焊接技术在机床行业的应用情景（二）

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　　2机床行业焊接技术的应用

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　　机床行业的焊接技术的应用是随着国外引进产品技术发展起来的。同时，国内焊接技术的发展也促进了机床行业焊接技术的应用。目前，在机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面:2.1钢板预处理技术应用机床行业的钢板预处理生产线，是1993年由济南第二机床厂开始使用的，它是在造船行业、重机行业、矿山行业使用的基础上开始的。该预处理生产线是由该厂和青岛第三铸造机械厂联合开发制造，其主要工艺流程为：钢板校平、预热、抛丸除锈、自动喷漆、烘干，全长60米。主要技术参数为：钢板校平厚度8～40mm，校平宽度3m；预处理钢板厚度8～160mm，有效宽度3m；处理结构件最大规格为1500(宽)×800(高)；预处理速度为0～4m/min；年处理能力为4万吨/年；采用了PC自动控制和手动控制两种方式。该钢板预处理生产线,解决了原材料的锈蚀、氧化皮等不良因素，提高了数控切割落料质量和机床产品的外观质量。2.2数控切割技术应用1982年由济南第二机床厂开始将国产数控切割机应用于钢板零件的切割落料之中，1988年开始应用了计算机自动编程套料技术，使钢板利用率由70%提高到74%；1992年济南第一机床厂引进了美国等离子数控切割机和激光数控切割机，开始了机床行业数控等离子和激光切割的应用，使厚度为0.5～8mm的薄钢板切割精度达到了0.5～1mm。“七五”期间，济南第二机床厂开发研究了厚钢板数控精密切割技术，使厚钢板数控精密切割厚度达到了275mm，该项目获得了机械部机床行业“七五”工艺成果一等奖。1993年，济南第二机床厂通过引进数控水下氧气等离子切割机，使机床行业数控等离子碳钢切割厚度由8mm提高到了25mm，减少了中厚板的切割变形，提高了中厚钢板零件的切割精度和切割质量。2.3气体保护焊等高效率焊接技术的应用随着国外技术的引进，1981年由济南第二机床厂首先应用了Φ1.6实芯CO2气体保护焊技术替代美国VERSON全钢机械压力机公司的Φ2.4药芯富氩气体保护焊工艺，对压力机大型焊接件焊接工艺进行了攻关，并取得成功。该项目获得了机械部科技进步成果三等奖。1986年齐齐哈尔第二机床厂应用了Φ1.2实芯富氩气体保护焊技术，解决了压力机大型焊接件的焊接问题，并用丝极氩弧铜堆焊技术，对活塞、气缸等工件表面铜层堆焊，替代我国传统的铜套获得成功。1992年济南第一机床厂在机床的薄板罩壳结构件上首次应用了Φ0.8实芯CO2气体保护焊。“七五”期间，济南第二机床厂还将CO2气体保护焊应用到了压力机拉紧螺栓的加长焊接上，该项目获机械部机床行业“七五”工艺成果二等奖。目前，气体保护焊等高效率焊接技术，己广泛应用于机床床身、齿轮、偏心体、摇杆轴、缸体、焊后不加工的管路法兰和罩壳等零件，己成为机床行业焊接的主要工艺之一。2.4振动时效技术应用:振动时效新工艺是二十世纪60年代发展起来的新型工艺技术，该工艺具有适用性强，节约能源，减少环境污染，缩短生产周期，提高生产效率等优点。济南第二机床厂，1981年开始将此工艺推广应用到引进产品的焊接件上，取得了较好效果。黄石锻压机床厂在“七五”期间对振动时效工艺进行了深入的研究与应用,并获得了机械部机床行业“七五”工艺成果二等奖。目前，该工艺在机床行业得到了普遍应用。2.5焊接自动化、机械化技术的应用机床行业焊接自动化除CO2半自动焊以外，主要体现在埋弧自动焊的应用上，主要应用于钢板的拼焊和压力容器的筒体焊接上。济南第二机床厂，1993年通过引进美国的焊缝自动跟踪系统和焊接电源，改造了1988年购置的国产十字操作架自动埋弧焊设备，实现了18mm厚以下压力容器筒体、封头不开坡口对接双面自动跟踪埋弧焊，取得了园满成功。焊接机械化，主要是焊接变位机的应用，1981年济南第二机床厂，在引进产品的焊接齿轮上开始了变位机的应用研究，但没有得到推广，仅将该变位机改造作了齿轮辐板的自动切割设备。1988年以后，焊接变位机相应在上海锻压机床厂、营口锻压机床厂、黄石锻压机床厂得到了应用，提高了焊接机械化程度。另外，1998年济南二机床集团有限公司在与日本小松的合作中成功的将变位机应用于40GrMo高合金齿轮的焊接中。2.6丙烷高效节能环保切割气体的应用丙烷等液化切割气体是国家“八五”、“九五”推广的高效节能环保型气体。1993年济南二机床集团有限公司开始对丙烷液化气体的工业应用进行了研究，经过大量的对比试验，1998年用C3系列液化燃气全面替代了乙炔气体，大大降低了生产成本，提高了生产安全性和切割质量，配以新型燃气割嘴，提高了生产效率。2.7无损探伤技术的应用机床行业无损探伤技术的应用,首先是从机床产品容器类零件的主要焊缝开始的。如1975年济南第二机床厂在建立焊接车间的同时，就建立了射线探伤室。1989年按国家标准建立完善了压力容器质量保证体系，全面贯彻了GB150《钢制压力容器》标准和JB4730《压力容器无损检测》标准。二十世纪90年代初机床行业开始应用超声波探伤技术对机床产品主要结构件的主要焊缝进行20%抽检，执行了国标GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》。检查的主要零件焊缝有压力机底座、横梁、滑块的主立板焊缝；立柱、滑块导轨焊缝；横梁的轴套焊缝；底座、横梁、工作台的上下面对接焊缝和全部的拼接板焊缝及齿轮周边焊缝。2.8集中供气技术的应用CO2气体的供气方式，在机床行业的焊接生产中也得到重视。目前，国内众多厂家基本都采用单瓶单机供气，这种供气方式不仅限制了生产规模的扩大，同时对焊接生产管理和焊接质量都有较大影响。CO2气体的集中供气，提高了焊接生产效率，同时也使CO2气体纯度提高了0.4～0.6%，气体水份含量下降0.25%，保证了焊接质量，在机床行业的焊接生产中也得到应用。如1992年济南二机床集团有限公司在组建新的金属结构厂的同时，建造了CO2气体集中供气装置。该装置总工作压力0.15MPa，中间贮存筒容量2m3，可向全厂120多台CO2焊机连续稳定供气，当时年焊接生产能力12000吨，到2002年满足了年焊接生产能力15000吨的需求。3机床行业焊接新技术的应用展望随着焊接技术和机床技术的飞速发展，焊接新技术在机床行业应用也具有广阔的前景。机床行业的焊接结构也正在寻求探索应用焊接领域的新技术、新材料。3.1药芯焊丝在机床数控产品上的应用药芯焊丝具有气渣联合保护效果，其焊缝成型美观、飞溅少，含铁粉药芯焊丝熔敷效率较高，具有优于实芯气体保护焊的许多优点。金属切削机床特别是数控金切机床，精度要求高，外观造型漂亮。为此，要求焊接结构外观焊缝尺寸小、光滑美观。使用药芯焊丝具有较大的优势。济南二机床集团有限公司，近几年在应用药芯焊丝方面进行了探索，如为日本三凌重工株式会社和日本本简株式会社，采用Φ1.6药芯焊丝CO2气体保护焊，焊接生产的卧式滚齿机机身和数控龙门铣镗床床身、数控落地铣镗床的立柱，焊接质量优于实芯CO2气体保护焊，得到日方专家的认可，顺利通过了日方的质量检查验收。3.2细丝气体保护焊的应用近几年，Φ0.8细丝气体保护焊在机床行业应用的趋势已越来越强。随着机床产品的技术进步，对机床的外观造型和质量要求也越来越高。过去机床产品采用手工电弧焊接的薄板罩壳零部件，已基本都不能满足现有机床产品外观质量的要求，特别是数控机床。现在都在寻求探索，采用激光切割、Φ0.8细丝气体保护焊。济南一机床集团有限公司，从1990年初开始应用激光切割和Φ0.8细丝CO2气体保护焊，焊接生产机床罩壳零部件，外观质量满足了数控机床高水平的要求。

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　　3.3焊接机械化、自动化的应用方案

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　　实现焊接机械化、自动化是机床行业应用焊接新技术的重要途径。机床产品焊接结构多为复杂的箱型结构，在目前的焊接生产中大都采用整体组装、整体焊接的工艺方法，实现自动化焊接较为困难。若将机床产品焊接结构的组装、焊接合为一道工序，配以机械化工装和变位机，实现自动化焊接是完全可行的。

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　　3.3.1焊接齿轮的自动化焊接方案

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　　重型锻压设备产品的传动齿轮，其结构组成主要有辐板、齿圈和偏心轮轴。该焊接齿轮的齿圈材料为45#或40CrMo材料，焊接前需预热，焊后要保温处理。自动化焊接可采用变位机，先将齿圈与辐板预组装在一起，固定在变位机上。然后，将变位机连续旋转，用火焰预热器将工件预热到200～350℃，再将变位机自动调整到45°角位置，用自动焊，进行自动跟踪焊接，并使角焊缝焊脚高度达到设计焊缝尺寸要求。同时，对内圈焊缝也进行自动焊接。

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　　自动化焊接此类零件，将显著提高工作效率，减少工人劳动强度，减少预先炉内预热、焊后保温等辅助工时。同时，也保证了焊接质量。

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　　3.3.2箱型零件的自动化焊接方案

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　　机床产品焊接结构多为复杂的箱型结构，结构内布置众多加强筋板，这使自动化焊接较为困难。若将箱型零件从设计上进行改进，在焊接翻转机上一边组装一边焊接，则自动化焊接是完全可行的。如机械压力机的立柱，先将底板夹紧在大型焊接翻转机的组装平台上，然后组装拉紧螺栓支撑板，各类加强筋板等。采用十字操作自动焊接机，焊接拉紧螺栓支撑板内角焊缝。采用龙门式自动焊接机，焊接各类筋板角焊缝、外表面焊缝等。可一次完成组装焊接工作，将减少了两零件背对背组装工序，提高了焊接生产率。

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　　4结束语

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　　机床行业焊接技术的发展是随着机床产品技术的发展而发展起来的。八十年代后，机床行业产品技术的引进，对机床行业焊接技术的发展起决定性的作用。随着机床产品焊接结构越来越多地应用，彻底改变了过去几十年铸造结构“一统天下”的局面。以焊代铸，以焊代锻，以焊代切割已成为机床制造业总的发展趋势。机床制造已离不开焊接。

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　　目前，机床行业焊接技术的发展也正朝着高效、自动方向发展。机床行业焊接新技术的应用具有广阔前景，大力推广应用新的、先进的焊接工艺和方法，是我们每个焊接工作者的责任，愿焊接新技术早日在机床行业推广开来，得以普遍应用。

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