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文/成都電焊機(jī)研究所
尹顯華
幾乎所有的產(chǎn)品,從幾十萬(wàn)噸巨輪到不足1克的微電子元件,在生產(chǎn)中都不同程度地依賴焊接技術(shù)。焊接已經(jīng)滲透到制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和壽命以及生產(chǎn)的成本、效率和市場(chǎng)反應(yīng)速度。焊接結(jié)構(gòu)的用鋼量將可能從2002年的7,350萬(wàn)噸〈占鋼產(chǎn)量40％〉增加到2010年的1.8億噸(占鋼產(chǎn)量60％)以上。這樣巨大的潛在發(fā)展趨勢(shì)是無(wú)論如何也不應(yīng)忽視的。
電焊機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)重要的工藝裝備
電焊機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)重要的工藝裝備，已廣泛應(yīng)用于造船、化工、冶金、建筑、機(jī)械、汽車、輕工、電力等各行業(yè)，也是航天、電子、原子能等國(guó)防尖端工業(yè)中不可缺少的加工設(shè)備。
焊接是一種將材料永久連接,并成為具有給定功能結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多行業(yè)都需要大量高檔次的焊接設(shè)備。幾乎所有的產(chǎn)品,從幾十萬(wàn)噸巨輪到不足1克的微電子元件,在生產(chǎn)中都不同程度地依賴焊接技術(shù)。焊接已經(jīng)滲透到制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和壽命以及生產(chǎn)的成本、效率和市場(chǎng)反應(yīng)速度。我國(guó)鋼材總量已達(dá)到2億多噸，成為世界上最大的鋼材生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。目前,鋼材是我國(guó)最主要的結(jié)構(gòu)材料。在今后20年中鋼材仍將占有重要的地位。然而,鋼材必須經(jīng)過加工才能成為有給定功能的產(chǎn)品。由于焊接結(jié)構(gòu)具有重量輕、成本底、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)周期短、效率高、市場(chǎng)反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日益增多。焊接加工的鋼材總量比其他加工方法多。而焊接設(shè)備是保證高質(zhì)量焊縫的首要必備條件。因此,發(fā)展我國(guó)制造業(yè),尤其是裝備制造業(yè),必須高度重視焊接技術(shù)及其焊接設(shè)備的同步提高和發(fā)展。
電焊機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀
電焊機(jī)近十年生產(chǎn)發(fā)展情況
行業(yè)統(tǒng)計(jì)表明，改革開放以來(lái),我國(guó)電焊機(jī)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過,一段時(shí)間的調(diào)整,從原先的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制,改變成為現(xiàn)在的適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的體制。電焊機(jī)的生產(chǎn)從10年前以國(guó)營(yíng)企業(yè)為主體,轉(zhuǎn)變到如今以合資企業(yè)、股份制企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)為主體。從電焊機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證檢測(cè)的情況來(lái)看，電焊機(jī)生產(chǎn)企業(yè)超過500家，這些企業(yè)有的是兼營(yíng)電焊機(jī)，有的是生產(chǎn)焊接輔機(jī)具。彩電行業(yè)中生產(chǎn)電子管式的或黑白電視機(jī)的企業(yè)早已被淘汰，但是電焊機(jī)行業(yè)卻不同，低檔次的交流焊機(jī)一直有廣闊的市場(chǎng)，僅僅是隨著焊接技術(shù)的提高，其構(gòu)成比例有所下降而已。
表1： 1996年與2003年電焊機(jī)行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量及構(gòu)成比
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年份
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產(chǎn)量、
構(gòu)成
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產(chǎn)品類別
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合 計(jì)
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交流弧焊機(jī) |
直流弧焊機(jī) |
自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī) |
電阻焊機(jī) |
特種焊機(jī) |
| 1996年 |
臺(tái)
％ |
133327
74.32 |
19745
11.01 |
19405
10.82 |
6729
3.76 |
167 0.09 |
179373
100 |
| 2003年 |
臺(tái)
％ |
239562
51.1 |
73580 15.7 |
110757
23.7 |
17242
3.7 |
27161
5.8 |
468302
100 |
從表1中可以看出，1996年交流焊機(jī)的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的74.32％，到2003年其產(chǎn)量仍然占總產(chǎn)量的51％。600多家企業(yè)中很多是生產(chǎn)交流焊機(jī)，員工只有幾十人、產(chǎn)值只有幾百萬(wàn)，甚至幾十萬(wàn)的生產(chǎn)作坊。以2003年為例，106家的電焊機(jī)產(chǎn)量468302臺(tái)，利潤(rùn)總額為35609.8萬(wàn)元，電焊機(jī)產(chǎn)值
為278098.2萬(wàn)元，其中2000萬(wàn)元以上的38家，電焊機(jī)產(chǎn)值近億元以上的只有6家,但這6家的產(chǎn)值就占了106家電焊機(jī)產(chǎn)值的40.78％。而自動(dòng)和半自動(dòng)焊機(jī)在近十年得到了迅猛的發(fā)展，其產(chǎn)量占總產(chǎn)量的百分比從1996年的10.82％逐年上升，到2003年已徑達(dá)到23.7％，每年的增長(zhǎng)幅度約在30％以上。
近十年的調(diào)查統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表明，電焊機(jī)行業(yè)的發(fā)展呈明顯上升趨勢(shì)。特別從2002年以來(lái)隨著我國(guó)入世和西氣東輸、西電東送等全國(guó)性建設(shè)項(xiàng)目的上馬，我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)呈現(xiàn)供銷兩旺的勢(shì)頭，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷利的較大幅度增長(zhǎng)。以下為1996年至2003年，統(tǒng)計(jì)企業(yè)（每年近100家）電焊機(jī)產(chǎn)值及利潤(rùn)的曲線圖：
圖1 1996-2003年統(tǒng)計(jì)企業(yè)電焊機(jī)產(chǎn)值年度曲線（單位：萬(wàn)元）
圖2 1996-2003年統(tǒng)計(jì)企業(yè)電焊機(jī)利潤(rùn)總額年度曲線（單位：萬(wàn)元）
注：因?yàn)槊磕杲y(tǒng)計(jì)的廠家數(shù)不等，為了增加可比性，上述2個(gè)圖表是以每年平均家數(shù)為90家的加權(quán)數(shù)據(jù)做出的曲線，即：曲線的數(shù)據(jù)=該年的實(shí)際數(shù)據(jù)X（平均家數(shù)/該年的實(shí)際家數(shù)）。
從圖可以看出2003年的電焊機(jī)產(chǎn)值與2002年相比較增長(zhǎng)了
27.03％，與2001年相比較增長(zhǎng)了89.34％，與1996年相比較增長(zhǎng)了204.26 ％；而2003年利潤(rùn)總額與2002年相比較增長(zhǎng)了20.97％，與2001年相比較增長(zhǎng)了 47.25％ ，與1996年相比較增長(zhǎng)了7676.59 ％；總體呈明顯上升趨勢(shì)，尤其是利潤(rùn)總額。
近十年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化
交流弧焊機(jī)仍然量大面廣,但比例有所下降（2003年占51％；2002年占57％；1996年占74.32％）.市場(chǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)一步調(diào)整，高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品所占比例日益加大。MIG/MAG焊機(jī)、埋弧焊機(jī)不斷放量巨增，2003年為總產(chǎn)量的23.7％，比2002年的20.56％上升了3.14個(gè)百分點(diǎn)，逆變電源技術(shù)更廣泛地應(yīng)用到各種焊接設(shè)備中，而且晶閘管MIG/MAG焊機(jī)比抽頭式焊機(jī)好銷，逆變電源中IGBT的份額大大高于晶閘管。
1996年及2003年各類電焊機(jī)所占比例對(duì)比，分別見圖3和圖4：
圖3 1996 年統(tǒng)計(jì)企業(yè)各類電焊機(jī)所占比例
圖4 2003 年統(tǒng)計(jì)企業(yè)各類電焊機(jī)所占比例
產(chǎn)品技術(shù)及質(zhì)量狀況
電焊機(jī)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的純電工產(chǎn)品了，它集冶金、機(jī)械、電工、電子、控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體。目前國(guó)際上在生產(chǎn)中己經(jīng)采用的成熟焊接方法與裝備,在我國(guó)也都有所應(yīng)用，只是應(yīng)用的規(guī)模和廣度有所不同而已。我國(guó)的制造企業(yè)己經(jīng)在采用諸如電子束焊接、激光焊接、激光釬焊和激光切割、激光與電弧復(fù)合熱源焊接、水射流切割、單絲或雙絲窄間隙埋弧焊、4絲高速埋弧焊、雙絲脈沖氣體保護(hù)焊、等離子焊接、精細(xì)等離子切割、數(shù)控切割系統(tǒng)、機(jī)器人焊接系統(tǒng)、焊接柔性生產(chǎn)線,變極性焊接電源等。甚至目前在國(guó)際上比較熱門的復(fù)合焊接和攪拌摩擦焊技術(shù),也準(zhǔn)備應(yīng)用到生產(chǎn)上,并己有所創(chuàng)新。電焊機(jī)行業(yè)一直在積極努力追趕國(guó)際先進(jìn)水平。
近幾年電焊機(jī)行業(yè)普遍采用了大量現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，產(chǎn)品技術(shù)水平得到了可喜的發(fā)展。如晶閘管相控、逆變技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等�，F(xiàn)在我們基本上淘汰了高能耗的旋轉(zhuǎn)直流發(fā)電機(jī)組(電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)機(jī)組)；晶閘管相控與逆變技術(shù)在直流弧焊機(jī)制造生產(chǎn)中已經(jīng)占主導(dǎo)地位。“九五”計(jì)劃開始時(shí)，可控硅逆變焊機(jī)僅僅是少數(shù)企業(yè)的產(chǎn)物，IGBT逆變焊機(jī)則剛剛進(jìn)入試制階段，電焊機(jī)行業(yè)的統(tǒng)計(jì)表中，尚未將逆變焊機(jī)單列。“十五”計(jì)劃結(jié)束時(shí)，可控硅逆變焊機(jī)已是“大路貨”，在2003年的逆變焊機(jī)統(tǒng)計(jì)中
IGBT逆變焊機(jī)占絕大多數(shù)，共19744 臺(tái)，加上MIG/MAG、TIG
焊機(jī)及其它焊機(jī)中采用IGBT逆變的 總數(shù)已超過50000臺(tái)。
20世紀(jì)70年代開始的混合式焊接，如：等離子/熔化極氣體保護(hù)電弧焊、雙波/電子束焊、激光束/鎢極氣體保護(hù)電弧焊、雙波/激光束焊、激光束/熔化極氣體保護(hù)電弧焊、激光束/等離子電弧焊、低能量CO2激光束/鎢極氣體保護(hù)電弧焊、激光輔助攪拌摩擦焊等，到今天已經(jīng)是碩果累累。國(guó)內(nèi)的大學(xué)及科研院所一直在跟蹤混合式焊接方法的進(jìn)展，象北京航空制造工程研究所已經(jīng)在攪拌摩擦焊的推廣應(yīng)用方面做了大量的工作，取得了可喜的成績(jī)。電焊機(jī)生產(chǎn)企業(yè)也在積極關(guān)注并跟蹤混合式焊接方法的發(fā)展。
在質(zhì)量控制方面，年度的國(guó)家監(jiān)督抽查質(zhì)量情況比較全面地反映出電焊機(jī)行業(yè)的質(zhì)量進(jìn)步。
1996年，共抽查21家企業(yè)的42臺(tái)BX系列交流焊機(jī)產(chǎn)品。合格10家，總合格率為47.6%，
其中，獲證企業(yè)合格率為80%；鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)產(chǎn)品合格率為30.8%，私營(yíng)企業(yè)產(chǎn)品合格率為0。
1997年，共抽查28家企業(yè)的56臺(tái)BX系列交流弧焊機(jī)產(chǎn)品，合格企業(yè)數(shù)為16個(gè)，合格產(chǎn)品數(shù)為32臺(tái)，抽樣合格率為57.1%。其中，獲證企業(yè)合格率84.6%；國(guó)有企業(yè)合格率60%，集體企業(yè)55.6%，民營(yíng)企業(yè)0。
1997年抽查產(chǎn)品合格率為57.1%，
分別比1996年、1995年、1993年抽查合格率高出9.5、5.7和33.1個(gè)百分點(diǎn)。反映出行業(yè)交焊機(jī)質(zhì)量在逐漸提高。
2000年，抽查的產(chǎn)品為ZX系列弧焊整器、WS系列氬弧焊機(jī)和NB系列MIG／MAG弧焊機(jī)三大系列產(chǎn)品。抽查合格企業(yè)數(shù)為23家，合格產(chǎn)品數(shù)為23個(gè)。產(chǎn)品抽查合格率為74.2％。與1998年國(guó)抽合格率的47.1％相比，有明顯的提高。
2004年抽查的產(chǎn)品為ZX系列弧焊整流器、WS系列TIG焊機(jī)、NB系列MIG/MAG焊機(jī)、LG系列空氣等離子切割機(jī)及BX系列交流弧焊機(jī)（其中BX系列交流弧焊機(jī)抽查僅限于山東省行政區(qū)域內(nèi)）。本次抽查合格率為57.1%。抽查實(shí)際共抽查了49家企業(yè)，樣品數(shù)量為98臺(tái)(套)，企業(yè)分別分布于北京、河北、河南、上海、浙江、江蘇、廣東、山東共8個(gè)省市。
因抽查是突擊抽樣，基本覆蓋了集中生產(chǎn)地區(qū)，具有代表性，上述幾年的國(guó)家抽查情況表明，全國(guó)電焊機(jī)行業(yè)電焊機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量水平一年比一年好，逐年在提高。
在競(jìng)爭(zhēng)激烈的電焊機(jī)市場(chǎng)，高質(zhì)量的產(chǎn)品是企業(yè)占領(lǐng)市場(chǎng)份額并立于不敗之地的有效保障，這已是行業(yè)廠家的共識(shí)。2003年國(guó)家開始對(duì)電焊機(jī)產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)，電焊機(jī)行業(yè)企業(yè)積極響應(yīng)，從2002年5月1日起實(shí)施新的3C認(rèn)證到2003年底，電焊機(jī)及輔機(jī)具3C認(rèn)證證書約1600多份。由此可見，越來(lái)越多的電焊機(jī)行業(yè)企業(yè)經(jīng)過產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證和質(zhì)量體系認(rèn)證后，將進(jìn)一步凈化我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)，使電焊機(jī)產(chǎn)品的整體質(zhì)量得到進(jìn)一步的提高。
生產(chǎn)企業(yè)的管理與改革
“九五”期間，我國(guó)電焊機(jī)企業(yè)大多為國(guó)有、集體或鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展涌現(xiàn)出越來(lái)越多的非國(guó)有資本的企業(yè)。從近年各類企業(yè)的營(yíng)運(yùn)情況來(lái)看，國(guó)有企業(yè)因?yàn)榘こ林�、融資困難、技術(shù)落后等原因正在逐步減少市場(chǎng)份額，而非國(guó)有、多種經(jīng)濟(jì)成分組成的企業(yè)卻顯示出了強(qiáng)勁的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
2003年106個(gè)廠家中，外資及合資的企業(yè)11家，平均人數(shù)1342人，其電焊機(jī)產(chǎn)值為 97012.6萬(wàn)元，占全行業(yè)焊機(jī)總產(chǎn)值的34.88％，利潤(rùn) 19074.6萬(wàn)元，占全行業(yè)總利潤(rùn)53.57％；股份制的60家，平均人數(shù)7710人，電焊機(jī)產(chǎn)值為12147.9 占43.85％，利潤(rùn)為 9365.2萬(wàn)元，占26.3％
。二者合計(jì)電焊機(jī)產(chǎn)值占78.23％，而利潤(rùn)占79.87％。民營(yíng)企業(yè)16家，平均人數(shù)1632人，電焊機(jī)產(chǎn)值為38717.3萬(wàn)元，占13.92％，利潤(rùn)為4600.7.5萬(wàn)元，占12.92％。國(guó)有企業(yè)11家，平均人數(shù)2635 人，電焊機(jī)產(chǎn)值為11286.7萬(wàn)元，只占4.06％，利潤(rùn)為 166.1萬(wàn)元，只占0.33％。 但在1996年國(guó)有企業(yè)24家，平均人數(shù)12847人，電焊機(jī)產(chǎn)值為26014.6萬(wàn)元，占28％，股份制企業(yè)11家，平均人數(shù)1344人，電焊機(jī)產(chǎn)值為10259.2萬(wàn)元，占11％。1996年國(guó)有企業(yè)的產(chǎn)值還占到28％，到了2003年已下降為4.06％，而平均人數(shù)占38.72％。國(guó)有企業(yè)人才人才濟(jì)濟(jì)，但在僵化的運(yùn)行機(jī)制下他們的積極性、創(chuàng)造性無(wú)法得到充分的發(fā)揮。電焊機(jī)行業(yè)是屬于競(jìng)爭(zhēng)性的小行業(yè)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來(lái)看，國(guó)有資產(chǎn)從該行業(yè)的逐步退出是明智之舉，利大于弊。因此積極進(jìn)行產(chǎn)權(quán)體制改革，建立適應(yīng)市場(chǎng)的新機(jī)制，為企業(yè)注入活力是必由之路。
電焊機(jī)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
焊接在未來(lái)制造業(yè)發(fā)展中的作用
焊接是一種現(xiàn)代化了的傳統(tǒng)加工技術(shù),在21世紀(jì)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代里是否仍是一種重要的生產(chǎn)手段,這必須從國(guó)內(nèi)外的情況來(lái)進(jìn)一步分析。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,還沒有完成工業(yè)化建設(shè),還需要大力發(fā)展制造業(yè),振興裝備制造業(yè)。鋼的產(chǎn)量還在高速增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2004年就會(huì)接近2.6億噸，按這個(gè)速度發(fā)展,不久就會(huì)達(dá)到3億噸。因此,我國(guó)在完成全面建設(shè)小康社會(huì)之前,鋼鐵仍將是主要結(jié)構(gòu)材料,焊接技術(shù)也必然要跟隨鋼鐵的發(fā)展而同步提高。根據(jù)冶金行業(yè)的預(yù)測(cè),2005年和2010年我國(guó)8大行業(yè)鋼材需求量如表2所示。八大行業(yè)用鋼量約為鋼總產(chǎn)量的80%。
表2： 八大行業(yè)2005年和2010年鋼材需求預(yù)測(cè)（萬(wàn)噸）
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年份 |
種類 |
合計(jì) |
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建筑 |
機(jī)械 |
汽車 |
造船 |
鐵道 |
石油 |
家電 |
集裝箱 |
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2005 |
13924 |
4000 |
1400 |
380 |
320 |
480 |
525 |
250 |
21279 |
|
2010 |
16640 |
5200 |
2000 |
510 |
380 |
490 |
630 |
280 |
26130 |
焊接結(jié)構(gòu)的用鋼量將可能從2002年的7,350萬(wàn)噸〈占鋼產(chǎn)量40％〉增加到2010年的1.8億噸(占鋼產(chǎn)量60%)以上。這樣巨大的潛在發(fā)展趨勢(shì)是無(wú)論如何也不應(yīng)忽視的。同時(shí),高新技術(shù)的快速發(fā)展,裝備的輕量化、節(jié)能化、高性能化使鋁、鐵等輕金屬、復(fù)合材料、陶瓷、塑料和新型材料也將擴(kuò)大應(yīng)用范圍,這些材料都需要用新的焊接或連接技術(shù)制成給定功能的結(jié)構(gòu)。無(wú)論是鋼或其他材料的發(fā)展都對(duì)我國(guó)焊接技術(shù)的提高,從工藝、耗材、裝備、自動(dòng)化和質(zhì)量、效率、成本、壽命以及維修、再制造、再循環(huán)等各個(gè)方面都提出更新、更高、更多的要求。當(dāng)前就必須為焊接技術(shù)更高水平的發(fā)展高潮的到來(lái),事先做好各方面的準(zhǔn)備。
焊接自動(dòng)化技術(shù)的展望
電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)微電子信息和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，這是不言而喻的。特別是數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)和信息處理技術(shù)等單元技術(shù)的引入，促進(jìn)了焊接自動(dòng)化技術(shù)革命性的發(fā)展。
焊接過程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動(dòng)化的核心問題之一，也是我們未來(lái)開展研究的重要方向，我們應(yīng)開展最佳控制方法方面的研究，包括線性和各種非線性控制。最具代表性的是焊接過程的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，以及專家系統(tǒng)的研究。
焊接柔性化技術(shù)也是我們著力研究的內(nèi)容。在未來(lái)的研究中，我們將各種光、機(jī)、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)焊接的精確化和柔性化。用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備，是提高焊接自動(dòng)化水平的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類焊接機(jī)械設(shè)備，以提高其柔性化水平和質(zhì)量控制水平，是我們當(dāng)前要研究的一個(gè)方向。
焊接控制系統(tǒng)的集成是人與技術(shù)的集成和焊接技術(shù)與信息技術(shù)的集成。集成系統(tǒng)中信息流和物質(zhì)流是其重要的組成部分，促進(jìn)其有機(jī)地結(jié)合，可大大降低信息量和實(shí)時(shí)控制的要求，注意發(fā)揮人在控制和臨機(jī)處理的響應(yīng)和判斷力，建立人機(jī)對(duì)話的友好界面，使人和自動(dòng)系統(tǒng)和諧統(tǒng)一，是集成系統(tǒng)的不可低估的因素。
提高焊接電源的可靠性、質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性，以及其優(yōu)良的動(dòng)感特性，應(yīng)是電焊機(jī)行業(yè)著重研究的課題。應(yīng)開發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運(yùn)動(dòng)、送絲和焊槍姿態(tài)，能探測(cè)焊縫坡口形狀、溫度場(chǎng)、熔池狀態(tài)、熔透情況，適時(shí)提供焊接規(guī)范參數(shù)的高性能焊機(jī)，并應(yīng)積極開發(fā)焊接過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。總之，使焊接技術(shù)由“技藝”向“科學(xué)”演變，是實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化的一個(gè)重要方面。
電焊機(jī)發(fā)展趨勢(shì)
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，適者生存，優(yōu)勝劣汰將成為電焊機(jī)行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然趨勢(shì)。有些電焊機(jī)企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展壯大，甚至發(fā)展成大集團(tuán)；有些企業(yè)將面臨破產(chǎn)，或被兼并、收購(gòu)，而退出電焊機(jī)行業(yè)。但無(wú)論是從目前電焊機(jī)產(chǎn)量構(gòu)成比的發(fā)展趨勢(shì)，還是從電焊機(jī)的技術(shù)發(fā)展方向上看，我國(guó)電焊機(jī)今后將向高效、節(jié)能、機(jī)電一體化和成套性方面發(fā)展。
逆變式焊接電源所占比重將越來(lái)越大
逆變式焊接電源由于具有焊接性能好、動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度快、動(dòng)特性好、體積小、重量輕、效率高、焊接速度高、多功能、有利于實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)械化和自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，已成為弧焊電源的發(fā)展方向。2000年，國(guó)家將IGBT逆變電源列入高科技產(chǎn)品目錄，這是電焊機(jī)行業(yè)唯一被列入的產(chǎn)品。逆變焊機(jī)產(chǎn)量每年以近30%的速度增長(zhǎng)。以目前國(guó)內(nèi)電焊機(jī)總產(chǎn)量為35萬(wàn)臺(tái)計(jì)算，各類逆變焊機(jī)所占比例已超過10％。
自動(dòng)、半自動(dòng)焊接設(shè)備，尤其是高效節(jié)能的CO2焊機(jī)將得到快速的發(fā)展
自動(dòng)、半自動(dòng)焊接設(shè)備主要是指自動(dòng)、半自動(dòng)氣體保護(hù)焊機(jī)、埋弧焊機(jī)等產(chǎn)品，是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效焊接工藝的必備，尤其是CO2氣體保護(hù)焊機(jī)，還具有節(jié)能、生產(chǎn)效率高、成本低、焊接品質(zhì)好、有利于實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化等特點(diǎn)。
目前，通過電焊機(jī)行業(yè)的自行開發(fā)、設(shè)計(jì)、引進(jìn)技術(shù)和合資生產(chǎn)，使我國(guó)的自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)的技術(shù)水平有了很大的提高，同時(shí)也推動(dòng)了我國(guó)機(jī)電一體化焊接設(shè)備的發(fā)展。
自動(dòng)、半自動(dòng)焊接設(shè)備的技術(shù)發(fā)展方向正朝著以下趨勢(shì)發(fā)展：
高組合化和多功能，即以標(biāo)準(zhǔn)型多功能的弧焊電源為主體，配以各種功能裝置，實(shí)現(xiàn)多種用途。
氣體保護(hù)焊機(jī)中，脈沖焊接進(jìn)一步向同步脈沖最佳控制方向發(fā)展，將微機(jī)、逆變技術(shù)用于MIG/MAG/CO2焊機(jī)，通過精確控制輸出脈沖，減少飛濺。
應(yīng)用微機(jī)實(shí)現(xiàn)焊機(jī)自適應(yīng)控制，利用微機(jī)控制弧焊機(jī)電源的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性，自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范和焊接參數(shù)，改善焊接性能，保證焊縫一致性，獲得高質(zhì)量焊縫。
逆變式氣體保護(hù)焊機(jī)（特別是CO2焊機(jī)）將得到更大的發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)更可靠的引弧和更理想的波形控制，要求電源具有更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，所以逆變電源用于CO2焊將有更廣闊的前途。
自動(dòng)化焊接技術(shù)及其設(shè)備將以前所未有的速度得到發(fā)展
三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國(guó)家大型基礎(chǔ)工程有力地促進(jìn)了先進(jìn)焊接工藝特別是焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。汽車及零部件的制造對(duì)焊接自動(dòng)化程度的要求也是日新月異，我們可以這樣來(lái)概括未來(lái)我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，即“高效、自動(dòng)化、智能化”。目前我國(guó)的焊接自動(dòng)化率還不足30%，同發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的近80%差距尚遠(yuǎn)。從上個(gè)世紀(jì)末國(guó)家逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣自動(dòng)焊的最基礎(chǔ)焊接方式---氣體保護(hù)焊，來(lái)取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，現(xiàn)已初見成效�？梢灶A(yù)計(jì)在未來(lái)的10年，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化焊接技術(shù)及其設(shè)備將以前所未有的速度得到發(fā)展。
熔化極氣體保護(hù)焊逐漸取代手工電弧焊將成為焊接的主流，預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)實(shí)芯焊絲占焊材消耗量的比例會(huì)由現(xiàn)在的15％增長(zhǎng)到30％，藥芯焊絲由現(xiàn)在的2％增長(zhǎng)到20％，埋弧焊焊材也將在10％的水平上繼續(xù)增長(zhǎng)。其中藥芯焊絲的增長(zhǎng)幅度明顯加大，在未來(lái)20年內(nèi)會(huì)超過實(shí)芯焊絲，最終會(huì)成為焊接中的主導(dǎo)產(chǎn)品。
高效、節(jié)能并能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接參數(shù)的智能型的逆變焊機(jī)會(huì)逐漸取代手弧焊機(jī)和普通晶閘管焊機(jī)，而且焊機(jī)的操作趨向于簡(jiǎn)單化、智能化，以符合當(dāng)今淡化操作技能的趨勢(shì)。
在汽車、造船、工程機(jī)械和航空航天等領(lǐng)域較廣泛應(yīng)用適用于不同場(chǎng)合的智能化焊接機(jī)器人，大幅度提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
可喜的是我國(guó)很多行業(yè)部門和大型企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到這些問題，船舶工業(yè)早已經(jīng)率先提出，到2005年船廠的高效率焊接要達(dá)到80％以上，其中二氧化碳焊接應(yīng)用率達(dá)到55％，焊接機(jī)械化率、自動(dòng)化率要達(dá)到70％左右。
成套、專用焊接設(shè)備的應(yīng)用將會(huì)也來(lái)也廣闊
近年來(lái)，電焊機(jī)行業(yè)在專用成套焊接設(shè)備制造方面有了一定的發(fā)展，除繼續(xù)為汽車、冶金、石油化工、輕工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供部分所需要焊接設(shè)備外，還部分承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)工程焊接裝備的供貨工作，如承擔(dān)了西氣東輸工程中輸氣管道用的大直縫管焊接生產(chǎn)線的研制任務(wù)。此外，機(jī)器人焊接、切割及搬運(yùn)系統(tǒng)也已經(jīng)在汽車、摩托車、工業(yè)電器、化工機(jī)械以及民用產(chǎn)品制造等眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用。
各工業(yè)部門，為了提高生產(chǎn)的效益，以最低的生產(chǎn)成本，滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的高水平高質(zhì)量的要求，都在千方百計(jì)地設(shè)法提高焊接生產(chǎn)過程的機(jī)械化自動(dòng)化水平，也給焊接專用成套設(shè)備提出了更高的要求，如，從“小成套”到“大成套”，包括生產(chǎn)線、焊接工裝、焊接機(jī)床和成套焊接工藝等，有些工程要求承制方提供產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的成套設(shè)備，除焊裝設(shè)備外，還需要其它加工設(shè)備、檢測(cè)裝置等，即要求實(shí)現(xiàn)交鑰匙工程；交貨周期急劇縮短，要求制造單位既要有足夠的技術(shù)力量和技術(shù)儲(chǔ)備，還要有強(qiáng)大的生產(chǎn)能力和制造經(jīng)驗(yàn)；產(chǎn)品有極高的可靠性和耐用性，很多產(chǎn)品要求連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，24小時(shí)不停機(jī)；制造企業(yè)要有較強(qiáng)的承接能力和質(zhì)量保證能力，一般均要求企業(yè)通過體系認(rèn)證等。
我國(guó)的電焊機(jī)成套制造企業(yè)不但要在提高技術(shù)、設(shè)計(jì)水平上做出努力，還要在企業(yè)質(zhì)量管理、各種基礎(chǔ)件、配套件的選用方面投入下功夫，爭(zhēng)取在專用、成套焊接設(shè)備方面取得新的突破。
今后，電焊機(jī)成套焊接設(shè)備的開發(fā)重點(diǎn)有：
焊接機(jī)械化、自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)和部件的研究開發(fā)
研究高性能的焊接電源，標(biāo)準(zhǔn)化積木化的焊機(jī)部件，焊接參數(shù)檢測(cè)及控制技術(shù)，焊接過程自適應(yīng)控制技術(shù)，生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)傳輸單元，裝焊夾具的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件等等，都是當(dāng)前應(yīng)立即著手開展研究的課題。
繼續(xù)開發(fā)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)急需的電焊機(jī)成套設(shè)備，如汽車總裝焊接生產(chǎn)線（包括焊接機(jī)器人系統(tǒng)、高精度傳輸裝置、中心控制系統(tǒng)等）；電站鍋爐、壓力容器行業(yè)的重型容器焊接中心、集箱焊接生產(chǎn)線、大型三通的馬鞍形接頭的全自動(dòng)焊接裝置。
開發(fā)、研制高科技含量的特種專用焊接設(shè)備，如大功率電子束焊機(jī)、大功率激光焊機(jī)等。
為國(guó)家重大項(xiàng)目研制高起點(diǎn)，高水平的電焊機(jī)成套設(shè)備，提供交鑰匙工程，保證焊接質(zhì)量和可靠性。
本世紀(jì)的頭十年，將是電焊機(jī)行業(yè)飛速發(fā)展的有利時(shí)期,電焊機(jī)行業(yè)任重而道遠(yuǎn)。
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