焊接技术的发展精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇焊接技术的发展，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】中国，焊接，制造，技术

焊接是现代制造业中最为重要的材料成形和加工技术之一，焊接制造技术的发展对我国成为制造强国有着极为重要的意义。对近年我国焊接制造技术中几个主要领域的最新进展进行总结和分析，提出未来焊接制造领域的发展策略建议。由于钢材仍将是未来较长时间占主导地位的基础结构材料，应加强新一代钢材焊接冶金理论的研究及高品质焊接材料的发展；我国是世界最大的电子产品制造国，加强无铅连接材料及无铅封装技术的研究是发展无铅电子技术的唯一途径；以激光束、电子束为代表的高能束流焊接技术可大幅提高焊接生产效率，我国应加强其在装备制造业中的研究和应用；对焊接热过程的数值模拟，可为深入理解焊接过程中的复杂物理现象提供重要的理论依据和基础数据，近年来我国在焊接热过程、残余应力与变形以及焊接冶金等方面的数值模拟研究方面也取得了显著进步，应加强应用技术的研究；自动化焊接和智能化焊接是实现高效焊接制造的重要手段，应加强其集成应用技术的研究；我国应加强焊接结构完整性评价技术的研究和应用，这是确保焊接结构可靠服役的重要前提。

焊接是一门重要的基础工艺，它的发展依托于现代科学技术的发展。焊接技术诞生至今仅有百余年的历史，但是它的发展却是十分迅速的。20世以来，尤其是近二三十年随着科学技术的空前发展，各种新的焊接技术层出不穷，等离子物理、电子束、红外线、真空、超声、声学、微电子等现代科学技术的新成就都在焊接上获得广泛应用。新技术的应用奠定了焊接技术发展的基础，增强了焊接技术的能力，扩大了焊接技术应用的范围。目前，已经形成了几十种各具特色的焊接方法。焊接技术已经在能源、交通、化工、机械、特种设备、电子、航空航天、石油等诸多领域得到广泛的应用。可以说，现代科学技术的新成就日益渗透到焊接领域，促进了现代焊接技术的快速发展。

从早期的气焊、电弧焊发展至今天的近百种焊接方法，焊接技术依托于能源科学的进步而不断前进，当今焊接中已采用了力、热、电、磁、光、声等一切可以利用的能源手段。这些不同形式的能源以不同的方式作用于不同的材料上，通过一系列热力学、冶金学和力学相互作用过程制造出各种工程结构和零件。人们对这个过程进行不懈探究，衍生出独具特色的焊接冶金学、焊接物理和焊接力学等学科，并由此指导焊接材料、焊接制造工艺和焊接结构工程不断向前发展。

电弧熔化焊仍是目前焊接生产中的基础技术，保持高效、优质、低成本的焊接过程是人们一直所关注的方向。以激光束、电子束、等离子束为代表的高能束流焊接技术可大幅度提高生产效率，在进行厚板焊接时甚至可以不开坡口直接对接焊，因此近年来得到了较多的重视和发展，尤其是采用激光复合电弧的焊接技术受到了极大的关注。自动化焊接和智能化焊接是提高焊接生产效率和焊接质量的重要手段。目前在核电工程、重容重机、航空航天等行业中，自动化技术的应用主要是通过不同类型的成套焊接专机，而焊接机器人则在汽车整车及零部件、工程机械、铁路、船舶、航天、一般制造业等行业的焊接生产中有明显的增长。这二者都依赖于成熟的焊接自动化控制技术。综合利用机械、电弧、光等物理信息对焊接过程进行控制和检测，是实现自动化焊接的基础，同时又可以保证焊接过程向智能化发展。在智能化焊接过程时，机器可在敏锐捕捉焊接特征信号和信息的基础上，直接模拟焊工进行操作。

对焊接热过程的数值模拟与仿真，可以为深入理解焊接过程中的复杂物理现象进而实现焊接过程自动化提供重要而实用的理论依据和基础数据。随着现代计算机硬件和软件的高度发展，现在已经能够通过数值模拟和仿真的方法对焊接热过程、焊接冶金过程及焊接结构的应力变形等物理化学现象进行求解和分析，预测焊缝组织、性能及焊接结构的应力与变形，并指导焊接生产。近年来在焊接热过程、残余应力与变形以及焊接冶金等方面的数值模拟研究方面也取得了长足的进步。

我国焊接材料发展的主要瓶颈，是气保护实芯焊丝及埋弧焊实芯焊丝的品种和品质满足不了市场的需求，包括各种不同强度级别的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、低温钢焊丝、耐大气腐蚀钢焊丝、不锈钢焊丝等。此外，我国还急需研制和生产自保护和堆焊用药芯焊丝。至于目前国内外厂家推出的无镀铜焊丝，应该称为特种涂层焊丝，由于各厂家涂层成分不同和表面处理方式的差异，焊丝的性能也有不同。性能优良的涂层和表面处理工艺，不但起防锈和的作用，焊接时不产生铜烟尘，而且可提升焊丝的电弧稳定性和减少焊接飞溅。目前，国内外厂家对这种焊丝涂层和表面处理工艺仍在不断改进中，期望这种焊丝与精确控制电弧过渡的数字化逆变焊机相配合，可以实现高效率、低飞溅的大电流CO2焊接，达到相当于药芯焊丝焊接的工艺效果，是今后的发展方向。

篇2

关键词：焊接；生产现状；技术

中图分类号：U671.8 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0007-01

随着社会经济的快速发展，焊接技术也随之不断的创新与改革，这不仅有利于我国社会经济的快速发展，还有效的促进我国制造行业的快速发展，在我国现阶段，人们为了推动制造行业的发展，将许多先进的技术应用到制造行业中，焊接技术是制造行业应用较为广泛的技术，所以，本文就焊机技术的现状及未来的发展趋势进行分析与研究，以促进焊接技术在制造行业中快速发展。

1 我国当前焊接技术的发展现状

在我国现阶段，随着社会经济的快速发展，人们的生活水平在不断的提高，我国城市建设及社会发展的主要材料之一就是钢结构材料，人们对钢结构的材料质量要求也在不断的提高，因此在对钢结构进行加工的时候，对钢结构焊接技术要进行严格的控制，使之达到钢结构工程设计的相关规定。但是随着电子信息时代的快速发展，焊接加工技术被广泛的应用到各个行业中，从而有效的实现了焊接技术的自动化，这不仅加快了焊接技术的快速发展，而且更有效的提高了焊接的施工质量。在现阶段，焊接技术已经广泛的被应用到各个行业中，并且还充分的利用计算机技术对焊接过程中存在的应力变形及相关的问题进行控制。目前，人们已经对焊接技术创新进行了全面的分析与研究，以促进我国焊接技术的快速发展。

2 我国焊接技术的发展特点

焊接技术是一项综合性很强的工艺技术，焊接技术的发展与现代科技发展相辅相成，近二三十年焊接技术在我国得到了快速的发展，各种焊接技术不断的增多，真空、红外线、等离子物理、电子束、声学微、电子、超声等现代化科技技术在焊接技术方面得到了广泛的应用。焊接新技术不仅促进了焊接技术的快速发展，也奠定了焊接技术在制造行业的地位，并且有效的扩大了焊接技术的应用范围。

在我国现阶段，机械制造行业以及其他产业的主要制造技术就是焊接技术，焊接技术广泛的应用于家用电器、轻工纺织、部件、海洋工程、机车、汽车、船舶、特种设备、桥梁、建筑、矿山、冶金、煤炭、石化、航空航天、核能及电站等我国社会经济的各个行业中。焊接技术中渗透着现代化的科学技术，有效地促进了我国焊接技术的快速发展。

3 现代工业常用的高效焊接方法

3.1 气体保护焊

一般以气体作为电弧的媒介，并且保护焊接区及电弧的电弧焊就是气体保护焊，依据气体保护焊焊接效果的不同，分为非熔化极（钨极）惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊。

3.2 电阻焊

在两电极之间压紧被焊接的焊件，并对其加以电流，使电流流经被焊接的焊件接触面以及焊件临近区域产生的电阻热效应将其加热至塑性状态或者融化，使焊件形成金属结合的一种方法叫做电阻焊。电阻焊一般广泛的应用于航空航天、汽车、家用电器及电子等行业中。

3.3 螺柱焊接

螺柱焊接一般按照焊接方式不同分为拉弧式和分为储能式两种，这两种焊接方式都是单面焊接。由于螺柱焊接不需要穿孔，所以螺柱焊接不漏气、不漏水，也不需要对非焊接面进行再次焊接或者加工。

3.4 磁控焊接

磁控焊接技术是近几年发展的新型焊机技术。磁控焊接一般使用外加磁场控制焊接的质量，磁控焊接具有投入成本低、效益高、耗能少及附加装置简单等提点，在国外有“无缺陷焊接”的美誉，所以，磁控焊接技术得到了广泛的应用，也引起了焊接工作人员的兴趣。

3.5 多电弧共熔池焊接

由于一个熔池上燃烧多个电弧，不仅可以提高总的焊接热量，还可以改变焊接热量的分布特点，能向熔池及焊接两侧面提供一定的热量和液体金属，有效地提高了焊接的速度及焊接的生产质量。

4 我国焊接技术在各个领域中的应用

4.1 在航空航天中的应用

众所周知，焊接技术性能可靠、焊接质量优良，在航空航天工业中被广泛的应用，在航空航天工业中焊接技术占全部工时的10%，航空航天领域中50%以上的连接部件使用的都是焊接技术。由于航空航天工业对材料的要求比较特殊，所以在航空航天种焊接技术应运而生，在现阶段，高能束流焊接技术及固态焊接技术在航空航天工业中应用比较多。其中在我国航空航天工业中最常用的先进焊机技术是搅拌摩擦焊、电子束焊及激光焊，焊接技术在航空航天技术中被广泛的应用，促进了航天航空业的快速发展。

4.2 汽车制造领域中的应用

在汽车制造领域中汽车的变速箱齿轮、汽缸、离合器、行星齿轮框架、后桥及发动机增压器涡轮等部件都使用的是电子束焊接技术；而汽车中的车身拼焊、零部件的焊件及框架结构主要使用的是激光焊接技术；在汽车制造领域中汽车的液压成型管附件、汽车车门预成型件、汽车地方车身支架、汽车轮毂及发动机引擎主要应用的也是搅拌摩擦焊接技术，由此可见，焊接技术广泛地应用于汽车制造领域。

4.3 船舶工业中的应用

高效焊接技术在船舶制造工业中具有至关重要的地位，高效焊接技术是一项专业性、技术性很强的系统工程，尤其是二氧化碳气体有效的保护半自动焊接技术的应用率达到60%～65%，高效焊接技术成为我国船舶制造工业中的关键技术之一。现阶段先进的船舶焊接技术是保证船舶制造质量、缩短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途径，也可以有效地提高企业的经济效益。

5 我国焊接技术的发展趋势

我国焊接材料的产量在全世界位居首位，但是焊接产品的质量以及高品质焊接材料的生产与世界先进国家存在一定的差距，主要表现在以下几点：①对焊接材料预处理缺少专业的体系及技术，如对焊接原材料的筛选及检验，对焊接材料的混合均匀度及焊接预烧结处理等；②在工作中对于焊条药皮密实度的改善，就我国目前的油压式压涂机的具体工作性能来看，依旧存在很多不完善的方面，比如工作中由于对水玻璃加入量的加大，就会降低药皮在工作中的实际性能；③在实际的生产车间环境治理方面国外主要是以密闭的方式来进行熔炼焊剂工作中，但是从我国的现状来看，其主要是使用敞开式的生产方式；④在相关焊剂生产设备的自动化水平方面，对于焊剂的成形以及相关的颗粒度等方面依旧存在很大的差距；⑤在实际工作中的无铅连接材料以及技术应用方面，就目前我国的实际应用现状来看，与国际先进水平依旧存在很大差距，相关的钎焊理论与实践水平只在部分领域取得了一些成绩，也就是说，其发展应用的总体技术水平依旧不高，在以后的工作中要特别注意高端焊接产品以及特种助焊剂等方面的应用以提升工作。

6 结 语

在我国现阶段，随着焊接技术的快速发展，在促进社会经济快速发展的同时，也给人们的生活带来了便利，但是随着焊接材料的不断变化及焊接技术的快速发展，制造行业对焊接技术提出了更高的要求，同时，在现代化的社会中，焊机技术已经进入了数字化的时代，所以，我们应该尽可能地将先进的科学技术及理念应用在焊接技术中，加大焊接技术的研发力度，努力研发新的焊接技术及方法、发现新的焊接材料及焊接设备，进一步提高焊接机械化、安全可靠性及自动化水平，有效地促进我国焊接技术及制造行业的快速发展，提高经济效益。

参考文献：

[1] 黄建平，黄永平，肖延江.论我国焊接行业的现状[J].科技与企业，2012，（1）.

[2] 李晓延，武传松，李午申.中国焊接制造领域学科发展研究[J].机械工程学报，2012，（6）.

篇3

关键词：焊接技术 发展 趋势

焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接技术随着工业以及科学技术的不断发展和进步，其发展的趋势呈现出以下几个特点：

1 提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力

连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二：第一提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接型式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。

2 焊接过程自动化，智能化

国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。

3 热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源，提高效率方面，如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源，采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度，例如在电子束焊中参加激光束等。

4 节能技术

随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。

5 新材料，新技术发展

材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。新材料的出现成为焊接技术发展的重要推动力，许多新材料，如耐热合金，钛合金，陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接，采用通常的焊接方法，已经无法完成，固态连接的优越性日益显现，扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点，比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接，这在以前是不可想象的，所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进，焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接技术、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等，这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。

6 机械化，自动化水平提高

想要很好的完成焊接工作，得充分做好准备工作，包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备（电焊机）的放置车间即准备车间的改造。提高准备车间的机械化，自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平；焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制：把“粗活”做成“细活、快活”。

焊接技术自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法，到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

参考文献：

[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009（05）.

[2]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智，2010（31）.

[3]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报，1987年01期.

[4]郑国禹.机器人焊接技术在薄壁钢质特种车辆上的应用研究[D].重庆大学，2008年.

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关键词 船舶焊接技术；焊接工艺；节能环保；机械化；自动化

中图分类号 U671 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）092-0180-02

随着中国经济的快速发展，作为现代工业技术的基础技术的造船焊接技术是评价造船质量的一个重要指标，焊接的工时和成本在船体建造中占整个船体建造工时和成本的30%至50%，焊接效率直接影响到造船周期和船舶建造成本。因此，充分认识到的发展和应用焊接技术的应用现状，深刻分析当前存在的主题要问题，并采用新技术，加快发展的步伐是摆在世人面前的重要课题。

1 船舶焊接技术的应用现状

经多年发展的动力积蓄，船舶焊接技术在国际船舶工业结构调整的浪潮中抓住机遇，在生产技术的生产数量，生产效率等方面得到了很大的提高，实现了跨越式发展，在国际航运业中占据越来越重要的位置。船舶焊接工艺实现发展和进步，在造船业的焊接工艺的应用水平不断提高，焊接材料，焊接设备和焊接方法，实现了不断更新，在造船行业的发展起着重要的作用。

1.1 焊接方法实现不断优化

随着焊接工艺以及焊接设备和焊接材料，先进的开发，焊接方法也进行了改进，得到了优化发展。现在被广泛应用的CO2气体保护角焊缝角焊自动或半自动的方法大大提高了焊接的效率，促进船舶工业的快速发展。

1.2 焊接材料更加优质化

船舶焊接工艺的逐步推进，更接近国际化的发展方向，焊接材料也将被更新。当前，国内造船过程中，主要使用的电极，CO2气体保护焊丝和埋弧焊焊接材料的焊接材料。其中，当建造的船体，普通的手动重力焊接杆和高效铁粉电极的电极。一般分为不同的实芯焊丝和药芯焊丝CO2气体保护电弧焊接制造工艺生产的目的，一般分为普通药芯焊丝，金属芯药芯焊丝气体保护焊和垂直通量芯线。金属芯药芯焊丝具有良好的性能，开发和利用国际先进船厂的竞争。此外，埋弧焊焊接材料是一种已经被下的青睐，造船业，焊接材料，它的工作环境，并确保在造船行业使用的焊材焊接缝隙的质量比。逐步优化国内焊接材料的发展正在迅速减少，国内各大船厂手工焊条，焊接材料生产和应用的不断更新和发展。双丝埋弧自动焊接，如国内焊材逐步替代进口焊材金属粉芯药芯焊丝本地化，药芯焊丝用量稳步增长，继续优化其性能。

1.3 焊接新工艺得到应用与推广

重要的国内船厂积极学习国外先进技术，引进外国飞机的子装配和焊接生产线，自动焊接单面焊双面成型的新技术，同时，使用半自动或全自动的平面焊接的船体分段的体系结构气渐渐保护角焊接工艺。CO2气电垂直自动焊工艺在船上台大折叠，焊接垂直的煤层已被广泛使用，可以使可达15 cm～30 cm的稳定接缝牢固地焊接在一起，使焊接效率大大提高，远远性能超过旧的技术。

1.4 焊接设备逐步机械化、自动化

焊接过程中，焊接设备更换的进展迅速，逐步淘汰原来的旋转式直流弧焊机，CO2气体保护焊机可广泛的应用，这是一个长期的经济价值的新设备。目前，国内各大船厂的应用SCR CO2气体保护焊，焊接技术的改进，逆变CO2气体保护焊应用程序的频率逐渐提高。 CO2气体保护焊机的应用和推广，可以减少焊接耗材，降低了焊工的数量，降低成本的焊接工艺，提高焊接效率的焊接工艺的发展，有着深远的影响。

2 焊接存在的问题及缺陷

2.1 气孔

焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来形成的空穴就是气孔。焊接中存在气孔，会降低焊缝的强度，破坏焊缝的密封性，焊缝的有效面积减小。一般在两种情况下生成并分为两类：一是在高温下溶解在液态金属中，气体的突然下降的溶解度，如氢气，氮气等，二是溶解在液态金属的气体，如CO等。主要是因为芯锈蚀或药皮变质，剥落；焊条或焊剂未烘烤；焊伞边缘不洁，存在水分、油脂和铁锈；保护湿气体污染或交通，焊接电流过大、电压太高、太长电极伸长率；焊接太快。

2.2 咬边

焊接时焊接参数选择不当或操作工艺不正确，当焊接金属没能填满母材焊趾或焊根的熔化凹槽时，使焊缝边缘留下的凹陷称为咬边。咬边使母材金属接头的有效工作界面减少，从而在咬边处造成应力集中，减弱了焊接接头的强度，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。造成咬边的主要原因有：焊接电流过大；焊接速度过快或运条不稳，以致没能加上足够的填充金属；在角焊时，造成咬边的主要原因是运条角度不准或电焊电弧拉得太长等。

2.3 夹渣

夹渣或夹杂物是由于炉渣不干净，在焊缝金属中的残余物。炉渣将焊接接头的延展性和韧性的降低；尖角渣，导致应力集中，特别是用于淬火倾向较大的焊接金属，容易产生焊接裂纹，在所说的熔渣风口浪尖上形成巨大的压力。形成的主要原因是焊件表面，焊接前清理不良（如油，锈等），焊料层之间的清理不彻底，覆盖潮湿和焊接材料选择不当，电极；焊缝边缘有氧切或碳弧气刨残留渣，焊接电流过小，焊接速度太快。另外，使用酸电极时，由于电流太小或所输送的物品和不当形成糊剂残余物。

2.4 裂纹

焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现称为焊缝裂纹。焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂。焊接裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近的母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。

2.5 未焊透、未熔合

未焊透是指焊接时接头根部未完全熔透，抑或是焊件边缘或者前一道焊层未能充分受热熔化，熔敷金属却已覆盖上了，造成熔敷金属未能很好和焊件边缘熔合在一起。未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。运条速度太快；焊条角度不当或电弧发生偏吹；坡口角度或对口间隙太小；焊件散热太快；氧化物和熔渣等阻碍了金属间充分的熔合等是产生未焊透产生的原因。在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象称为未熔合。焊接线能量太低；电弧发生偏吹；坡口侧壁有锈垢和污物；焊层间清渣不彻底等是产生未熔合的原因。未焊透和未熔合不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹。

3 船舶焊接三大主要方法及提高焊接质量的措施

船舶焊接工件巨大的，形状复杂，施工环境差。常见方法有：①自动埋弧焊焊接：普通的单核和双丝埋弧焊，FCB法，射频法，FAB法；②的CO气体保护焊：传统的CO半自动焊，双丝自动焊（MAG）、自动角焊，二氧化碳气体保护单面焊，二氧化碳气电垂直自动焊；③手工焊条焊接：焊接下游铁粉焊条电弧焊、深穿透焊、重力焊等等。为了提高焊接质量，需要做好以下工作。

3.1 焊缝的焊前检验

焊接缝钉焊接缝间隙、槽和所谓的焊缝错边了，定位焊和焊接质量的清洁状况做好检查焊前检查。焊接前检查内容、精度标准、试验方法，涉及多个项目，还应注意下面的问题：

1）清除焊缝坡口区域的铁锈，氧化皮，油污，杂物和车间底漆，并保持清洁和干燥。

2）焊接必须在潮湿，多风或过冷的开放空间进行，反应正确的屏蔽焊接作业区，一般强度船体结构钢，如焊接环境温度低于0，材料的碳当量大于0.41%，采取焊前预热措施。

3）高强度钢，铸钢和锻钢船体结构件的焊接，应咨询有关工艺文件对船舶进行检查，严格执行焊接电弧，定位焊，预热和焊后保温隔热或热处理等措施。

3.2 焊缝的焊接规格和表面质量检验

焊接的焊接规范对接焊缝类型和规模的要求。焊接型对接焊缝、角焊缝、搭接焊缝和塞焊。角焊缝类型分别角焊缝的单面，双面全熔透角焊、缝交错断续角焊、接链断续角焊、缝挖孔焊接。焊缝表面质量检验焊接质量的检验应首先检查的项目，即使检验和批准后，其内部最终焊缝气密性试验的质量抽查。

3.3 焊缝内部检验质量

焊缝质量检查中发现的焊接规格尺寸和表面质量的检查和修复缺损的完成，并重新检查和批准。内部品质的焊接，可用于测试射线，超声波，渗透，磁粉探伤，或其它适当的方法。另外，液压、气动、煤油（实际上渗透探伤试验）也可以被用作内部的焊缝质量检查装置。

4 船舶焊接工艺的发展展望

船舶焊接工艺随着信息技术的发展，仍呈现出较大的发展空间。焊接工艺更加趋向机械化、自动化发展方向，并注重节能、高效的发展模式。

1）焊接工艺的机械化、自动化发展方向焊接工艺机械化、自动化是船舶工业的一大发展趋势。

2）焊接材料的发展将不断促进焊接工艺进步。到2010年时，我国已经成为世界一流的造船大国，但不得不承认，在船舶制造中，焊接技术水平相比于日本和韩国等国家，还存在着一定的差距，焊接材料的使用上，还明显落后于这些先进国家。未来的发展中，应努力实现焊接材料的现代化，以推动焊接工艺的发展。

3）研究机械手、机器人焊接。科学技术的飞速发展，数字化信息技术的日新月异，都将对船舶焊接工艺产生重要影响。 在焊接工艺未来的发展中，相关技术人员也应充分意识到这一点，并大胆进行创新，尝试研发更高端的、具有引领性的焊接工艺。

参考文献

[1]通八达，沈建斌.船舶焊接中常见缺陷的形成机理及防止与修正措施研究与探讨[J].中国水运，2010，10（11）：119-120.

[2]赵伯楗，曹凌源，郑惠锦等.船舶高效焊接工艺及装备[J].国防制造技术，2010，03.

篇5

【关键词】焊接现状；设备研究进展；材料推广

1、大型存储类容器用钢的焊接现状

近些年来，随着冶金装备的不断提高，压力容器用钢的开发已具备良好的条件。在此背景下，存储类压力容器用钢的开发也十分喜人，无论在品种还是品质方面，都基本实现了系列化。其从开发到应用的周期也大大缩短了，由原来的5至8年缩短至2到3年。一些大型的高参数球罐用钢原材料已不再依赖进口。

2、大型输入用钢的焊接技术进展

在当今全球经济都快速发展的背景下，石油安全已成为国家经济安全的一项重大战略。所谓石油安全，是指石油的供应要在数量和价格上都能够满足经济社会持续发展的需要。保障能源安全的途径之一是就战略石油储备，它可以有效应对短期石油供应冲击。一般石油储备基地的浮顶油罐的单台储存容积要在10万矿以上，我国自上世纪80年代以来，已建成的10万矿以上的浮顶油罐达百余台。

这种大型的原油储罐在施工时一般运用了高效大热输入焊接技术，因而在采用钢板时也要与之相适应，采用大热输入焊接用钢板。但是使用大热输入焊接会导致接热影响区的强度和韧性被恶化。对着焊接热输入的提高，其强度和韧性也在不断的下降。因而在焊接过程，克服接热影响区性能的恶化成为大热输入用钢开发的关键。

由于大型储罐用大热输入用钢的开发对技术有很高要求，并且难度较大，因而在上世80年代伊始，我国5万矿以上的储罐，其所用高强钢皆来自于进口。为使钢材国产化，武钢、北京燕山石化公司，以及中通公司等单位，在国内率先开展研制大热输入用钢WH610D2。到本世纪初，已基本实现了大部分的钢材国产化。

3、压力容器焊接设备研究进展

3.1窄间隙理弧焊

窄间隙理弧焊在我国的应用由来已久，自1985年从瑞典引进第一台开始就应用至今。二十多年的生产经验表明，厚壁容器对接焊的最好选择便是窄间隙理弧焊。多年来，国内外为提高窄间隙理弧焊效率而相继推出了串列电弧双赞窄隙理弧焊，但是一直都未得到普遍推广。这主要是由于操作难度增加了，并且交流电弧的焊道成形不佳，在应用成很容易引起焊缝夹济。

而就在最近，美国林肯公司向我国市场退出了一种理弧焊电源，可以对交流波形参数任意控制。这种由计算机来控制的理弧焊电源，能够促进串列电弧双赞理弧焊在工艺参数上达到最佳组合，积极推动了串列电弧双赞窄间隙理弧焊的应用。

3.2焊接工艺监控技术

工艺环节对焊接质量的优劣有很大影响，尤其是工艺时的试验与评定、实施与监控，以及焊后的检查这三个环节。其中试验与评定和检查这两个环节，目前国内已具备成熟的方法与标准。但是对于实施与监控环节，在当前仍属于宏观失控的状态。所以，经常会出现因为焊上技能水平不合格，以及工艺纪律未能有力执行，从而造成返修的情况。特别是焊接接头部位内在性能持续不高的现象普遍存在。在目前的市场经济条件下，制造产业面临前所未有的生存压力，所以在竞争中他们尽可能降低成本或缩短周期。然而焊后的无损检测却仅仅是消极的事后控制，其关键应当是对施焊过程的质量监控。

伴随着社会经济的发展，对焊接质量的要求也越来越高，例如西气东输这类庞大的工程，在管道施上和大型球罐安装时，由于可能造成的事故危害大，因而对质量要求非常严格。质量控制单位在对焊接质量进行监测时必须要借助微机监控装置来完成，从而确保施上质量。

4、焊接材料的推广应用

4.1开发新型焊接材料

一直困扰工艺过程中的一个难题是不锈钢材质在打底焊接时背面容易氧化，长久以来的做法是对背面做充氛保护。但是由于有的容器较大、管道较长，有的容器背面没有充氛空间，这种情况下会造成氛气的大量浪费却达不到预期效果，反而使成本增加了。因而新型焊接材料的开发势在必行。目前市场上推出的药芯焊赞钢和铁粉焊条都是比较好的。

4.2焊接自动化进展

在上世纪80年代中期，一些发达国的焊条量就站到焊材的百分之五十，到本世纪初，大部分欧美国家以及日本消耗的焊条占到焊材比例不到百分之二十。这表明发达国家的自动化焊接在整个焊接上作量中站到百分之八十以上。近些年，在我国部分企业中，焊接自动化和半自动化率达到了百分之七十左右，但就全国来说，整体占有率却在百分之五十以下。但我们依然可以发现，焊接自动化进展速度明显加快，预计接下来的几年就可达百分之七十以上。

4.3焊材品种的更新

由于钢铁冶炼和轧制工艺的发展，在今后一段时间里，诸如建筑结构钢、压力容器钢、桥梁钢、低温钢等一些低合金高强钢，都慢慢朝着“低碳化、微合金化和细晶化”的方向发展，钢材实物水平将达到国外的领先水平。目前已经有单位和设计院提出，焊缝金属中的杂质含量应接近钢材实物水平，其冲击韧度也要与钢材实物的水平相当，不能单纯按照国家标准选购焊接材料。

4.4环保型焊接材料的推广

上世纪中期开始，日本就已开始低尘焊条的研制，在研制后的一年内并没有推广应用，这主要由于相比同类焊条，其性能较差。到了70年代后期，日本再次研制出了新一代低尘焊条，此次推出的焊条在工艺性能上已接近于同类焊条，并且发尘量也减少了百分之四十左右，从此，低尘焊条在日本开始实用化。

但在上世纪末，日本在造船、桥梁和重型机器时却没有使用低尘焊条。这主要由于低尘焊条的价格过高、工艺性能仍稍差、压涂性能较差、焊接后烟尘依然很高。因而一些欧美焊材企业认为，开发低尘焊条实用价值并不明显，都没有进行这方面产品的开发。

我国在70年代就开始研究低尘焊条，但也未能得到推广应用。因为国内一些单位在实验过程中得出：大幅度使烟尘发生量降低，对药芯焊处的其他性能容易造成较大影响。

5、展望

在未来一段时间内，压力容器焊接技术的发展趋势主要表现有：新钢种的焊接工艺完善，

焊接材料朝自动化方向发展，焊接接头的性能提高，尤其是药芯焊处的产品比重上升。

焊接技术现代化的一个重要标志即是焊接工艺及装备的现代化，这也是保证焊接产品高质量的一个重要因素。在今天高新技术飞速发展的环境下，焊接技术应当引进现代高新技术，以此加速实现工艺及装备的现代化，建立焊接数据库和专家系统，促进焊接生产实现现代化管理，以及智能控制焊接过程，大大提高焊接技术水平，使焊接质量和生产率也得到提高。

无论是焊接行业的哪个领域，焊接质量和提高以及成本的降低都应该是重视的问题。因而企业应当积极开发和采用先进的现代化焊接技术，并对产品质量加强管理，研制并采用先进的监控技术来确保产品的质量。在焊接质量保证的基础上，采用现代化管理和先进的技术使成本降低，从而提高企业竞争力。这是未来压力容器焊接技术的发展方向。

参考文献