自動(dòng)化焊接設(shè)備技術(shù)開(kāi)發(fā)及設(shè)備制造現(xiàn)狀與展望

高科技引領(lǐng)下的先進(jìn)焊接技術(shù)

----研究現(xiàn)狀與展望尹志紅湖南工業(yè)高級(jí)技工學(xué)校世界第一鋼鐵大國(guó)我國(guó)鋼產(chǎn)量2002年超過(guò)1.85億噸，2004年達(dá)到2.728億噸，2005年超過(guò)3.5億噸，連續(xù)10年成為世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，鋼產(chǎn)量超過(guò)了排名世界第二至四位的日本、美國(guó)和俄羅斯鋼產(chǎn)量的總和，成為當(dāng)之無(wú)愧的世界第一鋼鐵大國(guó)。

60-70%的鋼通過(guò)焊接加工成型。

現(xiàn)代焊接的特征

——焊接已成為最流行的連接技術(shù)

在當(dāng)今工業(yè)社會(huì)，沒(méi)有哪一種連接技術(shù)象焊接那樣被如此廣泛、如此普遍地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。而其中最主要的原因就是其極具競(jìng)爭(zhēng)力的性價(jià)比。

——焊接顯現(xiàn)了極高的技術(shù)含量和附加值

在人類(lèi)社會(huì)步入21世紀(jì)的今天，焊接已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。當(dāng)今世界的許多最新科研成果、前沿技術(shù)和高新技術(shù)，諸如：計(jì)算機(jī)、微電子、數(shù)字控制、信息處理、工業(yè)機(jī)器人、激光技術(shù)等，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于焊接領(lǐng)域，這使得焊接的技術(shù)含量得到了空前的提高，并在制造過(guò)程中創(chuàng)造了極高的附加值。

——焊接已成為關(guān)鍵的制造技術(shù)焊接作為組裝工藝之一，通常被安排在制造流程的后期或最終階段，因而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有決定性作用。

——焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)不可分離的組成部分

在工業(yè)化最發(fā)達(dá)的美國(guó)，焊接被視為“美國(guó)制造業(yè)的命脈，而且是美國(guó)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在”。其主要根源就是基于這樣一個(gè)事實(shí)：許多工業(yè)產(chǎn)品的制造已經(jīng)無(wú)法離開(kāi)焊接技術(shù)的使用。我國(guó)在大型焊接鋼結(jié)構(gòu)的

開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面取得可喜成就

在人類(lèi)發(fā)展史上留下輝煌篇章的三峽水利工程、西氣東輸工程以及“神舟”號(hào)載人飛船，哪個(gè)沒(méi)有采用焊接結(jié)構(gòu)？我國(guó)近年來(lái)通過(guò)焊接制造成功了一批最大、最重、最長(zhǎng)、最高、最厚、最新的具有代表性的重要產(chǎn)品，由此表明焊接在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著無(wú)可替代的重要作用。

三峽電站水輪機(jī)葉輪水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑10.7m，高5.4m，重達(dá)440噸，為世界最大、最重的不銹鋼焊接轉(zhuǎn)輪。轉(zhuǎn)輪分別由上冠、下環(huán)和13個(gè)或15個(gè)葉片焊接而成，每個(gè)轉(zhuǎn)輪需要消耗12噸焊絲。

三峽水電站的電機(jī)定子座和蝸殼電機(jī)定子座直徑22m，高6m，重832噸，是在我國(guó)焊接的最大鋼結(jié)構(gòu)機(jī)座；蝸殼進(jìn)水口直徑12.4m，總重量750噸，為世界最大、最重的焊接蝸殼西氣東輸工程中焊接的應(yīng)用航天（火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船）神舟五號(hào)發(fā)射升空“世界第一拱橋”—上海盧浦大橋

全長(zhǎng)3900m，跨度550m，為世界跨度最大的全焊鋼結(jié)構(gòu)拱橋，用3.4萬(wàn)噸厚度為30-100mm的細(xì)晶粒鋼焊接而成。

我國(guó)目前最高的摩天大樓－

上海金茂大廈采用焊接鋼結(jié)構(gòu)框架，共有88層，高420m。蕪湖湖長(zhǎng)長(zhǎng)江江大大橋橋最近近完完成成的的跨跨越越長(zhǎng)長(zhǎng)江江的的蕪蕪湖湖長(zhǎng)長(zhǎng)江江大大橋橋，，是是一一座座公公路路/鐵路路兩兩用用橋橋，，采采用用矮矮塔塔斜斜拉拉結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，全全長(zhǎng)長(zhǎng)10km，主主跨跨312m，是是我我國(guó)國(guó)目目前前跨跨度度最最大大的的公公/鐵兩兩用用橋橋，，采采用用50mm厚的的14MnNbq鋼整整體體焊焊接接箱箱型型主主桁桁。?！笆澜缃绲诘谝灰获否讽旐敗薄北北本┚﹪?guó)國(guó)家家大大劇劇院院國(guó)家家大大劇劇院院，，其其橢橢球球形形穹穹頂頂長(zhǎng)長(zhǎng)軸軸212.2m,短軸軸143.64m,高46.28m，焊焊接接鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的總總重重量量達(dá)達(dá)6475噸，，將將成成為為世世界界最最大大的的穹穹頂頂。。30萬(wàn)噸噸超超大大型型原原油油船船我國(guó)國(guó)建建造造的的最最大大載載重重量量之之一一的的30萬(wàn)噸噸超超大大型型原原油油船船，，長(zhǎng)長(zhǎng)333m，寬寬58m。半冷冷半半壓壓式式液液化化氣氣船船國(guó)產(chǎn)產(chǎn)最最大大的的半半冷冷半半壓壓液液化化氣氣船船，，總總長(zhǎng)長(zhǎng)154.98米，，型型寬寬23.10米，，載載重重量量17900噸，，其其中中3個(gè)液液態(tài)態(tài)貨貨罐罐采采用用了了厚厚度度為為30-35mm的13MnNi63低溫溫鋼鋼焊焊接接而而成成，，工工作作溫溫度度為為-48℃℃,總?cè)萑莘e積16500立方方米米。。大型型熱熱壁壁加加氫氫反反應(yīng)應(yīng)器器焊接接制制造造了了總總重重量量達(dá)達(dá)千千噸噸級(jí)級(jí)、、壁壁厚厚280mm的大大型型熱熱壁壁加加氫氫反反應(yīng)應(yīng)器器神華華集集團(tuán)團(tuán)煤煤液液化化工工程程容容器器制制造造重量量2060噸,壁厚厚337mm,外徑徑5500mm,長(zhǎng)度度60m石油油、、天天然然氣氣儲(chǔ)儲(chǔ)罐罐外形形整整體體遠(yuǎn)遠(yuǎn)觀觀內(nèi)部部焊焊接接施施工工600MW熱電電站站鍋鍋爐爐焊接接制制造造了了600MW熱電電站站鍋鍋爐爐，，其其汽汽包包長(zhǎng)長(zhǎng)30m，壁壁厚厚203mm，重重250噸空間間環(huán)環(huán)境境模模擬擬裝裝置置近年年建建成成了了一一個(gè)個(gè)最最大大的的空空間間環(huán)環(huán)境境模模擬擬裝裝置置，，它它是是一一個(gè)個(gè)大大型型不不銹銹鋼鋼整整體體焊焊接接結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，主主艙艙是是一一個(gè)個(gè)直直徑徑18m，高高22m真空空容容器器，，輔輔艙艙直直徑徑12m，如如圖圖10所示示。。我我國(guó)國(guó)發(fā)發(fā)射射的的““神神舟舟””號(hào)號(hào)載載人人飛飛船船都都曾曾在在這這個(gè)個(gè)模模擬擬艙艙中中進(jìn)進(jìn)行行過(guò)過(guò)試試驗(yàn)驗(yàn)。。北京國(guó)家體育育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢））總重量達(dá)4.2萬(wàn)噸，全部采采用中國(guó)自主主創(chuàng)新研發(fā)的的鋼材施工中的鳥(niǎo)巢巢桁架柱樓梯立面次結(jié)構(gòu)北京國(guó)家游泳泳中心（水立立方）北京首都機(jī)場(chǎng)場(chǎng)新航站樓香港昂船洲大大橋焊接機(jī)器人工工作站：各廠家使用的的焊接機(jī)械手手基本上是從從國(guó)外進(jìn)口的的，外圍設(shè)備備大部分由國(guó)國(guó)內(nèi)廠商配套套。機(jī)械手臂工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)焊接專(zhuān)機(jī)機(jī)：基本配置包括括焊機(jī)、焊接接操作機(jī)構(gòu)、、多軸變位機(jī)機(jī)、程序控制制系統(tǒng)；可選選配置包括Frontframesforwheelloader自動(dòng)焊接專(zhuān)機(jī)機(jī)焊縫跟蹤系統(tǒng)統(tǒng)、焊槍擺動(dòng)動(dòng)裝置等。與與焊接機(jī)器人人相比，焊接接專(zhuān)機(jī)操作、、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，零配件件易得，使用用費(fèi)用低，設(shè)設(shè)備可靠性高高，受到人們們的青睞。最新焊接技術(shù)術(shù)A-TIG技術(shù)鈦合金A-TIG焊焊縫截面比比較攪拌摩擦焊FrictionStirWelding高速偏轉(zhuǎn)多束束技術(shù)多束技術(shù)是指指從一個(gè)源產(chǎn)產(chǎn)生的一束電電子，以極快快的速度在不不同的位置之之間跳躍，由由于熱慣性的的存在，就好好像同時(shí)有多多束電子束作作用。多束技術(shù)根據(jù)據(jù)焊點(diǎn)的位置置和能量的不不同，又分為為多熔池焊接接、多道焊接接、多工藝焊焊接。激光束工件焊接方向激光產(chǎn)生的等離子區(qū)保護(hù)氣體蒸汽孔MIG電極電弧熔池激光MIG復(fù)合焊復(fù)合激光/熔化極氣體保保護(hù)焊–最佳組合熔化極氣體保保護(hù)焊激光焊復(fù)合:激光/溶化極氣體保保護(hù)焊激光+為什么用激光復(fù)合焊?MaterialS235JR,s:3mmPosition:PG30°°vs: 3.6m/minMIG獲得焊縫厚度度2.激激光獲得得更好的熔深深填充性電阻焊焊–孔洞補(bǔ)焊技術(shù)術(shù)雙絲MIG焊協(xié)調(diào)器

主電源

從電源兩個(gè)相互絕緣緣的焊絲,從同一個(gè)噴嘴嘴里送出,形成兩個(gè)電弧弧,在同一個(gè)熔池池里燃燒,改變了對(duì)熔池池的加熱特點(diǎn)點(diǎn).管道施工連頭頭的利器－－－－－帶有斜斜切功能的自自動(dòng)火焰鋼管管切割機(jī)機(jī)遇與挑戰(zhàn)我國(guó)已成為世世界最大的焊焊接大國(guó)，但但遠(yuǎn)不是一個(gè)個(gè)焊接強(qiáng)國(guó)。。國(guó)務(wù)院最近發(fā)發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科科學(xué)和技術(shù)發(fā)發(fā)展規(guī)劃綱要要》明確指出，現(xiàn)現(xiàn)階段中國(guó)特特色國(guó)家創(chuàng)新新體系建設(shè)重重點(diǎn)之一是建建設(shè)以企業(yè)為為主體、產(chǎn)學(xué)學(xué)研結(jié)合的技技術(shù)創(chuàng)新體系系?！白詣?dòng)化焊接接設(shè)備技術(shù)開(kāi)開(kāi)發(fā)及設(shè)備制制造”已于2005年底被國(guó)家發(fā)發(fā)改委列入《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整整指導(dǎo)目錄》機(jī)械制造工藝藝裝備領(lǐng)域的的鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)。。發(fā)展途徑國(guó)家中長(zhǎng)期科科學(xué)和技術(shù)發(fā)發(fā)展規(guī)劃綱要要提出：“自自主創(chuàng)新就是是要加強(qiáng)原始始創(chuàng)新、集成成創(chuàng)新和引進(jìn)進(jìn)消化吸收再再創(chuàng)新”。引進(jìn)、消化、、吸