手工焊接技术范文

导语：如何才能写好一篇手工焊接技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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随着国民经济的发展，钢材的产量逐年的增长，而钢管占全部钢材的比例也越来越大，其中电焊管已占全部钢管的比例为45%以上，随着焊接技术的进步，电焊管，特别是中、小直径钢管的焊接已应用到许多制造工业中。水平固定管的焊接，是最常用的钢管焊接技术之一，应用极广，它通常称为吊焊，是将管子悬吊在水平位置或接近水平的位置焊接。它包括平、立、仰等空间位置焊接，而且要单面焊双面成型，因此是难度较大的焊接技术。操作时，通常以平、仰焊点为界，将环形焊口分成两个半圆形焊口。按仰――立――平的顺序焊接，对下带残留垫圈的管接头采用灭弧法（酸性焊条）或边焊边调节电流（碱性焊条）的方法控制熔池温度和根部焊透程度，以达到正反面成形良好的目的。

1.水平固定管的手工电弧焊

1.1水平固定管常用的焊接万法

金属管的焊接方法多种多样，一般在生产实际中.大直径管采用熔焊法，如：埋弧焊，c02气保焊等；中，小直径管大多采用气焊，手工电弧焊、氩弧焊、等离子弧焊，摩擦焊、电阻焊等。

1.2手工电弧焊特点

手工电弧焊的生产率较低，但它的适用性强的特点仍然是其他焊接方法无法被取代的，是焊接各种金属管的重要方法之一，它的主要特点是：维持电弧放电的电压较低，一般为10V～50V，焊接电流大，从几十到上千安；同时设备简单，操作灵活简便，保证焊接质量主要取决于弧焊电源、焊条质量、操作者技术熟练程度和工艺施工方法。

2、水平固定管的手工电弧焊操作技术

2.1水平固定管对接操作技术要点

水平固定管包括仰、立、平所有空间的焊接，是难度较大的操作技术，对中、小直径钢管的焊接，固环缝不能两面施焊.所以必须从工艺上保证第一层焊透.即要单面焊双面成型，由于焊接位置的不断的变化，运条角度和操作者站立的高度必须适应变化的需要，同时在焊接电流不能改变的情况下，主要靠焊工摆动焊条来控制热量，以达到均匀熔化目的。

2.2焊接工艺参数的选用

管子施焊前应将坡口两侧20rnm宽表面上的油污，铁锈等清理干净，管子装配时的“Y’形坡口面角度为30―25度，钝边为1.2―2mm c，间隙为2.5―3.2mm，，采用灭弧法焊接，焊接工艺参数见表1―1

2.3焊缝缺陷分布

由于焊接位置沿圆形连续变化，这就要求施焊者站立的角度和运条的角度必须适应焊接位置的变化的需要焊接时，为了控制熔池的温度和形状，除了采用灭弧法焊接技术外，主要靠摆动焊条来控制热量，要求焊工有较高的技术。由于溶池的温度和形状不易控制，根部焊缝易出现焊不透，焊瘤及塌腰等缺陷常出现缺陷的部位。

2.4定位焊

定位焊焊接应随管径的不同而选定位点数，当直径D≤5lmrn时，选一点，51≤D≤133mm，时选两点，D≥133mm时，选3～4点；定位焊焊缝长度一般为10～20mm，高度适中，太低易开裂，太高会给第一层焊道带来困难，定位焊电流选择要比正式焊接电流大些，使起弧处有足够的温度，防止粘合，收弧时，一定要填满弧坑。定位焊点易产生缺陷，如发现缺陷必须铲除重焊，熔渣与飞溅也要清除，旦尽量将定位焊的焊肉两端修成坡形，以便正式焊接时，易保证焊缝质量。

2.5、焊接

一般称第一层为打底焊，其余称为中间层焊道，最后一层称为盖面焊道.通常中、小管焊接时，以截面中心垂直线为界面分成两部分，先焊的一半叫前半周，后焊的一半叫后半周，施焊时按仰，立、平焊位置顺序由下向上进行，即在仰焊位置起焊，在平焊位置收尾，形成两个接头，打低焊实现单面焊双面成型。

2.5.1、第一层焊缝的焊接

第一层焊缝的焊接是决定焊接质量的关键，一毁采用稍作摆动的直线运条法。第一层打底焊.根据管径大小的不同.可在仰焊位置中心线前10～20mm的坡口一边引弧。应注意避免在坡口或对口中心引弧，以避免造成缺陷。引燃电弧后，用长弧把焊缝根部预热2―3秒，接着马上压低电弧，托住铁水并用电弧击穿焊缝根部，若过程正常，则向上连续焊接，若出现熔孔，则可用一字形往复运条法将熔孔堵好后，再继续向上焊。当运条到定位焊缝时，必须用电弧击穿根部间隙，使之充分熔合，在焊接过程中，从下往上焊位置不断变化，因此.焊条角度也必须相应改变，以上为前半部分的焊接；后半部分焊缝焊接的操作方法与前半部分相似，但上下接头一定要接好，仰焊接头时，应把先焊的焊缝端头用电弧割去一部分（5―10mm），这样既可把可能存在的缺陷去除，又可以形成缓坡形割缝，对焊接有力，接头处焊接时要使原焊缝充分熔化，并使之形成熔孔，以保证根部焊透，平焊接头时，应压低电弧，焊条前后摆动，推开熔渣，并击穿根部以保证焊透，熄弧前添满弧坑。

2.5.2、中间层的焊接

除去第一层与最外层，其余都称为中间层，一般壁厚大于6mm时才有中间层，中间层的焊接相对比较容易，但工艺参数选择不当也会出现气孔、夹渣、层间未焊透等缺陷。中间层焊波较宽，一般采用月牙形或锯齿形运条进行连续焊接，在坡口两侧应稍作停留，焊角角度也要相应有所变化。

2.5.3、外层的焊接

外层焊缝应根据设计要求焊一定的焊缝增高量，焊缝外表应均匀美观，沿圆周基本一致。一般采用月牙运条法，摆动要慢而稳，坡口两侧要有足够的停留时间，当坡口较宽时，可采用多道焊，应先焊坡口两侧，后焊中间。

2.5.4、盖面

盖面焊接又称加强面焊接，它不但要使焊缝外表美观，实质上也反映了其内部质量，盖面时，可采用月牙运条，摆动要慢而稳，使焊波均匀美观。一般每边宽度要比坡口增宽1.5mm左右。余高一般仰焊部位0.5―3mm，其它部位为0.5―2.5mm，严重的咬边、（深度.大于0.5mm），余高过高或不足，以及过度陡急等均不允许。

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关键词：长输油气管道；油气运输；焊接技术

我国油气资源的利用率比较高，增加了油气运输的负担，长输油气管道属于远距离供油中的核心措施，关系到油气运输的质量和效率。为提高长输油气管道的性质，需全面发挥管道焊接的优势，利用焊接技术，保障长输油气管道的完整性，进而完善油气运输的环境。焊接技术在长输油气管道中发挥着重要的作用，有利于提升长输油气的效率。

1.长输油气管道的焊接材料

长输油气管道焊接技术受到焊接材料的影响，而焊接材料也是保障焊接技术工艺质量的前提[1]。长输油气管道的焊接材料有四类，如：（1）焊条，长输油气管道焊条的选择，需要以焊接技术为依据，不同的焊接技术对应不同的焊条，所以焊条材料具有一定的灵活性；（2）焊丝，此类焊接材料分为两类，药芯及实芯，用于不同的焊接技术内，实现有效的焊接；（3）保护气体，长输管道焊接中最为常用的保护气体是二氧化碳，基本为惰性气体，保障焊接技术的顺利进行；（4）焊剂，焊剂在焊接技术中需要注意匹配性，满足焊接技术及长输油气管道的需求，改善管道焊接点。

2.长输油气管道的焊接技术

长输油气管道中的焊接技术主要包括三种，即：手工、半自动和自动焊接，对其做如下分析：

2.1手工焊接技术

手工焊接技术的类型较多，需要根据长输油气管道的具体情况，才能确定手工焊接的方式。以陕京一线某段长输油气管道为例，分析手工焊接中的低氢下向焊技术。低氢下向焊技术使用的是进口焊条，如E9018，其在长输油气管道中具有明显的优势。低氢下向焊接技术需要低温环境，由此提高管道的抗冲击性能，虽然低氢下向焊接技术的基本性能良好，但是仍旧面临着缺陷，其在焊接过程中容易产生气泡，影响焊接工艺的效益，所以此类手工焊接技术只集中在陕京一线中，其余长输油气管道中不常见[2]。长输油气管道手工焊接技术中还包括混合型、复合型下向焊接技术等，为油气管道提供可靠的手工焊接。

2.2半自动焊接技术

半自动焊接技术的应用相对比较广泛，属于一类普遍型的焊接技术。我国诸多长输油气管道中能够见到半自动焊接技术的应用。以兰郑长中某段长输油气管道为例，分析半自动焊接技术的应用。该长输油气管道中，采用的是活性气体保护式的焊接，主要是利用二氧化碳气体，保障整个管道焊接的工艺稳定。首先该管道选择STT焊机，完成熔滴过度后，通过焊机的波形控制整个焊接工艺；然后确定单面焊接的位置，采用打底焊的方式，配合防风保护，优化半自动焊接的环境；最后检查焊接的效果，控制长输油气管道的焊接质量。

2.3自动焊接技术

自动焊接技术仍旧处于发展的过程中，此项技术的起步比较晚，初次使用是在西气东输工程中，充分利用自动化的焊接，提高焊接技术的基础水平。目前，自动焊接技术在长输油气管道中，比较常见的工具是内焊机，设定合理的焊炬，运用无缝隙的对接方式，促使焊炬能够保持同步的工艺速度，迅速完成焊接封底，最主要的是完善长输油气管道的焊道，降低后期管道运行的维护量。自动焊接技术的应用效益非常高，不仅能实现连续作业，更重要的是即使焊接的过程中出现设备故障，也不会影响整体的焊接工作，自动焊接中具有备用优势，能够根据焊接的情况，适当启动备用，发挥自动焊接的优势[3]。自动焊接技术在长输油气管道中的发展潜力很高，已经成功应用到多项长输油气管道工程中，体现自动焊接技术的特性和价值。实践证明，自动焊接技术能够参与长输油气管道的全部工程，焊接距离长达几百公里，具有很强的稳定性，有利于油气运输事业的发展。

3.长输油气管道焊接中的质量控制

根据长输油气管道焊接技术的应用，分析焊接技术中的质量控制，汇总比较典型的质量点，防止焊接技术出现质量问题。分析焊接技术质量控制的措施，如下：

3.1焊接接头的质量控制

长输油气管道中的焊接接头比较多，需严格控制接头质量，以免接头焊接不足出现断开[4]。管道接头部分的焊接，采用的是V型坡口，根据V型坡口的角度，确定焊接技术。例如：某长输油气管道选择的是23°V型，需利用半自动焊的方式，确保焊接技术符合长输油气管道的厚度，以此来强化接头部分，半自动焊接技术能够为此类接头提供适合的强度，确保接头焊接的质量。

3.2焊接接线的质量控制

长输油气管道焊接接线的质量控制，需全面考虑管道的材料、焊接类型，由此做好接线保护及质量控制的工作。长输油气管道的材质与接线质量控制存在直接的关系，合理控制焊接接线的质量，能够防止焊接偏移或变形，符合焊接接线的力学控制，完善焊接组织。

3.3焊接温度的质量控制

长输油气管道焊接技术应用时，提前对管道进行预热，优化油气管道的应力，防止焊接过程中发生变形。严谨控制焊接的温度，以免预热过度。控制焊接温度的质量，能够完善长输油气管道的组织构成，排除焊接中冷裂缝的干扰。

4.结束语

经过分析长输油气管道焊接的材料和技术，明确油气远距离运输对焊接技术的需求，利用质量控制的方法，强化焊接技术的应用，改善长输油气管道的基础焊接，确保长输油气管道在油气运输中的应用效益。长输油气管道的焊接工艺，本身具有诸多注意事项，因此，通过质量控制的措施，确保焊接工艺的到位性，以免油气运输过程中出现问题。

参考文献：

[1]杨天冰.长输油气管道焊接技术[J].金属加工（热加工），2012，（24）：32-36

[2]张振永.长输油气管道焊接方法及焊材选用[J].焊管，2012，（02）：37-42+75

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关键词：天然气管道；焊接技术；应用实践

中图分类号：TU996 文献标识码：A

一、前言

焊接技术是天然气管道施工过程中最重要的技术之一，其对于整个天然气管道作用的发挥都有着极为重要的意义。目前被应用到天然气管道施工中的焊接技术的种类主要有手工焊技术、半自动焊技术以及自动焊技术三种，相关施工部门必须在对施工现场具体分析的基础之上加以对焊接技术的选择，这对于天然气管道施工质量的保证极为重要。

二、关于天然气管道焊接技术的相关概述

天然气管道是目前我国建筑中最重要的构件之一，其对于建筑职能的发挥有着极为重要的作用。由于天然气管道所跨过的距离较长，因此一根管道很难满足于现代建筑的要求，因此在天然气管道施工过程中常常会对其进行焊接处理，可以说天然气管道焊接质量的好坏将会直接对天然气管道运输作用的实现造成影响，因此相关施工部门必须加强对其的重视，积极的采取措施对天然气管道施工过程中的焊接技术的质量进行提升，为天然气管道作用的发挥奠定基础。随着相关施工工艺水平的不断提升，越来越多的技术被应用到天然气管道焊接中来，目前最常被使用的天然气管道焊接技术主要有手工焊接技术、半自动焊接技术以及全自动焊接技术三种，不同种类的焊接技术所适应的施工条件也有一定的差别，这就要求相关施工人员在对施工现场进行分析的基础之上选择恰当的焊接技术，从而为整个天然气管道施工的进行奠定基础。

三、天然气管道施工中的焊接技术应用分析

1 手工焊技术

手工焊技术是最早被应用到天然气管道焊接的技术之一，其主要包括电弧焊上向焊技术以及电弧焊下向焊技术两种，就应用时间来看，前者应用时间更早大概在20世纪70年代左右被应用，后者则在上世纪八十年代左右才开始被应用到管道焊接过程中来。两种管道焊接示意图如图1所示。随着时代的不断发展，下向焊接技术逐渐取代了上向焊接技术，这主要是因为和上向焊接技术相比，下向环节技术具有焊接速度快、焊接质量好、焊接操作性强等优点，此外在对管道进行下向焊接的过程中所使用的施工技术大都为大钝边、小间隙等技术，这为管道焊接质量的保证有着一定的积极意义。下面就最常使用的两种手工焊接技术进行分析。

（1）低氢下向焊技术

低氢下向焊技术是下向焊接技术的重要组成部分之一，和其他焊接技术相比，其具有焊缝质量好、冲击韧性好等优点，这对于天然气管道焊接质量的保证有着一定的积极意义。此外采用低氢下向焊接技术对天然气管道进行焊接还可以降低低温、严寒对焊接质量的影响，这是因为低氢下向焊接技术具有抗冷裂纹，这对于天然气管道焊接质量的提升有着极大的积极意义。但是由于此项很难被人所掌握，并且其工艺的融化速度相对来说也比较慢，这对于此项焊接技术的进一步推广造成了阻碍。目前相关施工部门常把其应用到填充盖面的焊接上。

（2）纤维素下向焊技术

和低氢下向焊接技术相比，纤维素下向焊接技术在适用性上的优势较为明显，并且其在掌握难度上也低于低氢下向焊接技术，因此其在天然气管道焊接上得到了较为广泛的应用。纤维素下向焊接技术具有熔透能力强、焊接背面成型好等优点，因此利用此种焊接技术所能够达到的焊接质量较好。此外此种焊接技术的气孔的敏感性不大，因此其更适合被应用在X70以下的薄壁大口径管道的焊接上。此种技术在应用过程中也存在一定的缺点，譬如焊接工艺焊条熔敷金属扩散氢含量高等，这就要求相关的工作人员在对管道进行焊接的过程中加强对温度的而控制，从而最大程度的降低冷裂纹出现的可能性。

2 半自动焊接技术

半自动焊接技术的相关设备以及工艺都是我国从美国引进来的，在对半自动焊接设备以及工艺引进之后陆续的开始把其应用在天然气管道的焊接中，由于其所具有的优势性较为明显，其逐渐成为了我国天然气管道焊接中最常使用的技术之一。

和手动焊接技术相比，半自动焊接技术在焊接效率以及焊接质量上具有的优势性明显，并且在利用半自动焊接技术时所耗费的人力资源较少，这对于焊接工作的顺利进行有着极大的意义。但是把半自动焊接技术应用到天然气管道焊接的过程中，其焊接缝的质量并不能够被保证，因此半自动焊接技术大都被应用到管道填充物的焊接以及盖面焊接等，下面就几种常见的半自动焊接技术进行分析。

（1）CO2活性气体保护焊技术

CO2活性气体保护焊技术是在天然气管道焊接过程中最常使用的半自动焊接技术之一，其具有焊接效率高、焊接质量好等优点。在对天然气管道根部进行焊接的过程中大都采用STT型CO2活性气体保护焊技术，这种焊接技术能够通过对电流电压基值和峰值的控制而使得熔滴过渡成型过程得以实现，这对于焊接过程稳定性的保证有着极大的意义。TT型CO2活性气体保护焊技术具有电弧稳定、飞溅少、速度快等优点，但是在对其进行应用的过程中要对周围风速进行控制，要尽可能的保证施工现场风速低于2m/s，这对焊接过程的顺利进行有着极大的意义。

（2）自保护药芯焊丝半自动焊

自保护药芯焊丝半自动焊指的就是让焊丝内部灌满焊药，在没有保护气体的基础之上就能够进行焊接的一种技术，此种焊接方法能够降低熔池中氮元素对焊接的影响，这对于焊缝质量的保证极为重要。此种焊接技术性能优良、熔敷效率高，并且所需要的焊接成本也较低，焊接质量也较好，但是其在焊根融合时存在不便，这在一定程度上对其进一步的推广使用造成了影响。但是受各种因素的影响，此项焊接技术在使用过程中焊缝质量较低，通过对相关参数的调整可以使得其焊缝质量得以提升，具体参数调整情况见表1。

3 自动焊接技术

自动焊顾名思义就是在焊接过程中完全借助机械来实现的一种焊接方式，此种焊接技术在效率上以及质量上所具有的优势较为明显，但是此种焊接技术的焊接成本较高，维修与养护过程较难等，这是其没能够被广泛推进与应用的重要原因之一，下面就几种常见的自动焊接技术进行分析。

（1）实芯焊丝气体保护自动焊接

实芯焊丝气体保护自动焊接是气体保护焊的重要组成部分之一，其对于焊接人员的要求较低，目前其主要被应用到大口径、大壁厚的管道焊接中，在此种焊接技术对于外界环境要求较高，在室外采用此项焊接技术时必须加以防风棚的搭设，从而为焊接过程的顺利进行创造条件。此外由于实芯焊丝气体保护自动焊接对于焊接装备以及控制系统的要求较高，因此其大都被应用到大型管道焊接工程中。

（2）药芯焊丝自动焊接技术

药芯焊丝自动焊由药芯焊丝气保焊和药芯焊丝自保焊所组成，其焊接原理和实心焊丝气体保护焊有着异曲同工之处。此项焊接技术有熔敷速度较快焊接质量好、经济性能好等优点，其对于管道焊接的实现有着重要意义。目前自保护药芯焊丝被用在管道填充和盖面焊道上，可以说其是目前效率较高、焊接性能较好的自动焊接技术之一，相关施工部门必须加强对其的重视与应用。

结语

焊接技术是天然气管道施工中最重要的技术之一，其对于天然气管道施工质量的保证极为重要。因此相关的施工部门必须加强相关措施的采取，尽可能的使得天然气管道焊接技术质量被提升，这对于降低天然气管道在使用过程中风险的降低有着极大的意义，只有保证了焊接质量才能够使得天然气管道作用被发挥。

参考文献

[1]陆扬峰.简谈天然气管道安装焊接技术的应用[J].民营科技，2014（04）：35-36.

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关键词：焊接技术；发展现状；展望

焊接技术是以物理、化学方法通过加热、加压使金属或其他塑性材料相结合的加工工艺和联接方式。焊接技术的应用非常广泛，从基本的机械制造到航空航天，从建筑工程到微电子技术都离不开焊接技术的支撑。焊接技术的发展是人类科学文明进步和改造自然能力提高的体现，焊接技术贯穿了整个工业制造领域，对国民经济的发展意义非凡。焊接技术虽然起步时间较晚，但它的发展速度却很快，近些年，随着科技的进步和新材料的不断涌现，焊接技术更是取得了突飞猛进的发展[1-2]。下面我们就简单介绍一下焊接技术的发展情况。

1 中国焊接技术发展现状

1.1 焊接技术自动化水平较低

我国的大多数焊接仍然是采用手工焊接来完成的，长期以来焊材生产一直以手工焊的焊条为主，与国外80%的自动化焊接水平相比，我国的30%自动化水平显得如此相形见绌，这也无可厚非的拉开了我国与国外焊接技术上的距离。随着焊件复杂化得发展趋势，手工焊接必将严重影响生产发展，要想取得制造业的迅猛发展，必须发展自动化焊接，使我国成为焊接强国[3-4]。

1.2 焊接人员专业技术水平不足

人是高新技术的载体，是企业的核心力量，企业的任何发展都是以人为本的。我国的焊接技术人员对业务水平了解的太少，与行业需求存在非常大的距离，使焊接产品的质量很难得到大的提升。我国焊接技术人员具有高职称的人员太少，大多企业缺少高学历的工程师和有经验的焊接结构设计师，这已是一个不容忽视的严峻问题[5-6]。

2 中国焊接技术的发展展望

2.1 焊接材料发展趋势

焊接材料在焊接工艺中有着非常重要的作用，我国目前焊接材料产量居世界首位，但焊接材料产品结构和工业发达国家相比差距明显。焊接技术发展到一定水平后，开发新材料也逐渐进入了焊接领域工作者的视线，当下焊接材料正在从黑色金属转向有色金属，由金属材料转化为非金属材料，由结构材料转化为功能材料，由多维材料转化为低位材料，由单一材料转化为复合材料。为了解决材料高性能和可焊接性之间的矛盾，需将新型材料纳入到焊接材料中去，以提高焊接产品质量和焊接效率，进而提高焊接领域整体发展水平[7-10]。

2.2 提高焊接产品质量

焊接质量决定了焊接产品的质量，我国虽然焊接材料产量居世界首位，但焊接产品质量却相对落后。我国目前对焊接材料预处理缺少专业的体系及技术，无铅连接材料以及技术应用落后，我国应注意高端焊接产品以及特种助焊剂等方而的应用，研究更好的焊接工艺，进一步提高焊接质量，进而提高焊接产品质量[11]。

2.3 发展绿色节能焊接技术

随着科学技术的发展，经济的进步，人们越来越重视节能减排，绿色环保，焊接技术的发展也必将绿色节能放在首位，清洁生产是对焊接生产的必然要求。高效节能的焊接工艺是高焊接效率的保证。不同的焊接工艺都会对环境释放有害气体，烟尘，弧光辐射，噪声等，目前，国内外已经在研究用更为清洁且高效的焊接技术替代传统的焊接技术，使具有巨大经济效益和社会效益的绿色焊接技术真正广泛应用于不同领域，让焊接技术向简单智能的方向发展[12]。

3 结束语

焊接技术在制造业中发挥了举足轻重的作用，焊接技术的发展将不断促进制造业的发展。随着科技的进步，为了提高焊接技术水平，促进制造业发展，需要结合我国制造业实际情况，深入研究，了解焊接技术特征，制定科学有效的焊接技术发展对策，不断提高焊接技术水平，带动制造业的发展。

参考文献

[1]李文韬.我国焊接生产现状与焊接技术的发展研究[J].无线互联科技，2015：130.

[2]李明智，原孝贞.浅谈焊接技术的发展及焊接工艺的基本原理[J].应用能源技术，2008（7）：16-18.

[3]蒋伟波.我国工业焊接技术的现状及发展前景分析[J].科技创新与应用，2014（4）：84.

[4]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智，2010（31）：205.

[5]林尚扬.我国焊接生产现状与焊接技术的发展[J].船舶工程，2005，27：15-24.

[6]谢平涛.焊接技术的发展及应用现状[J].河北农机，2016（4）：51.

[7]魏娜然，刘明亮，唐文庆.我国焊接技术的发展现状及趋势[J].科技创新导报，2009（3）：2.

[8]李光东.现代焊接技术的发展现状及前景[J].中国高新技术企业，2015（21）：76-77.

[9]钟浩，石 ，黄健康.焊接技术的发展趋势初研[J].技术与市场，2014，21（10）：100.

[10]李继洪.我国焊接生产现状与焊接技术的发展[J].科技企业家，2013，11：61.

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一、我国焊接技术已有很大发展

在国内，无论是从目前焊接设备和材料产量构成比的发展趋势，还是从焊接设备和材料的制造技术和发展方向上看，我国现在焊接技术已有很大发展，部分产品技术已达到或接近国外先进水平，特别是逆变式焊机技术。

1、逆变式焊机技术已成熟，正在全国推广应用

逆变式焊机节能20%～30%、省材80%～90%，易实现多功能、自动化和智能化等突出的优点，而且我国研发和生产技术已成熟，产量和品种发展很快，国家已经把它列入高科技产品目录，根据不完全统计，连续两年以43%～45%的速度增长，占各门类焊机总数的7%～9%，即接近1/10。逆变式焊接技术与发展的大体水平，可归纳如下几点：

(1)大功率逆变技术增大至1000A埋弧以及630A的手工弧焊/TIG，电弧气刨以及250A级的空气等离子切割等工艺已成熟应用。

(2)逆变式CO2焊机技术推广打开了一个新局面：逆变式CO2/MAG/MIG直流、脉冲、交流方波焊接设备，通过增大功率(最大630A)、波形控制、一元化调节，引弧收弧控制等技术的引入，减少了飞溅，改善了成型，可以部分满足高档焊接结构的需要。

(3)以DSP为代表的数字化控制技术：已有报道，少数厂家有展出和进入市场。这标志着我国逆变式高性能焊机技术正逐步与国际水平接轨，但技术水平和性能有差距。

2、波控、智能及自动、半自动焊接技术快速发展

自动、半自动气体保护焊机、埋弧焊机、电阻焊机等产品，是实现优质、高效焊接工艺的必备条件，2000－2002年CO2/MIG/MAG焊机产量，占总产量11%～13%，比上年增长26%～63%，埋弧焊产量增长107%～150%。2000年我国点弧焊机器人已达到980台。

通过模糊控制、神经网络、传感器、数据库(专家系统)、IC卡、数字化控制对焊接电流进行精细和智能调节，把焊接"粗活"做细、做精、做快等等，科研水平达到或接近国外先进水平，但在实际应用上，与国外的差距较大。

3、成套、专用焊接设备整体制造能力与水平较大提高

近年来，由于用户更高的要求，我国成套、专用焊接设备不仅整体制造能力与水平较大提高，还在基础件、配套件的选用方面下了功夫，并有许多新突破，通用产品部分已接近或达到国外水的水平，但是特种焊接设备和重大装备的生产水平不能满足国内用户的需求，进口额度有增无减，达近3亿美元，与我国焊机年产总值相当。

4、焊接材料生产水平迅速增长，产品结构变化大

我国焊丝产量从2000～2004年的109万吨增至186万吨，其中，实芯焊丝从11万吨增至20万吨；埋弧焊丝从6万吨增至13万吨。可见，焊丝生产与焊条比有较大幅度的增长，从而推动了半自动、自动焊方法的推广。尤其是大型或特大焊接结构厂，焊丝和自动化使用已达78%。2004年我国焊丝用量为326万吨，完成的焊接结构9590万吨，占钢材产量的45%，焊材产量与钢材产量之比为0.96%，大于世界发展中国家的比例(0.75%～1.2%)。

二、我国焊接技术与发达国家差距的分析

然而我国焊接行业与发达国家的差距还很大，尤其在高新技术的应用上差距更大，表现在：

1、焊接材料

焊接材料生产的发展趋势应为：焊条产量逐年减少，气体保护焊丝产量逐年增加。而我国焊接材料产品结构不合理，2005年焊条产量约占77%，气体保护焊丝约占20%。说明我国使用手工电弧焊的比重仍然很大。

气体保护实芯焊丝、埋弧焊丝品种较少，碳钢、低合金钢焊丝的数量和质量基本能满足国内应用企业的要求，但中合金钢、高合金钢、镍基合金以及其他合金焊丝的品种很少。

新型焊接材料开发缓慢，压力容器和电站锅炉使用的新材料国内没有匹配的焊接材料，只能通过从国外进口。

2、焊接装备

⑴焊接设备结构不合理

在电弧焊机中交流弧焊机所占比例仍较大，高耗能的旋转式直流焊机仍占有一定的比例，CO2焊机所占比例还有待提高。

⑵焊接设备的自动、半自动化程度不高

以电弧焊机为例，自动、半自动焊机所占比例较小，2005年统计结果，自动、半自动焊机仅占电弧焊机的20～35%。

⑶专用的数控切割设备品种不多

数控切割机的制造已形成一定的规模，但配套的等离子切割电源还要大量进口，专用的数控切割设备品种不多。

⑷焊接机器人制造能力、制造水平和推广应用有待进一步提高

国内投产使用的焊接机器人绝大部分从国外进口，国内一些科研院所和制造厂家具有一定的焊接机器人设计和制造能力，但是没有形成产品的商品化。与日本、美国、西欧等工业发达国家相比较，焊接机器人的数量极少，据统计2002年全国焊接机器人的数量不到2000台，焊接机器人的正常运行率不理想。

(5)焊接装备水平相对落后

我国在特种焊机、成套设备及其他焊接装备方面发展较慢，满足不了焊接生产的需要。很多国产新型焊接设备自行研制开发的少，仿制、组装的多。

(6)合格率有待提高

焊接设备、TIG、CO2焊枪和配件制造的自动化程度不高，手工作业较多，产品性能稳定性和一次合格率有待提高。

3、焊接技术应用方面

⑴焊接技术应用不广、数量不多

在世界工程技术界已公认将焊接结构用钢量作为衡量一个国家工业发达及焊接技术先进的主要指标。全世界平均45％的钢材要经过焊接才能成为投入市场的产品。据资料介绍世界工业发达国家焊接结构用钢量占本国钢产量的60％以上。2000~2005年随着我国工业现代化的高速发展，许多重型结构如电站锅炉、压力容器、船舶、建筑工程、冶金装备、重型机械等都趋于大型化、规模化、高效化，焊接结构用钢量将大幅度上升。据不完全统计2002年我国焊接结构用钢在9000万吨左右，约占我国钢材消耗量的45％以上，正接近、超过世界的平均水平。

⑵焊接生产机械化、自动化水平低

为提高生产率、降低工人劳动强度，国外焊接生产机械化、自动化已达到很高程度，而我国手工焊所占比例却很大。按焊丝与焊接材料的比来计算机械化、自动化的比例，2002年日本为80.6%，西欧为74%，美国为71%，2004年我国为33%。

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1 开启校企合作对于人才培养上的作用

根据职业院校的办学特点，为了增加学生的就业率，全国职业院校在专业课程教学中都逐步加入了相对应的实训课程，实训模式也由最初的模拟实训，逐步转变为仿真实训。为了让学生的实训与企业的岗位要求达到无缝对接，提高学生的就业率，目前在各大中院校主推的实训模式就是校企合作实训模式。职业学校，作为培养技能型人才的教育基地，必须面向市场，坚持以就业为导向，深化教学改革，走校企合作的办学之路，才能实现企业、学校、学生三方共赢。开展校企合作是职业教育发展的必然要求，通过校企合作，才能全面推进职业学校教育教学改革。职业教育，必须以市场需求及劳动就业为导向，培养企业单位需要的技能型人才。通过校企合作，让企业用人需求这一外力，全力推动职业教育的改革，让职业学校根据企业岗位需求变化推进专业教材的开发及编写、教学方法及手段的改变、课程设置及评价体系的完善等改革。

2 校企合作给中职学校带来的优势

通过校企合作，才能全面提高职业教育的核心竞争力。随着本科及高职院校的大规模扩招，目前中等职业学校正面临着以下几方面的挑战：首先，是招生困难，生源质量下降，其次，是师资匮乏，办学能力下降，最后，是就业质量不高，安置困难。

要想摆脱以上困难局面，中职学校就必须彻底摈弃“关门办学，闭门造车“的做法，要开展多种形式的校企合作，创立全新的“厂中校、校中厂“实训模式，把课堂延伸到真实工作环境，把仓库变成课堂，把知识转化成技能，让受教育者具有双重身份即既是学生又是工人，让学生学有方向、有动力、有收获，就业有目标、有出路、有出息。因此，职业学校只有把企业的需要作为学校教学和育人的方向，才能让学生受到企业的欢迎，让学校受到社会的认可，真正赢得职业教育的强大生命力。

随着科学技术的不断发展，我国在学生知识与技能上的培养也越来越受到重视，其中，有一种对学生社会适应能力上的培养拥有很好效果的一种培训方法就是学校与企业之间进行的合作，这种合作方式有利于学生的技能得到更好的发挥空间，也同样利于企业在与学校的合作中培养出企业自身所需要的人才。

3 如何基于电子焊接技术开展校企合作

3.1 正确认识电子焊接在电子工艺中的重要性

电子焊接技术在电子制作中肩负重要职能，是一项最基本也最难控制的操作技术。在电子产品生产与工程的实践中的应用十分的广泛。对于焊接技术在学生中的培训上，需要教师向学生告知电子焊接技术在电子生产工艺中的重要性以及焊接技术训练最终要达到的目标都是哪些。使得学生在一开始就知晓电子焊接技术的重要性与技术上的要求。知道焊接技术训练要在哪些方向上进行努力，来提高在技术上的效率。教师的任务还包括对学生的在操作技术的训练与怎样做到自我保护。因为焊接技术本身的特性，具有较大的难度与危险性，并且强光于强热是焊接技术中的一个最明显的特点。教师要让学生明白在焊接的过程中不能有一点的马虎大意，或是心不在焉。这些不注意都有可能酿成大错，或许是产品质量上的或许是对焊接技术进行操作的本人。

3.2 对电子焊接技术进行全方位的掌握

电子焊接技术中有许多种不同的焊接工艺，其中，最基本也是应用最多的一项是手工焊接技术，手工焊接技术的基本与内涵是指焊接时的操作主体是人，通过手工的方法对电子的各种元件进行焊接上的配置。

在进行人工焊接时，首先要掌握焊接的方法与技巧，每个电子产品所含有的焊点都是不同的，随着电子产品的种类与功能上的不同，焊点的多少也不尽相同，多的可能达到上千个，而少的可能只需要几十个。但是焊点有多少就是多少，不能多也不能少，多一个虚假的焊点都会导致这个电子产品质量上不合标准。在焊接技术中有四个最重要的步骤，就是刮、烫、焊、剪。这四大操作的基础步骤是刮与烫，焊是中间的环节，剪是工艺中最后一个步骤。因此，对于步骤的掌握首先要注意的就是记住前后，接着就是对焊接进行加热，还有给料等。

3.3 教学中的焊接难点突破技巧

作为教师，首先要进行注意的是将直观教学与操作上的规范给重视起来，因为在焊接技术中，所涉及的学具很多，并且这项技术在专业性与实践性上的要求很多。一般的需要焊接的元件在个头上都很小，焊点也相对较小，所以这就给教学中正确的示范造成了很大的难度，因为学生很难看出到底怎样的焊接点才是规范的形态。这时，教师可以通过版画或是幻灯片来对焊接点进行放大展示，并对合格与不合格的焊点都进行展示，在幻灯放大的技术展示下，对焊接的操作步骤进行一步一步的反复的展示，让学生能够观察的更准确更全面。

3.4 规范操作的重要性

在焊接技术的传授中，一定要遵守“规范“的标准，教师在教学的过程中要遵守这项原则，学生在学习中也要谨遵这个原则。学校与企业在对焊接手进行培训时需要教师焊接的技术达到A级，才能对学生进行技术上的示范。学生在学习的过程中也要努力将动作做的规范，决不能产生偏差，因为在学习中就开始产生偏差，那么以后的焊接工作中也会受到相应的影响。

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1）埋弧焊：埋弧焊是一种依托于焊丝的技术，不断送入焊丝。其焊丝具有两方面的作用，第一是可以作为填充的金属，第二是可以作为电极。这种焊接方法是通过焊接电弧在可融化的、整体呈颗粒状况的焊剂层燃烧来完成的。这种方法较为迅速，且通过的电流与熔深也比较大，可有效提升热效率，从而使焊接自动化，改善生产的效率。此技术一般应用于长焊缝以及中厚板的连接之中，焊接的材料较多，低合金钢、耐热钢、不锈钢以及碳素钢均可。所以，现在已经广泛应用于在造船、锅炉焊接、化工容器焊接、结构件焊接、桥梁焊接等工程之中。

2）手工电弧焊：此技术是依托于手工公寓而存在的。采用手工焊条作业，在我国机电安装工程中应用较多。手工方法操作简单，且对设备的要求较低，可灵活用于任意位置的焊接，但是其劳动的强度极大，对于工艺参数的要求也较为严格，由于是手动焊接，所以效率较低。此技术一般应用于铝、不锈钢、碳素钢以及铜等等多样金属的焊接，需要注意的是，性能较活泼的金属不能采用这种焊接方法。

3）二氧化碳气体保护焊：以二氧化碳气体为保护介质，可以实现多种高熔点金属的焊接，依托于焊丝本身的热度来融化罕见以及焊丝，使高温金属实现焊接。这种焊接方法的优势在于，二氧化碳气体成本较低，生产方便，由于是局部焊接，所以热量更加集中，放置罕见破裂现象出现，能够有效提升生产效率。其劣势是在焊接之中的飞溅颗粒大，而且数量较多，安全系数低。此技术一般在低碳钢、合金钢等非标的钢结构物体中使用，焊接位置随意。可调性大。选择焊接方法：

1）需要以母材性能为主要依据、将焊材的种类以及相关的结构特点或在生产之中需要的条件为依据，对焊接方式进行谨慎选择，从而保障焊接方式与材料相匹配，实现产品技术水平和质量水平的提升。

2）以施工场地的具体实际情况为考虑标准，尽量使用耗能较低、劳动强度小的方式。

2焊接设备的选用

焊接设备的主要功能是为焊接装置提供能源。焊接设备可保障电弧焊机的正常运行。焊机在选择使应实现焊接技术以及工艺的要求；并且也要考虑到额率容量；同时，还要考虑到焊接母料的成本、性质等等因素。

3焊接工艺与检验

3.1焊接工艺评定

焊接工艺评定的目的在于通过其来完成焊接工艺的确定工作，焊接工艺的评定工作应在产品焊接之前来完成，并根据焊接工艺指导书来完成相关的实验工作。在实际操作的过程中，应视产品的实际情况来完成焊接工艺的评定工作。

3.2焊接工艺的程序

焊接工艺可以按照以下七个顺序来完成。第一是要对焊接技术的有关文件进行编制，第二是要做好焊接前的准备工作，第三是要放置样本并完成下料的工作，第四是要进行加工装配工作，第五是要完成焊接的预热工作，第六是开始焊接工作，第七是要完成焊接的处理和检验工作。

3.3焊接检验

焊接的检验主要包括三方面的内容，第一是焊接前的检验工作，第二是焊接过程的检验工作，第三是完成焊接之后的检验工作。焊接前检验的目的在于避免焊接的过程中发生相应的缺陷。焊接过程中的检验内容包括对焊接设备运行的检验、焊接规范性及看其是否根据工艺来执行编制和多层焊接的自检环节。焊接后的检验工作则包含两种检验形式。第一种是无损形式检验。包含焊接技术的外观检测、焊缝致密性检测和无损检测等三方面的检测工作。第二是破坏性检验。包含机械性能试验、化学成分分析和金相组织检验等三方面的检测工作。

4焊接人员

焊接技术属于特种技术，因此对焊接作业人员也有要求，如：焊工要按照国家相关规定参加焊工技术考核，获得焊工合格证书，并按照考试合格项目使用范围从事焊接工作，此外从事该工种的人员必须有足够的责任心。

5焊接环境

因为焊接方法和焊接设备种类多，为保证焊接效果，对施焊环境有着严格的要求，如下。

1）首先，焊接作业的区风速定义为，当手工电弧焊超过8m/s且气体保护电弧焊的芯焊丝电弧焊已经超过2m/s时，应改设置防风棚或者利用其它防风的措施。当制作车间内焊接作业区具有穿堂风或者鼓风机，也应按以上规定设挡风装置否则不得进行焊接。

2）焊接作业区的湿度不得高于90%。

3）可采用加热的方法来完成焊接物件的去湿工作。

4）当焊接工作区域内的环境温度低于0℃时，只有将构件焊接区各方向都大于二倍钢板厚度且大于100mm范围内的母材加热到20℃以上时才可继续进行焊接工作，且在焊接过程中均不能低于该温度。

5）在焊接的作业区超出规定时，但必须焊接，应该在焊接作业区内设置防护棚，并制订具体方案。

6结论

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【关健词】半自动焊 下向焊 焊接缺陷

桃2-3集气站至桃2-1集气站集气支线工程位于乌审旗沙利格乡和沙利镇，管线测量长为13.1437km，管线规格为螺旋缝双面埋弧焊L360-355.6×5.6，防腐采用普通级（进出站前后200m范围内及穿越部分采用L360-355.6×6.3，防腐采用加强级防腐）。本条管线设计输送能力为110×104m3/ d，设计压力为4.0MPa。经过分析决定采用半自动焊焊接技术进行施工。

1 半自动焊焊接方法：纤维素焊条电弧焊+药芯焊丝半自动焊

1.1 纤维素焊条下向焊

本次施工纤维素焊条采用的牌号为E6010，焊条直径为Ф2.5mm。焊条的药皮中含有30%至50%的有机物，具有极强的造气功能，焊接时纤维素药皮燃烧分解出大量的CO和CO2气体，在保护电弧和熔池金属的同时，可增加电弧吹力，保证熔滴在全位置焊接时向熔池的稳定度过，并阻止铁滴和熔渣下滴，具有较大的熔透能力，具有优异的填充间隙性能。焊缝背面成型好，气孔敏感性小，易于获得高质量的焊缝。

1.2 自保护药芯焊丝半自动下向焊

本次施工药芯焊丝采用的牌号为NR207，焊丝直径为Ф2.0mm。自保护药芯焊丝焊接时不需要外加气体保护，而由药芯高温分解释放出大量的气体对电弧及熔池进行保护，同时有少量熔渣对熔池及凝固焊缝金属进行保护。药芯焊丝的连续送丝可大大减少焊缝接头数目，提高焊缝质量。药芯焊丝焊接环境适应性强（抗风能力可达到8m/ s），适宜野外作业。

2 半自动焊工艺的优越性2.1 焊缝质量好

由于半自动焊为多层多道焊，焊接速度快，热输入小，焊缝结晶组织细小，力学性能好，热影响区亦小，因而接头的综合性能优于手工焊工艺。因此焊缝的缺陷少，焊缝成形美观。

2.2 焊接速度快、效率高

药芯焊丝半自动焊是半自动化生产。在管道的焊接中，焊工一般可以从钢管的顶部一直焊道钢管底部，与手工焊相比，大大节省了焊工更换焊条、引弧和收弧等辅助工序的时间。

2.3 有效利用率高

药芯焊丝的有效利用率高，一般可达到100%。而通常手工焊时，由于要去掉50至60mm焊条头，因而手工焊条的有效长度占焊条全长的85%左右。加之手工焊焊条的烘烤、易受潮、受损等都影响了有效利用率。

3 半自动焊焊接质量

3.1 焊接质量的控制

此前半自动焊在我公司主要应用于大口径长输管线。曲率半径相对较大，比较有利于半自动焊操作，而现在的焊接对象管径小，曲率变化较大，半自动焊操作难度增大，焊接质量控制要严格。

（1）加大焊接前的管端清理工作，确保管端两侧25mm内的防锈漆和油污清理干净。

（2）管口组对时严格控制错边量，错变量控制在壁厚的0.15倍以内。错变量超标，严重影响焊接质量。

（3）在管道焊接施工过程中，应考虑环境温度、湿度和风速对不同焊接方法的影响，采取必要的措施保证焊接质量。在环境温度较低且湿度较大的地段，应加强焊前预热和层间预热，减缓焊缝的冷却速度，使焊缝中的气体充分溢出；风速较大的地方可以制作专用防风棚，减小风对焊接过程的影响。

（4）加强焊接材料的管理，严格控制焊接材料的质量，杜绝变质焊接材料的使用。

（5）适当加大焊接电流，放慢焊接速度，增加焊接热输入，以改善熔渣溢出条件。调整焊枪角度，正确运条，有规律地搅动熔池，促使熔渣与铁液分离。

（6）选择合适的焊接坡口角度，对口间隙不宜过大，钝边不易过小，焊接电流适当，在焊接过程中要调整好电流，尤其是在焊缝的5点位和7点位。当焊接坡口角度小、钝边过大或对口间隙过小时，应加大焊接电流，适当放慢焊接速度，增加焊接热输入。

（7）清根要彻底，每个接头点要打平，清根时，要将根焊道打磨成“U”行槽。

（8）对于变壁点处两侧钢管内径不同或钢管圆度不好导致的局部错边量超标情况，应先采取焊接前的处理，即将管端内径打磨一致，打磨坡度

（9）采取大的焊接电流配合小的对口间隙可以确保焊接质量，提高焊接速度，但对焊工的技术水平要求较高。还可以采取小焊接电流配合大的对口间隙，这样焊接速度虽然慢，但可以确保焊接质量。

（10）每条焊缝宜采用连续焊接，不得随意中断。如因故中断，在继续焊接前，首先应确认焊缝无裂纹，同时采取预热措施，方可继续施焊。

3.2 主要的焊接缺陷及预防措施

在本条支线的施工中，总计焊口1115道，射线探伤169道，返口13道，焊口合格率为92.31%。焊接缺陷主要为：气孔、夹渣、未焊透、烧穿以及焊缝外观缺陷低于母材、余高超标。焊接缺陷的产生严重影响管道的施工质量、进度的最大因素。分析其产生原因，制定预防措施，以便提高施工质量和进度。

焊接过程管理得当，可以很好的控制焊接质量和工程进度。从焊前准备到焊接过程再到焊后保温处理等一系列相互联系的过程实行细化科学的管理，并将每一步的具体要求都落实到位。焊接过程规范化，提高焊工规范操作的意识，合理化焊接流程，是焊接管理的关键。

4 半自动焊应用中存在的问题及建议4.1 半自动焊应用中存在的问题

（1）焊工对自己要求不严

（2）设备老化较严重

4.2 半自动焊应用中的建议

（1）建议焊工在施工前加强培训

（2）建议加强设备的维护保养

5 总结

半自动焊焊接方法是综合了焊条电弧向下焊的灵活、手法简单，焊层薄、缺陷少以及半自动药芯焊丝自保护向下焊，焊接电流大，熔深大，焊接速度快，自保护效果好，缺陷少，抗风能力强，生产效率高，盖面层成形美观的共同优点。该焊接方法不仅改变了传统焊接方法速度慢、焊口合格率低的不足之处，同时提高了油气管道工程施工的生产效率和焊口质量。

参考文献

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关键词： 焊接技术 安全焊接 应用

1.绪论

焊接是在金属之间，用局部加热或加压等手段，借助于金属内部原子的结合力，使金属连接成整体的一种加工方法。可分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。

（1）熔化焊是将焊接的金属结合处加热到熔化状态，并加入填充金属，凝固后彼此焊合在一起。常见的有电弧焊、气焊等。

（2）压力焊是施加一定的压力，使两个结合面紧密接触在一起，并产生一定的塑性变形，从而使两焊接件结合起来。接触焊、摩擦焊等都是压力焊。

（3）钎焊是对焊件和填充金属用的钎料进行适当加热，焊件金属不熔化，而熔点比焊件金属低的钎料熔化并填充在焊件间的连接处，使焊件结合起来。

焊接需要用的工具是电焊机和电焊条。

电焊机分为交流电焊机和直流电焊机：

1）交流电焊机。它是一种满足焊接要求的专用降压器，又称焊接变压器。电焊机主要由固定铁芯、活动铁芯、一次线圈（Wl）和二级线圈（W2，W2’）等组成。电源外特性靠改变二次线圈数量进行粗调节。在接线板上有两种接线方法：一种接法包括全部的W2，焊接电流小，空载电压高；另一种接法包括部分的W2’，和全部的W2，焊接电流大空载电压低。细调节是靠摇动手柄移动活动铁芯来进行的。

2）直流电焊机。分为焊接发电机和焊接整流器两种。焊接发电机是由交流电动机和直流电焊机组成。

用直流电焊机，工件接正极，焊条接负极时叫正接法，反之叫反接法。正接法焊件温度高，熔化速度快，反接法焊件温度较低，熔化速度较慢。

3）电焊条。电焊条由焊丝和药皮组成。焊丝主要起填充焊缝金属和传导电流的作用，它的化学成分直接影响焊缝的质量。药皮的主要作用是保证焊缝金属有合乎要求的化学成分和机械性能等，并使焊条有良好的焊接工艺性能。电焊条的牌号以汉字加三位数字表示。汉字表示电焊条的大类，三位数字中前二位数字表示各大类中的若干小类，第三位数字表示药皮类型及电源种类。

2.手工电弧焊及其安全技术

由于手工电弧焊（俗称电焊）具有使用简单，操作灵活，适用性强，成本低等优点，使得手工电弧焊技术广泛应用于各工业领域。

手工电弧焊是用电弧产生的热对金属进行热加工的一种工艺方法。在手工电弧焊接过程中，所使用的电焊机、电焊钳、导线以及工件均是带电体。电焊机的空载电压一般在60～90V左右，高于安全电压。若电焊设备有故障，电焊工违反安全操作规程或穿戴的防护用品有缺陷，都有可能发生触电事故。特别是在狭小的容器内进行焊接操作时，四周都是金属导电体，触电的危险性更大。

手工电弧焊操作简便、灵活，适用范围十分广泛。因此，有些作业现场可能会存在易燃易爆物品或其他不安全因素。另外，在焊接过程中，焊条、焊件及其周围的空气在焊接电弧高温和强烈弧光的作用下，会产生大量影响人体健康的有害烟尘和臭氧、氮氧化物等有毒气体。而且，强烈的弧光辐射还会损伤人的眼睛和皮肤。由于上述一些不安全、不卫生因素的存在，使得在手工电弧焊焊接作业的过程中，有可能发生触电、火灾、爆炸、中毒、灼烫和高处坠落等事故。

因此有必要研究手工电弧焊的安全技术：

电焊工应掌握电的基本知识，熟悉所使用的设备、器具的性能，遵守其操作规程，预防设备事故或人身事故的发生。工作前，应使焊接场所的工件，用具，工具等放置合理，并检查设备，注意电、气联线及保护接地线正确可靠，电线接线点应接触良好，以免发热或产生火花。若必须在潮湿地带工作，焊工站立的地方应铺有绝缘物，避免电流通过人体。若焊接有色金属器件及在有毒、有害气体场所作业，应加强通风，戴供氧面罩或戴防毒面具。在狭小的场所作业，应配备抽风机更换空气，以减少焊接烟尘对焊工的危害。

当确认工作场所无危险因素后，便可合闸（或按下启动按钮）送电开始焊接。焊接过程中应注意避免被灼热的焊条头及工件烫伤；更换焊条时，身体不可直接触及焊钳与工件，以免遭到电击。

工作结束停机时，应先按动停止按钮，切断电焊机电源，再扭断电源刀闸开关。切不可在有人焊接时带负荷拉闸，烧伤拉闸者。离开场地前应灭残留的火星。

3.现代焊接生产技术发展及应用

焊接既是一门重要的加工技术，又是一门特殊 的工艺技术，其最大的特殊性在于施焊时金属经历 了一个复杂的相变循环周期，但又无法完全实施监控，常用焊后无损检测方法本身就有一定的局限性，对焊接试板的测试意义也有限。所以，为了保证焊接质量，在重要的焊接产品生产全过程中，围绕焊接要做大量的工作，其成本往往要超过焊接加工本身。在即将进入21世纪的今天我们不得不考虑这种现状还要维持多久。

现代焊接生产技术首先是计算机应 用于每一个焊接产品质量形成的全过程。工厂装备以计算机为基础的CIMS技术，产品设计要根据不同行业的专业特点采用先进合适的设计软件和强度验算软件，并且充分考虑焊接结构的合理性；工艺准备要充分依靠 焊接专家系统”和CAD/CAM、CAPP技术，编制出最优的包含工艺参数的工件程序和加工工艺卡；具有柔性化的焊接车问里装备高度自动化和机械化。

采用“模糊逻辑”、“神经元网络”等原理构成第二代的智能控制技术的智能焊接 设备，加上优良的企业管理，在不具备高技能焊工的条件下焊接一次合格率99.5以上，一般结构件不必进行焊后无损检测，重要结构件则进行小比例的无损检测。高效率的生产、高质量的焊接产品，制造成本却被降低。这种生产模式是现代科学技术应用的产物，是21世纪现代化焊接生产的标志。

我国绝大部分企业在今后十年里要做到将计算机充分应用于产品设计、工艺编制和产品检验上，也就是我们经常说的CAD、CAM、CAPP和CAPM技术，焊接 工艺在编制上要采用 焊接专家系统”、制造过程中所有的记录都将存人计算机，以作为过程参数调整的资源，在焊接车问焊接机械化、自动化程度要达到 50 以上焊工上岗前必须得到足够的培训并通过考试合格。工厂应在科学的管理体系下从事优质产品生产。

提高工艺编制水平.依靠以计算机技术为基础的CAPP和“焊接专家系统”，提高焊接工艺编制的合理性和准确率，减少编制的周期和成本，这是一项以低投入实现高效率的技术项目 指望在五年里行业内所有焊接工艺均实现以“焊接专家系统”为支撑的计算机辅助编制。

4.结论

同国际上发达工业国相比，我国的焊接技术还是落后的，我们行业的焊接技术水平更低。但也应该看到近十年来我国的焊接技术发展步伐还是快的，随着市场经济体系的完善，企业将全身心的投入到经济建设中去，届时产品竞争必然导致技术竞争，必将推动企业的技术进步，焊接技术也必将同其他技 术一样高速度的向前发展。

参考文献

[1] 张应立，张莉. 焊接安全与卫生技术[M]. 北京：中国电力出版社，2003.

[2] 刘国政. 用电安全基础[M]. 郑州： 黄河水利出版社，2001.

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关键词：自动焊接；预制；应用

中图分类号：TP3 TQ0 文章标识码：A 文章编号：1672-2310（2015）10-002-12

随着信息技术的发展和自动化技术的提高，焊接自动化技术得到了快速的发展，在一些大型煤化工程中得到了广泛的应用，而且其作用也愈来愈重要，极大地克服了人工焊接技术中的不足。自动焊接技术提高了管道焊接的效率和质量，减少了人工焊接的不足，促进了焊接技术的进步。目前一些智能化的自动焊接设备已经应用到了工程建设中，而且取得了良好的经济效益，应当重视其应用的研究。

一、自动化焊接技术的意义分析

1.能够提高焊接的效率

自动焊接技术虽然不能完全取代手工焊，但是其施工效率比较高，在工程建设中发挥了重要的作用。自动焊接机的应用能够有效减少焊工的数量，特别是对于一些施工条件比较复杂的工程来说，自动焊接机的优势更加明显。自动焊接技术提高了预制焊接的效率，减少了预制的工期，对于提高工程进度具有重要的帮助。自动焊接技术应用到了一系列的信息技术，可以实现远程控制，对于操作人员的技术要求来说低了很多。

2.焊接质量比较高

自动化焊接技术所形成的焊缝缺陷少，而且成形比较好，在焊接的过程中状态比较稳定，减少了人工焊接中的干扰，克服了焊枪抖动等不利因素的影响。自动化焊接技术减少了人为影响的影响，最终提高了焊接的可靠性和稳定性，特别是在一些厚管壁管道中发挥了重要的作用。

3.减少了对人工焊接的依赖

自动化焊接设备能够实现长时间的连续不间断工作，这对于管道焊接具有积极的影响。同时自动化焊接技术的应用也减少了人工焊接的劳动强度，自动化焊接技术能够按照操作系统的要求完成焊接任务，减少了焊接过程环境对工作人员的伤害，最终也降低了企业的生产成本。自动化焊接技术的应用也提高了焊接技术的适应能力，减少了焊接过程中的生产成本。

二、自动化管道预制焊接技术的应用探究

1.焊接前的准备

在管道预制焊接之前，应当应用管道绘图软件制作出符合管道预制需要的管道图，以及管道现场安装图等。管道图能够帮助操作人员了解管道的下料和核算等，同时还能够优化管道的设计，确保了管道的合理分段。管道图焊能够帮助操作人员了解预制焊道和现场施工焊道的位置，提前做好相关的准备，在保证焊接质量的前提下，最终降低工程的成本。一般的管道焊接图包含了管段号、焊缝号、现场焊口位置以及直管下料尺寸等。通过管段设计，能够提高管道设计的准确性和焊接的工作效率。在准备阶段还需要准备相应的下料材料，常用的管道下料方式由气割、电动切割机和锯床等。在实际的应用中，锯床的下料速度比较快，工作效率比较高，形成的管端面也比较好，而且粗糙度比较低，一般不需要再处理。在考虑到耗材、电费等成本方面，相对于相同管径的钢管，锯床在焊口切割的费用方面比较低廉，而且优势比较明显。在管道预制焊接过程中，自动焊接机对管道的组对要求比较高，而且对焊接质量也具有重要的影响。所以在一般的焊接过程中往往会配备坡口设备，能够有效保证管道的坡口质量，同时也提高了焊接的效率。在准备阶段需要应用到坡口机，管道坡口加工的越规则就越容易进行焊接自动化，同时也提高了焊缝的质量，降低了返修率。可以根据不同的管道壁厚选择所需要加工的坡口形式，在同样的坡口加工要求下，坡口机加工所形成的坡口比较光滑，而且加工尺寸准确，而氧乙炔所形成的坡口比较粗糙，需要进行后期处理；同时坡口机的加工效率比较高，应用的时间比较少，对于管道工程焊接具有重要的意义。

2.采用合理的焊接形式

在煤化工工程中应用到的大部分管道直径在一米之内，在管道内部进行焊接施工不方便，所以一般应用单面焊或者双面成形焊接工艺在管道外部进行焊接。在管道打底焊的过程中，容易受到多个因素的影响和干扰，例如焊接电流、坡口的角度、组对间隙以及焊接速度等。在自动打底焊的过程中，对坡口组对工艺的要求比较严格，现在推出了管道预制焊接线技术，能够实现焊接工序的有效衔接，提高了管道焊接的质量。目前打底自动焊接技术是焊接自动化技术发展中的重点方向，需要进一步的加强其研究。埋弧自动焊能够用来进行盖面焊和填充焊，而且操作比较简单，形成的焊缝质量也比较好，焊接效率比较高。在实际的应用中，可以根据不同的环境选择针对性的焊接技术，一种是自动焊接工作站，另外一种是全位置焊接机器。管道预制工作站在焊接时不受施工条件的影响，能够同时实现管道预制施工，减少了施工的工期。在操作的过程中由于设备比较先进，所以效率比较高，而且质量控制也比较容易，能够确保焊接的质量。气体保护自动焊接方式能够完成管道预制焊接中的大部分工作，在工作的过程中转动管道，焊枪相对固定，使焊接位置处于最佳的水平焊位置。气动保护自动焊接技术相对比较简单，容易操作，而且出现缺陷的概率比较小，焊接质量比较高，能够提高焊接的效率。

3.焊接质量的检验

可以对应用埋弧自动焊填充和盖面、以氩弧焊打底的焊接方法进行检验，结果发现这种方法具有比较好的经济效益和生产效率。按照设计的要求，利用超声波和X射线对焊缝内部进行探伤检测，发现焊缝的内外质量合格率达到了98%以上，而一般的手工焊接技术的无损探伤合格率只有90%左右。在外观方面，管道预制自动焊接所形成的焊缝外观美观。

三、自动化管道预制焊接技术的发展趋势

1.智能化

随着信息技术的快速发展，焊接自动化技术还将得到进一步的发展，焊接自动化技术将会和信息技术进行深度地融合，带领焊接技术面向智能化方向发展。例如在管道预制焊接自动化中出现了比较先进的自动控制技术，基于PC端的控制系统和网络控制系统等。而且焊接自动化技术还会进一步向更高的形式发展，例如图像识别技术、焊接监控技术以及焊缝跟踪技术等在自动化管道预制焊接中已经得到了广泛的应用。目前全位置自动焊接技术对坡口和质量和组对的要求比较高，容易受到现场施工多重因素的影响，导致焊口难以满足自动焊接的要求，需要研究智能化水平更高的焊接设备。

2.焊接技术将得到进一步地提高

自动化焊接技术将随着人工焊接技术的进步而出现新的发展面貌，也会对自动焊接技术提出更高的要求。例如传统的V形坡口被改为了焊接填充材料比较少的窄坡口，从而对焊枪的控制提出了更高的要求。为了发挥钨极氩弧焊高质量的焊接优点，开发出来自动化的热丝钨极氩弧焊，从而对焊丝以及电参数的控制提出了比较高的要求。目前国际上还在进一步地研究激光焊接、搅拌摩擦焊接技术等，激光复合全位置自动焊接设备利用了激光穿透性比较强的优点，和熔化极气体保护焊进行结合，能够保证焊缝得到足够的热量，一般适用于厚度比较大的管道焊接。这些技术对于丰富自动化管道预制焊接技术具有重要的作用，目前一些高效率的自动焊接技术已经得到了广泛的应用，例如单弧双丝全位置自动焊，具有坡口小，速度快等优点。

3.重视自动焊接技术的投入

目前我国在自动焊接技术与西方先进国家相比，还存在比较大的差距，例如西方企业在管道自动焊接技术方面已经研发出了用途多元化的自动焊接设备，而我国目前只有在大口径管道中应用了机械式内对口径设备，国外这种类似的产品能够满足不同口径的需要。目前我国企业在自动化焊接技术研究方面还处于比较起步的阶段，技术水平相对比较低，需要进一步加强其资金投入。例如焊接材料对于焊接质量具有重要的影响，目前我国的焊接材料主要是以进口为主，其价格比较昂贵，严重影响了我国管道自动化焊接技术的发展。

结束语

自动化管道预制焊接技术提高了焊接的质量，减少了管道施工的工期，对于煤化工程具有积极的影响。自动焊接技术与信息技术的结合进一步提高了其工作的效率，其智能水平相对比较高，而且能够适应不同焊接工件的需要，在实际的工程焊接中应用非常广泛。自动化管道预制焊接技术所形成的焊缝缺陷比较少，焊接稳定可靠，不受人为因素的影响，减少了人工焊接过程中焊枪抖动所造成的弊端，在现代煤化工程中应用比较多。目前我国自动化焊接设备与西方企业相比还存在一些差距，需要加强资金投入，进一步提高我国自动化焊接技术的水平。

参考文献：

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