現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

摘要：經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得現(xiàn)代焊接技術(shù)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在與工業(yè)相關(guān)的不同領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。文章主要對(duì)現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀、現(xiàn)階段面臨的困難及其未來(lái)的發(fā)展前景進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討和研究，希望能對(duì)現(xiàn)代焊接技術(shù)未來(lái)的發(fā)展起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代焊接技術(shù)；自動(dòng)化；智能化；焊接工藝；發(fā)展前景 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TG434 文章編號(hào)：1009-2374（2015）21-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.038

就我國(guó)現(xiàn)階段的工業(yè)化發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，焊接廣泛應(yīng)用于多種材料的連接，而隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，原來(lái)的傳統(tǒng)焊接方式也轉(zhuǎn)化為激光、電子束焊等先進(jìn)的焊接技術(shù)?？梢哉f(shuō)，無(wú)論是在建筑行業(yè)，還是車輛、機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備等方面，離開(kāi)焊接技術(shù)是根本無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)的。而隨著與國(guó)外交流的增多，現(xiàn)代焊接技術(shù)已經(jīng)有了異種材料的非金屬材料的連接技術(shù)，而在產(chǎn)品表面設(shè)計(jì)方面也有了更好的創(chuàng)新制作方法，可以說(shuō)，焊接技術(shù)的發(fā)展前景是非常光明的，焊接技術(shù)的未來(lái)充滿了希望。

1 現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展，焊接技術(shù)也隨之有了極大的進(jìn)步，焊接產(chǎn)品的效率也越來(lái)越高，而現(xiàn)在如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提之下實(shí)現(xiàn)焊接生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化已經(jīng)成為焊接行業(yè)的重要任務(wù)?，F(xiàn)代高新技術(shù)比如說(shuō)智能控制技術(shù)、圖像處理與傳感器技術(shù)等融入焊接技術(shù)，使得現(xiàn)代焊接技術(shù)有了更為切合時(shí)代潮流的

發(fā)展。

1.1 焊接生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化發(fā)展

焊接行業(yè)的智能化發(fā)展主要是體現(xiàn)在焊接智能機(jī)器人的發(fā)展，焊接自動(dòng)化水平在一定程度上可以理解為焊接智能機(jī)器人的發(fā)展水平。目前使用最為廣泛的焊接機(jī)器人是示教再現(xiàn)型，即由人工引導(dǎo)機(jī)器人末端執(zhí)行器（安裝于機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)末端的夾持器、工具、焊槍、噴槍等），或由人工操作導(dǎo)引機(jī)械模擬裝置，或用示教盒（與控制系統(tǒng)相連接的一種手持裝置，用以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程或使之運(yùn)動(dòng)）來(lái)使機(jī)器人完成預(yù)期的動(dòng)作，由于此類機(jī)器人的編程通過(guò)實(shí)時(shí)在線示教程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，而機(jī)器人本身憑記憶操作，故能不斷重復(fù)出現(xiàn)。這就形成了焊接智能機(jī)器人的自動(dòng)化焊接過(guò)程。

1.2 焊接工藝高速高效化

為實(shí)現(xiàn)焊接行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，需要優(yōu)化現(xiàn)今的焊接工藝，將傳統(tǒng)的焊接工藝轉(zhuǎn)化為高速、高效、高質(zhì)量的焊接工藝。而國(guó)內(nèi)外也在焊接工藝的優(yōu)化上投入了較多的精力，現(xiàn)今已經(jīng)在活性化焊接工藝、多元?dú)怏w保護(hù)焊接工藝上取得了不錯(cuò)的成效。而在焊接速度的研究也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)今已經(jīng)可以達(dá)到1.8m/min，大大提升了焊接產(chǎn)品的效率。而隨著國(guó)外在數(shù)字化焊接電源和高新信息處理技術(shù)上的關(guān)注，中國(guó)市場(chǎng)也逐漸引入相關(guān)先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)。數(shù)字化焊接電源解決了原先較為刻板的剛性化控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接過(guò)程的柔性化控制以及多功能集成，而對(duì)焊接的精度、焊接過(guò)程系統(tǒng)的穩(wěn)定性、產(chǎn)品的一致性、產(chǎn)品升級(jí)流程等方面都有更高的要求，能夠?qū)ΜF(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展有更好的幫助，使得焊接工藝實(shí)現(xiàn)高速和高效化。

1.3 焊接質(zhì)量的優(yōu)化保證

對(duì)于焊接產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，最為重要的就是焊接質(zhì)量，若是焊接質(zhì)量不盡如人意，對(duì)于產(chǎn)品日后的使用壽命是非常有限制的，而焊縫跟蹤技術(shù)對(duì)于控制焊接質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。在焊縫跟蹤技術(shù)方面，焊接行業(yè)投入的比較多，也已經(jīng)有了較為成熟的技術(shù)。比如說(shuō)較為先進(jìn)的熔滴過(guò)渡控制現(xiàn)今由于引入了數(shù)字化焊接電源，并且在系統(tǒng)上使用了先進(jìn)的電子元件，使得對(duì)熔淌控制上更為得心應(yīng)手，在這方面的應(yīng)用上也絲毫不輸于國(guó)外先進(jìn)水平，這在焊接行業(yè)是非常重要的部分，是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)。

1.4 焊接技術(shù)現(xiàn)代先進(jìn)發(fā)展

現(xiàn)代焊接技術(shù)隨著與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的不斷交流與分享，已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高的水準(zhǔn)，以下筆者將以激光焊接為例闡述其優(yōu)點(diǎn)與新進(jìn)展。激光焊接技術(shù)屬于熔融焊接的部分，它是以激光束為能源，直接沖擊在焊件接頭上，這種焊接方式對(duì)于確定焊件位置的要求是非常高的，需要極為精確，需要保證焊件位置在激光束的聚焦范圍內(nèi)。激光焊接的最大可焊厚度是有限制的，一般滲透厚度超過(guò)19mm的工件是不建議激光焊接的，不僅對(duì)于焊接技術(shù)有較大的困難，對(duì)于焊件產(chǎn)品本身也不容易有較好的焊接質(zhì)量。此外，激光焊接具有高反射性及高導(dǎo)熱性，焊接性很容易受激光所改變，當(dāng)使用極高能量的激光束進(jìn)行焊接時(shí)，需要使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅(qū)除，以確保焊道的再出現(xiàn)，如此才能完成焊接過(guò)程。激光焊接在焊接技術(shù)上屬于能量轉(zhuǎn)換效率十分低，一般最高也只有10%左右，而且焊道在快速凝固的狀態(tài)下，可能會(huì)有氣孔及脆化的問(wèn)題，特別是進(jìn)行激光焊接所需的設(shè)備是較為昂貴的。為了消除或減少激光焊接的缺陷，使得焊接效率和焊接質(zhì)量更高，焊接領(lǐng)域內(nèi)先進(jìn)工作者提出了一些較有建設(shè)性的意見(jiàn)，就是用其他熱源與激光進(jìn)行復(fù)合焊接，復(fù)合焊接的方式主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源等，這種復(fù)合焊接的方式使得焊接能量轉(zhuǎn)換效率更高，使得焊接質(zhì)量更好，對(duì)于焊接技術(shù)的發(fā)展是極其有幫助的。

2 現(xiàn)代焊接技術(shù)的未來(lái)發(fā)展展望

現(xiàn)代焊接技術(shù)雖已經(jīng)處于一個(gè)較為先進(jìn)的發(fā)展水平，但仍是有發(fā)展之處的，展望未來(lái)，針對(duì)現(xiàn)代焊接技術(shù)面臨的困難與任務(wù)，筆者有以下三點(diǎn)建議：

2.1 尋求解決焊接制約新材料的途徑

焊接技術(shù)發(fā)展到一定水平后，開(kāi)發(fā)新材料也逐漸進(jìn)入了焊接領(lǐng)域工作者的視線，主要是從材料研制和焊接科技兩方面來(lái)入手。先進(jìn)的新材料對(duì)于焊接技術(shù)來(lái)說(shuō)不一定是好的，它的可焊接性、材料的性能都是需要重新估量的，而往往材料的高性能和其可焊接性都是相互矛盾的。鑒于此種情況，為解決此矛盾，焊接行業(yè)工程師需要和材料研究工程師密切聯(lián)系與合作，將新型材料納入到焊接材料中去，使得焊接產(chǎn)品質(zhì)量更好，焊接效率更高，焊接領(lǐng)域整體發(fā)展水平更上一層樓。

2.2 著力提高焊接產(chǎn)品質(zhì)量

焊接產(chǎn)品的質(zhì)量和焊接的質(zhì)量是息息相關(guān)的，為了提高焊接產(chǎn)品的質(zhì)量，需要從思想上消除焊接是制造焊接產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤思想，在此基礎(chǔ)上，焊接工藝工程師需要研究更好的焊接工藝，改善焊接工藝中的漏洞，進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量，改善焊接產(chǎn)品的性能。

2.3 改善焊接領(lǐng)域整體環(huán)境

在大眾的視野里，焊接領(lǐng)域一直是較為“臟亂差”的代表，這也阻止了更多的高素質(zhì)人才邁入焊接行業(yè)發(fā)光發(fā)熱，貢獻(xiàn)自己的才華。而焊接行業(yè)需要注重自己的行業(yè)形象，盡可能減少煙塵、噪音、輻射等的影響，創(chuàng)造感覺(jué)整潔的整體焊接環(huán)境，這樣的工作環(huán)境才能更具吸引力。而現(xiàn)代焊接行業(yè)對(duì)于焊接自動(dòng)化的重視，及其焊接機(jī)器人的進(jìn)一步投入研究，相信對(duì)于改變傳統(tǒng)焊接行業(yè)的形象是十分有幫助的，也會(huì)有更多的年輕科技工作者愿意踏入焊接行業(yè)領(lǐng)域，讓焊接行業(yè)有更好的

發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)仍處于工業(yè)占主導(dǎo)行業(yè)的狀況下，現(xiàn)代焊接技術(shù)對(duì)于工業(yè)的推動(dòng)發(fā)展作用是不言而喻的。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的研究者和科學(xué)家將重點(diǎn)放在了探究焊接新材料的角度上，這對(duì)于我們現(xiàn)今焊接行業(yè)的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)是非常值得期待的，是尚未深入接觸過(guò)的領(lǐng)域，若是能在新材料上取得讓國(guó)內(nèi)外矚目的研究成果，這將是焊接領(lǐng)域幾十年來(lái)的一場(chǎng)革命。

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作者簡(jiǎn)介：李東光，男，山東昌邑人，南車四方車輛有限公司工程師，研究方向：金屬加工和材料成型。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）