時間：2023-12-21 11:29:25
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1．東北大學機械工程與自動化學院遼寧 沈陽110000
2．沈陽工業大學材料科學與工程學院遼寧 沈陽110000
摘要：遠程激光加工技術是近年來發展極其迅速的激光加工新技術，通過普通激光焊接與遠程振鏡式激光焊接技術的比較，對遠程振鏡式激光焊接技術進行深入分析，從而總結出其具有高速度、高靈活性和高柔性等特點，希望對那些有提高生產效率并降低運營成本需求的企業以幫助。
關鍵詞：遠程激光焊接；遠程振鏡式激光焊接頭；激光；
激光加工發展至今已近半世紀，隨著第一臺激光器的成功發明，各種不同種類的激光器不斷涌現，激光器及其應用技術是集光、機、電等多門學科技術，是一部典型的學科交叉的創造發明史，目前激光的應用已經遍及到人們生活的各個領域，遠遠超出了人們原有的想象。現今國際上德國的激光加工的相關技術比較成熟，現已擁有十分成熟的激光加工產品與技術。
隨著激光加工技術的發展，人們對激光加工速度、加工靈活性和柔性的要求也越來越高。遠程振鏡式激光焊接頭也應運而生，滿足了人們對高的激光加工速度、加工柔性和加工靈活性的要求。遠程激光焊接柔性加工自動化成套裝備集成了光纖激光器、遠程焊接頭及機器人，應用于白車身、車門及汽車座椅等沖壓鈑金的高速激光焊接，代替電阻點焊工藝。這個新的工藝技術和裝備的應用，改變了傳統鈑金的結構設計，有效減輕了汽車內部鈑金的重量，其中座椅的T 形焊的鈑金件比傳統電阻焊的部件減少了1/3；其焊接速度是傳統點焊的6到10倍，原來用五套焊接機器人及電阻焊系統進行焊接，現在僅用一套柔性激光焊接裝備，焊接效率和焊接質量大幅度提高，同時降低了設備采購成本和運營成本。
例如德國某汽車制造公司將生產線改造升級的過程，在過去的車身焊接是采用的傳統的點焊機，在2003 年則升級為利用 LP－Nd ：YAG 激光－機器人焊接系統，這樣原來9 臺點焊機完成的工作量由3 臺激光焊接系統就可以完成，而現在則引進了激光焊接中最先進的機器人遠程激光加工系統完成同樣的工作量，投入的成本僅為原來的一半[1] 。
現今，最著名的激光遠程加工頭是Trumpf 公司生產的PFO 激光加工頭（圖1.1）。2009年6月份，HIGHYAG 公司也推出了自己生產的激光遠程加工頭是名為RLSK 激光加工頭（圖1.2）。
圖1.1 Trumpf 公司的PFO 激光加工頭 圖1.2HIGHYAG 公司的RLSK 激光加工頭
遠程激光加工頭的有兩種類型，一種是采用雙振鏡的方式實現；另外一種采用的是可移動式聚焦鏡和單反射鏡的方式實現。光纖輸出的激光經準直，聚焦后直接打到反射鏡，通過反射鏡的橫向旋轉來實現加工平面的x 軸方向的運動，y 軸方向的運動則由加工頭的縱向旋轉來 控制；而采用雙振鏡方式則是使用兩片振鏡分別控制 x軸和 y軸方向的運動，激光經過準直鏡準直后再通過雙振鏡的旋轉來控制光線的位移，聚焦鏡放在兩片振鏡之后，此處的聚焦鏡即為場鏡，可起到平場的作用，雙振鏡的焦點補償通常是通過準直鏡的移動來實現的。這兩種方式各有特色，單振鏡系統做起來更加便捷，雙振鏡的系統可不必移動準直鏡而達到平面焊接任意圖形的目的，但保護鏡片面積較大，極容易被污染及破壞。
根據行業調查，采用激光焊接取代點焊來焊接車身則車身板材的設計結構相對更加簡潔，同時節省鋼材，據統計每輛車在采用激光焊接時結構改造所節省的鋼材達到40kg 以上，大大減少了汽車的成本；在焊接速度上激光焊接也占據著巨大的優勢，采用傳統點焊時焊接的速度較慢，平均約為0.5m/min，而采用激光焊接時焊接的速度可達的5m/min，甚至更快，大大的提高了生產效率。綜上，由于激光加工的種種優勢及特點而廣受汽車制造廠商的青睞。遠程激光焊接技術發揮了非接觸式單側激光焊接帶來的技術和經濟優勢，并將其與高速掃描鏡片帶來的優勢相結合，大大縮短了焊接時間，在整個焊接流程中增加了總生產效率。
例如大眾Passat B6車型的后車臺板由三個部件組成，這些部件可采用電阻點焊或激光焊接。大眾采用來自TRUMPF公司的一臺TruDisk激光焊機和一套光學振鏡掃描裝置，來代替點焊所需的4個機械臂和5臺電阻焊槍，同樣完成35個焊點的焊接，結果是：TRUMPF的激光焊機的焊點連接更為牢固，而且焊接速度提高3倍左右（點焊需要35s，而激光掃描焊只需13s），車身焊接質量更是日趨完美。
結論
隨著激光加工技術的不斷發展，遠程振鏡式激光焊接技術以其高速度、高靈活性和高柔性的特點，被廣大汽車廠商認可其能夠提高生產效率，降低運營成本；綜上所述希望對那些有提高生產效率并降低運營成本需求的企業以幫助。
作者簡介：羅勇(1983-),男,遼寧省沈陽市人,東北大學機械工程與自動化學院,碩士；
【關鍵詞】船舶制造；焊接工藝；對策
焊接技術的進步對推動造船發展具有十分重要的意義。在船體建造中，焊接工時約占船體建造總工時的30%～40%。焊接質量是評價造船質量的重要指標，焊接效率則直接影響到造船周期和船舶建造成本。船體的結構強度要求焊縫保證一定的強度，能承受強風浪的沖擊。如果焊接接頭存在嚴重的焊接缺陷。在惡劣的環境下，就有可能會造成部分結構斷裂；甚至引起斷船沉沒的重大事故。
1.造船中焊接工藝
船舶制造過程中，須進行焊接工藝評定試驗。通常是對母材及焊接材料在確定采用一定工藝焊接后，通過檢驗焊縫及熱影響區的性能來評定該工藝的適用性。由于焊接工藝評定對保證后續焊接工序和工藝質量有著重要意義，因此各船級社均要求對擬將新采用的焊接工藝進行評定或認可。
2.焊接工藝評定的實施
2.1 編制評定試驗方案
在提交焊接工藝評定試驗方案和進行焊接工藝評定前，結合造船焊接實際情況，廠方首先要向船級社提交一份擬認可的焊接工藝評定試驗方案。
船級社在收到焊接工藝試驗方案后，將會依據船級社的規范對方案進行審核，依據中國船級社CCS 復查的主要內容有：焊接工藝是否基本正確、項目截取的試樣位置是否與規范要求一致，在填寫焊接規范參數前，可參考相關的資料。此外，各船廠在申請焊接工藝評定前，通常會自行對擬申請的項目進行預先試驗，故焊接工藝評定方案中內容的填寫，也可參照預試驗的數據。焊接工藝方案填寫完畢后，提交船級社審查。
2.2 船級社對焊接工藝評定方案的審查
船級社對焊接工藝評定試驗方案的審查包括：1）檢測、試驗的項目能否滿足規范要求；2） 檢測、試驗試驗試樣的加工能否滿足規范要求；3） 每一項試驗結果的規定值是否符合規范要求等。
2.3 焊接工藝評定現場試驗
焊接工藝評定現場試驗按照審查后的焊接工藝評定試驗方案進行，通常驗船師須見證試驗全過程。在試驗開始前，驗船師要核查待焊母材與焊接材料，是否與方案中材料的等級、規格一致；檢查待焊試件的裝配情況，是否符合方案要求；直流電源焊接時，還要檢查電源極性是否正確。在試驗過程中，要記錄每一焊道的布置、焊接參數以及是否預熱、層間溫度控制情況、焊道打底及清根情況等，并對焊縫外觀質量進行評定。如焊接試板焊縫外觀檢查合格，則還需對焊縫進行無損探傷，以及按照規范要求，并在焊接試板上確定拉伸、彎曲、沖擊、金相等試驗試樣的位置。最后一道工序為檢查試樣加工情況，進行理化性能試驗。
驗船師在焊接工藝試驗見證過程中，如對上述任何一道工序試驗、檢測發現不合格，除力學性能試驗可能涉及在原試件上復取樣試驗外，其他情況均須重新進行工藝評定試驗。
2.4 焊接工藝評定證書的簽發
現場試驗結束后，由船廠整理試驗結果，編制工藝試驗報告，提交船級社審核。經確認合格后，船級社將在焊接工藝評定試驗報告上簽署，簽發“焊接工藝認可證書”。“焊接工藝認可證書”的內容包括：1）焊接工藝過程中采用的母材材料和焊接材料；2） 焊接工藝適用的工件厚度范圍；3）焊接方法規定；4）焊接位置規定；5）接頭型式；6）坡口裝配形式及試驗時的焊道布置、清根方法、層間溫度控制和焊接工藝參數等。
3.焊接工藝評定的采用
經船級社評定的焊接工藝一般長期有效，但船廠對已批準的焊接工藝進行改動時，應將所有改動的細節向船級社報告，船級社根據改動的具體內容，決定是否重新進行焊接工藝評定試驗。例如，進行立焊位置（立向上施焊）焊接工藝評定并獲得通過，若船廠在實際生產中其余條件都不改變，只是將焊接方向改變為立向下施焊，自認為原焊接工藝是適用的而不需重新進行工藝評定，這種觀點是錯誤的。因為在焊接中，立向上施焊與立向下施焊是有很大區別的，因此必須重新進行焊接工藝評定試驗。評定的焊接工藝，通常都有一定的適用范圍，超出此范圍就應對擬采用的工藝進行焊接試驗。
4.船廠在焊接時常出現的問題與對策
船舶焊接缺陷種類很多，按其位置不同，可分為外部缺陷和內部缺陷。常見缺陷有氣孔、夾渣、焊接裂紋、未焊透、未熔合、焊縫外形尺寸和形狀不符合要求、咬邊、焊瘤、弧坑等。
4.1 氣孔
氣孔是指在焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而形成的空穴。產生氣孔的主要原因有：坡口邊緣不清潔，有水份、油污和銹跡；焊條或焊劑未按規定進行焙烘，焊芯銹蝕或藥皮變質、剝落等。此外，低氫型焊條焊接時，電弧過長， 焊接速度過快； 埋弧自動焊電壓過高等，都易在焊接過程中產生氣孔。由于氣孔的存在，使焊縫的有效截面減小，過大的氣孔會降低焊縫的強度，破壞焊縫金屬的致密性。預防產生氣孔的辦法是；選擇合適的焊接電流和焊接速度，認真清理坡口邊緣水份、油污和銹跡。嚴格按規定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用變質焊條，當發現焊條藥皮變質、剝落或焊芯銹蝕時， 應嚴格控制使用范圍。埋弧焊時，應選用合適的焊接工藝參數，特別是薄板自動焊，焊接速度應盡可能小些。
4.2 夾渣
夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣。產生夾渣的原因主要是焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣； 坡口角度或焊接電流太小，或焊接速度過快。在使用酸性焊條時， 由于電流太小或運條不當形成“ 糊渣” ； 使用堿性焊條時，由于電弧過長或極性不正確也會造成夾渣。進行埋弧焊封底時，焊絲偏離焊縫中心， 也易形成夾渣。防止產生夾渣的措施是；正確選取坡口尺寸，認真清理坡口邊緣，選用合適的焊接電流和焊接速度，運條擺動要適當。多層焊時，應仔細觀察坡口兩側熔化情況，每一焊層都要認真清理焊渣。封底焊渣應徹底清除，埋弧焊要注意防止焊偏。
4.3 咬邊
焊縫邊緣留下的凹陷，稱為咬邊。產生咬邊的原因是由于焊接電流過大、運條速度快、電弧拉得太長或焊條角度不當等。埋弧焊的焊接速度過快或焊機軌道不平等原因，都會造成焊件被熔化去一定深度， 而填充金屬又未能及時填滿而造成咬邊。防止產生咬邊的辦法是： 選擇合適的焊接電流和運條手法，隨時注意控制焊條角度和電弧長度；埋弧焊工藝參數要合適，特別要注意焊接速度不宜過高，焊機軌道要平整。
4.4 未焊透、未熔合
焊接時， 接頭根部未完全熔透的現象，稱為未焊透； 在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現象，稱為未熔合。未焊透或未熔合是一種比較嚴重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊縫會出現間斷或突變，焊縫強度大大降低， 甚至引起裂紋。未焊透和未熔合的產生原因是焊件裝配間隙或坡口角度太小、鈍邊太厚、焊條直徑太大、電流過小、速度太快及電弧過長等。焊件坡口表面氧化膜、油污等沒有清除干凈， 或在焊接時該處流入熔渣妨礙了金屬之間的熔合或運條手法不當，電弧偏在坡口一邊等原因，都會造成邊緣不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正確選取坡口尺寸，合理選用焊接電流和速度， 坡口表面氧化皮和油污要清除干凈；封底焊渣清除要徹底，運條擺動要適當，密切注意坡口兩側的熔合情況。
4.5 焊接裂紋
焊接裂紋是一種非常嚴重的缺陷。結構的破壞多從裂紋處開始，在焊接過程中要采取一切必要的措施防止出現裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經發現裂紋，應徹底清除，然后給予修補。焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。焊縫金屬由液態到固態的結晶過程中產生的裂紋稱為熱裂紋，防止產生熱裂紋的措施是：一要嚴格控制焊接工藝參數，減慢冷卻速度，適當提高焊縫形狀系數，盡可能采用小電流多層多道焊，以避免焊縫中心產生裂紋； 二是認真執行工藝規程，選取合理的焊接程序，以減小焊接應力。焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后， 在母材或母材與焊縫交界的熔合線上產生的裂紋稱為冷裂紋。
4.6 其他缺陷
焊接中還常見到一些焊瘤、弧坑及焊縫外形尺寸和形狀上的缺陷。產生焊瘤的主要原因是運條不均，造成熔池溫度過高，液態金屬凝固緩慢下墜，因而在焊縫表面形成金屬瘤。立、仰焊時，采用過大的焊接電流和弧長，也有可能出現焊瘤。產生弧坑的原因是熄弧時間過短，或焊接突然中斷，或焊接薄板時電流過大等。焊縫表面存在焊瘤影響美觀，并易造成表面夾渣；弧坑常伴有裂紋和氣孔，嚴重削弱焊接強度。防止產生焊瘤的主要措施嚴格控制熔池溫度， 立、仰焊時，焊接電流應比平焊小10―15%，使用堿性焊條時，應采用短弧焊接，保持均勻運條。防止產生弧坑的主要措施是在手工焊收弧時， 焊條應作短時間停留或作幾次環形運條。
【關鍵詞】油氣管道；焊接技術；特殊環境
中圖分類號： TE973 文獻標識碼： A
一、前言
對于油氣管道的焊接工作來說，焊接技術的好壞直接影響焊接的質量，因此，必須要選用有效合理的焊接技術，這樣才能夠提高焊接的效果，確保焊接工作的有效性。
二、管道焊接的特點
管道作為五大運抽方式之一，在擔負著把油氣資源運送到加工廠或用戶的過程中，具有線路長、跨區域范圍大的特點，所經山區、平原、丘陵、沙淇和水域等多種地形、地貌，自然條件變化大、施工作業條件差。在野外現場組裝焊接中，由于鋼管不動，需要全位置焊接。這就要求現場焊接所采用的焊接設備和材料必須滿足兩個最基本的條件:能夠進行全位置焊接；適應環境性強，具有良好的焊接性能。
三、油氣管道焊接技術
1、下向焊接技術
（一）操作要點
按照焊接順序，通常將管道焊接各層焊道稱為根焊、熱焊填充焊、蓋帽焊。根焊與熱焊道均為單道焊，而填充焊則可能是多層多道焊，這與管道的壁厚有關。焊接時，根焊采用直拉式運條，不擺動，只有當間隙過大或熔孔過長時，可作往返運條，以防止熱輸入過大而燒穿。熱焊的目的在于加強根焊，并通過繼續輸入熱量使焊道保持較高溫度而防止根焊產生裂紋、開裂等缺陷，一般均要求兩焊道間隔時間少于5min。采用直線往復運條，焊接速度要快，并保證坡口邊緣熔合良好，熱焊之前必須進行徹底清根。
（二）優點
手工下向焊通常使用纖維素焊條和低氫型焊條兩種專用下向焊條，它通過獨特的藥皮配方獲得上向焊無法比擬的優良性能。與上向焊相比，下向焊電弧挺度好、吹力大，焊接熔深大，根焊可以單面焊雙面成型，而且熔渣少，易脫渣，不易產生氣孔、夾渣等缺陷，焊縫一次合格率高。由于采用薄層快速焊接技術，后層焊道對前層焊道有熱處理作用，尤其熱焊道與根焊道的間隔時間短，輸入的熱量使根焊道保持較高溫度，能使根焊道中的擴散氫充分逸出，降低焊道中擴散氫含量，并能防止根焊裂紋產生，使焊接接頭性能得到提高。上向焊根焊不能連續焊接，只能采用滅弧法施焊，速度太慢，而且缺陷多，因此采用下向焊進行根焊和熱焊，以獲得好的根焊質量和速度，而用上向焊進行填充蓋帽，利用其焊層厚的特點，減少焊接遍數，提高整體焊接速度，即采取優勢互補的辦法使用復合焊接工藝。
2、半自動焊接技術
管道半自動焊是采用電焊工手持半自動焊槍施焊，由送絲機構連續送絲的一種焊接方式。該焊接方法可節省更換焊條等輔助作業的時間，具有熔敷速度快、焊接接頭少、焊接收弧及引弧產生的焊接缺陷少等優點，焊接合格率明顯高于手工電弧焊。國內采用半自動焊接技術始于1995～1997年建成的庫鄯輸油管道，實踐證明，該焊接法的應用效果較好。目前，國內在管道主體焊接中應用比較成熟的半自動焊工藝為纖維素焊條打底，自保護藥芯焊絲或CO2氣體保護焊絲進行填充、蓋面。藥芯焊絲半自動焊抗風能力強，而CO2氣體保護焊絲的抗風能力較差。半自動焊焊接設備較手工電弧焊設備復雜，適宜在地形較好的平原、低矮丘陵和坡度較緩的山區地段機械化流水線作業上應用。
3、全自動焊接技術
全自動焊是借助于機械和電氣的方法使整個焊接過程實現自動化。目前國外用于管道焊接比較成熟的自動焊技術主要有實芯焊絲氣體保護焊和藥芯焊絲自保護焊技術。
（一）實芯焊絲氣體保護自動焊接技術自動焊接技術減少了人為因素對焊接質量的影響，減輕了工人勞動強度，容易保證焊接質量，同時具有焊接速度快、焊接材料成本較低對焊工的技術水平要求較低等優點，在國外已廣泛應用于大口徑、大壁厚的管道焊接領域。但由于管道環縫為全位置焊接，對焊接裝備及控制系統要求較高，且全自動氣體保護焊設備目前還存在造價高、維修難度大等缺陷。
（二）藥芯焊絲自動焊接技術該焊接技術包括藥芯焊絲自保焊和藥芯焊絲氣保兩種方法，其焊接基本原理與實芯焊絲氣體保護焊相似。藥芯材料主要有礦物材料、鈦合金透氣劑、穩弧劑、造渣劑及還原劑等，與實芯焊絲相比，藥芯焊絲的優點有熔敷速度快，焊接質量好，沖擊韌性好，對各種管材的適應性好，設備投資成本比全自動氣體保護焊少等。
四、油氣管道環縫焊接工藝方法比較
根據試驗和實際應用情況, 將纖維素下向焊、低氫下向焊、低氫上向焊、藥芯焊絲半自動焊、全自動氣保焊、藥芯焊絲自動焊等五種管道環縫焊接工藝方法進行了比較, 結果見表1。
表1 管道環縫焊接工藝方案比較結果
五、油氣管道在特殊環境下的焊接質量控制
焊接的質量應該從焊接人員、設備和檢驗儀器、材料、焊接環境、焊前和焊接檢驗檢測、焊縫返修等多個方面進行控制。
1、施工人員的控制
任何的施工工程，人都是施工的主體。對施工進行質量的控制，首先要做好對施工人員的控制，焊接的質量控制也不例外。當前的長輸管道的焊接工藝主要還是以手工為主，所以焊接人員的焊接水平和焊接技術就成為影響焊接質量的最重要的因素之一。所以必須對焊接人員進行崗前培訓，掌握專業知識和專業技能，通過基本知識和操作技能考核并取得質量技術監督部門的焊工合格證之后，才能在有效期內持證上崗作業。焊接的檢驗是焊接質量控制的最后一關，也是非常重要的一關，因此對檢驗人員也要做好嚴格的崗前培訓工作和技能培訓，這樣才能在質量檢驗中對焊接質量嚴格把關，保證施工質量。
2、設備和檢驗儀器的控制
要保證焊接管道用的各種工具的質量，如手弧焊機、氬弧焊機、自動焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，設備的性能指數和參數達到標準，這樣才能保證設備的焊接能力和焊接質量。
溫度濕度儀、電流表、電壓表、風速儀、焊口檢驗尺等檢驗工具也要檢定合格并保證其檢驗的能力，保證在焊接質量出現問題時能及時、準確的檢驗出來。
3、焊接環境的控制
焊接工作時周圍的氣候環境是影響焊接質量的一個重要因素。下面的幾種自然環境下是不宜進行焊接的：有風天氣（氣體保護焊：風速大于2m/s；低氫型焊條電弧焊：風速大于5m/s；酸性焊條電弧焊，風速大于8m/s；藥芯自保護焊絲半自動焊，風速大于8m/s）情況下不能焊接；雨雪天氣；大氣濕度達到90%以上；環境溫度過低（低于焊接工藝規定的最低焊接溫度）。
4、材料的控制
長輸管道元件，如鋼管、焊材、管件等材料，應該于有長輸管道元件生產許可證的生產商處采購，管道元件的質量說明書等內容應該清晰、齊全，管道元件的質量要符合施工標準，這是保證焊接質量的重要環節。要堅決禁止不合格、偽劣的產品投入使用。
5、焊前和焊接檢驗檢測
要確保管口表面質量、坡口的表面和角度、對口間隙、組對間隙、錯邊量、坡口尺寸的誤差在合理的范圍內，并確定是否符合工藝文件的規定。每次焊接完成后，焊工應先自行檢測飛濺、熔渣等缺陷病并將之清除，然后交給檢驗員檢驗。檢驗員應該根據相關的檢測標準進行檢測，監督并檢查焊接工藝的施工情況，一旦發現問題應該及時處理，或者向上進行反饋。
六、結束語
總而言之，油氣管道焊接技術一定要遵循焊接的工藝流程，從油氣管道焊接質量考慮，確保焊接的有效性，提高焊接技術的質量，保證油氣管道焊接技術得到充分應用。
【參考文獻】
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[2]薛振奎，隋永莉等.長輸管道焊接施工工藝[J].焊接，2012（8）
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【關鍵詞】數字化 信息技術 傳感器 焊接質量檢測 應用
中圖分類號：TG441.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009―914X（2013）35―477―01
1. 數字化信息技術概述
信息技術在很多領域都有涉足。其中在三個方面的應用最廣，包括通信、計算機、傳感技術。其中人們形象的把信息在通訊技術上的應用比作人們的神經系統，計算機技術的應用比作是人大腦的延伸，而傳感技術則比作成人類的五官的拓展。從中可以看出信息化給人類社會的生產和生活帶來了多大的福音，它使得復雜、困難、抽象的事情變得容易、簡便與快速，給企業，給社會，給國家創造了利益與財富。
1.1信息技術的數字化
所謂的數字化是很早以前便開始出現的，從馮˙諾依曼發明第一臺電腦開始。而如今數字化又將更好地統領信息領域，這就說明數字化是必然趨勢。它將世界很好地歸類于為兩種狀態，即1與0。數字化的應用，使原本復雜繁瑣的信息變成可以量化的數據。同時它也能將信息通過處理成我們可以識別的文字、聲音、圖片。觀察身邊的一切，我們會發現很多已經離不開信息數字化。我們正處在這樣一個信息數字化的時代，可以說它推動了經濟、政治、文化、軍事的發展，促進了社會的文明與熱烈的進步，最直接的影響了我們的生活、學習與工作，我們越來越離不開信息技術數字化的發展。
1.2 信息技術數字化的應用
將數字化信息技術應用在傳感器上，讓傳感器更好的發揮它的功能，更是信息技術的一大應用。傳感器是應用于物理、生物、化學領域的一種檢測器，它被稱為人類五官的延伸，能叫靈敏、快速的檢測出物體的變化情況。倘若沒有傳感器，單單依靠人類的五官是非常有限的感知外界事物和物質的微小變化。有了傳感器，它能實現偵查與調控的作用，將自動有效的控制生產過程中每個環節的變量參數。傳感器的類型如今已經發展為多種多樣的，可分為電阻式、變頻功率式、激光式、霍爾式、溫度式傳感器等。由于它的性能優良，在航天，軍事，工業、資源開發、治療診斷、文物挖掘中廣泛使用，發揮著不可替代的作用。其中近年來研究較多的即傳感器在焊接質量檢測中的應用。
2 .傳感器在焊接質量檢測中的應用
2.1 焊接質量檢測的標準
焊接是在較高的壓力或者溫度下將金屬材料或者非金屬材料連接起來的一種技術。焊接既可以用在金屬材料上，也可以使用在非金屬材料上。這就需要材料的不斷進步與發展。隨著技術和材料的不斷進步，如電弧焊、等離子電弧焊、激光焊的出現，焊接逐漸形成了自動化工業化。焊接技術的使用是方方面面的，不僅可以用機等的航天領域，也可以用于電子產品的組裝配置過程。它是一項重要的且較難掌握的技術，特別是電子設備的生產、調試過程中。所以焊接質量的程度，將對產品的功能質量起決定性的作用。有時候除了元器件本身的質量外，焊接引起的電子產品的損壞不占少數。所以控制其焊接質量是保障各產品質量的首要條件。焊接的技術質量包括以下幾個方面：要求必須有電氣接觸性良好，機械強度大以及外表整潔美觀等要求。其中焊接最避諱的是虛焊，所以要注意避免。焊接使得電氣之間實現了物理上的電路連接。焊接的過程如果只是存在焊件間少部分的連接，或許在開始的測試的過程中并沒有出現焊點的質量問題，電流能夠通過焊點，但是隨著時間的增加以及環境條件的改變，接觸層被氧化而出現焊件脫離，這時候就不能形成電路，而在檢查時候很難發現其問題。電子設備中如出現這種情況，將是很讓人頭疼的。所以焊接過程中必須非常重視焊點的質量，避免此類問題的發生。一定的機械強度是保證焊件在運輸、儲存、使用中收到振蕩、搖晃、沖擊引起的焊點破壞而使焊件脫離。其機械強度不僅受焊點的質量影響，還與它形狀大小、受力面積、和工作的環境有很大的關系。所以說足夠的強度對于焊件的質量來說是很重要的。可以通過一些實驗來測定焊件的抗振強度。如果說焊件本身存在虛焊點，那就沒有機械強度而言了。所以虛焊是焊接的死穴。外表的美觀平整對于焊接來說也是不容忽視的一個技術環節。因為完美的焊點不僅能夠讓人產生舒適感，而且不至于浪費材料。品質好的焊點應該是均勻平整地成裙形展開，焊料在焊件上平滑的鋪開，接觸的角度要小。應無拉尖、無裂痕、無夾渣等外表有金屬般的光澤。常用的檢查焊點外觀質量的方法有目測法、手觸法、通電檢查法。
2.2多傳感器在焊接質量檢測中的應用
感器用于焊接質量的檢測正日趨成熟，目前最常用的是多傳感器用于焊接質量的檢測。一些尖端領域的焊接需要有高品質、自動化且易于控制的焊接技術。焊接技術的保證需要依賴于好的質量檢查系統。由于焊接的很多不確定性因素，很難建立起適用的模型來控制其質量。常用的數學建模更是不能解決這類問題。近年來，人們通過模擬人類大腦的功能中的神經網絡來分析其焊接過程，采用多傳感器來進行質量檢測。要想實現預測到焊縫形成的尺寸大小和形狀是具有難度的，這是因為在焊接過程中的干擾因素太多。如移動軌跡地變化、材料的成分和結構、電弧長度的不斷變化都對其造成了不小的干擾。要得到完美的焊縫除了保證強度、還要保證產品的穩定性。在其檢測系統中要安裝以下幾種傳感器。如光敏傳感器、測速傳感器、機械傳感器以及溫度傳感器來分別得到光通量、焊接速度、焊接電流、和焊接的溫度。最后將這一系列數據通過一個神經網絡裝置系統進行分析以及預測其質量。
2.3 鎂合金傳感器在焊接質量檢測中的應用
近年來由于鎂合金的廣泛使用，相應的鎂合金的傳感器也相繼應用在其焊接質量檢測中。隨著鎂材料的大量使用，其焊接的檢測技術就顯得尤為關鍵。對應的傳感器更是不可少的。采用多傳感器聯用技術的運用讓焊接技術質量的檢測不再是難題。焊接技術下孕育的傳感器具有較大的發展空間與應用前景。多傳感器聯用技術是將對個傳感器聯合使用的一種技術手段，它們有各自的分工也有彼此的聯系，就像人的大腦一樣能夠進行綜合分析處理并得到處理處理結果。信息融合技術，可以大量減少人力、物力、財力。彌補了單一傳感器處理量有限、功能單一的缺陷。在鎂合金的焊接技術的檢測中起著不小的作用。它具有的數字化、系統化、網絡化、智能化、靈敏、性能優良等好處讓它不僅收到工業產業的歡迎，也成為新興行業的寵兒。在未來的發展中可以朝弧焊機器人以及自動焊接的應用方向去進行更深入透徹的研究，許多國內外的焊接技術領域專家將電弧傳感技術運用在機器人身上，收到不錯的反響。
3總結
如果說信息技術的數字化給我們帶來的影響是巨大的，那么在數字化信息技術的背景下傳感器的誕生給工業、航天事業、醫學領域以及海航領域的發展起著不可估量的作用價值。更是由于傳感器在焊接技術上的應用，使得焊接技術的質量檢測這一直以來為人類所困擾的難題，不再是阻礙社會進步的絆腳石。焊接技術在一些高新尖端領域（如電子行業、航天事業、航海事業、醫學領域）中應用較為廣泛。這些領域都要求焊接技術的質量高如抗干擾能力強、機械硬度大、焊接點牢固等。所以焊接質量檢測顯得非常重要。而且傳感器在焊接質量檢測中的應用將越來越廣泛且日趨成熟。未來可以朝著更新更高端的領域發展與應用。
參考文獻：
[1]焦志成.神經網絡計算.西安：西安電子科技大學出版社，1993
[2]趙彭生，蕭波.焊接過程的自動控制（概況與趨勢）.焊接技術1993，2：37-40.
【關鍵詞】機械制造；精密加工；實際應用
引言
隨著傳統機械制造業的沒落，新型機械制造行業迅猛發展，精密加工以及高管技術的應用，使得經濟社會又向前邁進一步。所以，如何正確應用現代機械制造加工產品，是至關重要的問題。
1、現代機械制造工藝與精密加工技術的特點
1.1關聯密切。技術是加工行業的命脈，精密加工與現代機械制造科學融合是制造業的趨勢，包含多個層面，其中包括市場調研，設計方案思路，制造技術與設備統一，制造工藝只有經過精密加工才能成為占領市場的先鋒，提高兩者之間的默契度，精密與工藝并存，才能增強機械產品的質量。
1.2系統性特點突出。生產成本逐漸降低，制作工藝逐漸簡化，機器精密制造的產品成為市場銷售中的寵兒，而傳統手工低效率，做工粗糙，技術含量低的工業產品逐漸被淘汰。精密高端的現代制造工藝具有高技術含量的特點，要想保證市場占有份額，就必須加強各個專業的統一，比如機械制造，電子計算機技術，遙感技術，全自動化技術相互柔和成為加工制造業的系統，有了系統性，才能確保產品的質量。
1.3發展全球化。經濟全球化的趨勢日益加深，一種新型的制造工藝產品不再僅僅在地區范圍內推廣，而是走向世界市場，參與國際間的競爭。這種高壓的競爭環境中，對現代機械制造行業以及精密儀器的加工技術都提出了新的要求，只有提高產品的技術含量，才能在國際市場中占得一席之地，這就需要我們研發人員對世界經濟趨勢做出準確的判斷，為產品制造提供市場方向，輔助高端技術，屹立世界經濟發展的潮流中。
2、現代機械制造工藝與精密加工技藝的結合應用分析
2.1現代機械制造行業前景分析。機械制造的產品在生活中處處可見，車，鉗子，電焊等工藝制作產品，其中我們選取焊接作為例子，對現代制造工業與制造產品的應用進行分析。2.1.1氣體保護焊工藝技術的應用。氣體保護焊工藝是利用電弧作為制造熱源，被焊接物質以砌體作為介質相互焊接。工作原理是：在產品制作過程中，焊接產生的電弧會形成一層具有保護作用的氣體層，可以有效的隔絕溫度、有害氣體物質及輻射性物質，還可以分隔熔池、電弧等焊接過程中有害物質，保證人們身體健康。保護氣體中最常見的是二氧化碳，其隨處可得，無成本投入，是制造產品保護氣體的首選。2.1.2電阻焊工藝技術的應用。電阻焊工藝技術是指將電阻的正負極分別連接到不同的焊接物上，通電時電流經過的時候，產生大量的熱量，周圍接觸物與其接觸面之間的介質相熔化，冷卻之后，達到焊接作用的工藝。其焊接特點是簡單、易操作，焊接效果可受人為控制，成品率高，且其焊接時間短，并且噪音相對小，空氣污染小。弊端就在于不能大批量的制造產品，需要投入大量的人力，對于小型家電還可以應用，但對于大型制造機器就難以應用了，因此，應該根據生活中的實際情況，酌情使用。2.1.3埋弧焊工藝技術的應用。在傳統以及現代焊接工藝中，埋弧焊工藝技術的應用都十分廣泛，所謂的埋弧焊工藝是指在焊接時，焊接層底下的電弧被燃燒，從而達到焊接目的的操作工藝。埋弧焊工藝技術分為以下兩類。一是全自動化焊接：自定埋弧焊接技術是指利用小型工具的輔助，將焊絲與電弧相互接合，然后達到自動焊接的技術，該技術使用方便。二是半自動化焊接：半自動焊接需要人工的輔助才能完成，比如需要人工的推力將焊條推入，既耗費人力，也浪費了不少焊接資源，因此該工藝逐漸被市場所淘汰，已經無幾人使用了。現在常用的電渣壓力焊也是一種半自動化的買弧焊接技術，它具有成效高，產品質量好的特點，因此被廣泛應用。焊接技術的使用不僅僅是依靠優良的技術，同時還應注意選擇優質的焊條，并隨時觀察其堿度，這些細小的差別往往才是決定焊接產品質量到的關鍵。2.1.4攪拌摩擦焊工藝技術的應用。攪拌摩擦焊技術使用方便，操作簡單，其對基本的焊接工藝硬性材料沒有過多的要求，比如焊條等，僅僅需要焊接攪拌頭，就可以完成整個操作。攪拌摩擦焊接工藝的使用是在20世紀90年代初，當時工藝水平相對比較先進，輪船，鐵路的方面的應用也極為廣泛，所以該技術支撐起了焊接工藝的半邊天。2.1.5螺旋焊工藝技術的應用。螺旋焊工藝技術是指先將各部分零件進行組合和連接，再在其相互接觸的面積當中將兩者進行融化，達到焊接目的，黏合的零件有螺柱、板件等。該工藝可分為拉弧式和儲能式，拉弧式的應用主要在重型工業中，比如輪船制造業等，其焊接要求高；而儲能式主要應用于薄板之間的黏合，日常生活中比較多見。
2.2精密儀器的加工技術。精密儀器的加工技術分為多個層面，不同應用方向有不同的選擇，比如超級精密研磨技術，納米技術，細微加工技術等，這里我們就前幾種加以分析。2.2.1超精密研磨技術。超精密研磨技術可將表面粗糙程度降到1至2mm。其傳統的使用技術有研磨，拋光等，然而對現在工藝的要求已經遠遠不夠，為了適應新時代的發展需求，超精密研磨技術應運而生，它的研磨程度更加精細，使加工產業對材料的要求得到滿足。2.2.2精密切削技術。切削技術操作簡單，因此對切削產品的要求也相對較多。切削表面粗糙程度要求細小，相對于機床的大型機器操作可以提高其精密程度，但受到溫度，機床高度，抗震性能等方面的影響，精密切削技術需要高速運轉，才能適應生產的需要，目前市場上的切削技術足夠滿足機床要求的精密程度，這為精密切削技術開辟了一片天空。2.2.3納米技術的應用。納米技術的概念為人們廣泛所熟悉，它是結合了物理技術和工程技術的現代化工藝產物，它實現了納米級的精細刻畫，在精密電子技術當中獲得殊榮，在未來的發展前途也很廣泛。納米材料，納米微生物等概念的普及，是人類進步的象征。
3、結束語
世界科技的高速發展，經濟全球化趨勢的加深，行業之間競爭日益激烈，全球化市場進一步拓展，這些都對現在機械制造工業以及精密加工制造行業提出了更嚴苛的要求，比如航天飛船等方面。精密加工技術是現代機械制造行業的基礎，所以，加強對現代機械制造行業的開發與研究，是實現工藝生產全球化的重要目標。
參考文獻
