焊接技术在机床行业的应用

机床行业是机械工业的一个重要组成部分，是机械工业的“总工艺师”，是国民经济的基础工业。机床产品是制造一切机器的机器，他们的工作精度一般高于被加工机械零件的精度。为此，机床产品的技术水平和服务水平，对机械工业产品生产技术和经济效益的提高起着决定性的作用。

由于机床产品的特殊性决定了机床结构的特殊性。几十年来，铸造结构一直占据着机床结构的主导地位。铸造工艺一直为机床产品的主导工艺。八十年代后，随着机床产品引进技术的不断增加，机床产品结构也越来越多地采用了焊接结构，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。焊接工艺也已成了机床制造业的重要基础工艺，并从单一的加工工艺发展成了包括原材料预处理、切割落料、成形焊接、焊后检验和焊后处理等一种新兴的综合性工程技术。彻底改变了过去几十年铸造结构“一统天下”的局面，机床制造已离不开焊接。

一、焊接技术在机床行业的发展

焊接技术在机床行业的发展是随着机床产品焊接结构的应用发展而发展起来的。中国机床行业的主导产品主要有金属切削机床产品、锻压机械产品、铸造机械产品、木工机床产品、工具产品、磨具和机床附件产品等。其中，金属切削机床、锻压机械和铸造机械产品是机床行业焊接技术应用的主要领域。

机床产品焊接结构的应用，改变了过去那种铸造毛坯一统机床结构天下的局面，焊接技术也逐渐发展成了机床行业的主导工艺，其主要体现在以下几个方面：

（1）部分骨干企业建立了具有一定规模的焊接车间或金属结构厂，并建立了完整的焊接管理体系。吸收消化了引进产品的焊接工艺标准，贯彻了国家专业标准，制定了企业标准。

（2）完善了焊接工艺流程，使之从单一的加工工艺发展成了从原材料预处理、切割落料、成形、焊接、焊后检测和焊后处理等一整套的新兴综合性工程技术。

（3）数控精密切割和计算机编程套料技术得到了应用，并改变了传统的手工切割落料，减少了机械加工。

（4）推广应用了CO2气体和富氩气体保护焊或埋弧焊等先进、高效新工艺。焊接工作量在骨干企业突破了50％以上，个别企业达到80％以上。

（5）普遍采用了Ｘ射线探伤和超声波无损探伤检测等手段，稳定了焊缝的内在质量。

（6）推广了振动时效新工艺，达到了降低和均化焊接结构残余应力的目的，减少了焊接件的变形，稳定了精度。

二、焊接机械化、自动化的应用方案

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。

1．焊接齿轮的自动化焊接方案

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。

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。

2．箱型零件的自动化焊接方案

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。

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。