高效焊接方法范文

导语：如何才能写好一篇高效焊接方法，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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【关键词】锅炉;压力容器;管道;焊接技术

1.锅炉膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线

为提高锅炉热效率，节省材料费用，大型电站锅炉式水冷壁管屏均采用光管＋扁钢组焊而成。这种部件的外形尺寸与锅炉的容量成正比。一台600MW电站锅炉膜式水冷壁管屏的拼接缝总长已超过万米。因此必须采用高效的焊接方法。在上世纪90年代以前，国内外锅炉炉制造厂大多数采用多头（6～8头）埋弧自动焊。在多年的实际生产中发现，这种埋弧焊方法存在一致命的缺点，即埋弧焊只能从单面焊接，管屏焊后不可避免会产生严重的挠曲变形。管屏长度愈长，变形愈大，必须经费工的校正工序。不仅提高了生产成本，而且延长了成产周期。因此必须寻求一种更合理的焊接方法。

上世纪80年代后期，日本三菱重工率先开发膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备，并成功地应用于焊接生产。这种焊接方法在日本俗称MPM法，其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中，正反两面焊缝的焊接变形相互抵消。管屏焊接后基本上无挠曲变形。这是一项重大的技术突破。经济效益显著。数年后哈尔滨锅炉厂最先从日本三菱公司引进了这项先进技术和装备，并在锅炉膜式壁管屏拼焊生产中得到成功的应用。之后，逐步在我国各大锅炉制造厂推广应用，至今已有十多条MPM焊接生产线正常投运。管屏MPM焊接的主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量，包括焊缝熔深，成形和外形尺寸基本相同。这就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工艺—脉冲电弧MAG焊（富氩混合气体）。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性能和质量愈高，管屏反面焊缝的质量愈稳定，合格率愈高。实际上，哈锅厂从日本三菱重工引进的原装机只配用了晶闸管控制的第二代脉冲MIG/MAG焊电源，送丝机也只是传统的等速送丝机，管屏反面焊缝的合格率达不到100%，总有一定的返修量，为进一步改进膜式壁管屏MPM焊机的性能，最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反馈的恒速送丝机，明显提高了反面焊缝的合格率。

2.锅炉受热面管对接高效焊接法

锅炉受热面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚，随着锅炉容量的提高而成倍增加，600MW电站锅炉热器的最大壁厚已达13mm，接头总数超过数千个。传统的填充冷丝TIG焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求，必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。为此，哈锅和上锅相继从日本引进了厚壁管细丝脉冲MIG自动焊管机，其效率比传统的TIG焊提高3～5倍。后因经常出现根部未焊透和弧坑下垂等缺陷而改用TIG焊封底MIG焊填充和盖面工艺，改进的焊接工艺虽然基本上解决了根部未焊透的问题，但降低了焊接效率，增加了设备的投资，同时也使操作程序复杂化。最近，上锅，哈锅又从国外引进了热丝TIG自动焊管机。热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650～800℃高温，这就大大加速了焊丝的熔化速度，其熔敷率接近于相同直径的MTG焊熔敷率。另外，TIG方法良好的封底特性确保了封底焊道的熔质量，因此，热丝TIG焊不失为小直径壁厚管对接焊优先选择的一种焊接方法。然而不应当由此全面否定脉冲MIG焊在小直径壁厚管对接中应用的可行性。曾通过大量的试验查明，在厚壁管MIG焊对接接头中，根部末焊透90%以上位于超弧段，而弧坑下垂起因于连续多层焊时熔池金属热量积聚导致过热。如将焊接电源电弧的功率作精确的控制，则完全可以消除上述缺陷的形成。但由于引进的MIG焊自动焊管机原配的焊接电源为晶闸管脉冲电源，无法实现电弧功率的程序控制如改用当代最先进的全数字控制逆变脉冲焊接电源或波形控制脉冲焊接电源（计算机软件控制小），则可容易地按焊接工艺要求，对焊接电弧的功率作精确的控制，确保接头的焊接质量。

我们建议对现有的管子对接自动焊MIG焊机组织二次开发，将原有的晶闸管焊接电源更换成全数字控制逆变脉冲焊接电源，并采用PLC和人机界面改造控制系统，充分发挥MIG焊的高效优势。

3.厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊

厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。

为进一步提高窄间隙埋弧焊的效率，国内外推出串列电弧双丝窄隙埋弧焊工艺与设备，但至今未得到普遍推广应用。这不仅是因为增加了操作的难度，更主要的是交流电弧的焊道成形欠佳，不利于脱渣，容易引起焊缝夹渣。

最近，美国林肯（Lincoln）公司向中国市场推出交流波形参数（脉冲宽度、正半波电流值、脉冲频率，脉冲波形斜率）可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源，可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数达到最佳的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且还可进一步提高交流电弧焊丝的熔敷率。可以预期，波形控制AC/DC埋弧焊电源的问世必将对串列电弧双丝窄间隙埋弧焊的推广应用作出积级的贡献。

4.大直径厚壁管生产中的高效焊接法

随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。

最近，我国某钢铁公司将投资数十亿建设一条大直径厚管生产线，其中内外纵缝焊接机拟采用5丝串列电弧高速埋弧焊工艺。为确保达到最高焊缝质量标准，最好配用高性能的PowerwaveAC/DC1000数字控制焊接电源。

5.风力发电站生产中的高效焊接方法

众所周知，我国当前正面临电力十分紧张的状况，而且火力发电厂烟气大量排放对大气的污染也令人担忧。因此发展绿色能源已成为世人关注的焦点。在世界范围内风力发电作为一种可再生的清洁能源因运而生，产并以相当高的速度发展，年增长率约为20%。近来，我国也开始重视风力发电的建设，制定相应的规划，可望在今后5年内将有较快的发展。

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关键词 垂直气电焊；船舶建造；应用

中图分类号：TG408 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0078-02

随着时代的进步，科学高效的焊接方式已逐渐成为各造船企业追求的目标，优良的焊接方式，不仅影响船舶建造的周期，更直接影响到船企的经济效益。垂直气电焊就是一种可实现自动化的大热输入的高效焊接工艺，它是一种配备专用的药芯焊丝，以CO2气体保护进行立向上对接焊的自动化焊接工艺，用于焊接垂直或接近垂直位置的焊接接头。

1 垂直气电焊在船舶建造中的应用

垂直气电焊焊接工艺已成为船厂船台大合拢阶段不可或缺的高效焊接方法之一，许多大型船厂都已使用该焊接方法，用于船舶建造过程中的合拢立缝的焊接施工中。

1.1 垂直气电焊焊接方法在船舶建造应用中的优势

垂直气电焊焊接方法优点很多，如焊接熔敷率高，单面焊双面成型，焊接速度快，是手工电弧焊速度的10倍，是二氧化碳气体保护半自动焊效率的3～5倍，焊接过程稳定，焊缝成形美观，质量好等。

下面以某船厂垂直气电焊和二氧化碳气体保护焊在三条80000吨散货船的6道外板对口缝的应用实例，对垂直气电焊的使用效果进行简单说明。

分析三条船施工后的平均数据，以一道外板对口焊缝（长12 m）采用两种焊接方法的实际应用情况为例，进行比较，结果如表1所示。

从焊接效率上来看，使用垂直气电焊进行外板对口垂直焊缝的焊接相对于传统的二氧焊接具有不可比拟的优势，焊接效率提高约3倍。

从焊接质量上看，从下至上连续焊接，减少了接头，焊道外观成型好，焊后打磨量明显减少。20%UT、RT探伤检验抽查合格率100%，相比二氧化碳焊接受人为因素影响更少。对提高NDT合格率及一次报验合格率具有深远意义。

从劳动强度看，合拢立缝，施焊困难，劳动强度大，使用垂直气电焊进行焊接可大幅降低焊工劳动强度。

从清洁生产角度分析，清洁生产理念要求采用高效先进的设备替换和淘汰耗能高、功效差、产能低下的设备，从而达到减少生产污染、降低能耗、提高效率的目标。而垂直气电焊的使用无疑符合清洁生产的这一理念。

1.2 垂直气电焊焊接方法存在的缺点

垂直气电焊焊接方法与其它焊接一样，也存在着同样的焊接缺陷，如焊瘤的产生、气孔的产生、咬边的产生等，相对于二氧化碳半自动焊缺点主要表现在：

焊接前的准备工作较多，要求也比较严格，如坡口光洁度、坡口角度、间隙，错牙度、自动焊接头处理、板厚差处理、马板间距要求等。且设备行走面不能有任何障碍，以便轨道和设备能顺利通过等。

坡口反面需要使用的衬垫尺寸较大，所以对结构的过焊孔、马板的开孔都有特殊要求，在设计时需给予特殊考虑。

由于垂直气电焊高效的特点，焊接热源集中，焊接线能量大，是一般埋弧自动焊线能量的3-4倍，易引起焊接接头的脆化，从而导致塑性韧性的降低，尤其是对有低温冲击要求的DH36这类高强钢。

使用中受限制，只能在垂直的范围内使用，且特涂架的搭设不当都有可能使垂直气电焊设备无法“施展拳脚”。

1.3 垂直气电焊在造船中的应用要点

1）垂直气电焊对装配精度要求比较严格，施焊前要进行充分的准备工作。

首先要将焊缝及其周围30 mm处铁锈、水分、油污等清除干净；焊缝周围不允许有影响导轨及衬垫安装的马板；坡口反面安装衬垫，使其对中并贴紧钢板；背面构架处要装上“∏”形马，“∏”形马之间的距离值为300 mm～400 mm，每只衬垫至少有两只“∏”形马；为保证冷却滑块顺利滑行，焊接坡口采用V型，原则是板厚增加，坡口角度适当减小；厚度在10 mm～25 mm的钢板，坡口要开在40°～35°；尽量消除板边差，板差允许范围控制在1.5 mm以内；如果有纵向焊缝与接头相交，必须处理平整，宽度为30 mm左右。

焊工需经培训，持证上岗。

2）焊接材料。

衬垫采用垂直气电焊专用衬垫；焊丝采用垂直气电焊专用Φ1.6mm药芯焊丝，CO2气体做保护。

3）焊接要点。

①焊接电流、电压、焊速的选择。

根据钢板厚度、材质、坡口尺寸和机械摆动方式等条件，焊工选择合适的焊接电流、电压及焊接速度，并在焊接过程中随时监测与调节（参照表2和表3）。

②起弧及熄弧的注意事项。

焊缝开始端有底板时，先用二氧化碳或手工焊接的方式焊接大约40 mm长度后，再用垂直气电焊进行焊接；

焊缝结束处有顶板时，要在顶板前提前熄弧，熄弧点设在距顶板大约400 mm处，将熄弧处周围50 mm处用气刨清理，再用二氧化碳或手工焊接方法将余下的部分焊接完成；

正常熄弧时，需要在熄弧板上超过焊缝40 mm的地方熄弧；

中途停弧后再次进行焊接，还需将熄弧处周围50 mm处用气刨清理后，才可以再次进行垂直气电焊接。

③其他注意事项。

整个焊接过程中，为防止短路，严禁导电嘴接触坡口面；焊工应及时清除保护气体出口和导电嘴上堆积的飞溅物和熔渣；焊后各种缺陷要用气刨进行清理后，再用手工焊或CO2焊接方法修复；检验及验收按CSQS及JSQS执行。

2 经济效益分析

3 结束语

高效焊接技术作为现代造船模式中的关键技术之一，无疑为整个船舶行业的高速造船提供了强有力的技术支持，而同时也对先进的焊接工具装备的设计与开发提出了新的课题。垂直气电焊在船舶建造过程中的应用，是造船技术进步的一种表现，虽然它成本相对较高，施工过程中也会出现不可避免的焊接缺陷，但因其有着不可比拟的焊接效率高、成型好、质量稳定等特点，还是被船企广泛地采用，它不仅保证了船舶建造质量，而且缩短了船舶建造周期，势必会得到更加广泛地推广与应用。

参考文献

[1]焊接技术手册[M].郑州：河南科学技术出版社.

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关键词：工程机械；焊接工艺；现状；发展趋势

1工程机械焊接工艺的基本特征

工业建设中，作业人员在机械设计图纸的指导下，将机械设备的零件按照一定规范进行组装应用，使其成为相应的机械设备。在该过程中，工业生产人员通过局部加热方式的应用，使得分离的材料或零件连接成为一体的作业过程被称为机械焊接。从焊接过程来看，结构复杂、连接形式多样、尺寸外形庞大、零部件笨重是复杂机械焊接的基本特征。

2工程机械焊接工艺的基本焊接结构件及其工艺技术

工程机械焊接工艺基本焊接结构及特点工程机械焊接结构件主要包括框架式结构件。目前工程机械焊接件的主要特点有以下几种：一是为了符合现在大型工程设备的性能需求，一般焊接件尺寸大、焊接焊缝多，这对焊接缝的形成质量提出了很高的要求；二是为了减轻工程机械设备的自重量、提高工程机械设备性能而运用的高强度材料，使得对于焊接工艺和设备的稳定性、可靠性有着更高的要求；三是由于工程机械在各行各业中的广泛应用，焊接结构的样式也要向个多元化的方向发展。工程机械焊接工艺相关技术近年来随着各种高新技术的出现，结合传统的焊接工艺，形成了较为成熟的现代化焊接工艺技术。首先，有激光焊接技术，通过激光的辐射作用，对加工的结构件进行表面加热，使得处于最表面的热量通过热传导的作用逐步向结构件内部传导，从而让结构件彻底融化，形成能够实行焊接的特定熔池。这种焊接技术以其焊接深度大、焊接速度快的优势受到各种高精尖制造领域的青睐。其次，还有搅拌摩擦焊接工艺，这种工艺方法是利用结构件在高速的搅拌过程中所产生的超强力摩擦热和物件形变释放的高温使得结构件自身融化，进一步完成异种材料之间的相互融合焊接。

3机械焊接工艺的应用现状及其未来新走向

当前环境下，工业化机械化建设的不断推进，使机械焊接工艺更新更加迅速。就目前而言，机械焊接工艺的组织形式、焊接方法和工艺具有以下特征：（1）焊接组织发展现状。固定式焊接和移动式焊接是工程机械焊接的两种基本组织形式。实际应用过程中，针对不同的焊接产品，其焊接形式各有差异。就固定式焊接工艺而言，包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接两种基本方式。集中固定式焊接工艺应用过程中，焊接车床的应具有唯一性。一般情况下，其应用于小批量机械生产。而当焊接的机械设备拥有一定的批量规格，机械生产人员就需对其进行分散固定式焊接生产。具体而言，其将焊接的过程进行节点划分，并在部件焊接、组件焊接和整机焊机的基础上，实现了机械设备的高效率生产和应用。与固定式焊接相比，移动式焊接在地点和人员上具有差异性。通常而言，其焊接设备会不断地进行焊接地点的转移，由此使得其焊接人员具有不固定性。从机械焊接过程来看，这种焊接方式应用与较大批量的焊接生产当中。其中，汽车生产的流水线焊接就是这种焊接方式的典型代表。（2）焊接方法应用现状。新经济形态下，多样性是机械焊接方法应用的主要特征；具体而言，交换的方法，所述匹配方法、修理方法、调整方法都是常见的类型的焊接。在焊接实践中，焊接内容和要求是不同的，并且焊接方法的选择是不同的。因此，工业生产人员应准确地控制加工精度、零件的差和机械设备的焊接精度，从而保证了焊接方法的科学合理的选择。焊接方法具体选择过程如下：机械焊接实践中，若设备的焊接要求较为严格，且具有较高的焊接效率要求，此时，施工人员应采用互换法对其进行焊接施工。在此基础上，若要进行经济精度的准确把控，焊接过程就应选用调整法进行具体的焊接施工。而修配法在应用过程中对零件的规范要求较为严格，其不能进行零件内容的随意互换。需要注意的是，预留修配余量是修配焊接法应用质量提升的关键所在。实践过程中，工业生产人员只有在具体焊接要求的基础上，进行焊接方法应用特征的具体把控，并做到焊接方法的高质量选择，才能实现机械设备焊接质量的有效提升，进而促进工程生产效率和质量的不断发展。（3）焊接工艺操作现状。焊接方法在具体过程中的应用，所述销连接的过程中，螺纹连接过程中，创新出更加符合现代工业发展的新型焊接工艺。工程机械焊接工艺的未来发展新趋势。工程机械焊接技术的发展趋势目前，工程机械行业焊接过程中的节能CO2气体保护焊接工艺不是很高。工程机械厂必须加快进程进行技术改造并促进CO2焊接工艺。在全球工业化背景下，加大推广低成本高效率少人工化自动焊接。随着焊接技术的快速发展，新的工艺已经出现，例如没有气体焊接氩气的脉冲气体保护焊机，焊缝很漂亮；双线气体保护焊是奥地利FroniusMGA焊接系统开发的最新高速焊接系统。最大的优点是焊接速度。快，焊缝外观漂亮，成本低于埋弧焊，有广泛的应用前景。在未来，电阻焊技术需要中等和高功率为主要研究内容和发展方向。大量事实证明，低成本、高效率、节能环保、自动化无须人工控制的工程机械焊接工艺更符合未来全球化工业发展的新趋势。电磁兼容技术将促进和在焊接设备施加，并且将大大发展自动焊接技术。近年来，随着科学技术的进步，焊接设备取得了前所未有的进展。中国的工程机械焊接工艺将会实现智能化、自动化、节能化、高效化和环保化的发展。CO2焊机具备高效率低成本的优点，与手工电弧焊相比，其生产效率高几倍，节电效果是显着的，生产成本低，焊道精美形成，并且它具有高效率和节能的优点。根据一些调查，我国生产的焊机主要是手工电弧焊机，约占焊机总数的80%，而只有一小部分是CO2焊机。焊接机具有单一的产品结构和很少的产品类型。焊机需要改进自我控制和数字化的程度。未来，建议开发逆变焊接电源和自动、半自动焊接机和CO2焊接机。特种焊接设备、焊接机器人、辅助工具等将是未来发展的重点。焊接机器人或焊接专用机器代替焊接机操作，这改善了工人的工作条件，节省了劳动力，人类重复工作的替代是未来提高制造业生产效率和产品质量的必然趋势。这也是企业转变用工成本的方式。然而，焊接机器人仅仅是一个机器人。它不能独立工作。它还需要定位器和专用夹具的组合，以形成提高焊接质量和生产率，焊接机器人工作站，使文明生产。自动焊接机是用于某些类型的建筑机械的成本有效的自动化设备。焊接机较焊接机器人而言，焊接机更便于操作，更方便维护，焊接效率更高，成本更低。这些优势将成为焊接工艺未来发展的新走向，更适于我国工业化进程发展。

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关键词：长输管道；安装焊接；方法选择

【分类号】：TE988.2

长输管道和铁路、公路、海运、民用航空称为五大运输行业，其输送的介质除常见的石油、天然气外，还有工业气体，如乙烯、二氧化碳、氧气、液氨等介质。除煤浆管道仍在萌芽阶段外，其他输送介质的管道在国内都成功建设并有良好的运行业绩。长输管道焊接方法于长输管道的制造质量非常重要，于其使用的可靠性、运行的安全息相关，所以，必须合理地选择焊接方法和应用这些焊接技术，这样才能确保长距离管道焊接的质量。

一、长输管线焊接方法选择原则

长输管线安装焊接方法的选择一般要考虑到以下几个方面的问题：（1）钢管的类型、级别及其规格；（2）业主对焊接施工技术规范要求以及其它要求；（3）国内外焊接设备和焊接材料价格情况以及各焊接方法的特点；（4）国内外对管线安装焊接方法的施工经验；（5）施工现场的地貌特征、焊接方向、位置和焊接环境（包括焊接环境温度、湿度、风速）；（6）输送压力和介质性质；（7）相应焊接设备及其配套装置的再次投入所需成本；（8）相应焊接设备及其配套装置故障率及维修难易程度和维修费用；（9）焊接操作技术掌握的难易程度；（10）施工队伍素质和设备拥有状况；（11）现场安装焊接方法的适应性及焊接质量情况及要求；（12）安装焊接施工效率及其经济性；（13）焊接新技术的推广使用要求；（14）焊接用气体的现场供应情况；（15）对周围环境和人员健康的影响及相应法规和管理规范的要求等。这15方面需要焊接技术人员综合考虑，来选定合适的焊接方法和焊接设备。

二、长输管材材质对焊接方法的要求

目前长输管线的钢主要是碳钢和低合金钢。碳钢管线的焊接方法可以有很多，但是对于低合金钢管线焊接方法选择则比较少，主要是要注意焊接热能量的输入。不同低合金钢管线可用焊接方法见下表1。对于X70及以下的管线钢，可以选择全自动焊、半自动焊或接手工焊，而对于X70以上的管线钢，偏向于选择手工焊或一些特殊的自动焊接方法，因为目前自保护焊丝的工艺性能和综合力学性能还不是特别好。对于输送高含卤、硫离子的石油天然气用INCONY合金或双相不锈钢时，焊接时的热输入量对焊接质量影响尤为突出，例如对于SFA2205双相不锈钢，如果铁素体含量在低于25%或者高于50%，管道的耐腐蚀性能就比较差。自动焊因为可以精确控制焊接线能量，成为了这类钢管成型的第一选择。

表1不同管线低合金钢焊接方法

管材型号 焊条电弧焊 半自动自保护焊 埋弧焊 自动焊

气体自动焊 药芯焊丝自动焊

X42-X70 可选 可选 可选 可选 可选

X80-X100 可选 少选 少选 可选 可选

三、长输管道焊接方法选择

1.焊条电弧焊

对于管线直径不太大（如609mm以下），并且管线长度是特别长（如1000km以下）的管线的安装焊接和应用其它焊接方法很难进行的场合，应首选考虑焊条电弧焊。这种情况之下，焊条电弧焊是最经济、最有效、最可行的焊接方法。相对于自动焊，它需要更少的设备和劳动力，且维修费用低、施工队伍技术比较成熟。此外，操作灵活，在各种位置一般都能用，尤其是其下向焊和上向焊的结合与具有良好根焊适应性的高纤维素型焊条在很多场合下其它焊接方法仍不能替代。

焊条电弧焊很早就用于安装焊接，各种焊条和操作方法在技术上都很成熟。API5LX70级以下各种级别的钢的管道焊接积累了很多资料，质量评定简单。要注意的是高强度级别钢管的焊接，对焊条和工艺措施进行合适的选择和控制。经培训考试合格的焊工如果焊接按照相应的管线焊接施工规范施工，那么进行100%射线探伤时，就可以使把焊缝返修率控制在3%以下。

由于成本和维护费用比较低，并且质量有所保证，焊条电弧焊是大多数项目承包商的首选。

2.手工钨极氩弧焊（TIG）

手工钨极氩弧焊多用于小口径管或薄壁管的焊接工程。在一般情况下，不锈钢管多采用氩弧焊，因为此方法可以减弱外部环境对焊缝根部的腐蚀。而对于铬、钼钢来说，氩弧焊又有着不同的功效，其可以防止根焊开裂又能保证焊透焊缝根部。但是TIG焊也有着其弊端，其成本比较高，也受环境的影响，不宜在野外施工。手工钨极氩弧焊根据不同的环境状况和不同的要求也有不同的处理方式，有的采用手工钨极氩弧焊打底、其他工艺方法做主体，有的全采用手工钨极氩弧焊。手工钨极氩弧焊的工艺参数不能想当然的确定，要依据坡口尺寸、坡口型式以及管材厚度等多方面来确定。

3.埋弧自动焊优先原则

埋弧自动焊的进行在为管道专设的管子焊接站来完成。如果想减少主干线上的焊缝施工数量，可以在靠近现场的地方焊好两根管子，此种方法一般可以将施工数量减少将近原来数量的一半之多，很大程度上缩短了管道铺设的工作周期。在管道安装焊接技术中，埋弧自动焊的高质量性和高效率性是不容置否的。如果经济条件不允许，直径小于或等于406mm、壁厚不低于9.5mm，铺设距离又很长的管线，埋弧自动焊一般推举为最佳选择。但是我们都知道，不是所有的选择都具有绝对性，埋弧自动焊亦是如此。在埋弧自动焊选择时有时还需考虑路况是否允许、运输双联管或三联管的道路是否可行，是否具备运输长于25m双联管的条件，如果忽略这些因素，埋弧自动焊即使再高效性在此时也会不具有任何效力。因此，对于直径小于或等于406mm的管道，大壁厚的长输管线在运输方面不具有任何问题以及路况允许时，埋弧自动焊是双联管或三联管施工过程中最具备优势的选择，其能够保证施工的高效益和高质量。

4.药芯焊丝自保护半自动下向焊

在户外有风的场合，药芯焊丝自保护半自动焊技术是焊接技术的最佳选择。其的工作原理是依靠药芯在高温情况下分解释放出的大量气体来保护电弧和熔池，与此同时产生的少量熔渣对熔池和凝固焊缝金属也有一定的保护，这充分体现其高效性和优质性。我们都知道在焊接过程中接头众多，而药芯焊丝的连续工作的方式正好优化了此点，同时保证了焊接的质量、提高了劳动生产率。药芯焊丝存在很多的优点，其保证了工艺性能的优良性、成形的美观性和电弧的稳定性。而这些都是其适用于全位置管道焊接的优越条件。一定牌号的药芯焊丝含有的合适过渡元素的甄选在一定程度上能够提高力学冲击韧性。在进行野外工作时，多选择该方法，但此方法也存在一定的弊端，在打底焊时，焊根比较容易出现未熔合的现象，要想减小此现象发生的可能性要谨慎依据工艺规范参数实施焊接技术。

5.熔化极气体保护焊

熔化极活性气体保护焊在壁厚较大的长输管线在埋弧焊使用条件受到限制、直径超过609mm的情况下多被选择实施，它能确保了施工的高质量、高效益，能保证安装焊接的质量。在管线用于输送具有酸性的介质或者对韧性的要求比较高时，这种方法焊接高级别的钢管可获得稳定的焊接质量，因为其含氢量不高，其对焊丝的制造要求和成分也有着非常严格的要求。在野外作业时，要有一定的挡风设施。全位置焊接具有标志性的实例是管道环缝，其对控制系统和焊接装备有着很严格的要求。熔化极气体保护焊也存在一定的弊端，例如其设备目前维修难度很大、造价很高等。

以上就是本人对焊接方法的系统介绍，希望能为广大从事长输管道施工的决策人员和技术人员在焊接工艺和焊接材料选择上起到一定的技术指导作用。假如在焊接工作实施前，能够充分考虑，就能保证可以有效的解决焊接过程中出现的各种问题。同时运输管道的正确安装和焊接，可以保证管道运输工作的顺利实施。在科学技术发展迅猛的今天，管道的安装技术会越来越科技化、越来越完善。

参考文献

[1] 辛希贤.管线钢的焊接[J].焊接工艺，1997（2）：102-104.

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[关键词]绿色船舶 设计 制造 策略

中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0272-01

近年来，造船业发展迅速，对我国国民经济的增长产生了重要的影响，但从环境保护的角度来看，造船业浪费资源、污染水源、大气的情况较为普遍，这显然不符合目前所倡导的科学发展观的理念，与当前经济的发展趋势相适应，“绿色船舶”的概念应运而生，此种船舶在设计、制造及运行方面都以环保为目标，对提高船舶质量，促进造船业的快速、稳定发展有着积极的意义。

一、绿色船舶的概念及特点

绿色船舶，又称环境协调船舶（ECS），其核心理念在于对资源与环境的保护，它从设计、制造到使用、回收的整个过程都符合环保要求，将船舶对生态环境的危害降低到最小，它包含了绿色材料、绿色设计、绿色制造、安全使用、污染治理、绿色回收等多方面内容，是一个系统的概念，其特点主要有以下几个方面：

1、先进的技术特性。技术先进是制造绿色船舶的基础与前提，其先进性要求技术能保证所生产制造的船舶产品能安全、高效的实现其各项性能及功能，保证船舶高质量的环保性能，保证其绿色产品能在激烈的市场竞争中占据强劲优势。

2、合理的经济特性。船舶的成本应包涵企业、用户及社会成本，也就是船舶的寿命周期成本，只有具备能够被用户接受的合理市场价格，船舶才具有市场价值，其技术性及环保性才能得到实现。

3、协调的环境特性。绿色船舶的环保特性应包括节约资源、节约能源、保护环境、保护劳动者四方面内容，其环保特性是贯穿其整个寿命期限的，因此，应根据船舶在寿命的各个阶段的与环境的关系来设计其功能特性，使其环境协调性构成一个系统。

二、绿色船舶的设计策略

船舶设计是船舶制造的前提，船舶的环保性能即源于良好的设计理念，这就要求设计人员不断提升自身的环保意识，在设计之初就以绿色、环保为目标，其具体设计策略体现在一下几个方面：

1、船舶绿色优化设计

首先，要优化船舶形体及结构，对于船舶的结构要充分考虑节约能源、资源，例如，在设计万吨级的散货船时，为减少燃油泄漏的可能性及损失，可将传统设计中位于双底层的燃油舱移到顶边舱，并在船舷旁边设计隔离空舱。另外，对船舶的型线及主尺度的优化也是非常必要的，这与船舶的稳定性、载重量、航行速度及安全性有着密切的关系[1]。

其次，要优化船舶的动力节能设计，其优化可从以下四个方面入手：①开发、利用新型动力能源，像太阳能、风能及天然气等新型能源，例如，2000年左右，我国造船业开始将船舶所用柴油改LPG（液化石油气）为燃料，此种改变有效提高了船舶的节能效率及环保效能，与此相适应，LPG动力装置也应运而生（如图2.1）；②改善推进方式，探寻更加节能的推进方式，提升推进效率，例如，可利用柴电联合的动力推进方式；③采用新型燃油添加剂及燃油电喷技术，提升燃油工作效率；④开发废气处理、循环利用技术，实现能源的循环利用。

2、绿色材料的选择与利用

第一，焊接材料的选择。焊接材料中添加了对人体有一定危害的助焊药剂，此药剂在高温下会随着焊接烟尘扩散到空气中，极易危害到工作人员的健康，因此，在选择焊接材料时，应注意选用低毒低烟的焊接材料，并且要结合高效的焊接工艺来进行。

第二，舱室绝缘材料的选择。传统造船业用于船舶舱室内装的矿棉、玻璃棉，由于具有不可降解性，废弃之后极易对其周围的水质与土壤造成污染，不符合绿色船舶的设计理念，因此，在选择绿色船舶的舱室绝缘材料时，应将其技术性能与环保性能一并考虑在内，研制、开发新型的高效、环保绝缘材料也是绿色船舶设计的重要任务，如硅质纳米孔绝热保温材料、聚酰亚胺泡沫材料等都是近来新研制的环保节能材料，它们将逐渐取代传统绝缘材料。

第三，涂装材料的选择。我国传统的造船业的涂装工艺往往分为两部分来进行，首先是进行钢材预处理，然后再进行二次除锈涂装处理，这种处理方式，不仅过程繁杂，而且造成了资源的浪费，因此，在绿色船舶的设计中应尽量减少二次涂装，采用较为先进的跟踪补涂技术，另外，传统的涂装材料由于对人体、海洋生物及环境都有较大危害，不符合绿色船舶的环保要求，因此，应选用一些无污染的绿色涂料，如水性涂料、辐射固化涂料等。

3、船舶标准化、模块化设计

首先，标准化、模块化设计利于简化船体结构。采用功能多样的零件及简便的连接方式以减少船舶装置零件数量；设计时注意合理布置零件、支撑及荷载，把握好整体尺寸，保证材料都能得到充分利用；设计符合回收要求的结构，保证资源的循环利用。

其次，标准化、模块化设计利于提高工作质量及效率，此种设计避免了对舾装件的逐件分装，不仅减少了噪声危害及舱室污染，还有效减少了劳动力及资金的浪费，另外，此种设计对设备的更新拆装也有较为积极的作用。

三、绿色船舶的制造策略

1、绿色加工工艺

（1）净成形加工制造

为减少资源浪费，净成形制造技术正在由接近零件形状的技术像直接制造出零件的方向发展，此种精密的加工技术有效减少了资源浪费及对能源的消耗。

（2）干式加工制造

干式加工即在加工过程中不添加入任何的冷却液[2]，此种加工方式不仅有效减少了工艺流程及加工成本，而且有效避免了冷却液在使用时所产生的一系列问题，目前，干式加工技术在我国得到初步使用，例如，干磨削、干车削等技术，在我国造船业未来的发展过程中，此种技术将会得到进一步的推广与应用。

（3）无余量加工制造

所谓无余量即指在造船过程中，通过加放零件、部件的尺寸精度补偿量来代替余量，其技艺的关键在于把握好建造公差，并采用最有效的工艺技术，此种工艺能有效减少建造成本、提高产品的质量，为造船业带来更好的经济效益。

2、绿色焊接工艺

（1）高效、节能的焊接电源

目前，焊接电源正在逐步向更加高效、节能的方向发展，如逆向焊接电源，此种焊接电源与传统电源相比，具有直流输出稳定、焊接效果好、节能、环保的特点，另外，与信息时代相适应，数字焊接电源也应运而生，并逐渐成熟。

（2）高效、节能的焊接设备

设备的节能性是产品节能性的基础，因此，在焊接设备上也要注意考虑节能原则，例如，可选择横向对接焊缝焊接机，此种焊接设备可对船体的垂直位置的横向焊缝进行自动化的焊接，焊接质量好、效率高，另外像门架式双丝埋弧设备也是较为高效的焊接设备，它是专门用于焊接拼板的设备，其反面焊接不需要进行清根，减少了工艺流程，符合环保要求。

（3）高效、节能的焊接技艺

目前，较为高效的焊接技艺主要有气体保护焊接技艺、熔化极活性气体保护焊接技艺等[3]，这些技艺都具有效率高、操作简便、焊接质量好、能耗少的特点。

3、绿色涂装工艺

（1）选择绿色环保涂料，优化涂装工艺

在涂料的选择上，要尽可能选择性能较好的专用涂料以减少对热加工区域的涂膜损伤，为控制分段制造期间产生的锈蚀，应选择较为长效的车间底漆，为减少涂装的次数，应选择厚膜型的涂料，另外，还可选用万能型的底漆，以简化涂装工序，提高工作效率。

（2）树立环保观念，实现涂装环保作业

制造绿色船舶，环保观念应贯穿全局，从工程系统上实施制造，在对船舶进行涂装时，应船体分道、区域涂装、区域舾装的原则来进行，从涂装设计、钢材预处理、制造周期等方面强化对船舶涂装工艺的动态管理，利用环保工艺及环保设备实现涂装环保作业。

结语

新的时代背景之下，重环保、重节能的绿色船舶是我国船舶制造业未来的发展方向，船舶制造企业要在技术、理念、工艺等方面不断加大探索力度，为实现更优化的绿色船舶制造做出更多的努力，这不仅是船舶制造业的发展前景，也是整个时代对经济发展的要求。

参考文献

[1]郑军，杨雷.绿色船舶设计、制造的实施方法与途径[J].装备制造技术，2013，10：216-227.

篇6

关键词：石油化工管道；焊接工艺；质量控制；分析和研究

随着社会对化学产品和石油、天然气的需求不断增加，增加了石油化工管道的工作压力，众多危害和易燃易爆的物品需要经过管道才能进行运输，为石油管道的安全性带来极大威胁。另外，当下石油管道的焊接弊端较多，时常伴有焊接断裂和裂缝，进而对石油等物质的运输带来极大安全隐患。面对这一形势，要增加对石油化工管道焊接工艺分析及其质量工作的关注。

1焊接工艺分析阐述

1.1石油化工管道焊接前期准备环节

对于石油运输作业来说，石油化工管道发挥着不可替代的作用。石油化工管道的安全性和焊接环节具有紧密联系，是保证石油化工管道质量的基础，因此，要给予石油化工管道的焊接环节极大关注。首先，焊接工作人员在进行焊接作业时，要依据具体的实际情况，构建焊接的计划任务目标，建立合理的焊接方案，利用新型技术来进行焊接工作，对整个焊接环节可能出现的问题和事故，进行预测和建立预先解决方案，来保证石油管道焊接工作的高效进行。与此同时，要增加对焊接材料的关注度，看焊接材料是否满足石油管道的实际运输质量要求，对实际的焊接工艺和技巧进行及时的评判，依据评判结构来设计工艺卡，增加焊接工艺运用的科学性和合理性。

1.2石油化工管道的底层焊接施工环节

石油化工管道施工环节主要包括以下几个不同部分。（1）石油化工管道的底部焊接工作。石油化工管道的底步焊接工作可以利用氩弧焊来进行焊接作业，利用氩弧焊技术依下向上来进行焊接，利用角磨机在焊接的端点和尾部，来进行接头端点的打磨，保证焊接底部环节焊缝的合理性，保证其具备较好的焊透性。对于石油化工管道的底部焊接工作，要注意以下几个环节。一是要保证在石油化工管道的底部焊接工作开展前期，对试板进行焊接检测，看氩气中有没有其它物质存在。（2）用挡板把焊接的管沟包围，避免外界因素为焊接工作带来影响，避免影响焊接的质量。（3）在实际焊接过程中，利用角磨机来对接口端点和斜口端点进行打磨，避免石油化工管道底部位置出现下凹和内陷的问题。（4）对焊接质量进行多次的检查，保证次层焊接工作及时进行，避免裂缝现象的产生。

1.3石油化工管道的中层焊接和盖面施工环节

石油化工管道的中层焊接施工环节进行施工时，主要注意以下几个施工环节。第一，要增加对石油管道清洁度的关注度，避免因为管道底部焊接工作残渣遗留，为中部施工带来影响。第二，在实际焊接过程中，要保证焊接的端点和缝隙的关联点的间距在0.11cm以上。第三，保证焊接焊条的大小直径在3.65cm，保证其焊接的焊缝间隙在0.35～0.55之间。第四，在进行表面基础的焊接作业时，要利用直线类型的运条，来进行实际焊接，避免利用引弧形方法进行焊接。第五，在实际焊接过程中，要注意及时的对杂质进行清理，增加对焊接质量的检查次数。第六，对于盖面的焊接环节来说，其在实际焊接过程中，要保证在焊接时，盖面焊接位置的收弧和起弧工作的科学性，保证其与中层环节的焊接端点进行分离，标准焊接表面的光润度，保证焊接颜色的一致性，保证焊接颜色的自然性。第七，要注意及时把管道上的残渣进行清理，增加对保温工作的关注度，保证管道不被侵蚀，保证石油化工管道的质量和安全性，增加对盖面焊接质量的检查，发现其存在质量和安全问题，要及时的进行维护，保证其具备较好的实际应用性，保证管道的整体质量。

1.4做好石油化工管道的焊接记录

在进行石油管道焊接作业时，除了要保证焊接技术的合理运用，遵循焊接的技术标准要求外，也要增加对焊接工作数据和信息的关注，对焊接不同环节产生的数据和信息进行记录，保证焊接工作科学高效的进行，例如：在实际焊接过程中，对不同环节使用的焊接材料、焊接的电流和电压进行记录。其次，也要注意对焊接结束后，对焊工钢号进行排编，增加维修工作的便利性，保证石油化工管道的安全性和实际应用性。

2石油化工管道焊接工作质量控制

2.1构建质量保证系统

在进行石油化工管道焊接工作时，为了保证管道焊接的质量，首先要构建质量保证体系，建立合理化的质量标准，焊接机构和焊接工作人员在内进行焊接作业时，要保证其坚持在质量第一的基础上，来进行焊接。在实际焊接时，首先要构建合理的计划和目标，在建立目标和计划的基础上来进行实际焊接工作，在焊接完毕后，要对石油化工管道的质量进行检查，保证焊接的环保性。其次对于焊接的材料、焊接的形式、焊接的技术等等保证其具有实际应用性。在实际应用过程中，对于不合理的地方要及时的改进。在焊接完毕后，对焊接管道进行检查，可用不利于分层次的焊接质量检测方法来进行检测，发现问题及时解决。石油化工管道焊接质量检测示意图如图1。

2.2增加对焊接工作人员的关注度

焊接的技术工作人员和质量检测人员，是焊接工作的主要人员构成。因为当下的石油化工管道主要是以人力手工焊接为主，进而在实际焊接过程中，焊接的技术工作人员和质量检测人员对石油化工管道的安全性和质量具有紧密联系。为了确保石油焊接工作的高效进行，保证管道的质量和实际应用性，要增加对焊接的技术工作人员和质量检测人员的关注度。在日常工作中，要建立合理化的技术和专业知识培训周期。对没有工作经验的焊接技术工作人员和质量检测人员，对其进行岗前的教育培训，保证其具备实际工作能力，通过考核后才能上岗。对于在职的工作人员，要不时地进行针对性培训，保证其可以充分了解焊接工作的内容。其次，对于焊接工作的质量检测人员来说，也发挥着不可替代的作用，其在实际工作中，不仅要具备扎实的检测知识，也要具备相应的操作技能，保证检测工作的高效进行。对于焊接细小部分和薄弱环节的检测工作人员，要及时对其进行培训，保证其质量检测的质量和有效性，保证石油化工管道的安全性，保证管道的质量和实际应用性。

2.3对工艺质量进行管理和控制

首先，为了保证焊接管道的质量，焊接机构在进行焊接工作前期，要对焊接的工艺进行判断和评判，依据判断和评判报告，来作为焊接工作的指导方针，利用合理化的焊接技术和焊接方法来进行焊接工作，建立科学的焊接方案和施工计划，保证焊接工作科学进行。其次，要增加对焊接材料的关注度。对石油化工管道的安全性和质量进行检测，看其是否满足当下焊接工作的要求，看其是否具备实际应用性。最后，在实际焊接作业中，可以利用工艺卡来进行实际焊接工作，对不同环节的焊接数据信息进行保存和记录，为日后石油化工管道的维护奠定坚实基础。在每个环节焊接工作完毕后，要增加对其进行二次质量和安全检测，对焊接不同设备进行管理和控制，保证焊接工作可以高效率进行。

3结语

石油管道焊接工作的有效进行，首先要建立合理化的焊接目标，保证焊接材料的质量，要构建质量保证体系，建立合理化的质量标准，对工艺质量进行管理和控制，保证焊接工作高效进行。

作者:张永利 单位:中国石油大庆石化分公司炼油厂

参考文献：

[1]晏圣平.石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制[J].交流研讨，2014,03(23):113-115.

[2]王玉亮.石油化工管道焊接工艺与质量控制对策探究[J].能源科技，2015,05(11):43-45.

[3]顾天杰.管道焊接质量的分析和控制[J].河南化工，2014,01(24):22-23.

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关键词：汽车；车身制造；焊接技术

车身焊接的基本原理

在一辆车的车身上，焊点的个数高达上千个，在控制车身焊接质量的过程中，这些焊点起到了非常重要的控制作用，而在进行车身焊接的过程中，大都是采用点焊的方式，点焊就是把焊件变成搭接的接头，使得焊件压紧在两个电极之间，然后运用电阻热把母材金属熔化，然后形成焊点。在车身上进行点焊的过程中主要包括四个基本的流程，分别是预压、焊接、保持和休止。在对于焊件进行预压的过程中，是没有电流经过的，只需要施加压力给母材金属即可。

焊前策划

焊接设备的选定

由于焊接设备对车身焊接的质量有着非常重要的影响，因此必须要对于焊接设备有效地进行选择，而在对于焊接设备进行选择的过程中，主要需要以系统要求、焊接设备的能力要求以及焊接设备的主要参数这三个方面的内容作为依据。焊接的系统要求为使得焊接设备焊接电压能够保持稳定，在焊装车间设置专门的电源稳压装置，使得电网的电压变化控制在10%以内。

检测项目的确定

焊前策划中，必须确定检测项目。只有通过有效地检测，才能够更好地判断车身焊接的质量，因此在对于检测项目进行选择时，必须要以确保车身安全和可靠作为根本目标来对于焊接检测项目加以选择。在确定检测项目的过程中，应该对于判断的依据加以明确，同时明确检查记录要求，最后保证检测的标准化、规范化，使得检测项目符合技术文件的要求。

车身焊接相关的技术

便携式悬挂点焊机

目前，在国内的汽车生产水平下，自动化率不是很高的情况下，该种点焊机在焊接较薄板应用上相当广泛。譬如，在我公司每个车身车间平均能使用200台左右。其容量大约为在150kVA和180kVA。变压器和时控箱作为一体，工人操作起来较为轻便，参数也易于调节。对于难于施焊的位置和质量要求高的位置我们通常采用自动焊接和机器人焊接。我公司机器人为德国KUKA公司的产品，6轴联动，对于任何位置的焊接都能满足要求，其产品性能优良，可靠。

凸焊机

目前采用的凸焊机大部分使用交流50Hz的单相交流电源，容量大（50～400kVA）、功率因数低。如果配备了自动上料系统，可大大提高人为因素的质量缺陷，同时也提高了生产效率。那么，发展三相低频电阻焊机、三相次级整流接触焊机可进一步节约电能，利于实现参数的微机控制，可更好地适用于焊接铝合金、不锈钢及其他难于施焊的金属焊接。另外还可进一步减轻设备重量。

电弧焊

目前，汽车的结构件焊接中，常会应用电弧焊工艺，具体如下：CO2气体保护焊接，接头的抗拉强度高度母材，但比激光焊的接头抗拉强度低；冲击韧性比母材低，尤其在低温段，热影响区冲击韧性比母材低较多；GMAW中主要包括熔化极活性气体保护焊（MAG）和熔化极惰性气体保护焊（MIG）。MAG焊常使用Ar加少量CO2或O2作为保护气体，板厚过薄时，容易引起板料烧穿。因此，MAG在板厚大于1.0mm的焊接中得到较多应用；MIG焊需使用惰性气体作为保护气体，成本较高，本质上属于高温钎焊之一，主要應用于板厚小于1.0mm的薄板焊接。MAG焊在车轮钢的焊接中应用较广，实现将轮辋和轮辐组装，焊接成轮毂。CO2气体保护焊和MAG焊具有加热温度高、飞溅大、质量难控制等特点。对于镀锌板，由于锌的熔点和沸点低，使用MAG熔化焊时，在电弧作用下，镀锌层易气化和氧化，形成气孔、未熔合及裂纹等缺陷。可以使用MIG焊对镀层板实行电弧钎焊，选择合适的保护气体，优化焊接参数，减少热量输入，减少锌的挥发，并降低内应力，达到减小板料变形的目的。

铝合金激光焊接技术

与常规焊接方法相比，激光焊的速度快、焊缝窄、热应变小，搭接接缝减少，可大大降低质量，同时随着大功率、高性能激光加工设备的不断开发，使得铝合金激光焊接技术在汽车制造业得到了广泛应用，特别在焊接长度达到20～30m时可以取代MIG、MAG和电阻焊。如德国大众公司生产的全铝结构AudiA2轿车上，激光焊缝的长度达到了30m；新近上市的多功能轿车车身上更是大量使用激光焊接技术，总长度达到41m；激光拼焊工艺的出现及其在汽车制造过程中的优点，使得激光焊接铝合金得到了更加广泛的应用。

汽车工业焊接的总体发展趋势

在汽车行业日益兴旺的今天，市场需求量将大大增加，在提高产量的同时，也要求努力提高汽车制造质量，那么，实现自动化焊接和自动化生产线的方式是必然的。实现自动化生产线的同时，质量的监控、监测、跟踪系统也必不可少。目前，国内的汽车制造技术仍然处于一个很低的水平，需要不断地引进国外地先进技术和设备，从中不断地学习。同时坚持技术创新，大力发展高效节能的焊接新材料、新工艺和新设备，发展应用机器人技术，发展轻便灵巧的智能设备，建立高效经济的焊接自动化系统，必须用计算机及信息技术改造传统产业，提高档次。

结束语

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【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9

关键词：支筒体焊缝焊接；工艺改进

1 引言

800钢罐体支筒体焊缝焊接存在一系列问题，针对这些问题进行原因分析，结合国内外成熟理论，展开工艺革新，对支筒体对接环缝的焊接工艺进行改进，利用垫衬垫焊有效代替正面打底背面清根的焊接方法，并且铆装焊缝较大时也不会发生焊接塌陷，极大的降低了焊接难度。

2 现状分析

焊接工段生产的800罐体在2014年产量大幅提升，对接支筒体环焊缝焊接量大，如何安全高效的生产就成为重中之重。为保证相关尺寸，对接支筒体环焊缝铆装的焊缝间隙存在大小不均的现象，导致必须采用双面焊双面成形，打底后背面清根的焊接方法。在背面清根时，砂轮片破损飞溅存在巨大的安全隐患， 经常因其飞溅造成护目镜破碎、划伤等问题；同时当铆接预留焊缝间隙过大时，打底焊接非常困难，极易造成焊缝塌陷，焊接难度大。

3 问题分析

以现有加工工艺，为保证焊后加工量，对接支筒体环焊缝铆装的焊缝间隙存在大小不均的现象，导致必须采用打底后背面清根、双面焊双面成形的焊接方法。采用这种方法存在下列两个问题：

1）铆接预留焊缝间隙过大时，打底焊接非常困难，极易造成焊缝塌陷，焊接难度大。

2）在背面清根时，砂轮片破损飞溅存在巨大的安全隐患， 经常因其飞溅造成护目镜破碎、划伤等问题。

4 技术方案

借鉴采用带衬垫管道气动内对口器进行管道环焊缝打底焊接的单面焊双面成形焊接工艺，将其简化为内支撑工装与两半圆衬垫，人工铆装对接的焊接工艺：

1）支撑工装的设计与投制，首先考虑其支撑的可靠性，能够有效固定衬垫，其次考虑重量轻，单人可操作。经过小组成员讨论，对多种支撑方式进行研讨，最终我们确定使用加工更加简便、使用更轻巧方便的外螺纹支撑方式；

2）衬垫材质的选择，使用铝衬垫。铝衬垫不但成本低，可以使用下料时剩余的边角余料制作，而且铝的表面存在致密的氧化膜，有良好的耐高温能力，经过焊接也不会与支筒体发生融合污染，另外支筒体内腔焊缝处垫衬垫，无需打底，直接填充盖面，降低焊接难度；

3）改X形坡口为V形坡口，单面焊双面成型。

5 实施方案

焊接时两个支撑工装配合使用，防止铝衬垫受热变形，脱离焊缝。

由于采用垫衬垫焊，不怕烧穿，打底时电流电压可以适当增大，随着X型坡口改为V型坡口，焊接添加量增大，焊接速度应适当降低。

6 应用情况

7 总结

经过更改焊接工艺方法、设计工装等一系列措施的实施，效果十分明显，有效降低了劳动强度，解决了大铆装间隙时打底焊接易烧穿的问题，消除了清根时的安全隐患，并且使原来焊接的时间由8小时降低到4小时，节省了工时，为公司增加了经济效益。

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篇10

一、压力容器焊接的概述

压力容器属于承压类的特种设备，如果在生产过程中，工艺技术和质量控制不过关，则很有可能造成极大的安全隐患。在压力容器的焊接过程中，焊接接头的质量对整个容器的质量都会有重要的影响。从某种意义上讲，一个压力容器的质量如何，取决于很多方面，例如焊接材料的选择，焊接技术、焊接设备的好坏以及焊接检验是否合格等。压力容器的焊接技术，则是一个关键的步骤，需要有不断的提升和突破。

影响压力容器焊接工艺质量的原因有很多，在进行焊接之前，应该检查一下焊接工艺评定指导书是否合格，因为焊接工艺评定指导书中的内容就是对焊接工艺可行性进行评定的标准。一般说来，焊接工艺评定时所执行的标准为NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》。

二、压力容器的焊接技术

1.埋弧自动焊

埋弧焊是一种在焊剂保护层下电弧进行燃烧焊接的焊接方法，这种方法产生的电弧光不会外露，在一层颗粒状的可熔化焊剂的覆盖下电弧进行燃烧，与空气是隔离的。这可以减轻对操作者的身体带来过多的伤害。这种焊接方法所用的金属电极是一种裸焊丝。埋弧焊焊车中有自动变速的送丝机构和行走机构，可以在焊接过程中自动送丝行走，形成美观的焊缝，因此在工业中有广泛的应用。

例如，用埋弧自动焊焊接一个δ=10mm的板材。可以先用冷作工点焊进行拼接，在拼接之前要将各个焊件的坡口打磨光滑均匀，以减少铁锈、油污杂质的影响。然后用天车将焊件吊上转胎，用埋弧焊机进行焊接，不同规格的板材焊接，设备参数选择也不一样，比如焊接δ=10mm的板材时，其电流选择为400-450A，电压选择为30-34V ，一般选择每分钟40～50cm的焊接速度。这种方法焊好内焊缝之后，在外焊缝处用碳弧气刨刨除5mm左右，检查是否有气孔夹渣等缺陷，打磨干净后，用埋弧焊对外焊缝进行焊接，有时候需要进行两次埋弧焊，需要根据具体情况而定。

2.对接高效TIG焊法

随着锅炉容量的不断提高，锅炉的受热面过热器和再热器的部件管件接头数也在不断增加，传统的填充冷丝焊已经不能满足实际生产过程中的要求。因此，在压力容器的焊接生产过程中，要采用效率高并且能保证焊接接头质量的方法。厚壁管细丝脉冲自动焊管机的应用，大大提高了焊接的效率，但是这种焊机也会出现根部不能焊透以及弧坑下垂等缺陷，所以又做了相应的改进，即用TIG焊，又称为钨极惰性气体保护焊，可用于对板材进行封底焊接。而用MIG焊，即熔化极惰性气体保护焊填充覆盖面，这种焊接方法提高了工作的效率，但是让操作的程序复杂了很多。

热丝自动焊管机是目前利用得比较多的一种焊机，具体的原理是在把填充丝送到熔池之前，用电压恒定的交流电源进行供电，让电阻被加热到650-800℃左右的高温时，可以加速焊丝的融化速度。另外，这种方法的封底特性很好，可以保证封底的焊接质量，因此对于小直径厚壁管来说，热丝TIG焊是一种很好的焊接方法。

3.双面脉冲自动焊接

锅炉是一种常见的压力容器，而光管扁钢组焊一般是大型电站的锅炉水冷壁管屏的焊接方法。光管扁钢的外形尺寸和锅炉的容量是成正比的，由于锅炉的水冷壁管屏拼接长度很长，因此要采取比较高效的焊接方法。双面脉冲自动焊接技术则可以从管屏的正反两面进行焊接，正反两面都会有变形，但会被抵消掉。这种技术最早出现在日本，我国后来陆续有锅炉厂引进这种技术。需要注意的是，这种焊接技术的关键在于要保证焊缝的质量，正面与反面的焊缝质量都是影响焊接工艺的重要因素。因此，在焊接的过程中，在进行仰焊时，应该采用脉冲电弧焊富氩混合气体，要保证焊接电源和送丝系统在焊接过程中产生稳定的脉冲喷射，若脉冲喷射的速度不稳定，则很有可能产生正反两面不能相互抵消的变形，影响焊接的质量。焊接设备的质量与性能的好坏，直接影响了焊缝质量的稳定性，因此，这就要求在焊接中，必须使用高质量的脉冲焊接电源以及速度保持恒定的送丝机。实际上，哈尔滨锅炉厂从日本引进的光管扁钢组焊原装机器中只有利用晶闸管进行控制的第二代脉冲，同时，焊接的电源和送丝机也是比较传统的机器设备，因此，导致管屏反面的焊缝合格率是不够好的，这导致一定的返修率。为了不断改进焊接的工艺和技术，第三代微机控制逆变脉冲型焊接电源以及可以进行测速反馈的送丝机的运用，大大地提高了管屏反面上焊缝的合格率。

另外，对于大直径厚壁管的焊接，生产这类管材，比较可行的方法是将钢板进行压制成型且用1条或者2条纵缝进行组焊。由于这种产品的管壁比较厚，因此工作量较大，要求采用3-5丝串列的电弧高速埋弧焊。

三、结语

压力容器是一种工业生产中的一种常用设备，其很多组成部分需要高质量的焊接工作连接而成。作为一种特殊的承压容器，其质量的好坏关系深远。而焊接工艺的好坏则直接影响其质量的优劣性。随着时代的不断进步，压力容器的焊接技术也在不断提升与改进，以上叙述的几种焊接方法，都有各自的有点与缺点，在使用的过程中，应该根据具体情况，采取最适合的方式。

参考文献

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