您好!歡迎來到麥格米特!

解決方案

解決方案

solution

智能焊機在工程機械行業的應用

一、工程機械概況

1、工程機械是一個國家的戰略支柱型産業。

隨著我國進入經濟高速發展、城市化快速推進的過程,工程機械也進入了大發展階段,在我國的現代化建設中占據重要地位。隨著近些年我國的發展,我國的工程機械行業已經成爲全球最大的工程機械加工和制造大國。我國的工程機械加工制造企業也從最初的技術含量較低、粗放式發展進入到發展核心技術、健康持續發展的階段。工程機械加工中機械焊接工藝是重要的核心技術,工程機械加工制造企業爲提高自身的核心競爭力,開始注重其機械焊接工藝的發展。工程機械焊接工藝的進步能夠提高機械焊接的生産效率,提高機械産品的質量和穩定性、降低生産成本等優勢。

2、工程機械是用于工程建設的施工機械的總稱。

在世界各國,對這個行業的稱謂基本雷同,其中美國和英國稱爲建築機械與設備,德國稱爲建築機械與裝置,俄羅斯稱爲建築與築路機械,日本稱爲建設機械。在中國部分産品也稱爲建設機械,而在機械系統根據國務院組建該行業批文時統稱爲工程機械,一直延續到現在。

3工程機械分類

各國對該行業劃定産品範圍大致相同,中國工程機械與其他各國比較還增加了鐵路線路工程機械、叉車與工業搬運車輛、裝修機械、電梯、風動工具等行業。廣泛用于建築、水利、電力、道路、礦山、港口和國防等工程領域,種類繁多。它主要用于國防建設工程、交通運輸建設,能源工業建設和生産、礦山等原材料工業建設和生産、農林水利建設、工業與民用建築、城市建設、環境保護等領域。 

中國工程機械行業産品範圍主要從通用設備制造專業和專用設備制造業大類中分列出來。1979年由國家計委和第一機械工業部對中國工程機械行業發展編制了“七五”發展規劃,産品範圍涵蓋了工程機械大行業18大類産品,包括: 

 (1)  挖掘机械  如单斗挖掘机(又可分为履带式挖掘机和轮胎式挖掘机)、多斗挖掘机(又可分为轮斗式挖掘机和链斗式挖掘机)、多斗挖沟机(又可分轮斗式挖沟机和链斗式挖沟机)、滚动挖掘机、铣切挖掘机、隧洞掘进机(包括盾构机械)等 

 (2)   铲土运输机械 如推土机(又可分为轮胎式推土机和履带式推土机)、铲运机(又可分为履带自行式铲运机、轮胎自行式铲运机和拖式铲运机)、装载机(又可分为轮胎式装载机和履带式装载机、平地机(又可分为自行式平地机和拖式平地机)、运输车(又可分为单轴运输车和双轴牵引运输车)、平板车和自卸汽车等。

        (3)  工程起重机械  如塔式起重机、自行式起重机、桅杆起重机、抓斗起重机等。

     (4)工业车辆    

     (5)压实机械  如轮胎压路机、光面轮压路机、单足式压路机、振动压路机、夯实机、捣固机等。

     (6)桩工机械  如钻孔机、柴油打桩机、振动打桩机、破碎锤等。

     (7)混凝土机械  如混凝土搅拌机、混凝土搅拌站、混凝土搅拌楼、混凝土输送泵、混凝土搅拌输送车、混凝土喷射机、混凝土振动器、钢筋加工机械等。

     (8)钢筋和预应力机械  

     (9)装修机械

     (10)凿岩机械  如凿岩台车、风动凿岩机、电动凿岩机、内燃凿岩机和潜孔凿岩机等

     (11)路面机械  如平整机、道碴清筛机等。

     (12)铁路线路机械

     (13)掘进机械

     (14)市政工程與環衛機械

     (15)軍用工程機械

     (16)電梯與扶梯

     (17)工程機械專用零部件

     (18)其它专用工程机械  如架桥机、气动工具(风动工具)等。 

二、我國工程機械産業分布情況:

中國工程機械産業90%集中在東部地區和湖南、四川、廣西等地區,主要生産協作配套企業也是圍繞這些地區發展的。具體包括:以徐工集團爲核心的徐州地區工程機械産業群;以中聯重科、三一集團、山河智能等企業爲龍頭的湖南長沙市工程機械産業群;以山推、臨工、方圓、小松、大宇等濟甯、臨沂、青州爲集聚中心的山東工程機械産業群;以安徽合力、日立建機(中國)、常林股份、杭叉、小松(常林)、現代、龍工、上海華建等知名企業爲代表的長三角工程機械産業群。近幾年,三一、玉柴、柳工等企業先後到長三角落戶辦廠或兼並企業,使長三角地區成爲中國工程機械行業重要的集群和産品集散地;另外,四川成都、新津、泸州産業集群;廣西柳州、玉林産業集群;廈門、晉江、泉州産業集群;京津冀豫産業集群;沈陽、撫順産業集群基地等也是中國工程機械很有發展活力的地區。

民營經濟、中小企業獲得長足發展。在“十一五”期間,以三一重工、龍工、山河智能、南方路機和改制後的杭叉集團、北方交通、南陽路德、撫順永茂等爲代表的一批民營企業,充分發揮其機制靈活、社會負擔小、自主決策能力強的優勢,善于抓住發展機遇,充分利用社會資源,已發展成爲行業的骨幹力量。在零部件行業,以江蘇恒力、方圓支撐、賽克斯等爲代表的民營企業異軍突起,正在擔當著部分關鍵零部件的攻關任務,並且已經初見成效。 

三、焊接在工程機械中的現狀

    作爲四大工藝技術之一的焊接工藝爲人類社會的發展起著越來越重要的作用,尤其對以鋼材爲絕對主材的工程機械行業來說,更是不可或缺的力量。目前,工程機械正朝著大型化、專業化、智能化發展,焊接結構件實物及外觀品質日益成爲工程機械最爲重要的工藝技術水平的標志。

    1、工程機械焊接結構件及其特點

    工程机械产品中焊接结构件占据主要位置, 一般约占整个机械设备重量的 50% 到 70% , 机械焊接结构件的质量直接关系到整个机械设备的质量 、 性能和稳定性 。 工程机械的焊接结构件主要包括车架类结构件 、 转台类结构件以及壁架类结构件三种 。 焊接结构件的设计和制造能力已经成为工程机械制造企业的重点研究内容, 这也是提高焊接质量和水平的重要组成 。随着工程机械加工行业间的竞争的加剧, 专业化 、 智能化 、 自动化已经成为目前工程机械加工生产的主要发展方向 , 这也对工程机械焊接结构件有了更高的要求。工程机械焊接件主要有以下特点:

         ①尺寸大、厚板焊接焊缝多,为了提高大型工程机械设备的使用性能,工程机械行中应用大尺寸和厚板焊接焊缝较多(如起重机单件板长已达15m、最大板厚达80~lOOm m ),这就对焊接焊缝形成的质量要求更高;

         ②高强度焊接结构件和薄板的增加, 高强度钢材的使用对减轻工程机械设备重量 、 提高工程机械设备性能帮助很大,但是这些材料焊接性能较差,这对焊接工艺和焊接设备的稳定性、 可靠性提出了更高要求(如起重机上应用的板材屈服强度已达1300M P a,未来还会用到14 0 0 M P a甚至更高强度要求的材料 ) 

         ③ 由于工程机械设备逐渐应用 于更多的行业和领域且多为重载设备,对焊缝的强度要求较高 ,如平面 I型对接焊缝 、 对称双边坡1:3焊缝 、T形焊缝及单边坡口焊缝等 。

         ④ 双边焊接需要工件变位为提高焊缝的焊接强度 , 多数关键焊缝采用双边焊接形式提 高焊缝的强度。为确保焊缝品质、控制焊接变形,焊接工艺过程要求工件频繁翻转变位 。

         ⑤桁架类焊缝焊接复杂 桁架结构是工程机械行业一种重要的臂架类结构,焊缝多 、位置和形状复杂 。这类焊缝的焊接是目前行业需要解决的自动化焊接难题 。

    2. 焊接工艺

         ①目前,工程机械行业所需的焊接设备主要是直流手工弧焊机、CO2焊机和埋弧焊机。我国工程机械行业普遍采用自动和半自动CO2+Ar混合气体保护焊。薄板件主要采用细丝气体保护焊,焊丝φ0.8~φ1.0mm,主要焊丝牌号为H08Mn2SiA,应用的领域是驾驶室、发动机罩等覆盖件;中厚板的焊接,富氩混合气体保护焊占90%以上,焊丝一般采用φ 1.2mm,φ 1.6mm的焊丝由于刚度大、使用不方便,有逐渐减少的趋势;个别壁厚40mm以上的结构件采用埋弧焊,如压路机钢轮、装载机轮辋等。

         ②低能耗的IGBT逆变焊机已经形成普遍推广的势头,经过实际测试,逆变焊机比非逆变焊机节能6~8kW?h/盘。非逆变焊机在工程机械行业保有量还很多如果在行业上推广应用,每年可以为国家节能6000万kW?h。

         ③国内数字化焊接电源刚开始推广,所占比例不到5%,而国外使用数字化焊接电源的比例达到25%~30%。数字电源的优势在于可实现智能控制和集中控制,可固化焊接参数,提高焊接质量的稳定性和一致性。

    3.我國工程機械焊接技術的發展趨勢

         ①数字化焊接机控制  

         全数字化控制技术大大提高了焊机的控制精度。

         ② 智能化焊接控制   

         将激光、视觉、传感、检测、图像处理及计算机等智能控制技术应用于焊接自 动化装备中,使其能在各种复杂、变化的焊接工况下,自动调整焊接轨迹和工艺参数,实现高质量、高效率的焊接智能控制。其配备的焊接专家系统,允许操作者输入焊接材料、厚度、坡口形式等焊接工艺条件,自动生成焊接工艺

         ③ 网络化系统集成  

          焊接加工过程和质量、生产管理等信息通过网络实现数字一体化管理,利用计算机技术、远程通信等技术, 实现脱机编程、远程监控、诊断和检修。

         ④ 焊接自动化和焊接机器人    

          随着焊接自动化水平的提高与应用,焊接机器人、焊接变位机、焊接专机、组焊一体式变位机的应用越来越广泛,它可以实现柔性化生产,生产便于控制,提高焊接效率,有效降低工人的劳动强度,提升焊缝质量, 并能有效保证焊接质量的稳定性和一致性。