淺談焊接技術(shù)的發(fā)展

郝朝英

摘要：焊接技術(shù)是一門非常重要的基礎(chǔ)工藝學(xué)科，它的發(fā)展離不開(kāi)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的支持。目前，人們?yōu)榻ㄔO(shè)創(chuàng)新型、節(jié)約型國(guó)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(lái)越廣泛。本文從我國(guó)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(jiǎn)要介紹，闡述了我國(guó)焊接技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：焊接技術(shù);應(yīng)用;特點(diǎn);發(fā)展趨勢(shì)

一、我國(guó)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(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域?？梢哉f(shuō)，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.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。

2.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。

3.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）性氣體保護(hù)焊。

4.磁控焊接

磁控焊接是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型焊接技術(shù)。采用外加磁場(chǎng)控制焊接質(zhì)量，具有附加裝置簡(jiǎn)單、耗能少、效益高、投入成本低等特點(diǎn)，在國(guó)外被稱為“無(wú)缺陷焊接”，引起了焊接工作者的廣泛興趣。

5.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(wú)需對(duì)非焊接面進(jìn)行再次加工。

三、我國(guó)焊接技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域

1.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。

2.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(guó)航空航天領(lǐng)域中最常用的三種先進(jìn)焊接技術(shù)。

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 C O2 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(guó)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(guó)焊接技術(shù)的發(fā)展前景

1.建立合理的焊工資格認(rèn)證體系

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)件的焊接過(guò)程具有工程量復(fù)雜、焊接對(duì)象多樣化、施工環(huán)境多變、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)白熾化等特點(diǎn)。進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)涉及到焊接工藝的編寫、工程技術(shù)參數(shù)的評(píng)定、焊接件的檢修等多種情況。除此之外，焊接過(guò)程的焊接點(diǎn)比較多、焊接面比較廣、戰(zhàn)線比較長(zhǎng)。因此，這就對(duì)焊接人員的技術(shù)提出了嚴(yán)格的要求。使其發(fā)揮聰明才智和自主創(chuàng)造性向管理人員提出了巨大的挑戰(zhàn)。培養(yǎng)焊接技術(shù)方面的專業(yè)性應(yīng)用人才具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。這就要求社會(huì)機(jī)構(gòu)各方面建立完善的焊工資格認(rèn)證體系。認(rèn)真的培養(yǎng)焊工人才，同時(shí)加強(qiáng)焊工的資格認(rèn)證對(duì)我國(guó)的焊工人才培養(yǎng)是一個(gè)正確的人才培養(yǎng)模式。同時(shí)這也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。這種制度的建立在一定程度上能夠促進(jìn)焊接技術(shù)的迅速發(fā)展、提高焊接工藝的整體水平。

2.磁控焊接技術(shù)

磁控焊接技術(shù)屬于新興的焊接技術(shù)。它主要是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接。它的投入成本非常低、裝置也比較簡(jiǎn)單、耗能非常少、效益比較好。通過(guò)常年對(duì)磁控焊接技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)了磁控對(duì)電弧焊電弧狀態(tài)的影響。外加磁場(chǎng)對(duì)焊接母材的熔化與焊縫的成形有非常大的影響。利用電磁攪拌技術(shù)能夠改變金屬結(jié)晶過(guò)程中的熱量傳遞過(guò)程，進(jìn)而使結(jié)晶方向發(fā)生變化。通過(guò)組織的細(xì)化作用，能夠使焊縫的一些力學(xué)特點(diǎn)提升的更加明顯。除此之外還能降低焊接過(guò)程中缺陷的敏感性。鑒于磁控焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，這必定是其中的發(fā)展方向之一。

3.電子焊接技術(shù)將被激光焊接取代

激光束經(jīng)過(guò)聚焦后，激光焦點(diǎn)處的能量密度高達(dá) 10～100W/cm 并且加熱的范圍甚至小于 1mm。如果將此技術(shù)應(yīng)用于焊接方面，那將會(huì)給焊接工業(yè)帶來(lái)巨大的變革。一方面可以提高焊接的速度，另一方面還可以減小接頭處的變形以及減小應(yīng)力集中。激光焊接術(shù)達(dá)到的焊接精度比較高，是比較理想的焊接技術(shù)。激光焊接的一個(gè)顯著特點(diǎn)是可以進(jìn)行長(zhǎng)距離的焊接，因?yàn)榧す饩哂兄本€傳播的特點(diǎn)。除此之外與電子束相比較而言，激光束的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。

4.低溫焊接技術(shù)

由于我國(guó)地理環(huán)境的特殊位置，冬季寒冷時(shí)節(jié)持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，這就考驗(yàn)著低溫環(huán)境下焊接技術(shù)的性能。近些年來(lái)，各個(gè)相關(guān)學(xué)術(shù)組織都在積極的解決應(yīng)對(duì)冬季低溫焊接的問(wèn)題以及施工的臨界溫度的取值問(wèn)題。例如我國(guó)在冬季完成了“鳥巢”萬(wàn)噸級(jí)以上的剛結(jié)構(gòu)件的焊接工作。冬季進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)影響焊接的因素主要有操作員的工藝水平、焊機(jī)的效率、材料的性能、焊法的熟練程度以及環(huán)境的作用。僅僅考慮這些因素中的某一項(xiàng)或某兩項(xiàng)是不全面的，是無(wú)法做出正確評(píng)價(jià)的。

五、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，不僅給人們生活帶來(lái)便利，更是促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，我們應(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(guó)制造行業(yè)的發(fā)展。

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