工程机械焊接结构的变革与发展与创新

　　摘要：在市场经济愈演愈烈的竞争中，为了迎合市场需求，大部分机械厂商进行了转型升级，对焊接技术进行改革与创新，促使焊接技术与焊接设备具备先进性与可靠性，从而使产品质量和焊接效率得到有效提高。本文将从焊接结构的变革着手，对工程机械焊接技术发展与创新思路展开探讨，旨在为相关工作人员提供参考。

　　关键词：工程机械； 焊接技术； 发展； 创新；

目录

　　1工程机械焊接结构的变革…………………………………………………………………………1

　　1.1具备可焊性…………………………………………………………………………2

　　1.2耐磨耐冲击性较高…………………………………………………………………………2

　　1.3耐疲劳性强…………………………………………………………………………2

　　2工程机械焊接结构件外观的等级要求…………………………………………………………………………3

　　3工程机械焊接技术的发展与创新…………………………………………………………………………4

　　3.1焊接材料的发展…………………………………………………………………………5

　　3.2焊接技术的创新…………………………………………………………………………5

　　4工程机械焊接技术的发展方向…………………………………………………………………………6

　　4.1充满人性化…………………………………………………………………………7

　　4.2机械数字化…………………………………………………………………………7

　　4.3生产环保化…………………………………………………………………………7

　　5结语…………………………………………………………………………8

　　参考文献…………………………………………………………………………9

　　1 工程机械焊接结构的变革

　　随着社会的快速发展，以及工程机械行业的不断细分，随之开始严格要求产品的功能性、工况针对性等方面，工程机械产品也开始向轻量化、大型化升级转型，同时也对焊接板材提出了高要求、高水准，促使其耐用性与可靠性得到有效保障，这就导致了焊接板材经历了一系列的发展过程，从"低碳钢发展到低合金钢，再升级到高强度钢",同时，对其节省能源和延长寿命也做出了严格要求。

　　1.1 具备可焊性

　　工程机械中较为关键的结构件普遍使用焊接手段实现，以此来确保焊接接头的质量问题，因此，要使用具有较高可焊接性的钢材，在选用这类钢材时，要保证其中碳的含量较低。另外，在选用一些耐用钢材时，要求耐用钢材的冷裂纹敏感系数（即Pcm）要≤0.32,同时，耐用钢材中的合金元素种类必须较少且含量较低，促使其具备较高的可焊接性能[1].

　　1.2 耐磨耐冲击性较高

　　对工程机械工况进行分析，发现其情况较为特殊，不断与工况介质产生冲击或摩擦的现象，如推土机想要确保移动岩石工作得以顺利进行，需要结构件用钢的质量有所保障，必须要有足够的耐磨性和低温冲击性。一般情况下，这类钢材都会加入2种以上的合金元素，如Mo、V等，以此对钢材的性能要求作出有力保障。

　　1.3 耐疲劳性强

　　分析工程机械产品展开作业时的工况，普遍呈现出来大多都是"往复循环式",因此，要求工程机械的耐疲劳性与耐腐蚀性应具备较高的水准。

　　2 工程机械焊接结构件外观的等级要求

　　所谓的"等级要求"是指工程机械焊接结构件在对外观质量进行有效控制时的标准依据。负责生产工程机械焊接结构件的相关企业，要以外观质量为参考依据，对质量控制进行划分等级，并对工程机械各种焊接结构件外观制定出科学合理的质量等级，在满足了焊接结构件外观的生产工艺需求时，还要对焊接结构件的可靠性与经济性做出保障。对焊接结构件划分质量等级时，应对一些需要重点关注的元素深入分析，如：表型形态、质量特征、焊缝等，促使焊接结构件的外观质量水平得以综合提高。在控制焊接结构件的外观质量时，应针对不同的质量等级要求制定出相应的技术规范，将技术中的各种参数深入分析并细化，为焊接结构件在生产外观过程中提供数据参考。纵观我国当前的工程机械制造企业，在控制结构件的外观质量时，都提出了较高的要求。由此可见，质量控制对于结构件外观处理方面占据了十分重要的地位，更为焊接结构件外观质量的可操作性提供了有力保障。

　　3 工程机械焊接技术的发展与创新

　　3.1 焊接材料的发展

　　随着焊接结构与焊接材料的不断改革，特别是我国近年来对生态环境的要求越来越高，传统的焊接材料已经无法满足新时代下的焊接质量要求，低氢、钛钙型焊条等原焊接材料在生产产品过程中会产生高烟尘、高污染，且焊接强度低，也无法响应国家对环保提出的要求[3].但是，随着材料的转变，工程机械焊接材料已经将传统焊接材料升级为保焊、氩弧焊等镀铜焊丝，并在包装形式上选用了盘装或桶装，促使原有害发尘量得到了有效降低处理，大大推动了焊接连续性和产品生产效率的提升。镀铜焊丝是一种表面镀有铜粉的焊丝，有效避免了焊丝容易氧化的现象发生，但其在焊接生产过程中容易形成较大的烟雾，且焊丝表面的镀铜容易脱落，导致电嘴发生堵塞等情况，致使焊接工作环境污染大、焊接效率难以提升。

　　但是近年来，由于科技的不断发展，研发出了一种无镀铜焊丝，具有较好的焊接效果，并且属于环保产品，符合国家的环保要求，相较于传统的镀铜焊丝，在生产过程中还省去了镀铜的工作流程，大大降低了对环境的污染，同时有效避免了焊接生产时铜烟雾对人身体的损害，无铜焊丝还具有飞溅小、稳定性好等特点，有效保障了焊接工作人员的身心健康，但目前在我国的工程机械行业内，还没有得到广泛应用[3].工程机械制造企业通过开展大量的试验，从开始研发无镀铜焊丝到开始生产、应用，对影响工艺稳定性因素深入研究，通过各种测试、试验，促使无镀铜焊丝具备了超高的焊接稳定性能。焊接材料的发展，不仅大幅提高了焊接质量与生产效率，同时还有效降低了焊接的综合成本。

　　3.2 焊接技术的创新

　　工程机械中的结构件普遍都是中厚板件，近年来生产企业进行焊接作业的首选板件是CO2气保焊工艺，CO2具有焊接效率高、焊接过程中变形几率小、质量稳定性高等特点。但是，随着不断提高的熔化极气体保护焊以及不断优化的焊接材料制造质量，逐渐展现了CO2气保焊在焊缝过程中成型效果差、焊接飞溅大、焊丝利用率不高等各种缺陷，并且在焊接作业后会产生大量的修磨焊渣、焊豆，需要消耗大量的人力和工时进行清理工作，给资金成本与环境污染方面都带来了不小的损失[4].

　　为了将产品质量有效提高，降低生产综合成本，工程机械相关生产企业对中厚板材进行了全新地研究和创新，采用了全新的高速焊接HD-Pulse脉冲无飞溅技术，同时，在选择保护气体时，选用了Ar、O2、CO2等混合气体，确保焊接作业过程中形成高质量的焊接工艺，有效减少了88%的焊接飞溅物，基本达到了超低焊接飞溅标准，并提升了将近8%的力学性能，大大提升了冲击性能，为提升焊接效果提供了保障，同时还提高了96%以上的焊接熔敷率，有效降低了焊丝等生产辅料的使用概率，这种先进的无飞溅焊接工艺值得在广大工程机械企业中广泛推广使用[5].

　　4 工程机械焊接技术的发展方向

　　4.1 充满人性化

　　焊接自动化装备成为了我国当前主要的生产方式，同时还设有专门的焊接设备数据库，将操作流程及产品数据录入到数据库当中，确保后期的产品质量检查合格率高。同时，自动化系统还能控制参数，实现人机交换，当设备出现问题时，可立即切换成人工操作模式，避免造成生产系统瘫痪的后果。近年来，随着科技的发展，推动着人机交换技术也愈加完善稳定，促使焊接技术逐渐转型为人性化管理[6].

　　4.2 机械数字化

　　信息技术在我国各行各业得到了广泛地推广和使用，促使工程机械向数字化控制逐渐升级。数字化控制机械设备能将焊接标准化准确实施，将手动操作过程进行了简化，促使产品在生产过程中的稳定性和可靠性得到了保障。但是，基于我国当前的生产情况，尚未完全掌握数字化机械控制，导致了焊接技术面临了很多难题，难以准确控制大规模的焊接作业，因此，数字化机械焊接，仍需不断改善和优化，重视试验、测试环节，加快我国工业化的前进步伐。

　　4.3 生产环保化

　　随着我国环保建设理念的日益深入人心，对资源的可持续利用也加大了管理力度[7].近年来，我国也开始对环保型的焊接技术大力开展研发工作，如在能量控制方面利用了振动时效，在生产焊接结构件时，减小了焊接废渣的产生，形成了更好的节能减排效果，积极相应了国家环保理念。

　　5 结语

　　在"中国制造2025"发展进程中，高端装备制造业成为了重点发展产业之一，工程机械行业也随之迎来了全新的发展时机，在不久的将来，企业生产将完成向智能化、大型化、自动化的转型升级，提升工程机械的工况，促使工程机械焊接技术长期良性发展。

　　参考文献
　　[1]徐兴国，徐兴印。机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用研究[J].中国石油和化工标准与质量，2018,038（013）：191-192.
　　[2] 张利。推动行业技术融合促进企业创新发展中国工程机械学会工程起重机械分会第20届年会召开[J].工程机械，2018,49（010）：后插7.
　　[3]吴梅雅。机电一体化技术在现代工程机械中的应用分析[J].科技资讯，2018,16（21）：38-38.
　　[4]李明。江苏省建筑工程机械技术现状与发展趋势[J].江苏建筑，2018,193（S1）：15-19.
　　[5]张如伟，李媛，张圆圆。基于工业物联网的工程机械智能装配关键技术分析[J].科技创新与应用，2019,000（006）：139-140.
　　[6] 张燕。工程机械技术的智能化发展探究[J].建筑工程技术与设计，2018,000（031）：655.
　　[7] 许成超。工程机械焊接工艺现状与发展趋势[J].建筑工程技术与设计，2018,000（026）：468.