验管理理念掌控过程中。
1.2产品设计
发达国家的产品设计环节基本依据全新数据进行合理设计,并且通过计算机设计系统进行无图纸设计和生产。
2机械加工制造技术的未来发展趋势
2.1集成化制造技术
集成化制造技术是计算机技术有效应用的表象,通过现代化生产管理技术、先进的加工制造技术、全新的网络信息化技术、自动化的加工生产技术等方面的运用,能够将企业中全部生产活动信息进行有效汇集,并且实现了人性化、智能化管理生产系统,主要着重于信息汇集和共享,将网络信息数据库中的信息和机械加工生产计划进行统一匹配和运行,通过整个技术的实际发挥,能够促进产品质量的大幅度提高,并且大大缩短了生产周期,真正促进了我国机械加工制造行业的快速发展。
2.2精密化制造技术
现代化高科技产品主要通过高精度的加工制造工艺进行,主要分为精密加工工程、超精密加工工程、微细加工工程和全新纳米加工技术等先进技术。精密和超精密的加工制造技术的快速发展,能够有效提高机械制造行业的生产精准度和加工技术,有效提高了产品质量和性能,增加了机械产品的核心竞争力。
2.3智能化
智能化的加工制造生产技术应用是时展的必然结果。智能加工制造技术的应用能有效地将人工智能融入到机械加工制造各个环节中,并且逐步取代机械加工制造系统中的脑力劳动。加工制造过程中系统自动设定运行状态的安装,能够将外界环境干扰和内部生产自动形成具体参数,并且有效设定最佳生产状态,快速促进了我国机械加工制造技术的全新发展。
2.4标准化加工制造生产随着我国机械加工制造要素的不断发展,加工制造行业的标准化要求也越来越高。标准化加工能够促进企业的技术经验交流,增强企业的竞争力,并且促进企业正规化发展。随着制造技术不断地完善,制造标准也在不断改变,并且通过标准完善能有效为我国机械加工制造技术的发展引向全新道路。
2.5网络化信息通信技术
全新网络化信息通信技术的迅速应用和普及给机械加工制造企业带来重大的发展变革,产品的外观设计、原材料选购、零件加工制造、市场开发和销售都可以通过网络化信息通信技术完成,实现了跨国界合作,网络信息通信技术的不断发展能够有效促进信息技术的相互交流,并且在产品的研究开发和生产管理方面得到了加强,有效提高了我国企业的核心竞争力。
2.6全球化制造环境
随着我国经济不断发展,各行各业在不同领域也受到国际化市场环境的冲击,加大了国际社会对我国机械加工制造行业的冲击和竞争,如果不能够创新全新的机械加工制造技术,会直接影响我国机械制造行业的发展。目前网络信息技术的不断发展也促使我国机械加工行业与国际社会的不断合作和竞争,也进一步刺激了我国制造技术的不断发展,加工制造技术标准化是全球的机械制造行业所面临的全新课题,只有不断完善我国的加工制造生产技术,才能主导行业发展,符合社会发展需求。
2.7虚拟化制造技术
虚拟化制造技术是指机械加工制造技术中的设计环节,通过模拟实际操作技术和制造技术的使用能够加快产品的研发速度和开发风险,通过虚拟化制造技术设计产品能够有效地将产品的内部结构和性能通过仿真技术淋漓尽致地展现出来,能够优化产品的自身性能,并且有效节约开发成本。虚拟化制造技术包含了产品的仿真运动操作、仿真环境干扰操作、动力实用性、外形设计方案、机械强度和硬度的测试和计算等方面。在加工制造过程中通过虚拟制造技术进行产品的生产和检测,能有效检测出产品的性能和缺陷,并给予合理生产计划方案,有效优化产品加工工艺环节,促进了产品质量的有效提高,使机械加工生产过程更加合理化、科学化。
2.8绿色环保制造技术
绿色环保制造是通过环保生产过程(比如环保工艺设计、环保材料使用、环保设备投入、环保工艺技术、环保制造管理等方面)生产出绿色环保的机械产品的过程。产品在使用结束后能够通过渠道进行回收再利用,通过采用环保制造能够有效减少机械制造行业对于环境的污染,并且能够将生产材料和加工能源最大限度地利用,从而降低了生产成本,直接创造了经济效益,在未来的机械加工制造行业采用环保自动化系统应该主要考虑到长期可持续发展的战略方针。目前我国采用的环保制造技术有以下三个方面:
2.8.1精密成型加工制造技术。精密成型加工技术包括精密铸造类的数模精密加工成型铸造技术、刚型铸造精密成型技术、精密加工锻造技术、精密焊接技术和切割技术等方面。目前,精密成型技术生产加工的小零件已经不需要车削或加工余量极小,精密成型配合磨削加工将取代大部分中小零件的车削加工。
2.8.2无切削液生产加工法。无切削液生产加工法主要是应用在机械的加工制造方面,无切削液主要能够简化生产加工工艺,并且有效节约生产成本,消除了冷却液的使用所产生的系列问题,比如废液排放的问题。
2.8.3急速成型操作技术。在零件加工技术中,通过对传统加工技术的突破,能够改变传统的制作工艺,并且采用了累计原理设计出全新的加工制造技术,例如分体快速制造法、熔化沉积成型制造法等。通过这些技术的不断完善,能够节省原材料和能源的消耗,还能缩短生产周期,直接减少了加工成本,并且对于环境保护起到了至关重要的作用,所以将这些技术都归类为绿色环保制造工艺。
3结语
我国的机械制造技术在不断的研讨和发展过程中,通过管理工作人员和技术科研人员的不断开发促使我国的机械制造技术的发展道路更加顺畅,根据机械制造业技术的不断发展能够逐步拉近了我国与现代化发达国家之间的技术差距,我国技术团队在不断优化自身专业素养和技术的同时也不断完善技术开发领域的全新课题,实现我国机械制造行业快速、稳定的发展。
参考文献
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