时间：2023-12-21 11:29:25
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1．东北大学机械工程与自动化学院辽宁 沈阳110000
2．沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁 沈阳110000
摘要：远程激光加工技术是近年来发展极其迅速的激光加工新技术，通过普通激光焊接与远程振镜式激光焊接技术的比较，对远程振镜式激光焊接技术进行深入分析，从而总结出其具有高速度、高灵活性和高柔性等特点，希望对那些有提高生产效率并降低运营成本需求的企业以帮助。
关键词：远程激光焊接；远程振镜式激光焊接头；激光；
激光加工发展至今已近半世纪，随着第一台激光器的成功发明，各种不同种类的激光器不断涌现，激光器及其应用技术是集光、机、电等多门学科技术，是一部典型的学科交叉的创造发明史，目前激光的应用已经遍及到人们生活的各个领域，远远超出了人们原有的想象。现今国际上德国的激光加工的相关技术比较成熟，现已拥有十分成熟的激光加工产品与技术。
随着激光加工技术的发展，人们对激光加工速度、加工灵活性和柔性的要求也越来越高。远程振镜式激光焊接头也应运而生，满足了人们对高的激光加工速度、加工柔性和加工灵活性的要求。远程激光焊接柔性加工自动化成套装备集成了光纤激光器、远程焊接头及机器人，应用于白车身、车门及汽车座椅等冲压钣金的高速激光焊接，代替电阻点焊工艺。这个新的工艺技术和装备的应用，改变了传统钣金的结构设计，有效减轻了汽车内部钣金的重量，其中座椅的T 形焊的钣金件比传统电阻焊的部件减少了1/3；其焊接速度是传统点焊的6到10倍，原来用五套焊接机器人及电阻焊系统进行焊接，现在仅用一套柔性激光焊接装备，焊接效率和焊接质量大幅度提高，同时降低了设备采购成本和运营成本。
例如德国某汽车制造公司将生产线改造升级的过程，在过去的车身焊接是采用的传统的点焊机，在2003 年则升级为利用 LP－Nd ：YAG 激光－机器人焊接系统，这样原来9 台点焊机完成的工作量由3 台激光焊接系统就可以完成，而现在则引进了激光焊接中最先进的机器人远程激光加工系统完成同样的工作量，投入的成本仅为原来的一半[1] 。
现今，最著名的激光远程加工头是Trumpf 公司生产的PFO 激光加工头（图1.1）。2009年6月份，HIGHYAG 公司也推出了自己生产的激光远程加工头是名为RLSK 激光加工头（图1.2）。
图1.1 Trumpf 公司的PFO 激光加工头 图1.2HIGHYAG 公司的RLSK 激光加工头
远程激光加工头的有两种类型，一种是采用双振镜的方式实现；另外一种采用的是可移动式聚焦镜和单反射镜的方式实现。光纤输出的激光经准直，聚焦后直接打到反射镜，通过反射镜的横向旋转来实现加工平面的x 轴方向的运动，y 轴方向的运动则由加工头的纵向旋转来 控制；而采用双振镜方式则是使用两片振镜分别控制 x轴和 y轴方向的运动，激光经过准直镜准直后再通过双振镜的旋转来控制光线的位移，聚焦镜放在两片振镜之后，此处的聚焦镜即为场镜，可起到平场的作用，双振镜的焦点补偿通常是通过准直镜的移动来实现的。这两种方式各有特色，单振镜系统做起来更加便捷，双振镜的系统可不必移动准直镜而达到平面焊接任意图形的目的，但保护镜片面积较大，极容易被污染及破坏。
根据行业调查，采用激光焊接取代点焊来焊接车身则车身板材的设计结构相对更加简洁，同时节省钢材，据统计每辆车在采用激光焊接时结构改造所节省的钢材达到40kg 以上，大大减少了汽车的成本；在焊接速度上激光焊接也占据着巨大的优势，采用传统点焊时焊接的速度较慢，平均约为0.5m/min，而采用激光焊接时焊接的速度可达的5m/min，甚至更快，大大的提高了生产效率。综上，由于激光加工的种种优势及特点而广受汽车制造厂商的青睐。远程激光焊接技术发挥了非接触式单侧激光焊接带来的技术和经济优势，并将其与高速扫描镜片带来的优势相结合，大大缩短了焊接时间，在整个焊接流程中增加了总生产效率。
例如大众Passat B6车型的后车台板由三个部件组成，这些部件可采用电阻点焊或激光焊接。大众采用来自TRUMPF公司的一台TruDisk激光焊机和一套光学振镜扫描装置，来代替点焊所需的4个机械臂和5台电阻焊枪，同样完成35个焊点的焊接，结果是：TRUMPF的激光焊机的焊点连接更为牢固，而且焊接速度提高3倍左右（点焊需要35s，而激光扫描焊只需13s），车身焊接质量更是日趋完美。
结论
随着激光加工技术的不断发展，远程振镜式激光焊接技术以其高速度、高灵活性和高柔性的特点，被广大汽车厂商认可其能够提高生产效率，降低运营成本；综上所述希望对那些有提高生产效率并降低运营成本需求的企业以帮助。
作者简介：罗勇(1983-),男,辽宁省沈阳市人,东北大学机械工程与自动化学院,硕士；
【关键词】船舶制造；焊接工艺；对策
焊接技术的进步对推动造船发展具有十分重要的意义。在船体建造中，焊接工时约占船体建造总工时的30%～40%。焊接质量是评价造船质量的重要指标，焊接效率则直接影响到造船周期和船舶建造成本。船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度，能承受强风浪的冲击。如果焊接接头存在严重的焊接缺陷。在恶劣的环境下，就有可能会造成部分结构断裂；甚至引起断船沉没的重大事故。
1.造船中焊接工艺
船舶制造过程中，须进行焊接工艺评定试验。通常是对母材及焊接材料在确定采用一定工艺焊接后，通过检验焊缝及热影响区的性能来评定该工艺的适用性。由于焊接工艺评定对保证后续焊接工序和工艺质量有着重要意义，因此各船级社均要求对拟将新采用的焊接工艺进行评定或认可。
2.焊接工艺评定的实施
2.1 编制评定试验方案
在提交焊接工艺评定试验方案和进行焊接工艺评定前，结合造船焊接实际情况，厂方首先要向船级社提交一份拟认可的焊接工艺评定试验方案。
船级社在收到焊接工艺试验方案后，将会依据船级社的规范对方案进行审核，依据中国船级社CCS 复查的主要内容有：焊接工艺是否基本正确、项目截取的试样位置是否与规范要求一致，在填写焊接规范参数前，可参考相关的资料。此外，各船厂在申请焊接工艺评定前，通常会自行对拟申请的项目进行预先试验，故焊接工艺评定方案中内容的填写，也可参照预试验的数据。焊接工艺方案填写完毕后，提交船级社审查。
2.2 船级社对焊接工艺评定方案的审查
船级社对焊接工艺评定试验方案的审查包括：1）检测、试验的项目能否满足规范要求；2） 检测、试验试验试样的加工能否满足规范要求；3） 每一项试验结果的规定值是否符合规范要求等。
2.3 焊接工艺评定现场试验
焊接工艺评定现场试验按照审查后的焊接工艺评定试验方案进行，通常验船师须见证试验全过程。在试验开始前，验船师要核查待焊母材与焊接材料，是否与方案中材料的等级、规格一致；检查待焊试件的装配情况，是否符合方案要求；直流电源焊接时，还要检查电源极性是否正确。在试验过程中，要记录每一焊道的布置、焊接参数以及是否预热、层间温度控制情况、焊道打底及清根情况等，并对焊缝外观质量进行评定。如焊接试板焊缝外观检查合格，则还需对焊缝进行无损探伤，以及按照规范要求，并在焊接试板上确定拉伸、弯曲、冲击、金相等试验试样的位置。最后一道工序为检查试样加工情况，进行理化性能试验。
验船师在焊接工艺试验见证过程中，如对上述任何一道工序试验、检测发现不合格，除力学性能试验可能涉及在原试件上复取样试验外，其他情况均须重新进行工艺评定试验。
2.4 焊接工艺评定证书的签发
现场试验结束后，由船厂整理试验结果，编制工艺试验报告，提交船级社审核。经确认合格后，船级社将在焊接工艺评定试验报告上签署，签发“焊接工艺认可证书”。“焊接工艺认可证书”的内容包括：1）焊接工艺过程中采用的母材材料和焊接材料；2） 焊接工艺适用的工件厚度范围；3）焊接方法规定；4）焊接位置规定；5）接头型式；6）坡口装配形式及试验时的焊道布置、清根方法、层间温度控制和焊接工艺参数等。
3.焊接工艺评定的采用
经船级社评定的焊接工艺一般长期有效，但船厂对已批准的焊接工艺进行改动时，应将所有改动的细节向船级社报告，船级社根据改动的具体内容，决定是否重新进行焊接工艺评定试验。例如，进行立焊位置（立向上施焊）焊接工艺评定并获得通过，若船厂在实际生产中其余条件都不改变，只是将焊接方向改变为立向下施焊，自认为原焊接工艺是适用的而不需重新进行工艺评定，这种观点是错误的。因为在焊接中，立向上施焊与立向下施焊是有很大区别的，因此必须重新进行焊接工艺评定试验。评定的焊接工艺，通常都有一定的适用范围，超出此范围就应对拟采用的工艺进行焊接试验。
4.船厂在焊接时常出现的问题与对策
船舶焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。
4.1 气孔
气孔是指在焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因有：坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外，低氢型焊条焊接时，电弧过长， 焊接速度过快； 埋弧自动焊电压过高等，都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在，使焊缝的有效截面减小，过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是；选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条，当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时， 应严格控制使用范围。埋弧焊时，应选用合适的焊接工艺参数，特别是薄板自动焊，焊接速度应尽可能小些。
4.2 夹渣
夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。产生夹渣的原因主要是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣； 坡口角度或焊接电流太小，或焊接速度过快。在使用酸性焊条时， 由于电流太小或运条不当形成“ 糊渣” ； 使用碱性焊条时，由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。进行埋弧焊封底时，焊丝偏离焊缝中心， 也易形成夹渣。防止产生夹渣的措施是；正确选取坡口尺寸，认真清理坡口边缘，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。多层焊时，应仔细观察坡口两侧熔化情况，每一焊层都要认真清理焊渣。封底焊渣应彻底清除，埋弧焊要注意防止焊偏。
4.3 咬边
焊缝边缘留下的凹陷，称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因，都会造成焊件被熔化去一定深度， 而填充金属又未能及时填满而造成咬边。防止产生咬边的办法是： 选择合适的焊接电流和运条手法，随时注意控制焊条角度和电弧长度；埋弧焊工艺参数要合适，特别要注意焊接速度不宜过高，焊机轨道要平整。
4.4 未焊透、未熔合
焊接时， 接头根部未完全熔透的现象，称为未焊透； 在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象，称为未熔合。未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊缝会出现间断或突变，焊缝强度大大降低， 甚至引起裂纹。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净， 或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当，电弧偏在坡口一边等原因，都会造成边缘不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸，合理选用焊接电流和速度， 坡口表面氧化皮和油污要清除干净；封底焊渣清除要彻底，运条摆动要适当，密切注意坡口两侧的熔合情况。
4.5 焊接裂纹
焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始，在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹，在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹，应彻底清除，然后给予修补。焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹，防止产生热裂纹的措施是：一要严格控制焊接工艺参数，减慢冷却速度，适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊，以避免焊缝中心产生裂纹； 二是认真执行工艺规程，选取合理的焊接程序，以减小焊接应力。焊缝金属在冷却过程或冷却以后， 在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。
4.6 其他缺陷
焊接中还常见到一些焊瘤、弧坑及焊缝外形尺寸和形状上的缺陷。产生焊瘤的主要原因是运条不均，造成熔池温度过高，液态金属凝固缓慢下坠，因而在焊缝表面形成金属瘤。立、仰焊时，采用过大的焊接电流和弧长，也有可能出现焊瘤。产生弧坑的原因是熄弧时间过短，或焊接突然中断，或焊接薄板时电流过大等。焊缝表面存在焊瘤影响美观，并易造成表面夹渣；弧坑常伴有裂纹和气孔，严重削弱焊接强度。防止产生焊瘤的主要措施严格控制熔池温度， 立、仰焊时，焊接电流应比平焊小10―15%，使用碱性焊条时，应采用短弧焊接，保持均匀运条。防止产生弧坑的主要措施是在手工焊收弧时， 焊条应作短时间停留或作几次环形运条。
【关键词】油气管道；焊接技术；特殊环境
中图分类号： TE973 文献标识码： A
一、前言
对于油气管道的焊接工作来说，焊接技术的好坏直接影响焊接的质量，因此，必须要选用有效合理的焊接技术，这样才能够提高焊接的效果，确保焊接工作的有效性。
二、管道焊接的特点
管道作为五大运抽方式之一，在担负着把油气资源运送到加工厂或用户的过程中，具有线路长、跨区域范围大的特点，所经山区、平原、丘陵、沙淇和水域等多种地形、地貌，自然条件变化大、施工作业条件差。在野外现场组装焊接中，由于钢管不动，需要全位置焊接。这就要求现场焊接所采用的焊接设备和材料必须满足两个最基本的条件:能够进行全位置焊接；适应环境性强，具有良好的焊接性能。
三、油气管道焊接技术
1、下向焊接技术
（一）操作要点
按照焊接顺序，通常将管道焊接各层焊道称为根焊、热焊填充焊、盖帽焊。根焊与热焊道均为单道焊，而填充焊则可能是多层多道焊，这与管道的壁厚有关。焊接时，根焊采用直拉式运条，不摆动，只有当间隙过大或熔孔过长时，可作往返运条，以防止热输入过大而烧穿。热焊的目的在于加强根焊，并通过继续输入热量使焊道保持较高温度而防止根焊产生裂纹、开裂等缺陷，一般均要求两焊道间隔时间少于5min。采用直线往复运条，焊接速度要快，并保证坡口边缘熔合良好，热焊之前必须进行彻底清根。
（二）优点
手工下向焊通常使用纤维素焊条和低氢型焊条两种专用下向焊条，它通过独特的药皮配方获得上向焊无法比拟的优良性能。与上向焊相比，下向焊电弧挺度好、吹力大，焊接熔深大，根焊可以单面焊双面成型，而且熔渣少，易脱渣，不易产生气孔、夹渣等缺陷，焊缝一次合格率高。由于采用薄层快速焊接技术，后层焊道对前层焊道有热处理作用，尤其热焊道与根焊道的间隔时间短，输入的热量使根焊道保持较高温度，能使根焊道中的扩散氢充分逸出，降低焊道中扩散氢含量，并能防止根焊裂纹产生，使焊接接头性能得到提高。上向焊根焊不能连续焊接，只能采用灭弧法施焊，速度太慢，而且缺陷多，因此采用下向焊进行根焊和热焊，以获得好的根焊质量和速度，而用上向焊进行填充盖帽，利用其焊层厚的特点，减少焊接遍数，提高整体焊接速度，即采取优势互补的办法使用复合焊接工艺。
2、半自动焊接技术
管道半自动焊是采用电焊工手持半自动焊枪施焊，由送丝机构连续送丝的一种焊接方式。该焊接方法可节省更换焊条等辅助作业的时间，具有熔敷速度快、焊接接头少、焊接收弧及引弧产生的焊接缺陷少等优点，焊接合格率明显高于手工电弧焊。国内采用半自动焊接技术始于1995～1997年建成的库鄯输油管道，实践证明，该焊接法的应用效果较好。目前，国内在管道主体焊接中应用比较成熟的半自动焊工艺为纤维素焊条打底，自保护药芯焊丝或CO2气体保护焊丝进行填充、盖面。药芯焊丝半自动焊抗风能力强，而CO2气体保护焊丝的抗风能力较差。半自动焊焊接设备较手工电弧焊设备复杂，适宜在地形较好的平原、低矮丘陵和坡度较缓的山区地段机械化流水线作业上应用。
3、全自动焊接技术
全自动焊是借助于机械和电气的方法使整个焊接过程实现自动化。目前国外用于管道焊接比较成熟的自动焊技术主要有实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝自保护焊技术。
（一）实芯焊丝气体保护自动焊接技术自动焊接技术减少了人为因素对焊接质量的影响，减轻了工人劳动强度，容易保证焊接质量，同时具有焊接速度快、焊接材料成本较低对焊工的技术水平要求较低等优点，在国外已广泛应用于大口径、大壁厚的管道焊接领域。但由于管道环缝为全位置焊接，对焊接装备及控制系统要求较高，且全自动气体保护焊设备目前还存在造价高、维修难度大等缺陷。
（二）药芯焊丝自动焊接技术该焊接技术包括药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保两种方法，其焊接基本原理与实芯焊丝气体保护焊相似。药芯材料主要有矿物材料、钛合金透气剂、稳弧剂、造渣剂及还原剂等，与实芯焊丝相比，药芯焊丝的优点有熔敷速度快，焊接质量好，冲击韧性好，对各种管材的适应性好，设备投资成本比全自动气体保护焊少等。
四、油气管道环缝焊接工艺方法比较
根据试验和实际应用情况, 将纤维素下向焊、低氢下向焊、低氢上向焊、药芯焊丝半自动焊、全自动气保焊、药芯焊丝自动焊等五种管道环缝焊接工艺方法进行了比较, 结果见表1。
表1 管道环缝焊接工艺方案比较结果
五、油气管道在特殊环境下的焊接质量控制
焊接的质量应该从焊接人员、设备和检验仪器、材料、焊接环境、焊前和焊接检验检测、焊缝返修等多个方面进行控制。
1、施工人员的控制
任何的施工工程，人都是施工的主体。对施工进行质量的控制，首先要做好对施工人员的控制，焊接的质量控制也不例外。当前的长输管道的焊接工艺主要还是以手工为主，所以焊接人员的焊接水平和焊接技术就成为影响焊接质量的最重要的因素之一。所以必须对焊接人员进行岗前培训，掌握专业知识和专业技能，通过基本知识和操作技能考核并取得质量技术监督部门的焊工合格证之后，才能在有效期内持证上岗作业。焊接的检验是焊接质量控制的最后一关，也是非常重要的一关，因此对检验人员也要做好严格的岗前培训工作和技能培训，这样才能在质量检验中对焊接质量严格把关，保证施工质量。
2、设备和检验仪器的控制
要保证焊接管道用的各种工具的质量，如手弧焊机、氩弧焊机、自动焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，设备的性能指数和参数达到标准，这样才能保证设备的焊接能力和焊接质量。
温度湿度仪、电流表、电压表、风速仪、焊口检验尺等检验工具也要检定合格并保证其检验的能力，保证在焊接质量出现问题时能及时、准确的检验出来。
3、焊接环境的控制
焊接工作时周围的气候环境是影响焊接质量的一个重要因素。下面的几种自然环境下是不宜进行焊接的：有风天气（气体保护焊：风速大于2m/s；低氢型焊条电弧焊：风速大于5m/s；酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；药芯自保护焊丝半自动焊，风速大于8m/s）情况下不能焊接；雨雪天气；大气湿度达到90%以上；环境温度过低（低于焊接工艺规定的最低焊接温度）。
4、材料的控制
长输管道元件，如钢管、焊材、管件等材料，应该于有长输管道元件生产许可证的生产商处采购，管道元件的质量说明书等内容应该清晰、齐全，管道元件的质量要符合施工标准，这是保证焊接质量的重要环节。要坚决禁止不合格、伪劣的产品投入使用。
5、焊前和焊接检验检测
要确保管口表面质量、坡口的表面和角度、对口间隙、组对间隙、错边量、坡口尺寸的误差在合理的范围内，并确定是否符合工艺文件的规定。每次焊接完成后，焊工应先自行检测飞溅、熔渣等缺陷病并将之清除，然后交给检验员检验。检验员应该根据相关的检测标准进行检测，监督并检查焊接工艺的施工情况，一旦发现问题应该及时处理，或者向上进行反馈。
六、结束语
总而言之，油气管道焊接技术一定要遵循焊接的工艺流程，从油气管道焊接质量考虑，确保焊接的有效性，提高焊接技术的质量，保证油气管道焊接技术得到充分应用。
【参考文献】
[1]李俊超.关于长输管道焊接工艺研究分析[J].中国新技术新产品，2012（12）
[2]薛振奎，隋永莉等.长输管道焊接施工工艺[J].焊接，2012（8）
[3]黄德志.油气长输管道焊接技术的发展[J].焊接技术，2012（3）
【关键词】数字化 信息技术 传感器 焊接质量检测 应用
中图分类号：TG441.7 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―477―01
1. 数字化信息技术概述
信息技术在很多领域都有涉足。其中在三个方面的应用最广，包括通信、计算机、传感技术。其中人们形象的把信息在通讯技术上的应用比作人们的神经系统，计算机技术的应用比作是人大脑的延伸，而传感技术则比作成人类的五官的拓展。从中可以看出信息化给人类社会的生产和生活带来了多大的福音，它使得复杂、困难、抽象的事情变得容易、简便与快速，给企业，给社会，给国家创造了利益与财富。
1.1信息技术的数字化
所谓的数字化是很早以前便开始出现的，从冯˙诺依曼发明第一台电脑开始。而如今数字化又将更好地统领信息领域，这就说明数字化是必然趋势。它将世界很好地归类于为两种状态，即1与0。数字化的应用，使原本复杂繁琐的信息变成可以量化的数据。同时它也能将信息通过处理成我们可以识别的文字、声音、图片。观察身边的一切，我们会发现很多已经离不开信息数字化。我们正处在这样一个信息数字化的时代，可以说它推动了经济、政治、文化、军事的发展，促进了社会的文明与热烈的进步，最直接的影响了我们的生活、学习与工作，我们越来越离不开信息技术数字化的发展。
1.2 信息技术数字化的应用
将数字化信息技术应用在传感器上，让传感器更好的发挥它的功能，更是信息技术的一大应用。传感器是应用于物理、生物、化学领域的一种检测器，它被称为人类五官的延伸，能叫灵敏、快速的检测出物体的变化情况。倘若没有传感器，单单依靠人类的五官是非常有限的感知外界事物和物质的微小变化。有了传感器，它能实现侦查与调控的作用，将自动有效的控制生产过程中每个环节的变量参数。传感器的类型如今已经发展为多种多样的，可分为电阻式、变频功率式、激光式、霍尔式、温度式传感器等。由于它的性能优良，在航天，军事，工业、资源开发、治疗诊断、文物挖掘中广泛使用，发挥着不可替代的作用。其中近年来研究较多的即传感器在焊接质量检测中的应用。
2 .传感器在焊接质量检测中的应用
2.1 焊接质量检测的标准
焊接是在较高的压力或者温度下将金属材料或者非金属材料连接起来的一种技术。焊接既可以用在金属材料上，也可以使用在非金属材料上。这就需要材料的不断进步与发展。随着技术和材料的不断进步，如电弧焊、等离子电弧焊、激光焊的出现，焊接逐渐形成了自动化工业化。焊接技术的使用是方方面面的，不仅可以用机等的航天领域，也可以用于电子产品的组装配置过程。它是一项重要的且较难掌握的技术，特别是电子设备的生产、调试过程中。所以焊接质量的程度，将对产品的功能质量起决定性的作用。有时候除了元器件本身的质量外，焊接引起的电子产品的损坏不占少数。所以控制其焊接质量是保障各产品质量的首要条件。焊接的技术质量包括以下几个方面：要求必须有电气接触性良好，机械强度大以及外表整洁美观等要求。其中焊接最避讳的是虚焊，所以要注意避免。焊接使得电气之间实现了物理上的电路连接。焊接的过程如果只是存在焊件间少部分的连接，或许在开始的测试的过程中并没有出现焊点的质量问题，电流能够通过焊点，但是随着时间的增加以及环境条件的改变，接触层被氧化而出现焊件脱离，这时候就不能形成电路，而在检查时候很难发现其问题。电子设备中如出现这种情况，将是很让人头疼的。所以焊接过程中必须非常重视焊点的质量，避免此类问题的发生。一定的机械强度是保证焊件在运输、储存、使用中收到振荡、摇晃、冲击引起的焊点破坏而使焊件脱离。其机械强度不仅受焊点的质量影响，还与它形状大小、受力面积、和工作的环境有很大的关系。所以说足够的强度对于焊件的质量来说是很重要的。可以通过一些实验来测定焊件的抗振强度。如果说焊件本身存在虚焊点，那就没有机械强度而言了。所以虚焊是焊接的死穴。外表的美观平整对于焊接来说也是不容忽视的一个技术环节。因为完美的焊点不仅能够让人产生舒适感，而且不至于浪费材料。品质好的焊点应该是均匀平整地成裙形展开，焊料在焊件上平滑的铺开，接触的角度要小。应无拉尖、无裂痕、无夹渣等外表有金属般的光泽。常用的检查焊点外观质量的方法有目测法、手触法、通电检查法。
2.2多传感器在焊接质量检测中的应用
感器用于焊接质量的检测正日趋成熟，目前最常用的是多传感器用于焊接质量的检测。一些尖端领域的焊接需要有高品质、自动化且易于控制的焊接技术。焊接技术的保证需要依赖于好的质量检查系统。由于焊接的很多不确定性因素，很难建立起适用的模型来控制其质量。常用的数学建模更是不能解决这类问题。近年来，人们通过模拟人类大脑的功能中的神经网络来分析其焊接过程，采用多传感器来进行质量检测。要想实现预测到焊缝形成的尺寸大小和形状是具有难度的，这是因为在焊接过程中的干扰因素太多。如移动轨迹地变化、材料的成分和结构、电弧长度的不断变化都对其造成了不小的干扰。要得到完美的焊缝除了保证强度、还要保证产品的稳定性。在其检测系统中要安装以下几种传感器。如光敏传感器、测速传感器、机械传感器以及温度传感器来分别得到光通量、焊接速度、焊接电流、和焊接的温度。最后将这一系列数据通过一个神经网络装置系统进行分析以及预测其质量。
2.3 镁合金传感器在焊接质量检测中的应用
近年来由于镁合金的广泛使用，相应的镁合金的传感器也相继应用在其焊接质量检测中。随着镁材料的大量使用，其焊接的检测技术就显得尤为关键。对应的传感器更是不可少的。采用多传感器联用技术的运用让焊接技术质量的检测不再是难题。焊接技术下孕育的传感器具有较大的发展空间与应用前景。多传感器联用技术是将对个传感器联合使用的一种技术手段，它们有各自的分工也有彼此的联系，就像人的大脑一样能够进行综合分析处理并得到处理处理结果。信息融合技术，可以大量减少人力、物力、财力。弥补了单一传感器处理量有限、功能单一的缺陷。在镁合金的焊接技术的检测中起着不小的作用。它具有的数字化、系统化、网络化、智能化、灵敏、性能优良等好处让它不仅收到工业产业的欢迎，也成为新兴行业的宠儿。在未来的发展中可以朝弧焊机器人以及自动焊接的应用方向去进行更深入透彻的研究，许多国内外的焊接技术领域专家将电弧传感技术运用在机器人身上，收到不错的反响。
3总结
如果说信息技术的数字化给我们带来的影响是巨大的，那么在数字化信息技术的背景下传感器的诞生给工业、航天事业、医学领域以及海航领域的发展起着不可估量的作用价值。更是由于传感器在焊接技术上的应用，使得焊接技术的质量检测这一直以来为人类所困扰的难题，不再是阻碍社会进步的绊脚石。焊接技术在一些高新尖端领域（如电子行业、航天事业、航海事业、医学领域）中应用较为广泛。这些领域都要求焊接技术的质量高如抗干扰能力强、机械硬度大、焊接点牢固等。所以焊接质量检测显得非常重要。而且传感器在焊接质量检测中的应用将越来越广泛且日趋成熟。未来可以朝着更新更高端的领域发展与应用。
参考文献：
[1]焦志成.神经网络计算.西安：西安电子科技大学出版社，1993
[2]赵彭生，萧波.焊接过程的自动控制（概况与趋势）.焊接技术1993，2：37-40.
【关键词】机械制造；精密加工；实际应用
引言
随着传统机械制造业的没落，新型机械制造行业迅猛发展，精密加工以及高管技术的应用，使得经济社会又向前迈进一步。所以，如何正确应用现代机械制造加工产品，是至关重要的问题。
1、现代机械制造工艺与精密加工技术的特点
1.1关联密切。技术是加工行业的命脉，精密加工与现代机械制造科学融合是制造业的趋势，包含多个层面，其中包括市场调研，设计方案思路，制造技术与设备统一，制造工艺只有经过精密加工才能成为占领市场的先锋，提高两者之间的默契度，精密与工艺并存，才能增强机械产品的质量。
1.2系统性特点突出。生产成本逐渐降低，制作工艺逐渐简化，机器精密制造的产品成为市场销售中的宠儿，而传统手工低效率，做工粗糙，技术含量低的工业产品逐渐被淘汰。精密高端的现代制造工艺具有高技术含量的特点，要想保证市场占有份额，就必须加强各个专业的统一，比如机械制造，电子计算机技术，遥感技术，全自动化技术相互柔和成为加工制造业的系统，有了系统性，才能确保产品的质量。
1.3发展全球化。经济全球化的趋势日益加深，一种新型的制造工艺产品不再仅仅在地区范围内推广，而是走向世界市场，参与国际间的竞争。这种高压的竞争环境中，对现代机械制造行业以及精密仪器的加工技术都提出了新的要求，只有提高产品的技术含量，才能在国际市场中占得一席之地，这就需要我们研发人员对世界经济趋势做出准确的判断，为产品制造提供市场方向，辅助高端技术，屹立世界经济发展的潮流中。
2、现代机械制造工艺与精密加工技艺的结合应用分析
2.1现代机械制造行业前景分析。机械制造的产品在生活中处处可见，车，钳子，电焊等工艺制作产品，其中我们选取焊接作为例子，对现代制造工业与制造产品的应用进行分析。2.1.1气体保护焊工艺技术的应用。气体保护焊工艺是利用电弧作为制造热源，被焊接物质以砌体作为介质相互焊接。工作原理是：在产品制作过程中，焊接产生的电弧会形成一层具有保护作用的气体层，可以有效的隔绝温度、有害气体物质及辐射性物质，还可以分隔熔池、电弧等焊接过程中有害物质，保证人们身体健康。保护气体中最常见的是二氧化碳，其随处可得，无成本投入，是制造产品保护气体的首选。2.1.2电阻焊工艺技术的应用。电阻焊工艺技术是指将电阻的正负极分别连接到不同的焊接物上，通电时电流经过的时候，产生大量的热量，周围接触物与其接触面之间的介质相熔化，冷却之后，达到焊接作用的工艺。其焊接特点是简单、易操作，焊接效果可受人为控制，成品率高，且其焊接时间短，并且噪音相对小，空气污染小。弊端就在于不能大批量的制造产品，需要投入大量的人力，对于小型家电还可以应用，但对于大型制造机器就难以应用了，因此，应该根据生活中的实际情况，酌情使用。2.1.3埋弧焊工艺技术的应用。在传统以及现代焊接工艺中，埋弧焊工艺技术的应用都十分广泛，所谓的埋弧焊工艺是指在焊接时，焊接层底下的电弧被燃烧，从而达到焊接目的的操作工艺。埋弧焊工艺技术分为以下两类。一是全自动化焊接：自定埋弧焊接技术是指利用小型工具的辅助，将焊丝与电弧相互接合，然后达到自动焊接的技术，该技术使用方便。二是半自动化焊接：半自动焊接需要人工的辅助才能完成，比如需要人工的推力将焊条推入，既耗费人力，也浪费了不少焊接资源，因此该工艺逐渐被市场所淘汰，已经无几人使用了。现在常用的电渣压力焊也是一种半自动化的买弧焊接技术，它具有成效高，产品质量好的特点，因此被广泛应用。焊接技术的使用不仅仅是依靠优良的技术，同时还应注意选择优质的焊条，并随时观察其碱度，这些细小的差别往往才是决定焊接产品质量到的关键。2.1.4搅拌摩擦焊工艺技术的应用。搅拌摩擦焊技术使用方便，操作简单，其对基本的焊接工艺硬性材料没有过多的要求，比如焊条等，仅仅需要焊接搅拌头，就可以完成整个操作。搅拌摩擦焊接工艺的使用是在20世纪90年代初，当时工艺水平相对比较先进，轮船，铁路的方面的应用也极为广泛，所以该技术支撑起了焊接工艺的半边天。2.1.5螺旋焊工艺技术的应用。螺旋焊工艺技术是指先将各部分零件进行组合和连接，再在其相互接触的面积当中将两者进行融化，达到焊接目的，黏合的零件有螺柱、板件等。该工艺可分为拉弧式和储能式，拉弧式的应用主要在重型工业中，比如轮船制造业等，其焊接要求高；而储能式主要应用于薄板之间的黏合，日常生活中比较多见。
2.2精密仪器的加工技术。精密仪器的加工技术分为多个层面，不同应用方向有不同的选择，比如超级精密研磨技术，纳米技术，细微加工技术等，这里我们就前几种加以分析。2.2.1超精密研磨技术。超精密研磨技术可将表面粗糙程度降到1至2mm。其传统的使用技术有研磨，抛光等，然而对现在工艺的要求已经远远不够，为了适应新时代的发展需求，超精密研磨技术应运而生，它的研磨程度更加精细，使加工产业对材料的要求得到满足。2.2.2精密切削技术。切削技术操作简单，因此对切削产品的要求也相对较多。切削表面粗糙程度要求细小，相对于机床的大型机器操作可以提高其精密程度，但受到温度，机床高度，抗震性能等方面的影响，精密切削技术需要高速运转，才能适应生产的需要，目前市场上的切削技术足够满足机床要求的精密程度，这为精密切削技术开辟了一片天空。2.2.3纳米技术的应用。纳米技术的概念为人们广泛所熟悉，它是结合了物理技术和工程技术的现代化工艺产物，它实现了纳米级的精细刻画，在精密电子技术当中获得殊荣，在未来的发展前途也很广泛。纳米材料，纳米微生物等概念的普及，是人类进步的象征。
3、结束语
世界科技的高速发展，经济全球化趋势的加深，行业之间竞争日益激烈，全球化市场进一步拓展，这些都对现在机械制造工业以及精密加工制造行业提出了更严苛的要求，比如航天飞船等方面。精密加工技术是现代机械制造行业的基础，所以，加强对现代机械制造行业的开发与研究，是实现工艺生产全球化的重要目标。
参考文献
