一、工程机械焊接结构件的特点

      工程机械的焊接结构件主要有车架类结构件、转台类结构件及臂架类结构件。随着工程机械行业竞争的日益激烈，大型化、专业化及智能化成为目前工程机械的主要发展方向。这就对工程机械焊接结构件提出了更高的要求，呈现出复杂多样的焊接特点，主要表现在以下几个方面：

　　（1）大尺寸、厚板焊接焊缝多   为提高大型工程机械设备的刚性及使用性能，工程机械行业中大尺寸、厚板焊接焊缝较多（如起重机单件板长已达15m、****板厚达80～100mm），这对焊缝成形质量及效率提出了更高的要求。

　　（2）薄板、高强度焊接结构件增加   高强度钢材的不断应用为减轻工程机械自身的重量、提高设备性能作出了重要贡献。工程机械的焊接结构件中对薄板、高强度焊接结构件的焊接要求逐渐增加（如起重机上应用的板材屈服强度已达1300MPa，未来还会用到1400MP a甚至更高强度要求的材料）。这些材料的焊接性变得越来越差，对焊接工艺、焊接操作人员技能、焊接设备可靠性都提出了更高要求。

　　（3）焊缝结构形式多样   由于工程机械设备多为重载设备，对焊缝的强度要求较高，如平面I型对接焊缝、对称双边坡口焊缝、T形焊缝及单边坡口焊缝等。
（4）双边焊接需要工件变位   为提高焊缝的焊接强度，多数关键焊缝采用双边焊接形式提高焊缝的强度。为确保焊缝品质、控制焊接变形，焊接工艺过程要求工件频繁翻转变位。

　　（5）桁架类焊缝焊接复杂   桁架结构是工程机械行业一种重要的臂架类结构，焊缝多、位置和形状复杂。这类焊缝的焊接是目前行业需要解决的自动化焊接难题。
 

二、焊接专机在工程机械中的应用优势

      焊接专机具有专业性特点，可以针对不同的焊接结构件及焊接工艺需求进行专门设计制作，具有很强的灵活性和实用性。工程机械焊接结构件结构形式复杂，焊缝形式多样，对焊接工艺的要求相对较高。因此，焊接专机成为工程机械制造行业的必要装备，具有很强的应用优势。

　　（1）专业性、实用性强  焊接专机可针对不同的焊接工艺需求、焊接操作过程及工序、焊接结构件形式进行专门设计。比如：针对气保焊、埋弧焊、激光焊制作相应的焊接专机；针对机器人焊接、手工焊接制造相应的焊接变位专机；针对车架类结构、转台类结构及臂架类结构设计相应专门焊接设备。通过专门设计的焊接专机，针对相应的工作需求及工人的操作习惯设计，操作简单方便，工作稳定可靠，具有很强的实用性。

　　（2）操作性、维护性好  由于焊接专机是针对某一焊接工艺、操作及焊接结构件形式专门设计制造的，其功能形式相对单一，设备整体结构形式相对简单，使用者易于了解设备内部结构及操作性能，因此便于操作工人熟练操作、维护设备。

　　（3）经济性、可靠性高  目前，专门制作焊接专机的厂家日益增多，针对各种焊接工艺、焊接操作及焊接结构均有专门的研究，相关技术及配套技术已相当成熟，普通轨道、交流电动机驱动即可满足要求。设备可靠性高，而且整体设计制造成本低廉，造价一般在20万～50万元之间，比起动辄上百万元的焊接机器人工作站，在产品外观、实物质量要求不太高，工人技能有限的机械企业，仍然是非常有吸引力的。因此，焊接专机在工程机械行业中具有很强的经济实用性。
 

三、焊接专机在工程机械中的应用现状

     （1）关键焊接结构件的翻转变位焊接专机应用逐渐增多  工程机械的关键结构件为主要受力部件，具有焊缝多、焊缝形式多样、焊接强度要求高的特点。如转台类结构件360°方向均存在焊缝；车架类结构件零部件多、焊缝多；臂架类结构件需要360°方向连续焊接。因此，针对这些关键结构件的翻转变位设计制造的焊接专机应运而生。

（2）针对关键、规则焊缝的焊接专机使用广泛  工程机械有许多关键焊缝属于规则焊缝，如起重机的吊臂盖板对接焊缝、座圈焊缝、压路机和水泥搅拌车的滚筒焊缝、泵车臂架摆腿起重机支腿的长直角焊缝等。手工焊接具有很强的灵活性，但由于受主观因素限制，不能完全保证焊缝的焊接质量。然而，工程机械结构件上的这些关键焊缝直接影响着整台设备的结构性能和安全性能。专门针对这些关键焊缝焊接的焊接专机可以大大提高焊缝焊接质量的稳定性，减轻工人的劳动强度，因此得到了广泛应用。如专门针对起重机伸臂制作的直焊缝专机；针对圆形焊缝制作的车架、转台座圈焊接专机、压路机和水泥搅拌车的滚筒焊缝的埋弧焊专机等。

（3）焊接专机与机器人自动焊接组合形成高效焊接工作站逐步应用  焊接机器人是近几年发展的一种高效焊接作业方式，为提高焊接质量和效率，降低工人劳动强度提供了一种高水平的焊接作业方法。焊接专机与焊接机器人组合形成的焊接工作站结合了焊接专机专业化设计与焊接机器人焊接作业位置灵活的特点，大大提高了焊接结构件的自动化焊接焊达率。在人力资源成本较高、管理上升至一定层次、人工作业实物质量难于进一步提升的一线大型品牌企业，受到青睐。

四、焊接专机在工程机械中的发展趋势

　　（1）线性化生产要求焊接专机具有信息化通讯功能  21世纪是信息时代，信息化生产也逐渐成为工程机械行业的一个发展方向。通过加工过程工艺参数的信息化传递，工艺技术人员可以非常方便地采集现场作业信息参数，为工艺过程优化提供了重要的数据信息。未来的焊接专机必将逐渐具备焊接过程跟踪、焊接过程参数数据通信功能，以适应未来生产信息化的发展

需求。

　　（2）焊接专机的自动化控制功能开发是大型企业的迫切需求  在大型工程机械企业，随着专机应用技术日趋成熟，自动化焊接机器人应用逐步深入，接受了智能化焊接设备带来的工件品质的高可靠性。一人多机带来的管理便利，人力资源成本的节约（目前大型企业给优秀焊接操作工年均支出都在8万～10万元）更是未来需求的方向，因此，针对焊接专机开发智能控制功能也已成为专机应用量较大的企业的迫切需求。专机研发企业通过提升专机的制造安调精度、配套驱动硬件及控制软件功能，可实现一人多机作业，在未来的工程机械企业将会有相当大的市场。

　　（3）焊接作业安全人性化要求焊接专机具有多变位功能  随着工程机械竞争日益激烈，大吨位、大尺寸工程机械日益增多，千吨级起重机械、百米级仝机械、百吨级挖掘机不断刷新着工程机械的记录。为适应不同规格焊接结构件的焊缝焊接需求，保证焊接过程操作的安全性，工人操作的舒适性等要求，机械化焊接变位将成为焊接专机必备的功能。

　  （4）工装夹具的实用性设计成为焊接专机必要条件  焊接专机在工程机械的应用离不开对焊接工件的夹紧定位。随着焊接专机各项硬件、软件技术的日臻成熟，焊接专机的关键技术将集中在用于工件定位夹紧的工装夹具实用性设计上。如何针对各种不同工件设计经济实用、方便快捷的工装夹具将成为未来焊接专机的一大课题。

　　（5）焊接专机须适应新型焊接工艺技术的应用  目前，为提高结构件的焊接质量和效率，窄间隙焊接、双丝及多丝高效焊接、等离子弧焊接、激光跟踪焊接技术等各种新型焊接工艺不断获得成熟，并逐步应用于工程机械行业。未来焊接专机的设计应该与各种新型焊接工艺结合，以适应工程机械焊接工艺的发展需求。 

五、结语

     工程机械行业中，焊接结构件占据着重要的地位，结构件焊接技术是一个企业的核心技术。焊接专机成为实现焊接机械化和自动化的重要途径，大大提高了结构件的焊接质量和效率。
　　通过研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊接专机，并实现焊接数据的信息化传递将为提高工程机械的焊接生产水平提供重要的装备支撑，为工程机械焊接工艺的发展作出重大贡献。

（来源：金属加工）