智能化引领焊接与切割技术的发展ppt课件

1、2021年9月1221日，有幸参与了2021年德国埃森焊接与切割展览会及第66届国际焊接学会年会交流活动，经过近十天的观赏与交流，学到了很多东西。一、焊接与切割展展会由德国焊接学会主办的埃森焊接与切割展览会是世界上最大的焊接、切割类展览会之一，展出内容代表着目前世界上焊接与切割领域内最先进的焊接资料、工艺技术以及自动化设备。本届展会的内容较突出的特点是焊接自动化的飞速开展，从普通的气体维护焊到先进的搅拌摩擦焊完全可以由机器人操作，替代了传统的手工操作，灵敏的机械手臂和精准的数控平台大大提高了焊接效率和质量。焊缝的自动跟踪技术保证了焊接精度，焊缝在线检测技术提高了焊接效率和质量。水刀切割较传统的

2、热切割技术，不会产生烟尘和有害气体，完全实现绿色环保。德国的微型真空电子束焊接设备更加精巧，真空室只需人的头部大校1.焊割设备的数字化、自动化程度高本届焊接展览会的一个最大看点就是焊割设备的数字化、自动化程度高，除了焊条电弧焊、氩弧焊设备，大部分焊割设备均采用了NC数控系统和人机界面，操作者可以根据不同的焊接件经过人机操作界面自在设定焊接参数或编制焊接程序，并将焊接程序储存于NC控制系统，最多可储存焊接程序上百个，实现了智能化焊接，同时再配以机器人或机械臂系统，实现全方位高效自动化焊接或切割。不但降低了劳动作业强度，大大提高了效率，同时可获得稳定、可靠的高质量焊缝，并且焊接工艺重复性、再现性好

3、，焊接质量一致性好。各大厂商纷纷用尽浑身解数来吸引观赏者的眼球。如ABB公司利用两个机器人协同“任务，每个机器人末端手臂均“抓着一个如家用电视大小的显示屏，然后共同组成一个画面。FANUC公司推出的两个机器人协同“焊接篮球球线的展现。众所周知，篮球外表有好多球线，这些球线的走向很好地代表了目前各种复杂焊缝的外形，如马鞍形、相贯线等。这些焊缝假设仅仅运用一个焊接机器人的话，是很难实现的，而假设采用两个机器人协同任务，便很容易实现。FANUC公司很好地处理了这些问题，并且从其公司展出的内容可以看出，这些问题处理的相当美丽。机器人的协同运动是本届埃森展的一大亮点。传统的一台焊接机器人配备一个转台，只

4、需8个自在度，虽然可以焊接一些外形复杂工件的复杂焊缝，但是随着产品小批量、多样化的开展，一个机器人配备一个转台曾经完全不能满足要求。而两个机器人的协同运动，一共可以产生12个自在度，这样大大添加了其“柔性度，完全可以胜任各种复杂的焊缝，如图1所示。这些技术如在兵器行业的车体、炮塔等大型构造件的焊接上推广运用，既可以实现高速高效焊接，又可以降低制造本钱，大大缩短制造周期。图1展会现场及焊接机械手2.焊接设备的功率大型化及设备小型化为了满足一些大厚度零部件的焊接消费需求，各种大功率焊接设备应运而生，特别是高能束焊接设备，如：激光、电子束焊接设备，随着其设备制造的关键技术瓶颈的突破，已消费出一些大功

5、率或超大功率的焊接设备。目前大功率激光器功率可达10kW以上，已可用于组合齿轮及厚板的焊接；英国CVE的大功率电子束焊机，功率可达100kW以上，可以一次焊透380mm厚不锈钢板，同时还可运用于电子束自在成形制造技术及外表精细成形，为高能束加工技术在制造业中的运用提供了更宽广的前景。随着技术提高，以及为了顺应一些特定的精细零件焊接或便于野外作业，焊接设备不断向小型化、微型化方向开展，如图2所示。本届展会的另一大特点就是所展出的焊机曾经由传统的“傻、大、笨、粗趋于小型化和便利化。焊接及切割设备体积孝分量轻、便携，完全可以满足不同环境、不同场所的焊接需求。典型小型焊接设备有德国FOCUS消费的微型

6、电子束焊接设备，功率2kW，真空室尺寸200mm2，整个焊接系统只需办公桌大小，可满足各种小尺寸精细零件的焊接。上海沪工系列迷他逆变电弧焊机，最小尺寸仅有185mm75mm140mm，分量仅有1.8kg，便于携带，极大的满足了野外作业要求。这对于大型兵器配备服役形状下的修复具有重要意义。图2大直径螺柱焊样品3.特殊用途的焊接设备日本松下消费的用于镀锌钢板焊接的MIG焊接设备，采用逆变脉冲弧焊电流技术，经过破坏焊缝外表镀锌层，可获得无飞溅、无气孔缺陷的优质焊缝；用于零件修复的带极堆焊设备，采用带板堆焊大大提高了熔敷效率，而且堆焊的质量有很大提高，如图3所示。图3带极堆焊样件窄间隙焊接设备，适用于

7、35mm以上厚板的焊接，焊接时无需开坡口，预留间隙，经过控制焊丝在预留间隙内的摆动角度实现快速填充焊接，大大地提高资料利用率以及节省焊接资料耗费。数控万能平面水切割机水刀，具有切割速度快、效率高、无热变形、无污染、不受资料材质限制的新型冷态切割设备，适宜于恣意图形、各种资料的平面切割；此外还有诸如搅拌摩擦焊、等离子弧焊、埋弧焊、螺柱焊、电阻焊、高频感应加热等一些先进的焊接技术及设备。4.焊接辅助设备的开展焊接过程监测及分析系统，可经过TPS传感器对刚成形、红热的焊缝作垂直的温度扫描，对焊缝垂直切面上的热能分布进展描画，从而对焊接过程的缺陷进展在线实时有效地监测确保产品的焊接质量。可以对每个产品

8、、每个焊缝的缺陷进展在线实时的丈量、检查，并对有问题的焊接进展及时报警，并对一切焊接信息进展记录、保管，还可以经过网络衔接实现远程监测。SprayWatch和DPV/CPS2000的喷涂在线监测设备在业内运用较好，其设备向更加小巧便携化开展。焊缝跟踪和焊接过程自顺应控制系统，经过激光视觉自动导找跟踪焊缝，并随时自动调整焊枪位置，以防止焊缝焊偏，可获得高质量的焊缝。FRONIUS公司的虚拟焊接设备可为焊工培训提供直观、便利的联络方式，不需求经过实践的焊接过程即可观测到真实的焊接景象。5.焊接资料的开展除了焊接设备以外，焊接资料制造企业的展出也占了很大的面积。本次展会所参展的焊接资料企业有几百家，

9、加拿大INDALCO公司、法国SAF、瑞典的ESAB等国外知名的焊材制造企业都带来了最新产品；国内焊材制造企业如浙江宇光铝业、武汉天高、北京嘉克等公司也都拿出本人有代表性的产品参展，且得到了不同程度的关注。这阐明国内的焊接资料制备技术已步入世界高端焊材的门槛，得到国外同行的认可，同时也可看出焊接资料行业的竞争程度非常猛烈，我们国内的高校和研讨所等科研单位在产品的研发创新方面还有更多的任务要做，如图4、图5所示。二、第66届国际焊接学会年会国际焊接学会是世界焊接届最高的国际组织，具有世界级的代表性和权威性，是进展国际交流最重要的渠道和场所。本次会议是国际焊接学会的第66届年会，于2013年9月1

10、217日在德国埃森举行，由德国焊接学会承办，会议主题是“焊接自动化，来自世界上五十多个国家的专家和学者参与本次会议。会议包括国际会议和各分委会的分组会议。此次是本人第一次参与国际焊接学会的年会并且做了报告，虽然与焊接界的长辈还存在很大的差距，但论文能够被接受并作报告阐明论文的质量是被认可的。此外，在会下的交流过程中认识了国内外的很多专家，国内有清华大学、上海交通大学、南京航空航天大学及航空资料研讨院等的教师和专家；国外有美国焊接学会、新加坡焊接学会、乌克兰焊接学会及德国焊接学会等国的专家。他们所从事的专业及研究方向在一定程度上代表了世界上焊接技术研讨的最前沿，经过与他们的交流既能了解焊接技术及工艺的开展方向，又能学到先进的科学方法。三、国际焊工竞赛中欧国际焊接技艺对抗赛是本次活动的又一项重要内容，参赛的选手熟练的焊接技术，所焊接的一块块试板几乎就是一件件艺术品，很好的展现了娴熟的技术及扎实的焊接功底；飒爽的英姿展现了焊接人勇猛帅气的笼统。中国选手获得了四项赛