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主办单位:中国焊接协会 中国机械工程学会焊接学会
总        期:第162期 2007第16期
发行份数:21470份(2007/8/31)
编         辑:晓  晔       瑷  珉  


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 行业信息     网员介绍    专家视点  

 


兰州在国内率先研制出焊接专用活性剂材料



        将两块板厚12毫米的钢板拼在一起,科研人员在其表面涂上一层特殊的活性剂,遂开始焊接。不需填充材料,仅一道工序就完成了焊接。随后,他们又在未涂活性剂的相同板厚的两块钢板上进行焊接,则需先开V型坡口,又填充材料,耗时费力,最后经7道焊缝才完成焊接。这是兰州理工大学科研人员向记者演示的一个现代与传统的焊接工艺对比试验。

    据悉,由该校樊丁教授领导的课题组历时7年研制出的拥有自主知识产权的这种活性焊接材料,经中国科学院院士、国内焊接权威专家潘际銮等专家的鉴定,认为这个项目的研究成果总体达到国际先进水平,填补了国内空白。

    这项科技成果申报了3项发明专利,现已有2项获国家知识产权局颁发的发明专利证书。它的应用领域包括船舶、航天航空、化学工业、压力容器、海洋工程等制造业。经在东方锅炉厂等生产制造单位的试用,均取得了良好的效果。

    课题组的黄勇老师介绍,与传统的焊接方式相比,现在采用新开发的活性材料进行焊接,不用再开坡口,一次就焊接完成,生产效率提高7倍,节能80%。而且这种活性剂无毒、无污染,符合环保要求。课题组另一成员、刚从日本深造回来的张瑞华博士欣喜地告诉记者,这种活性剂在日本试验后,其效果比他们本国的还好,他们要向兰州理工大学购买这种焊接专用活性材料。据介绍,现在兰州南特数码科技公司已出资与兰州理工大学组建了焊接科技有限公司,将该项目转化为现实生产力,进行产业化和规模化生产。


 


用于塑料部件焊接机器人



    美国荷曼Herimann超声波产品有限公司介绍称,其生产的超级机器人是一个灵活的单元装置,这种配备6轴的机器人,可应用于对塑料组件进行超声波焊接。

  该机器人可以由任何一家机器人制造商生产提供,选购这种机器人的时候,只需考虑机械臂终端的承重能力和焊接力大小即可。

  荷曼超声波产品公司己经开发出一种机械臂终端焊接头,它使用2个不同的焊接尖角指头,可以适应不同的焊接用途而无需更换工具。该公司采用视窗式控制系统,机器人的全部焊接工作和焊接界而配备公司还宣称,己向北美市场提供超级机器人单元移动工作服务站。

  这套自我控制的单元装置兼容了荷曼公司的任何一款超声波塑料焊接机。可以在超级机器人单元的外面安装一个人机对话触摸式控制系统或MPC发生器,无需对这个封闭式装置内的焊接参数进行手工调整校正。

  


重型机械金属结构焊接技术提升在即

 

    焊接技术是重型机械金属结构设备制造与安装施工的关键工艺技术之一,在工业发达国家重型机械制造业中得到广泛应用。
    目前,工业发达国家及地区采用焊接结构件的比例日趋增大,其中自动化、机械化的气体保护焊及多丝埋弧焊等高效焊接工艺方法消耗的焊接金属材料约占全部焊材总量的50%~70%,其焊接生产采用机械化、自动化、高效的焊接工艺方法,焊接生产效率高、焊接质量好的效果有目共睹,国际竞争力很强。
    我国的重型机械焊接技术与美国(如P&H公司等)、德国(如西马克公司等)、法国(如奥钢联公司等)、日本(如三菱重工、小松株式会社等)等发达国家的企业存在很大差距。
    长期以来,我国重型机械金属结构行业大多采用国内外成熟钢种,如Q235系列碳素钢,Q345、Q390系列低合金钢,20g、16MnR压力容器用钢等。近年来,随着国家重点工程的发展和产品结构的调整,焊接用钢的种类品种大幅度提高。焊接结构件也以其独特的优势,取代了铆接结构,替代了铸造结构,成为重型机械行业金属结构设备的主导结构。
    在我国重型机械金属结构行业,虽然气体保护焊、双丝埋弧自动焊、龙门焊机、电渣焊等高效焊接工艺方法在大型金属结构制造企业中的应用日趋增多,高效焊接方法完成的金属结构件已占其总重量的50%~80%左右,在中小型企业中,CO2气体保护实芯焊丝、埋弧自动焊等方法也得到一定应用,但总体来说,我国重型机械制造中劳动工资低廉的优势正在被生产效率低下、质量成本高昂的巨大差距所抵消,这应引起企业的足够重视。


清华发明爬行立焊机器人创世界焊接奇迹

 


    中国科学院院士,清华大学机械工程系教授、著名焊接专家潘际銮先生的发明无轨导全位置“爬行式气电立焊机器人”在世界上为焊接技术开创了一个新奇迹,并获得独立的自主知识产权。 

    2006年,由中科院院士、清华大学教授潘际銮所创造发明的特种机器人——无轨道爬行式弧焊机器人正式面世。该项技术填补了国内外均无类似技术的空白,是国际焊接领域中的首创,属于国际领先、原始创新的科研成果,也是解决大型结构件在工地实现自动化焊接的强大武器。

    无轨道全位置爬行式气体立焊机器人具有在垂直立面或弯曲面上自主跟踪焊缝,自由爬行,执行全位置焊接操作任务;在立面上具有强大吸力,负重120kg;具有灵活的受控性能和运动性能;装备有自主开发的激光跟踪传感器,传感系统具有优良的抗干扰能力和动态性能等特点。同时,其还具有无需导轨,无需导向;焊前准备简单,生产率高;焊接过程中无须人工监控,减轻劳动强度;可以焊接三维弯曲焊缝等优越性。目前,该机器人已成功应用于球罐、储油罐等焊接工作。

 

 
 

 

上海通用企业集团有限公司


地址:上海市沪南路4399号 电话:021-68123818 传真:021-68123828
E-mail:tayor@sh-tayor.com 网址:www.sh-tayor.com 



    通用企业集团位于上海市沪南路4399号,核心产业为焊接自动化系统,焊接机器人系统,数控切割系统,机器人柔性切割系统,常规通用切割和焊接设备,重工,电气设备等的研发制造以及焊接技术培训。

    集团现为中国焊接协会理事单位,中国电焊机标准化技术委员会委员单位,中国电工行业采标示范单位,全国重合同守信用单位和上海市高新技术企业。

    集团与上海交通大学合资组建上海市焊接技术研究所,下设5个研究室和1个实验室,分别是:焊接系统工程研究室、高能束焊接及复合工艺研究室、机器人智能化技术研究室、固态连接及界面技术研究室、焊接质量保证研究室和焊接数值分析与虚拟工程实验室,致力于焊接设备和工艺的研究。研究所研制的自动划线柔性机器人切割系统被列入国家863计划,填补了国内空白。

    集团与上海交通大学、上海市焊接协会合作创办上海通用焊接技术学校,致力于焊接人才的培训。该学校获得美国焊接学会(AWS)的认可并被授权为美国AWS在上海的培训基地,成功地为美国AWS在国内招收培训焊工,部分学员被选派至澳大利亚等地。

    集团公司的主要产品有:数控切割机,数控管子相贯线切割机,自动埋弧焊机和机器人应用系统,二氧化碳气体保护焊机,空气等离子弧切割机,直流氩弧焊机,IGBT逆变直流(氩)弧焊机,交直流脉冲氩弧焊机,晶闸管整流弧焊机,交直流两用弧焊机,钢筋电渣压力焊机,电容储能点焊机,交流点焊机,对焊机,气割机以及焊材、焊割配件等。产品品质优良,部分产品为高新技术成果转化项目。



 

 

基于挤压合成的药芯铝焊丝制造技术

乔培新  龙伟民  袁红高  杨继东

(郑州机械研究所, 郑州  450052)

 

3  等温挤压条件下的层流流变

研究过程中采用的是等温挤压技术,在特定挤压温度和挤压速度条件下可以获得横截面稳定、填充系数均匀的药芯焊丝。

挤压温度对挤压过程流变行为的影响主要是通过改变焊料机械性能起作用,药芯铝焊料中除铝硅合金的机械性能受温度影响外,焊剂的粘性、塑性以及焊剂与铝硅合金的摩擦力受温度的影响更大。

    表1是倾斜角度法测试焊剂与铝硅合金的当量摩擦系数的测试结果。

1  焊剂与铝硅合金的当量摩擦系数

焊剂在铝板上开始滑动的倾斜角度(度)

试验温度

K)

25

300

28

400

33

500

41

600

50

650

60

700

72

730

80

760

85

790

90

820

2是钢管拔起法测试焊剂的当量内摩擦系数的测试结果。

2     焊剂的当量内摩擦系数

焊剂在铝管中滑落后的散布直径(毫米)

试验温度

K)

140

300

135

400

105

500

80

550

60

620

45

670

32

700

25

730

20

760

分析试验结果可知:挤压温度的设定应根据选用的焊剂确定,对于同一种焊剂,在较低温度挤压时,挤压力较大;在较高温度挤压时,焊料流变不均匀。实际生产中使用的挤压温度结合试验结果确定。

4  药芯焊丝的拉拔

与实芯焊丝相比,药芯铝焊丝的内部组织的主要特点如下:药芯呈散沙状、无粘度、无塑性,药芯的变形和流动主要靠周围材料变形时产生的挤压力和摩擦力;焊丝变形能力明显减小。

在药芯焊丝的拉拔过程中,焊丝的变形分成两部分,一部分是金属的塑性变形,另一部分是内部药粉的流动和体积压缩,这两种变形相互作用、相互影响。金属塑性变形能力决定了拉拔能否连续进行,药芯的流变行为和体积压缩程度关系到药芯焊丝填充系数是否稳定,进而影响药芯焊丝的使用和焊接过程的稳定。

由于药芯的存在,药芯焊丝的有效横截面积比实芯焊丝小的多,所以药芯焊丝拉拔过程中的断丝现象普遍存在。优化拉拔过程中焊丝变形方式是改善药芯铝焊丝拉拔加工性的有效途径,研究中采用的辊模拉拔技术改善了焊丝变形方式,明显提高了焊丝变形能力。

5  结论

1)本文探讨了几种获得药芯铝焊料的技术途径,其中:粉末合成法是一种新的钎料制造技术,熔铸——挤压法制备药芯铝焊丝的生产工艺在国内尚属空白。

2)初步研究了多种形式药芯铸锭的获得方法,连铸技术可以获得组织均匀、成分稳定的“莲藕”铸锭。

3)等温挤压技术可以获得填充系数稳定的药芯焊丝毛坯。其中,药芯形状及成分、重量系数、挤压变形指数、挤压速度、挤压温度和挤压模形状是影响药芯铝焊丝挤压过程的主要因素。

(完)


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