高效焊接方法需先进焊接设备支撑
(1)高效气保焊 最具代表性的是以提高熔敷效率为主的T.I.M.E焊、以提高焊接速度为主的TANTEM焊和添加活性焊剂的A-TIG焊。T.I.M.E焊采用四种混合气体作为保护气,可以实现稳定的旋转射流过度,突破了传统MAG焊电流的极限,极大地提高了熔敷效率,但由于四种混合气体成本较高,限制了其在国内的应用,对此,各科研院所对其替代工艺进行了研究,我公司率先引进了行业首个搅拌筒双丝脉冲MAG焊接机器人。而TIG焊在工程机械的液压油缸的焊接应用较多,添加活性焊剂极大提高了焊接效率。
(2)高效埋弧焊 埋弧焊作为节能、环保、高效、自动化程度高的一种焊接方法,以其在长直焊缝焊接上的独特优势,最适用于中厚板以上的焊接,这样能充分发挥其大电流、高熔深的优点,成为提高中厚板焊接生产效率的热门选择。但因其焊接接头组织及性能特点,对于承受较大动载荷的工程机械应用较少,而单电源多丝埋弧焊以其高的熔敷速度和焊缝成形系数较为适用于薄板的高速焊接,且成本相对较低。
(3)复合热源焊接技术 激光-电弧复合焊综合了激光与电弧的优点,即将激光的高能量密度和电弧的较大加热区组合起来,其优点:可增加焊接熔深;提高焊接速度与生产率;改善接头性能;降低设备成本,同时通过激光与电弧的相互作用,来改善激光能量的耦合特性和电弧的稳定性,以获得一种综合的效果。虽然高的设备投入成本限制了其推广应用,但因应用潜力,多数企业已开始对复合焊的应用研究。
焊接生产配套设施建设保障企业生产
生产制造系统讲求各工序之间的协调和平衡,高效焊接生产需有相应的配套设施,组成焊接系统,常以工作站的形式展现。包括装夹工装、协同变位机、滚轮架、助力机械手、电气系统等,如图5所示。这些配套设施不仅是为了提高机械化、自动化水平,也是实现标准化作业、提高生产产品质量稳定性和降低劳动强度的重要手段。
焊工评定体系建设提升高效焊接
焊工作为焊接操作的实际执行者,在企业高效焊接生产中起到不可替代的作用。焊接工艺的执行率严重影响产品的质量,而焊工本身的质量意识和操作技能也对质量及其稳定性产生巨大的作用。而目前多数企业只对焊工入职这个环节进行把控,而对焊工的培养及根据技能等级的激励措施等的工作甚少,这样不但不利于产品生产效率和质量的提升,而且质量稳定性不受控,难以留住优秀人才。
企业的焊工评定体系建设应从以下三方面着手:
(1) 严格把控焊工入职关 除了焊工证书外,应有针对性的实操测试。
(2) 规范焊工上岗要求 焊工入职之后应根据焊接工位的特点制定测试内容,使所有上岗焊工皆能胜任岗位的要求。
(3) 建立焊工定级制度 除了技能要求外,将工艺纪律及质量管理等要求的执行情况与焊工技能级别晋升挂钩。
(4) 建立焊工培养体系“ 帮、传、带” 制度 除了通过定期的焊工技能培训或技能大赛等手段来提高或激励焊工技能提升外,合理的师徒制度不但利于技术的传承,还能培养焊工之间的团队意识,增加他们的归属感。
高效焊接还需全方位考虑
高效焊接生产是从实际应用的角度来说,除了焊接技术本身的高效,更注重的应是整个制造系统中的焊接全面管理。多数企业简单的引入高速焊或自动化设备,而相应的人员及配套设施考虑欠缺,或跟不上应用的要求,不但不能提高焊接生产效率,还增加了生产的硬件投入成本,甚至导致设备的呆滞。故高效焊接生产的研究宜先从整个制造系统角度健全焊接系统的管理,再考虑高效焊接技术的引入,这样才能做到降本增效。中联重科首个混凝土臂架柔性生产线投产验收成为高效焊接生产研究应用的标榜案例。