【摘要】在我國制造業(yè)發(fā)展的過程中,焊接技術(shù)作為一種新興的綜合工藝技術(shù),已廣泛應(yīng)用于核工業(yè)、汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、船舶工業(yè)等領(lǐng)域,并發(fā)揮著越來越重要的作用。筆者對(duì)我國當(dāng)前焊接技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)、分類以及主要應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了簡要介紹,闡述了我國焊接技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì),以期更好的研究和應(yīng)用焊接技術(shù)、促進(jìn)焊接技術(shù)的快速發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】焊接技術(shù);應(yīng)用;特點(diǎn);發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,焊接技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中作用的日益顯著,焊接技術(shù)的先進(jìn)程度標(biāo)志著一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展的先進(jìn)程度。目前,人們?yōu)榻ㄔO(shè)創(chuàng)新型、節(jié)約型國家,在焊接領(lǐng)域中應(yīng)用了許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和科學(xué)理念,這不僅有效的加快了焊接施工的工作效率,還大幅的提高了焊接的質(zhì)量,使焊接技術(shù)的應(yīng)用前景也越來越廣泛。
一、我國焊接技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
焊接技術(shù)是一種新興的綜合工藝技術(shù),它的發(fā)展依托于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。我國焊接技術(shù)在近二三十年得到空前的發(fā)展,各種新的焊接技術(shù)層出不窮,等離子物理、聲學(xué)、電子束、紅外線、超聲、真空、微電子等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就都在焊接上獲得廣泛應(yīng)用。新技術(shù)的應(yīng)用不僅奠定了焊接技術(shù)的發(fā)展,也增強(qiáng)了焊接技術(shù)的能力,擴(kuò)大了焊接技術(shù)應(yīng)用的范圍。目前,焊接技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械制造以及其他產(chǎn)品的現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)之一,并廣泛應(yīng)用于電站、核能、航空航天、石化、煤炭、冶金、礦山、建筑、橋梁、特種設(shè)備、船舶、汽車、機(jī)車、海洋工程、部件、輕工紡織以及家用電器等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域??梢哉f,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就日益滲透到焊接領(lǐng)域,促進(jìn)了現(xiàn)代焊接技術(shù)的快速發(fā)展。
二、焊接技術(shù)的分類
1、氣體保護(hù)焊:氣體保護(hù)焊是利用氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊。依據(jù)焊接效果的需求,分為熔化極氣體保護(hù)焊和非熔化極(鎢極)惰性氣體保護(hù)焊。
2、埋弧焊:埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行的焊接,廣泛用于碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的焊接。
3、電阻焊:電阻焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并施以電流,利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)將其加熱到熔化或塑性狀態(tài),使之形成金屬結(jié)合的一種方法。廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子、家用電器等領(lǐng)域。
4、螺柱焊接:螺柱焊接分為儲(chǔ)能式和拉弧式兩種,都是一種單面焊接。由于不用穿孔,所以螺柱焊接不漏水、漏氣,也無需對(duì)非焊接面進(jìn)行再次加工。
5、攪拌摩擦焊:摩擦攪拌焊接以固相狀態(tài)接合材料,因其材料變形極其微小,廣泛應(yīng)用于鐵道車輛、船舶、飛機(jī)制造業(yè)中,且應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速地?cái)U(kuò)展。
6、高能束焊接:電子束、等離子束和激光束作為熱源對(duì)試件進(jìn)行焊接,其能量集中,效率較高,稱為高能束焊接。當(dāng)前高能束流焊接被關(guān)注的主要領(lǐng)域是:①高能束流設(shè)備的大型化。②新型設(shè)備的研制。③設(shè)備的智能化以及加工的柔性化。④束流品質(zhì)的提高及診斷。⑤束流、工件、工藝介質(zhì)相互作用機(jī)制的研究。⑥束流的復(fù)合。⑦新材料的焊接。⑧應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。
7、復(fù)合熱源焊接:復(fù)合熱源焊接中應(yīng)用較多是激光-氬弧復(fù)合焊接技術(shù),它融合了傳統(tǒng)激光焊工藝和MIG/MAG工藝的優(yōu)點(diǎn),廣泛用于汽車及零部件制造業(yè)、造船業(yè)、航空航天中。
8、磁控焊接:磁控焊接是近幾年發(fā)展起來的新型焊接技術(shù)。采用外加磁場控制焊接質(zhì)量,具有附加裝置簡單、耗能少、效益高、投入成本低等特點(diǎn),在國外被稱為“無缺陷焊接”,引起了焊接工作者的廣泛興趣。
9、多電弧共熔池焊接:由于多個(gè)電弧共同在一個(gè)熔池上燃燒,不僅提高了總的焊接熱輸入,而且改變了熱量分布的特點(diǎn),能向熔池及其兩側(cè)面提供充足的液體金屬和熱量,可以大大提高焊接速度和生產(chǎn)效率。
三、我國焊接技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域
1、航空航天工業(yè)中的應(yīng)用:焊接技術(shù)依其可靠的性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天工業(yè),焊接的工作量占全部工時(shí)的百分之十,焊接連接的部件在航空航天領(lǐng)域內(nèi)占百分之五十以上。由于航空航天工業(yè)中對(duì)金屬材料要求的特殊性,促成了特種焊接技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生。目前主要使用的是固態(tài)焊接技術(shù)和高能束流焊接技術(shù)。其中的激光焊、電子束焊、攪拌摩擦焊是在我國航空航天領(lǐng)域中最常用的三種先進(jìn)焊接技術(shù)。
2、汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用:電子束焊接主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器渦輪、后橋、行星齒輪框架、離合器、汽缸、變速箱齒輪等部件的焊接;激光焊技術(shù)主要用于框架結(jié)構(gòu)、零部件的焊件和車身拼焊;攪拌摩擦焊主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)引擎、汽車輪轂、汽車地方車身支架、汽車車門預(yù)成型件和液壓成型管附件。
3、船舶工業(yè)中的應(yīng)用:高效焊接技術(shù)在船舶制造中占有重要的地位,是一項(xiàng)技術(shù)性、專業(yè)性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程,尤其是CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊接技術(shù)應(yīng)用率達(dá)到60%~65%,成為我國現(xiàn)代造船模式中的關(guān)鍵技術(shù)之一。先進(jìn)的造船高效焊接技術(shù),在提高船舶的建造效率、降低船舶建造成本、縮短造船周期,提高船舶建造質(zhì)量,推動(dòng)船舶建造焊接機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展上的作用是不可小視的,也是企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。
四、我國焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
焊接技術(shù)是一種較為可靠、低成本、精確并且采用高科技連接金屬材料的方法。目前為止還沒有哪一種方法比焊接技術(shù)在金屬材料連接上應(yīng)用更廣泛,并對(duì)所焊接產(chǎn)品增加更大的附加值。隨著世界加工基地不斷的向我國轉(zhuǎn)移,作為工業(yè)縫紉和線(材料)的焊割機(jī)、焊絲、焊條在數(shù)量、質(zhì)量、品位以及自動(dòng)化生產(chǎn)水平將會(huì)有很大提高。根據(jù)專家預(yù)測(cè),在未來10年之內(nèi),焊接技術(shù)仍將是制造業(yè)重要的加工工藝。為適應(yīng)市場需求,焊接設(shè)備與制造業(yè)將以市場為目標(biāo),進(jìn)行傳統(tǒng)、通用產(chǎn)品改造、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、質(zhì)量認(rèn)證和規(guī)范管理;同時(shí)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代焊接技術(shù)的研究開發(fā),特別是發(fā)展高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)和多絲高速焊接設(shè)備、重大裝備及數(shù)字化控制技術(shù)和焊接材料,取代進(jìn)口,爭取出口。
五、結(jié)束語
我國焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,在給人們生活帶來便利的同時(shí),也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,但隨著焊接材料的不斷變化和先進(jìn)制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展,對(duì)焊接技術(shù)的發(fā)展提出了越來越高的要求。同時(shí)我們也應(yīng)看到,盡管我國的焊接技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了數(shù)字化時(shí)代,但目前的焊接自動(dòng)化率僅為百分之三十,而西方發(fā)達(dá)國家早已經(jīng)超過了百分之八十?;诖耍覀儜?yīng)快速將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和理念應(yīng)用到其中,加大研發(fā)力度,努力研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料,以進(jìn)一步提高焊接機(jī)械化、自動(dòng)化水平和安全可靠性, 從而有效的推動(dòng)我國制造行業(yè)的發(fā)展。
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