焊接的經濟成本是其工業應用的重要影響因素。影響焊接成本的因素很多,如設備、人力、原材料和能量成本等。焊接設備的成本對不同工藝來說變化很大,
手工電弧焊和可燃氣焊接相對成本低廉,激光焊接和電子束焊接則成本較高。由于某些焊接工藝的成本高昂,一般只用于制造重要的部件,如方圓激光的四軸聯動激光焊接機等設備。自動焊接設備和焊接機器人的設備成本也很高,因此它們的使用也受到相應的限制。人力成本取決于焊接的速度、每小時工資和總工作時間(包括焊接和后續處理)。原材料成本包括購置母材、焊縫填充材料、保護氣體的費用。能量成本則取決于電弧工作時間和焊接的能量需求。
對于手工焊接來說,人力成本往往占總成本的很大一部分。因此,手工焊接成本的降低往往著眼于減少焊接操作的時間,有效的方法包括提高焊接速度、優化焊接參數等。焊接之后的除渣也是一件費時費力的工作。因此,減少焊渣能夠提高安全性、環保性,并降低成本,提高焊接質量。機械化和自動化作業也能有效地降低人力成本,但另一方面增加了設備成本,還需要額外的設備安裝和調試時間。當產品有特殊需求時,原材料成本往往隨之水漲船高。而能量成本通常是不重要的,因為它一般只占總成本的幾個百分點。
近年來為了減少高端產品中焊接的人力成本,工業生產中的電阻點焊和弧焊大量采用自動焊接設備(尤其是汽車工業)。焊接機器人能夠有效地完成焊接,尤其是點焊。隨著技術的進步,焊接機器人也開始用于弧焊。焊接技術的前沿發展領域包括:異型材料之間的焊接(如鐵和鋁部件的焊接連接)、新型焊接工藝,如攪拌摩擦焊、磁力脈沖焊、導熱縫焊和激光復合焊等。其他研究則集中于擴展現有焊接工藝的應用范圍,如將激光焊接應用于航空和汽車工業。研究者們還希望進一步提高焊接質量,尤其是控制焊縫的微觀結構和殘余應力,以減少焊縫的變形斷裂。
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2014-1114 |