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  焊接技术是小型挖掘机生产过程中的重要制造技术,在提高生产效率、改善产品质量和降低成本等方面具有重要作用,焊接还广泛应用于小型挖掘机维修及再制造,能够在小型挖掘机全寿命周期创造价值。

小型挖掘机关键结构件焊接技术现状及发展趋势

  一、焊接设备

  1、电焊机

  目前,小型挖掘机关键结构件生产的焊接技术主要为气体保护焊,部分中厚板长直焊缝和环焊缝为埋弧焊,此外,逆变气保焊机由于对焊接参数的精确控制和节能特点,已广泛应用于小型挖掘机行业,更先进的数字化逆变焊机应用略显不足,呈逐渐增长趋势,数字化系统能够提高焊机的焊接精度、可靠性和稳定性,对工人技能要求更低[3],同时数字化焊机数据的联网传输、系统在线升级技术为焊接的信息化管理提供了基础,在小型挖掘机行业具有良好的应用前景。

  2、组焊工装及焊接变位机

  组焊工装与焊接变位机是重要的焊接装备,通过定位装置能够快速精准定位零部件位置,提高组焊精度与效率。通过变位功能实现工件不同位置焊缝的水平焊接,提高焊接质量与效率。目前,国内大型小型挖掘机制造商,向焊接装备厂家输出产品图纸及工艺过程要求,焊接装备厂据此设计、制造工装与变位机。由于焊接装备厂对产品制造过程、关键控制点理解不够,提供的工装、变位机的适用性往往不足,影响作业效率与质量。同时由于缺少统一的设计与制造标准,不同焊接装备厂生产的产品差异较大,增大了焊接装备的标准化管理难度。国外企业卡特、小松等由于长期的产业经验与技术积累,已形成专有的工装、变位机设计与制造标准,焊接装备厂家按照统一的标准制造工装与变位机,焊接装备适用性强,管理难度小。部分国内企业已认识到该方面的差距,并开始建立相关标准。

  3、智能化、柔性化焊接系统

  随着人力成本的上升及企业制造技术升级的要求,智能化、柔性焊接系统应用前景广阔,焊接机器人不仅可实现三班次连续焊接,还可消除人员疲劳及技能差异造成的质量隐患,同时人员远离焊接烟尘,减少了尘肺等职业病隐患。近年来,徐工、三一等国内企业加大了智能化焊接装备投入力度,关键焊缝已基本实现全机器人焊接。智能化焊接正在由焊接机器人单站向智能化程度更高的柔性机器人焊接线发展。

  二、焊接技术标准

  小型挖掘机关键结构件多承受交变冲击载荷,焊接质量要求高,JB/T5943—1991《工程机械焊接件通用技术条件》对焊接质量要求较低,与小型挖掘机产品的适应性不足,无法满足小型挖掘机关键结构件高可靠性焊接要求。国外标杆企业多建立自己专有的标准体系,其中以卡特1E标准、小松KES标准、日立TES标准为代表,国内企业也根据自身理解与经验,逐步建立了企业专有的焊接标准,但标准的系统性、先进性与国外先进企业相比仍有差距,需进一步研究提升。同时建立与小型挖掘机产品相适应的国家或者行业标准也存在一定的必要性,比如,当产品销售给客户后出现故障时,可为产品质量的鉴定提供科学依据。焊接技术标准的制定应充分与国际标准接轨,发达国家常以技术规范、标准、焊接工艺评定程序、焊接人员资质等方面的强制性要求设置“技术壁垒,制造贸易障碍。焊接技术标准应本着与国际接轨的原则逐步向国际标准靠拢,减少由于标准引起的技术壁垒,助力中国企业开拓国际市场。

小型挖掘机关键结构件焊接技术现状及发展趋势

  三、焊接人才培训

  目前,我国焊接职业培训体系还不够完善,1988年后,我国实施通才教育制度,很多学校取消了焊接专业,在金属材料及材料加工专业开设铸、锻、焊专业课,焊接课程的专业性、系统性不足,同时社会上职业培训体系也不健全,1998年,哈尔滨焊接技术培训中心(WTIHarbin)引入德国及欧洲的焊接人员培训体系,成立了国际授权焊接培训与资格认证委员会(CANB),并于2000年获得国际焊接学会(IIW)授权,推广国际统一的焊接培训体系,近年来虽有长足发展,但仍存在以下不足:

  (1)IIW焊接培训与资格认证体制和国家培训体制的兼容性不足,焊接职业化培训与资格认证和国际接轨的进程较慢,部分企业及焊接专业人士对IIW培训不够重视,不利于国际化焊接人才的培养与企业的国际化发展,将IIW培训体系与国家培训体制融合、并轨,可进一步提高国际化人才培训效果。

  (2)获得IIW授权培训范围小,目前我国取得了6个类别焊接人员(焊接工程师、焊接技术员、焊接技师、焊接技士、焊接质检人员、国际焊工)的认证授权,而欧洲各类焊接人员的培训范围已发展到10个类别,并且我国国际焊接技师与国际焊接工程师的比例远低于国际平均水平,需进一步注重焊接操作人员的培训与认证力度。

  民族品牌企业已突破小型挖掘机关键结构件的焊接技术,关键结构件焊接可靠性已基本达到日本、欧洲、美国等地区企业的水平,但在焊接技术的系统性建设上还存在不足,在焊接设备的先进性、焊接技术与质量的标准化、国际化焊接技术与技能人才培养3个方面与国外企业仍有差距,需努力突破。

 小型挖掘机关键结构件焊接技术现状及发展趋势



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