焊接技术的发展现状范文

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关键词：现代焊接技术；自动化；智能化；焊接工艺；发展前景 文献标识码：A

中图分类号：TG434 文章编号：1009-2374（2015）21-0076-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.038

就我国现阶段的工业化发展情况来说，焊接广泛应用于多种材料的连接，而随着高新技术的不断发展，原来的传统焊接方式也转化为激光、电子束焊等先进的焊接技术。可以说，无论是在建筑行业，还是车辆、机械、医疗设备等方面，离开焊接技术是根本无法运转的。而随着与国外交流的增多，现代焊接技术已经有了异种材料的非金属材料的连接技术，而在产品表面设计方面也有了更好的创新制作方法，可以说，焊接技术的发展前景是非常光明的，焊接技术的未来充满了希望。

1 现代焊接技术的发展现状

近年来，经济带动了制造业的发展，焊接技术也随之有了极大的进步，焊接产品的效率也越来越高，而现在如何在保证产品质量的前提之下实现焊接生产自动化和智能化已经成为焊接行业的重要任务。现代高新技术比如说智能控制技术、图像处理与传感器技术等融入焊接技术，使得现代焊接技术有了更为切合时代潮流的

发展。

1.1 焊接生产自动化和智能化发展

焊接行业的智能化发展主要是体现在焊接智能机器人的发展，焊接自动化水平在一定程度上可以理解为焊接智能机器人的发展水平。目前使用最为广泛的焊接机器人是示教再现型，即由人工引导机器人末端执行器（安装于机器人关节结构末端的夹持器、工具、焊枪、喷枪等），或由人工操作导引机械模拟装置，或用示教盒（与控制系统相连接的一种手持装置，用以对机器人进行编程或使之运动）来使机器人完成预期的动作，由于此类机器人的编程通过实时在线示教程序来实现，而机器人本身凭记忆操作，故能不断重复出现。这就形成了焊接智能机器人的自动化焊接过程。

1.2 焊接工艺高速高效化

为实现焊接行业的进一步发展，需要优化现今的焊接工艺，将传统的焊接工艺转化为高速、高效、高质量的焊接工艺。而国内外也在焊接工艺的优化上投入了较多的精力，现今已经在活性化焊接工艺、多元气体保护焊接工艺上取得了不错的成效。而在焊接速度的研究也有了长足的进步，现今已经可以达到1.8m/min，大大提升了焊接产品的效率。而随着国外在数字化焊接电源和高新信息处理技术上的关注，中国市场也逐渐引入相关先进产品和技术。数字化焊接电源解决了原先较为刻板的刚性化控制，能够实现对焊接过程的柔性化控制以及多功能集成，而对焊接的精度、焊接过程系统的稳定性、产品的一致性、产品升级流程等方面都有更高的要求，能够对现代焊接技术的发展有更好的帮助，使得焊接工艺实现高速和高效化。

1.3 焊接质量的优化保证

对于焊接产品来说，最为重要的就是焊接质量，若是焊接质量不尽如人意，对于产品日后的使用寿命是非常有限制的，而焊缝跟踪技术对于控制焊接质量是非常关键的。在焊缝跟踪技术方面，焊接行业投入的比较多，也已经有了较为成熟的技术。比如说较为先进的熔滴过渡控制现今由于引入了数字化焊接电源，并且在系统上使用了先进的电子元件，使得对熔淌控制上更为得心应手，在这方面的应用上也丝毫不输于国外先进水平，这在焊接行业是非常重要的部分，是保证焊接产品质量的重要技术。

1.4 焊接技术现代先进发展

现代焊接技术随着与国外先进技术的不断交流与分享，已经达到一个较高的水准，以下笔者将以激光焊接为例阐述其优点与新进展。激光焊接技术属于熔融焊接的部分，它是以激光束为能源，直接冲击在焊件接头上，这种焊接方式对于确定焊件位置的要求是非常高的，需要极为精确，需要保证焊件位置在激光束的聚焦范围内。激光焊接的最大可焊厚度是有限制的，一般渗透厚度超过19mm的工件是不建议激光焊接的，不仅对于焊接技术有较大的困难，对于焊件产品本身也不容易有较好的焊接质量。此外，激光焊接具有高反射性及高导热性，焊接性很容易受激光所改变，当使用极高能量的激光束进行焊接时，需要使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再出现，如此才能完成焊接过程。激光焊接在焊接技术上属于能量转换效率十分低，一般最高也只有10%左右，而且焊道在快速凝固的状态下，可能会有气孔及脆化的问题，特别是进行激光焊接所需的设备是较为昂贵的。为了消除或减少激光焊接的缺陷，使得焊接效率和焊接质量更高，焊接领域内先进工作者提出了一些较有建设性的意见，就是用其他热源与激光进行复合焊接，复合焊接的方式主要有激光与电弧、激光与等离子弧、激光与感应热源等，这种复合焊接的方式使得焊接能量转换效率更高，使得焊接质量更好，对于焊接技术的发展是极其有帮助的。

2 现代焊接技术的未来发展展望

现代焊接技术虽已经处于一个较为先进的发展水平，但仍是有发展之处的，展望未来，针对现代焊接技术面临的困难与任务，笔者有以下三点建议：

2.1 寻求解决焊接制约新材料的途径

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，主要是从材料研制和焊接科技两方面来入手。先进的新材料对于焊接技术来说不一定是好的，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。鉴于此种情况，为解决此矛盾，焊接行业工程师需要和材料研究工程师密切联系与合作，将新型材料纳入到焊接材料中去，使得焊接产品质量更好，焊接效率更高，焊接领域整体发展水平更上一层楼。

2.2 着力提高焊接产品质量

焊接产品的质量和焊接的质量是息息相关的，为了提高焊接产品的质量，需要从思想上消除焊接是制造焊接产品的薄弱环节的错误思想，在此基础上，焊接工艺工程师需要研究更好的焊接工艺，改善焊接工艺中的漏洞，进一步提高焊接质量，改善焊接产品的性能。

2.3 改善焊接领域整体环境

在大众的视野里，焊接领域一直是较为“脏乱差”的代表，这也阻止了更多的高素质人才迈入焊接行业发光发热，贡献自己的才华。而焊接行业需要注重自己的行业形象，尽可能减少烟尘、噪音、辐射等的影响，创造感觉整洁的整体焊接环境，这样的工作环境才能更具吸引力。而现代焊接行业对于焊接自动化的重视，及其焊接机器人的进一步投入研究，相信对于改变传统焊接行业的形象是十分有帮助的，也会有更多的年轻科技工作者愿意踏入焊接行业领域，让焊接行业有更好的

发展。

3 结语

在我国仍处于工业占主导行业的状况下，现代焊接技术对于工业的推动发展作用是不言而喻的。随着经济技术的发展，越来越多的研究者和科学家将重点放在了探究焊接新材料的角度上，这对于我们现今焊接行业的现状来说是非常值得期待的，是尚未深入接触过的领域，若是能在新材料上取得让国内外瞩目的研究成果，这将是焊接领域几十年来的一场革命。

参考文献

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[2] 姚河清，陈亚政，孟庆芹.现代焊接技术发展的现状及展望[J].河海大学常州分校学报，2004，18（3）.

[3] 郑电文.现代焊接技术发展的现状及展望[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（31）.

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关键词：水下焊接技术；干法焊接；湿法焊接

一、 水下焊接面临的基本问题

水下焊接由于水环境和水下压力的存在，致使其焊接过程与陆地焊接相比存在更大的难度，并且更复杂。

1. 水下焊接的可见性差

在水下，由于水对光线的吸收、反射、折射等作用，致使水中的能见度比空气中差很多；在焊接过程中，焊材燃烧产生的大量保护气体和烟雾也使操作者对焊接过程难以做到精确的把握；此外，在海底有大量海藻和淤泥的情况时，更使焊接过程的可见性降低。因此，在水下焊接过程中，由于水下可见性差，操作者对焊接熔池、焊缝的成型及焊接的弧光很难做到精确把握，致使整个焊接过程基本属于“盲焊”，造成焊缝缺陷较多、焊接接头质量差。

2. 水环境对焊缝的影响

在水下焊接，电弧的高温燃烧极易使焊材周围的水分解，产生大量的氢气和氧气，致使焊缝中的氢含量过高，产生大量裂纹。一般水下焊接焊缝中的氢含量可达30-40 mL/l00 g，最高可达60-70 mL/l00 g，比陆上焊接高几倍。

3. 水对焊件冷却速度的影响

在水下焊接，由于水具有高传导热系数，致使焊件的热影响区和焊缝急速冷却，产生大量的淬硬组织，使工件的韧性变差，寿命降低。

4. 水压的影响

在水下，随着深度的增加，水压会随之增大，致使焊接电弧弧柱变细，焊道变窄，焊缝高度增加，同时导电介质密度增加，从而增加了电离难度，电弧电压随之升高，电弧稳定性降低，飞溅和烟尘也增多。因此，压力增加时对焊接过程的工艺特性、焊缝性能以及焊缝的化学成分等都会产生不利的影响。

5. 焊接的连续性差

由于水下的特殊环境，焊接操作的不便性，焊接过程很难连续操作。

二、 常用水下焊接的分类及特点

1. 湿法焊接及其特点

湿法焊接是指在焊接过程中把工件直接置于水中，水与焊件之间没有任何隔离措施。焊接的熔滴过渡和焊缝的结晶直接在水中完成。电弧仅仅依靠焊材在燃烧过程中产生的气体及水汽化产生的气泡进行保护。

湿法焊接的优点是设备简单，成本低廉，操作灵活，适应I生强；缺点是焊接质量较差，难以得到较好的焊接接头，一般用于一些非关键性的构件，目前，应用的深度不超过100 m.

2. 干法焊接及其特点

干法焊接是指把包括焊接部位的较大范围内的水排开，使操作者能在干的气相环境进行焊接的方法，即操作者在水下一个大型干式气室中焊接。这种方法多用于深水，需要预热或焊后热处理的材料，且结构较重要，或质量要求很高的结构的焊接。根据水下气室中压力的不同，干法焊接又可分为高压干法焊接及常压干法焊接。

2.1 高压干法焊接

高压干法焊接是指焊接过程中，在气室底部通人气压稍大于工作水深压力的气体，把气室内的水从底部开口排除，焊接是在于的气室中进行的。一般采用焊条电弧焊或惰性气体保护电弧焊等方法进行，是当前水下焊接方法中焊接质量最好的方法之一，基本上可达到陆上焊缝的水平，目前最大实用水深为300米。该方法面临的主要问题是：

（1）因为气室受到工程结构形状、尺寸和位置的限制，适应性弱，目前仅用于海底管线等形状简单、规则结构的焊接。

（2）必须配有一套生命维持、湿度调节、监控、照明、安全保障、通信联络等系统，辅助工作时间长，水面支持队伍庞大，施工成本较高。例如：美国TDS公司的一套可焊接直径813mm管线的焊接装置（MOD一1）价值高达200万美元。

（3）同样存在“压力影响”等问题。在深水进行焊接（如几十米到几百米）时，随着电弧周围气体压力的增加，焊接电弧性、冶金特性及焊接工艺特性都要受到不同程度的影响。因此，要认真研究气体压力对焊接过程的影响，才能获得优质的焊缝。

高压干法焊接能消除水对焊接过程的影响，但装备复杂，施工费用较高，对水深压力的影响无法完全排除，且适用的接头形式有限，一般用于管线接头的焊接。

2.2 常压干法焊接

常压干法焊接是指在深水下，操作者仍然在与陆地环境相当的气相环境中焊接，这种方法排除了水深的影响。

常压干法焊接的最大优点是可以有效地 肖除水对焊接质量的影响，焊接条件几乎和陆地一样，焊接质量达到最好，但焊接设备复杂，提供保障的人员更多、施工的费用更高，比高压干焊法更复杂，且焊接接头的形式也有局限I生，一般只能用于管线接头的焊接。

3. 局部干法水下焊接及其特点

局部干法水下焊接技术是利用气体使焊接局部区域的水排开，形成局部干的气室进行焊接。该法既具有湿法焊接简单灵活的优点，又能像于法焊接那样获得优质的焊缝，它有效降低了水对焊缝的影响，从而提高了焊缝的质量，是一种比较先进的水下焊接方法。小型局部干法设备简单并易于进行自动及半自动焊接，是当前水下焊接研究的重点。

局部干法焊接种类较多，较典型的有日本的水帘式及钢刷式焊接法，美国和英国的干点式及气罩式焊接法，此外还有法国的旋罩式焊接法。

4. 可移动气室式水下焊接

可移动气室式水下焊接有1个可以移动的一段开口的气室，通入的气体既是排水气体又是保护气体，用气体将气室内的水排出，气室内呈气相，电弧在其中燃烧。焊接时，将气室开口端与被焊部位接触，在开口端装有半透密封垫与焊枪柔性密封，焊枪从侧面伸人气室，排水气体将水排出后，便可借助气室中的照明灯看清坡口位置，而后引弧焊接，焊一段移动一段气室，直至焊完整条焊缝。该法可进行全位置焊接。

该法的优点是气室内的气相区较稳定，电弧较稳定，焊接质量较好，接头强度不低于母材，面弯和背弯均180度，焊缝无加渣、气孔、咬肉等缺陷，焊接区硬度也较低。焊接接头性能满足美国石油学会规程的要求，并在最大水深30～40米中应用。但这种水下焊接法也存在一些不足之处：不能很好地降低焊接烟雾的影响；气室与潜水面罩之间仍有一层水，在清水中对可见度影响不大，但在浑水中可见度问题仍未解决；焊枪与气室是柔性连接，焊一段停一段，移动一次气室，焊缝不连续，焊道接头易产生缺陷。

综上所述，合理采用局部排水措施可有效解决水下焊接的主要问题，从而提高电弧的稳定性，改善焊缝成形，减少焊接缺陷，在水深不超过40 m的情况下，可以获得性能良好的焊接接头，局部干法水下焊接是很有前途的水下焊接方法。但是，目前提出的几种小型局部干法水下焊接方法，除了干点式已初步在实际中应用外，其他尚处于试验阶段。

三、 水下焊接的应用和发展

湿法焊接的发展主要是焊接材料的发展。目前，湿法焊接焊条主要有钛钙型和铁粉钛型。其中较典型的焊条有英国Hydroweld公司开发Hydroweld FS水下焊条，美国水下专利焊条7018‘S，德国Hanover大学基于渣气联合保护对熔滴过渡过程的影响和保护机理研制开发了双层自保护药芯焊条。此外，英国TwI与乌克兰巴顿研究所合作完成了一套水下湿法药芯焊丝焊接送丝机构、控制系统及焊接工艺。近年来，美国、英国、德国和日本均开展了相关的研究工作，开发的不锈钢及镍基合金药芯焊丝，改善了湿法水下焊接的性能，这种焊丝可在水深6米以内成功地用于不锈钢或镍基合金结构的湿法水下焊接及表面堆焊。

高压干法焊接由美国在1954年首先提出，1966年开始生产，目前最大实用水深为300米.目前，国外用于水下维修作业的高压干法焊接，多采用高压轨道TIG焊系统进行，如PRS系统（由挪威的Statoil公司组织开发）和OTFO系统（由英国开发）。

在国内，水下焊接技术也一直受到重视和应用。早在20世纪50年代，水下湿法焊条电弧焊已得到应用。20世纪70年代，由华南理工大学开发的D型湿法深水用焊条具有与美国生产的湿法焊条（E6013）相近的良好焊接工艺性能。20世纪70年代后期，哈尔滨焊接研究所等开发了LD—C02焊接法，属于局部焊接法。目前，北京石油化工学院已设计并建立了国内第一个高压焊接实验室，设有高压焊接试验舱，可以进行不同压力等级的焊接试验和研究。随后开始按年度计划进行高压焊接工艺实验和工艺评定。同期，清华大学进行了水下局部干法激光焊接的实验研究。

参考文献

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【关键词】城市建设，压力容器，焊接自动化，现状与发展

中图分类号：TU984文献标识码： A

一、前言

焊接自动化技术是提高压力容器产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全的前提，焊接自动化程度已成为衡量压力容器的工程施工质量重要标志之一，并且关系到整个工程的顺利进行。

二、压力容器焊接的概述

压力容器归于承压类的特种设备，如果在施工阶段中，专业技术和质量操控不过关，则会构成极大的安全隐患。在压力容器的焊接阶段中，焊接接头的质量对全部容器的质量都会有重要的影响。从某种含义上讲，一个压力容器的质量怎么，取决于很多方面，例如焊接材料的挑选，焊接技能、焊接设备的好坏以及焊接检验是不是合格等。压力容器的焊接技能，则是一个关键的阶段，需求有不断的完善和突破。影响压力容器焊接质量的缘由有很多，在进行焊接之前，应当检查一下焊接技术、工艺是不是合格，因为焊接技术、工艺的内容即是对焊接质量是否合格的可行性保障。一般说来压力容器的焊接技术、工艺所履行的鉴定标准为NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》。

三、压力容器焊接自动化技术的应用现状

1、接管与筒体的自动焊接技术及工艺

以往传统的马鞍形状埋弧焊接设备运动轨道现已无法完全的达到现阶段焊接设备的实践需要，而且也不合适应用到厚度较大、存在窄空隙坡口的焊接工作中。在这种情况下，就可以运用近几年开发的接管马鞍形埋弧焊接设备，该设备本身有着高度的自动化，所运用的操控方法极为快捷、敏捷，有着极强的适应能力。自动化马鞍形埋弧焊接设备其本身自动化的实现原理主要是使用接管所具有的内径来表示，选用四连杆夹紧的方法，来到达自动定心的意图；该设备的焊枪在运转轨道主要是以焊接对象的筒体和接管直径来作为主要的焊接参数，经过焊接参数，可以使得焊接的数学模型在这一时期彻底自动化的生成；使用人机交互的界面，可以直接对焊接的各项参数进行操控，达到多道接连进行焊接的意图。而且其焊接的焊道可以在这一过程中自动排列；具有断点回忆，自动复位功能，这一点对马鞍形空间曲线焊缝的焊接非常重要；超薄大功率焊枪合适大厚度、窄空隙坡口，关于窄空隙坡口，选用一层两道的方法进行自动埋弧焊。

2、现阶段压力容器焊接自动化技术

（一）、焊接方案

对不一样原料和不一样厚度的压力容器进行焊接需求用到不一样的焊接方案，常用的方案主要有气体保护焊、埋弧焊、堆焊和窄间隙焊。气体保护焊电弧在维护气流的压缩下热量会集，焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小，操作方便，有利于焊接阶段的机械化和自动化；埋弧焊有焊接质量稳定、焊接施工率高、无弧光及烟尘很少等长处，使其变成压力容器、管段制作、箱型梁柱等重要钢构造制作中的主要焊接方案；堆焊技能很大程度上的发挥了对焊层的作用，是一种优质、高效、低稀释率的堆焊技能；窄间隙焊接技能已变成现代工业施工中厚板构造焊接的首选技能，其巨大的技能和经济优势表示了它是往后厚板焊接技能完善的主要方向之一。

（二）、焊接自动化智能操控技术

焊接智能化操控在世界范围内不断完善，变成了现代焊接自动化的主要象征之一。已出现的一些现代高精度的自动操控体系，如最优操控体系、自适应操控体系等，在工业施工中得到了相应程度的运用。其间焊缝盯梢是焊接自动化操控体系的一个重要组成部分，对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。

四、焊接自动化技术在压力容器制造中的发展

1、硬件方面

（一）、自动焊接设备

在近10年中，国内所研制的多头埋弧自动焊和多头MAG自动专用焊机已在压力容器的生产中得到了广泛的应用，特别值得一提的是国产形式水冷壁专用自动化焊机，大大减少了工人的劳动强度，提高了焊接质量。现代焊接机器人尤其是弧焊机器人作为典型的程序控制柔性焊接系统，具有效率高、质量稳定等长处，在压力容器焊接范畴得到高度重视。柔性焊接机器人由于其报价不断降低将在中国推广应用，变成焊接设备的微机自动化控制技能的一个发展方向。除此之外，一些工艺设备的改进，如液压封头筒体对装设备、万向焊接转台、小直径筒体纵缝环缝自动焊装置等，在很大程度上也提高了压力容器焊接自动化程度。

（二）、自动化焊接技术方案

埋弧自动焊是当前压力容器焊接的主要方法，运用于封头拼板焊缝、筒节纵环焊缝等，使焊接阶段的自动化和机械化变成实际。但当前国内埋弧自动焊的操控体系大多仍选用简略的模拟电路，整体功能有待进一步完善。堆焊技术主要用于厚壁压力容器的焊接，其带极埋弧堆焊因为母材熔深浅且较均匀，对工件表面质量要求低，变成国内外压力容器内壁堆焊的主要方案。近来研发出的高速带极堆焊法，与带极埋弧堆焊相比，堆焊层边界晶粒细小，杂质含量低，是一种经济性较好的堆焊方案。窄间隙焊接可以对厚壁压力容器可进行全方位焊接，易于完成焊接阶段的自动化。当前，该技术完成了焊前预置参数、自动稳定焊接电压、电流和速度，而且具有高度和横向自动盯梢体系，完成焊缝的自动化焊接。

2、软件方面

（一）、焊接的智能化操控

这些年焊接智能化操控技术在压力容器工作中得到了很大的完善。焊缝盯梢是焊接智能化操控体系的一个重要组成部分，对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。当前运用的焊缝盯梢体系主要包含触摸式和非触摸式两种类型。触摸靠形式盯梢体系经过横向盯梢、纵向盯梢和微调体系坚持导电嘴和焊缝之间间隔不变，完成环缝焊接自动化，但有时会因坡口及焊缝的加工装配不均匀而影响传感器的丈量精度。非触摸式盯梢体系与其它学科联系严密，当前国内外学者对此进行了不一样程度的研讨。非触摸式超声波盯梢传感用到埋弧焊机上进行对焊缝坡口检查的焊缝盯梢，能达到压力容器制作的需求，在低成本焊接自动化具有较好的运用空间。基于CCD视觉焊缝盯梢体系能够用于埋弧焊、等离子弧焊等多种焊接方案和设备中，但鉴于焊接阶段的运用环境恶劣，传感器要得到弧光、高温、烟尘等的搅扰，使传感器的精度、抗搅扰功能和灵敏度得到不一样程度影响。尽管迄今为止已研讨出多种自动盯梢方案，但大多数还处于试验期间。由于计算机信息技能的完善和新式传感方法的研讨，焊缝盯梢技能将会在压力容器职业得到广泛运用，进一步完善压力容器焊接阶段的自动化和智能化程度。

（二）、人工智能技能及专家体系

人工智能技能在焊接阶段中具有代表性的是模糊操控体系、神经网络操控体系和焊接专家体系。I11-SooKim等将人工神经网络引进GMA焊接方案来猜测焊接区宽度，拓宽了GMA焊接的运用范畴。当前，美国、日本等国家相继在技能拟定、缺点剖析、资料挑选和设备挑选等方面完善了一系列研讨开发。美国AdaptiveTechnologies公司开发的Camtech100和Adaptitech1000可完成零件定位、焊接操作和质量检查等功能，体系能依据来自传感器的光、温度、电弧等信息，自动调整焊接途径、线能量、送丝速度和摇摆参数等，并可优化多道焊参数。日本NKK公司开发的“焊接参数操控专家体系”可给出最优焊接参数，以确保恒定的熔深及焊接高度。中国在这范畴也相继开发了不一样类型的运用软件，其间清华大学开发的“通用型弧焊技能专家体系QHWES”因其较强的适应性和再开发才能而独具特色。

五、结束语

从实践出发对当前焊接自动化技术中所遇到的问题以及措施等相关知识，进行了粗略的分析和研究。综上分析，焊接自动化技术在压力容器制造中的应用是运用科学的方法，促进技术工作的完善。

参考文献

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随着经济的发展和社会的进步，我国石油工程得到了迅速的发展。在整个石油工程领域中，其有多种类型的焊接结构。随着其焊接应用条件的不断提高，结构的复杂程度也在不断地增加，这就使得焊接技术在施工工程建设应用的过程中经常会遇到一定的问题和阻碍，相关人员需要对其给予足够的重视。鉴于此种情况，本文主要针对焊接技术在我国石油工程建设中的应用进行相关浅析，仅供参考。

关键要:

焊接技术；石油工程；建设；应用

前言

随着石油工程的逐渐发展，其焊接技术在发展的过程中对于刚的性能也提出了更高的要求。在实际的石油工程运作过程中，不难发现，无论是石油钻采机械方面，还是制造和安装等金属结构的工作方面，都脱离不了焊接技术，焊接技术在石油建设的过程中起着重要的作用。为此，相关的人员应该对其进行认真的研究和分析，从而促进石油工程更快更好的发展。

一、石油工程发展对于社会经济的促进作用

近年来，随着石油工程的建设进一步深化，在一定程度上有效地增强了社会的技术储备能力，同时也更好地满足了人们对于生产和生活的需求，这些也都是我国经济得到快速发展的保障条件。在经济不断发展和建设的过程中，石油工程需要能够加快其现代化建设的步伐，从而更为有效地促进我国经济的发展。

（一）社会经济的发展加大了对石油的需求

在我国社会经济不断发展和日新月异的过程中，我国的各行业都加大了对石油的需求量。以汽车为例，在我国的人均可支配收入不断增加的背景下，全国的汽车保有量也在不断地增长。在汽车数量增加的过程中，面临着更多的汽油量的需求。而汽油是石油工业的主要产品之一，汽油量的发展对于石油工业的发展水平也就提出了更高的要求。

（二）石油提供量需求的增加急需石油工程的建设

石油需求量的增长也需要石油产业的产品量进一步地增长。纵观目前的发展现状，不难发现，我国的大陆石油工业已经进入到了中后期，在这样的情况背景下，相关的人员需要发现新的油田来开采石油。因此，人们逐渐将发展地目光转移到海上。国家的相关部门也通过对技术上的有效革新，加大对人力和物力的有效建设和资源的合理配置，不断地提升供应量，促进石油工程进一步的深化发展。

（三）石油工程的建设为社会经济的发展提供了重要的支持

石油工程在发展和建设的过程中，主要的建设目的就是为了进一步提高石油的供应量，从而更为有效地满足社会对石油的需求。而且，石油工程的建设能够在一定程度上有效地增加一些社会工作岗位，这样还能够降低失业率。众所周知，石油的工程建设时间比较长，其涉及的因素涵盖多个方面，如果要能够进一步地加强石油工程的建设，就能够更为有效地进一步增加社会的技术储备，从而使得社会的发展更具有推动力。最后，石油行业的发展能够有效地为社会经济的发展提供重要的支持，这样就可以有效地增加经济发展的动力，深度挖掘石油的发展潜力，从而为社会发展和人民幸福提供重要的保障。

二、焊接技术在我国石油工程建设中的应用现状

（一）石油钻头焊接

石油钻头是石油钻井的重要工具，其质量的好坏对钻井的效率以及成本和量造成不同程度的影响。经常讲石油钻头分为两类。一种是PDC钻头，还有一种是牙轮钻头。PDC钻头也就是聚晶金刚石复合片钻头，其主要通过焊接的方式来将钻头基体与复合片切削齿进行有效结合，这种方式常被应用在石油钻探的开发过程中，其主要的作业采用的焊接方法是扩散焊、堆焊和激光焊等等。这种技术的发展和运用，能够进一步地保证焊接的质量和焊接的效果。在实际的焊接过程中，会根据牙轮数目和牙齿类型的不同，将其进行种类上的划分，对于不同的基体，采用不同的焊接材料，一种是采用钻基焊条，因为其具有较好的磨损性能和较高的硬度，能够更好地保证表面的耐磨性；另一种是其能够用氧-乙炔火焰来进行进一步的堆焊处理。

（二）石油钻杆焊接

在进行油气井钻的过程中，石油钻杆是一种非常重要的工具。在开采的初期，主要采用闪光对焊和电弧焊的方法。随着焊接技术的进一步发展，摩擦焊被逐渐应用来替换传统的方法而成为主要的焊接方法。在实际的生活中，也能够广泛地看到这种惯性的摩擦焊接方法。在摩擦焊中，接头处会出现焊接错误和飞边等多种问题，这就使得顺时液相扩散焊在的制作中得到了更为广泛的应用，其能够更为有效的解决摩擦焊机头处的错位问题，而且与木材具有良好的协调性能，产生较好的焊接效果。这也在一定程度上，有效的提高了钻焊的使用寿命。

三、完善焊接技术在我国石油工程建设中的应用策略

众所周知，石油工程的建设难度非常大，其集多种专业技术于一身，对相关的技术水平提出的要求也很高，涉及的内容也非常多。主要有：石油的开采、石油的运输、石油的储存等等，这些方面都会直接需要焊接技术。为此，石油工程建设的快速发展需要较高的焊接技术，并且随着石油在不断地发展过程中，焊接技术的水平也亟待提高。

（一）石油工程建设快速发展中对石油开采设备提出了较高的要求

石油工程的建设初期必然是对相应的石油设备给予有效的改进，从而更为有效的保证石油钻探开采的成功性。放眼现在我国石油发展现状，我们浅而易见，钻探设备主要涵盖石油钻头、钻杆和抽油杆等金属结构的设备。对于金属设备，其具有耐高温和耐高压以及耐腐蚀等多种优点。因此，金属设备在应用的过程中，涉及的范围非常广泛，由于金属设备的广泛应用，焊接技术也就进一步发挥了很大的作用。现今，我国的石油钻采设备中的焊接技术主要包括对于油田泵体以及石油钻等方面的焊接，在整个焊接的过程中，通过有效的补充焊接技术，来对相应的泵体缺陷给予有效的焊接和补充。针对于石油钻杆设备的焊接，通常是通对瞬时液相扩散焊接的方式，来有效的保证钻杆的质量和强度。

（二）石油工程的建设对于石油储运设备提出了更高的要求

在将石油开采出来之后，接下来面临的下一个问题就是如何将石油进行有效的运输和提炼，从而进行第二次产品的开发。石油化工机械设备主要包括石油化工的一些容器等等。这些设备都必不可少的需要焊接技术来对其进行进一步的加工。针对于石油运输涉及的焊接技术，主要有自动焊和半自动焊等等。在实际的应用过程中，不难发现，这些技术的有效应用能够在一定程度上，更为有效的延长了石油储运设备的使用寿命，也使得其应用范围得到了进一步的推广。为此，相关的人员在实际的研究和应用过程中，应该对其给予足够的重视，有效的提高其应用的便利性和高效性。这样才能够在一定程度上，更好的促进相关技术水平的有效提升，进而实现对相关技术的有效应用和完善。

（三）石油开采和储运设备的改进也需要焊接技术的与时俱进的应用

在实际的石油开采过程中，我们会发现，大多设备都是一次性的用途，铸造成型，因此，焊接技术在这其中就发挥着重要的作用和价值。焊接过程中的平整、紧密以及刚性都会直接对设备的使用和寿命造成很大的影响。为此，相关的人员就应该对相关的技术给予有效的提高。在实际的开采过程中，人们对于海洋资源的开发逐步加强，为此，其对水下的作业要求也就会大幅度的提高。如此水下焊接技术的应用就应该进一步的使用。放眼现在的水下焊接方法，主要有湿法、干法以及局部干法的等等。随着材料研究的不断深入，一定要保证相关技术和相关技术参数的科学性和精准性，这样才能逐渐加大对焊接技术新材料和新设备的应用，这样才能够在一定程度上，促进石油工程建设更快更好的发展。

四、结语

综上所述，焊接技术在我国的石油工程的建设中具有重要的意义和作用，其会在不同的程度上，对我国石油工程的开采质量，进度和效果产生影响这样不仅会影响到石油企业的经济效益和社会效益，还会对人们的生产和生活带来很大的不同。为此，相关的人员应该加强对石油行业的相关特征进行有效的分析，能够对金属材料给予深入的研究，不断的更新焊接技术，是其能够更做到与时俱进，使其与石油工程的现代化发展进程相适应，通过这样的方式，促进我国石油工程更快更好的发展。也为社会经济的发展提供更多便利的条件。

参考文献:

[1]王东东.焊接技术质量改进在我国石油工程建设中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016,12:21+23.

篇6

关键词：激光焊接、汽车、应用

Abstract: With the growing of China's auto consumption, upgrading and maintenance of the car is also imperative, along with the upgrade of the auto industry, the rapid development of laser welding technology in the automotive industry, which, although there are many short board and in thethis is undoubtedly a big step forward, and laser welding technology will gradually become the mainstream technology of the car upgrades in the future can be predicted.

Keywords: laser welding, automotive, application.

中图分类号： P755.1 文献标识码：A 文章编号：

一、绪论

随着科学技术的进步，激光技术的应用领域也越来越广泛。激光焊接技术因其具备高精度、深穿透、高能量密度、适应性强等众多优点，受到了航空航天、机械电工、汽车制造等领域的高度重视。在汽车制造业中，无论是车身组装，还是汽车零部件的生产尤其是在汽车零部件的生产中，激光焊 获得了一致好评，也得到了广泛的应用。焊接工序在汽车生产加工过程中时一项不可或缺的工序。汽车组装中最主要的车架、车桥、车身、车厢、变速箱、发动机等众多零部件的生产加工，也都离不开焊接工艺。在众多焊接技术中，各个汽车生产厂已更加重视激光焊接的发展和应用，在生产的轻量化、高强度的今天，高强度钢板、合金钢、不锈钢及铝合金也早已被应用到轿车车身的生产当中，在焊接不锈钢、铝合金等材料时，激光焊接技术有着无与伦比的出色效果。在当前，激光焊接技术已经成为最先进的汽车制造工艺之一。激光焊接技术不仅在汽车齿轮（包括联体齿轮）、变速器、滤油器、空调带轮和液压挺杆等零部件中得到广泛应用，就连车顶、车门、行李箱和发动机盖等车体部位的激光焊接应用也受到广泛的认可。

二、激光焊接技术在汽车工业中的现状

1、激光焊接技术在汽车工业中的优点

激光焊接技术在汽车零部件加工方面几乎可以达到完美的要求，在效率经济、安全、强度、抗腐蚀等方面有着良好的性能。汽车的零部件价值占汽车总价值很大的比重，采用激光焊接工艺可以使汽车零部件的性能得到显著改善，也提高汽车的品质。也已成为工业制造领域主流的标记方式，具备以下优点：

（1）热影响区域的变化范围会较小，因为热传导而产生的变形也相对较低；

（2）不受空间大小的影响，可焊接小型或间隔较近的零部件；

（3）无需使用电极，因此没有电极污染，而且该焊接工艺不属于接触式焊接够有效地降低器具的变形和耗损；

（4）不会受磁场的干扰；

（5）焊接品质较好，生产效率高，很好实现自动化。

（6）可以焊接的材料种类众多，并且各种不同材质的材料或不同物性的两种金属都可以接合；

（7）提高了生产效率和提升了产品质量。例如：有了激光焊接技术，原本必须要使用铸造工艺的汽车零部件就可以改为冲压工艺，因此就相应的减轻了零部件的重量，不仅节约了原料，而且也符合当前汽车行业轻量化的大趋势。在以前，汽车变速器或传动系统齿轮组是整块材料经过很多种金属切削加工方式、多道工序才可以完成，耗费了大量的人力、物力、财力。现在众多欧美等发达国家的零部件商将齿轮组分解为很多个小的部分，分别加以生产加工，再经过激光焊接技术，不仅能保证零件的强度，而且加快了生产速度，简化了工艺，还可以节省大量的钢材。

2、激光焊接技术在汽车工业中的不足

（1）激光焊接要求焊件的位置非常地精确，务必要在激光束的聚焦范围内。

（2）在焊件需使用夹具的时侯，必须要确保焊件的最终位置与激光束将冲击的焊点精密对准。

（3）能量转换效率不是很高，通常可能会低于10%。

（4）激光焊接的设备十分昂贵等。

三、激光焊接技术在汽车工业中的运用

近年来，西方那些工业发达国家在生产家用轿车时，将近60%的汽车零部件就采用的是激光焊接技术加以生产。它被广泛的应用到变速齿轮、半轴、传动轴、散热器、离合器、发动机排气管、增压器轮轴、底盘等许多汽车部件的生产制造中，并且已经成为汽车零部件制造的标准工艺。

在焊接齿轮方面，传统的设计和制造理念已被激光焊接工艺从根本上改变了，激光焊接工艺为齿轮箱体类部件的生产加工提供了更具有经济性和更为紧凑的结构。例如：在奔驰公司的家用车系列变速箱齿轮中，就广泛地采用了激光焊接技术。与传统的加工技术相比，激光焊接技术不但减少了工序，节约了昂贵的原材料，而且大幅度提高了生产效率，并且还使得齿轮箱 结构更为紧密。在另一方面，齿轮与传动轴经过激光深熔焊已经熔化为一体，相比原来的齿轮和传动轴，无论是从使用精度还是从传递扭矩要求上，都会有很大的提升。

1、美国的阿符科公司研制的功率为15 kW的HPL工业用CO2激光焊接机，用它来焊接汽车转动组件的两个齿轮，焊接时间缩短至1 s，因此每小时就可以焊接1 000 多件。

2、在世界范围内汽车工业领先的德国，因为不断的技术创新和拥有先进的汽车零件加工技术和装备而收到很大的益处。在这中间，起到了重要的作用就是激光加工设备。一家拥有10多年经验的德国思泰科工业技术公司（S I T E C），它是专们从事激光加工设备的研发和制造的企业，也是欧洲众多知名厂商的合作伙伴，应用在德国大众汽车公司、西门子VDO公司等众多厂商的L W S系列激光加工中心就是由其生产的。以V A R I O M O D U L为基础，S I T E C公司结合最先进的激光加工设备，组成模块化和灵活性很强的柔性生产线，从而实现了汽车零部件的高效率自动装配和测试。

3、然而就目前情况来看，除了上海通用的P o l o、上海大众车型等几家中外合资企业的国产化车型在制造过程中都采用了激光焊接技术，国内的诸多自主企业对于汽车白车身的激光焊接技术目前尚处在探索的阶段。国内也有一些自主汽车品牌企业在其新车型上对激光焊接技术进行研发应用，其中有华晨、奇瑞和吉利汽车也都在进行相关的尝试，并且作为先进的制造技术被业内人士广泛的接受，然而就目前的情况来看，激光焊技术主要是依靠引进国外成套装备或零件生产线。随着车身件制造及装配精度的提高，以及用于车身表面覆盖件连接的激光钎焊技术的出现，车顶盖激光焊接逐渐被激光钎焊所取代，车顶激光钎焊也成为可直接在车身表面实施连接的新技术（ 奔驰公司在C级车后立柱上采用了激光填丝焊接，也属于少数车身表面焊接技术之一）。目前，德国大众汽车公司的车顶焊接几乎全部是激光钎焊，车型包括MAGOTAN、新Audi A6、Golf5等。激光钎焊于1998年最早用在大众公司生产的Bora车身覆盖件——行李箱盖的表面连接。至今行李箱盖激光钎焊已成为车身激光焊接的一个典型应用。

四、结语

伴随我国经济的持续发展，汽车消费必然会坚挺很久，激光焊接技术在汽车升级过程中的无可替代的作用已然昭显，因此，重视激光技术焊接的不足，努力改进，并把激光技术的优点充足发挥，这是未来激光技术发展的必然趋势，也是汽车升级的客观需要.

参考文献：

[1] 王敏．电阻焊在汽车工业中的应用[J]．电焊机，2003，33(1)：1－6．

[2] 杨忠敏．现代汽车生产中的激光焊接技术[J]．客车技术与研究，2008(3)：45－48．

[3] 阎启．汽车用激光拼焊技术及市场发展现状[J]．新技术新工艺，2006(2)：14－15．

[4] 陈根余，梅丽芳．激光焊接切割在汽车制造中的应用[J]．激光与光电子学进展，2009，．

篇7

【关键词】自动焊接；机械焊接；焊接技术；焊接应用

引 文：

进入新世纪，随着计算机信息化进程的加快，我国科学技术取得了突飞猛进的进步，这也推动了焊接自动化技术的快速发展，使得我国的焊接自动化技术发生了质的变化。在我国，先进的焊接技术和设备正在逐渐全面的应用到以焊接技术为核心的重工业加工制造产业中，大幅的提升了加工制造的质量。自动焊接在机械焊接中的应用，不仅增强了机械产品的质量，降低了生产成本，其巨大的经济优势还体现在了产品的质量和能源以及焊材消耗等方面，在一定程度上也改善了生产环境。

1自动焊接技术应机械焊接行业的发展需求

1.1自动焊接技术能够有效的缓解人力成本的投入

作为资源大国，从某种意义来讲会推动资源需求的扩大。作为世界第一焊接大国，我国的焊接行业用钢量长期以来一直处于世界领先地位。这种情况下的人力资源的需求量和随之衍生的人力资源成本十分巨大，所以，从人力资源的成本投入的角度来说，自动焊接技术可以十分有效地缓解生产企业在人力资源成本上的资金投入压力，大量节约企业的人力资源开销。

1.2自动焊接技术能够更好更快的满足生产需要

进入二十一世纪，经济全球化进程不断加快，各个企业和世界经济连成一个有机的整体，尤其是工业制造业更是为我国的经济发展做出了巨大的贡献。在这样的条件下，焊接技术以及焊接设备的总体质量成为了衡量企业核心竞争力的关键性因素。传统模式下的手工焊接操作已经无法顺应时代的发展，为了满足实际中的生产需要，必须要利用科学的技术手段，运用自动化生产技术代替手工焊接操作。与此同时，手工焊接操作的质量也无法保障，在操作过程中经常会出现无法按期完成任务或者在工期紧张的情况下马虎完成任务而忽视质量的情况。自动焊机在机械焊接中的应用更好的配合了焊接技术加工制造的产品向重型化、精密化的发展动向。

2自动焊接技术的优越性

自动焊接技术主要体现了以下优势：1）操作性能好，便于维护。自动焊接技术能够针对不同的焊接结构进行专门的设计、操作，因此其功能形期本现出单一性的特点，同其他设备相比，其设备的整体结构也更加简单，使用者在使用过程中便于了解其功能、内部结构以及操作性能，因此体现出了较强的工作性能，便于维护。2）专业性、实用性强。自动焊机能够针对不同的需要而进行专门的设计。例如车架类结构、转台类结构以及臂架类结构，自动焊机能够对其设计相应的专门焊接设备；针对机器人焊接、手工焊接制造相应的焊接变位专机；针对气保焊、激光焊接可以制作相应的自动焊机等，根据专业化的自动焊机，能够在工作过程中针对相应的工作需求以及具体的操作习旧设计做出相应的调整，使之具有很强的实用性。从经济角度来考虑，自动焊接设备整体制作成本低廉，造价在20万到50万之间，由此可见，自动焊机在实际的工业制造中体现出了较高的经济实用性。3）生产效率较高，作为构成自动焊接的关键组成部分，质量水平稳定机械组的执行程序主要由数字电子系统控制，由此来看，自动焊接设备能够使用更大的电流、增强电弧的穿透能力，热量的不断集中从一定程度上增加了焊接点的速度，因此，自动焊接在加工过程中与手动焊接相比，其生产效率得到了大幅的提升。数字电子系统控制下焊接设备的质量水平因为一切焊接指令都是由数字中心统一发出，无论是焊接的速度还是范围，都能够得到有效的控制，确保焊接质量水平的恒定，所以其相对较为稳定，且加工过程中根据要求自动焊接能够实现自动调节。

3自动焊接技术的发展现状

如今，自动焊接技术已被广泛应用于国际机械焊接，且已成为这一领域的发展主流。自动焊接能够结合实际项目的需求来对不同机型做出适当的改进，因为自身所具备的灵活性、实用性和操控性等突出优势得到了业界的普遍认可，其优越性具体表现在以下几个方面：首先，自动焊接设备能够针对不同的焊接工艺需求、操作过程以及结构形式，甚至可以针对作业人员的习惯进行专门设计，大大简化了操作过程，使得焊接的实用性和可靠性大幅提升；其次，因为自动焊接设备一般是针对某一焊接工艺专门设计而成，所以功能形式比较单一化，有利于操作人员了解其内部结构，更为以后的设备维护提供了便利；第三，随着自动焊接技术的不断进步，和各种焊接工艺在各行各业中的广泛应用，其配套技术日臻完善和成熟，这就大幅降低了设备的制造成本、提高了其可靠性和经济实用性。

随着数字化技术的全面发展，自动化焊接技术的数字焊接、数字了控制技术业也取得了很大程度上的提高，并进入到了我国市场。我国焊接产业正在逐步走向高效化、智能化、自动化。焊接过程中的自动化、机械化的开发与应运是目前机械焊接行业的发展目标，自动焊接技术也广泛应用到了其他领域当中。尤其是焊接工作的自动化生产以及自动化生产过程中的控制智能化的研究和开发方面，取得了长足的进步和发展。从技术层面上来说，自动焊接技术具有开放性能良好、能满足于焊接工作中的各种要求的优点，大多数工业制造产品都可以利用自动焊接技术来完成。

4自动焊接技术在焊接行业当中的发展前景

4.1焊接过程控制系统的智能化

焊接过程控制系统的智能化，是未来的一个发展重点。工程机械加工中的自动焊接技术，正不断向这更高端更科学的智能化方向发展。自动焊接机器人和焊接专机等其他硬件设备的开发研制，对焊接工作起到了巨大的推动作用。工程机械焊接加工变得更加智能化、自动化，使机械焊接行业更加重视对最佳控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。智能自动焊接系统的发展，将会带领动机械焊接领域迈上一个新的台阶。

4.2自动焊接技术在机械焊接中的多种应用

自动焊接技术正向着更高质量、更广泛空间的方面发展。自动焊接技术目前在我国的工程、电力、建筑、汽车船舶等行业的制造领域当中有着越来越广泛的应用，成为了我国众多行业的中坚力量。在未来的发展进程中，要将各种机、光、电技术进行有机结合，从而更好地实现焊接技术的精确性；另一方面，焊接机器也要实现操作人员和专家系统融合，实现自动路径规划、自动校正轨迹以及自动控制熔深等多方面功能，从而使得自动焊接技术在机械焊接行业中有着更加广阔的发展前景。

5结束语

自动焊接技术在机械焊接领域中将会被越来越多的机械生产加工企业所重视。在积极学习和引进自动焊接技术的同时，要正确认识在应用技术中出现的问题与不足。在应用自动焊接技术时，我国的企业要根据实际的经营状况，有针对性的应用自动焊接技术，一方面提高自动焊接在机械焊接领域中的水平，一方面推动我国机械焊接事业的发展。

参考文献：

[1]王斌.试论自动焊接在机械加工中的运用[J].科技创新导报，2013，13（2）：115-117.

篇8

关键词：自动焊接；加工业；运用

中图分类号：TU85 文献标识码：A

一、自动焊接的工作原理

自动焊接指的是把焊接工作的整个过程加以机械化和自动化。之前手动焊接的过程中主要焊接方法是引燃电弧，通过送进来的焊条来维持足够的电弧长度，电弧前后左右移动都是靠手动进行的，操作时需要进行焊接的机加工部分，接着就是息弧动作。自动焊接机指的是由导轨床体、转动机构、转动转台、气动尾顶滑台机构来进行前后左右、转动等移动方法，所需机加工工件的安放与固定由工件夹紧机构和托料机构来完成，焊接装置由焊枪气动调节机构和焊枪夹持机构等于焊枪相关的技术机构来为按成，之后就是通过气动尾顶与专机电控系统来完成动作指令的发送输出。

目前，机械加工中多用的自动焊接机不仅仅具有机械化和电子化技术的支

持，同时还加入了数字化技术的运用，把焊接的加工技术指令向技术精度指令延伸，把焊接的动作指令向动作轨迹指令延伸，使得自动焊接技逐渐走向了一个更高的技术平台。自动焊接机上常用的焊接工艺方法有：埋弧焊、MIG/MAG焊、TIG焊、等离子弧焊、激光焊和激光复合焊等。

二、自动焊接的优势

2.1 生产效率高

因为自动焊接设备是由整个机械组组成的，而执行程序是由数字电子系统控

制的，所以自动焊接设备的使用电流比较大，而大电流所产生的电弧热量很集中，穿透能力非常强，这就就可以使焊接速度加快很多。与普通手动的焊接加工相比，自动焊接设备的加工效率要增高大概10倍。

2.2 技术水平高，加工难度大

自动焊接设备还能够对精密零部件、薄壁材料以及非金属材料进行焊接加工。因为这种方法不是人手持的焊接，所以在选择焊源介质时不会有局限，这就使得自动焊接技术水平能够得到进一步的发展和飞跃，比如，激光焊接在运用时，产生的焊缝宽度很小，热影响小，加工部件的变形小，但由于激光焊接的深度比高，电流超大，焊接速度十分快，所以焊缝也就更加平整美观，同时还能够对激光焊接的聚光焦点进行调控，这样加工的难度就会有所提高。

2.3 质量高且相对质量水准稳定

鉴于自动焊接设备的焊接指令是由数字中心统一发出的，焊接的速度和范围都能够进行控制，这就可以保持相对的一致性，恒定所加工工件的焊接质量水平，如果加工过程中出现问题或者产生了变化，都能够进行自动调节，并且保持相对的稳定性。自动焊接设备的焊剂保护效果相当好，一般情况下，熔池金属很少会受到空气的污染和腐蚀，再加上电流比较大，这种条件下的熔池金属也就能够充分的与渣进行反应，均匀的生成的焊液成分，这样加工出的焊缝金属性能稳定、质量较高，同时还具有美观性。

2.4 改善加工工作环境，同时降低加工者的劳动强度

自动焊接在焊接的过程中产生的焊接烟雾会被自动焊接设备的隔离罩阻挡住，有的自动焊接设备在焊接时不会产生很强烈的焊光，焊接时所产生的烟雾也很少，这样就会在一定程度上改善焊接加工人员在进行焊接作业时的工作环境；使用自动焊接设备进行焊接加工，不需要焊接作业人员长时间保持一个焊接动作，这样就减轻了焊接机加工人员的体力损耗，降低了焊接作业人员的劳动强度。

2.5 能源消耗低并节省原材料

部分自动焊接设备所产生的电弧是在焊剂层下面燃烧，这样所产生的热量就不容易散失掉，所消耗的电能相对也比较少，在这种自动焊接中，进行薄板焊接加工可以不用开坡口，这样一来焊条在加工时就不会金属飞溅，也没有焊头，从而也就节省了焊条或者是焊丝金属的消耗，进而节约了加工原材料。

三、我国自动焊接在机械焊接中的应用现状

这部分所提及的自动机械焊接指的是焊接机械手和焊接机械人。这种将自动焊接运用于机械手臂和机械人中的工作方法就如同机械加工中的加工中心，能够对输入加工程序进行加工，等同于多个自动焊接设备在同一个加工部件上进行不同的焊接工作。

一般情况下，这种自动化焊接机械手臂和机器人在流水线的生产加工中比较常用。这种加工方式运用了自动化原理，将多个机械手臂或机器人分布在同一条串联的流动工作线中，每一个动作组执行相同的动作指令，完成本工作线动作后再进行下一个工作线的加工，这些动作指令，对机械手臂或者机器人的控制以及流程安排也全部是运用了自动焊接的工作原理，有简单的单一的自动焊接组成整体的自动焊接组，由主数字控制系统统一进行指令，完成焊接加工程序。

山推机械工程股份有限公司是国内大型工程机械生产和加工行业的龙头企业，其自动焊接的应用方面在国内同行中处于领先地位，早在20世纪90年代，就已经开始应用焊接机器人和自动化焊接专机。山推机械工程股份有限公司对自动焊接技术的应用实例，证明自动焊接有效地改善了企业的生产效率，也转变了机械焊接行业的一些传统观念。最初在设计和制造焊接专机时，往往都是由机械加工企业自行完成，焊机的结构简单，功能单一，无法很好地满足机械加工多样化的需求。在应用焊接机器人的初期，也出现了一些错误，例如没有充分利用焊接机器人的灵活性。此外，最早的一批原装进口焊接机器人不但价格高昂，配件的兼容性也较差，使用成本高。随着国内焊接机器技术的发展，机器人系统的性价比得到了提高。自动焊接技术通常应用在焊缝开放性好，并且对焊缝要求十分严格的产品上，例如车架后段自动焊接时，工作体系由双机器人同时进行，双机器人一个对工件焊接加工，另一个进行上料或补焊的工序，这种模式有效提升了生产效率。目前应用的焊接机器供应商主要有IGM、昆山华恒、唐山开元等。

四、工程机械加工制造中自动焊接技术的发展趋势

对于推土机、挖掘机等工程机械制造生产而言，结构件是最为主要的部件，结构件的制造对工程机械生产十分重要，自动焊接在工程机械生产的应用前景十分广阔。笔者认为，自动焊接在工程机械加工制造行业的发展趋势主要有下列几个方面：

（1）焊接技术在工程机械加工制造、汽车船舶制造、电力设备加工、建筑等行业都有着广泛的应用。自动焊接技术正向着更高质量的方面发展。焊缝自动跟踪技术成为了其发展的热点。焊缝跟踪涵盖了多学科的技术，包括电子计算机、结构、材料、焊接、流体等多个领域，焊缝跟踪推动了自动焊接技术的发展，不仅提升了产品的加工精度，更显著减少了自动焊接工作的前期准备工作。

（2）随着工程机械制造行业的发展，客户对焊接质量的要求更为注重，生产企业对自动化焊接加工需求量也更大，以期让焊缝质量更为稳定，因此，对自动焊接设备数量的需求也更大。此外，由于焊接自动化机器设备在工程机械焊接加工中广泛的应用，必然需要让焊接结构设计和制造标准更为统一，以方便焊接机器进行自动焊接。

（3）工程机械加工中，自动焊接向着智能化发展方向不断前进，自动焊接机器人和焊接专机等其他硬件设备的不断发展，使得工程机械焊接加工更为智能。智能自动焊接系统的发展使得我们实时控制和监管自动焊接产品质量成为了可能。

五、结语

自动焊接在机械焊接中得到了有效的组合与联结，在机械焊接领域的应用也会被越来越多的机械生产加工企业所重视。利用自动焊接设备的工作动作组合原理，将多个自动焊接设备进行组合，再有一个自动化的数字系统统一管理，自动化焊接的运用使得自动焊接机械设备将焊接技术水平与焊接工艺推向了一个高峰，使得所能够应用到焊接技术的加工行业也得到了发展与扩大。然而我们也应该正视我国自动焊接技术应用中的一些问题，积极学习和引入国外自动焊接的先进技术，并结合自身的实际发展情况，有针对性地应用，以期更好地推动我国机械焊接水平的提升。

参考文献：

篇9

关键词：船舶 焊接质量 问题 措施

引言：

船舶在海洋或河流上进行安全航行的基本要求是船舶的坚固。现代船舶越来越向体积大、容量大的远洋巨轮的方向发展，再加上各类海上军用船舰制造方面的高精尖的要求，使得船舶的焊接质量工作突显的越来越重要。焊接技术的优劣，在一定程度上将决定着我国船舶制造业能否得到蓬勃发展。也由于船舶制造方面固有的各种要求和新的要求，比如船用高强度钢板的升级要求，使得市场上的船舶制造业不断更新焊接技术，竞相采用焊接自动化工艺和流水化作业等新的技术方法。但是，不可忽视的是一些安全问题也逐一“浮出水面”。面对这些问题，也是隐患，我们应该积极有效的采取措施，保证焊接质量，促进我国船舶制造业的健康发展。

一、船舶焊接质量存在的问题

船舶焊接缺陷问题，不仅严重影响船舶的制造成本，增加了后续的大量修复资金的投入，而且对船舶的安全运行带来了巨大的威胁。对于货轮而言，商人们损失的是成本和利润，而对于搭载乘客的客轮而言，威胁的就是人的生命和健康。和谐社会理念倡导安全与人的价值，因此，可以说焊接工作不当也是一种社会理念的违反。焊接材料选用不当，焊接工艺不合格、焊工的粗心大意或技术不精、焊接质量未得到有效检验以及船舶结构节点设计不合理等都是焊接质量存在的问题。

1.1在焊接结构设计上出现的问题

传统的焊接结构设计是对船舶强度和硬度的设计，在实际操作中应当选择焊接材料与母材在强度和硬度上等同，这样才能保证焊接的可靠性和稳固性。而现实焊接的操作，大多数都采用与焊缝强度不相一致的金属材料如熔敷金属材料进行焊接，尤其是现在普遍运用的低合金高强度钢用焊接材料，该材料的强硬度要比焊缝金属的强硬度高，这就与强硬度等同的一般选择相违背，进而会引发一系列安全隐患也就可想而知。

1.2焊接材料和设备方面的问题

技术的发展使得造船工艺得到发展，但是焊接材料和焊接设备的升级与配置方面的工作，做的还不到位，焊接材料仍然选择的是材质一般、未经过更新换代的一般材质，而对于特殊材质、技术含量较高、资金投入较多的材质并没有得到相应的配套供应。例如，一些船体较大的轮船，需要多丝埋弧单面焊的焊丝和焊剂进行轮船的焊接工作，运转较快、电流较大且电极较多的船体平面分段纵骨角的焊缝需要具有防锈功能较强的焊丝作为焊接材料，对厚度要求较高并用来防止船体根部出现裂纹或断裂的焊材需要药芯焊丝作为首要选择，而以上所列的专用焊接材料及焊接设备都是目前我国亟需予以普及和完善配置的材料。

1.3焊工的粗心大意或技术不精

虽然船舶制造业在向流水化和机械化操作的方向发展，人的体力劳动不再是我们关注的重点，但是相应的对焊工的技能要求、专业知识掌握的水平和职业素质的要求却大大提高了。一些焊工存在、忽视焊接工艺的严格遵守、偷工减料和以次充好等行为。还有一些焊工因为是老员工，对于新的焊接知识怠于学习，掌握的焊接技术也是“老技术”，甚至对于一些企业引进的新的焊接设备不知道如何使用和操作，这种焊接知识跟不上焊接技术的发展，观念落后和专业知识欠缺的因素，最终极易导致焊接技术不合格、焊接工作漏洞百出。还有一些焊工因为粗心大意而导致焊接缺陷。例如，在焊接缺陷的未焊透的情形下，因焊工未将坡口的碎屑和残渣等残余物清理干净，或操作的焊接电流掌握不当，粗心将电流放大，再在外部温度的冷却加速作用下，使焊接没有彻底焊透。

二、船舶焊接质量控制措施

船舶的焊接缺陷主要包括裂纹、未焊透、夹渣、气孔和烧穿五类。针对以上船舶焊接存在的问题和这五种缺陷，本文提出了如下的质量控制措施：

2.1加强船舶焊接的质量监控

首先，强化焊接质量方面的风险防控。传统的焊接技术会发生什么样的风险，焊工焊接完毕后对可能发生的风险进行预测，将这些风险予以总结和分析，进而制定切实有效的防控措施，当发生预定的风险时，可以及时有效的在第一时间将风险予以遏制或者将风险的损害降到最小。另外，要全面落实责任机制，在焊接工作的各个环节、各个阶段设定相关负责人，包括施工负责人、技术负责人和检验负责人，将各负责人的职能予以明确化、责任予以落实化，使各负责人能在自己的职位上尽其所能，能在自己的岗位上各尽其责，这样的分工合作、分区域负责保证焊接各个阶段都能高效、精准的进行。其次，完善管理模式。通过成立焊接质量工作领导小组、焊接质量问题解决小组、焊接技能提高小组等形式，解决焊接质量工作运行过程中可能遇到的问题和阻碍。领导小组要经常做阶段性总结。内容包括焊接技能的提高、焊接工艺的普及、焊接材料和焊接设备的购买与引进，以及焊工纪律遵守的状况等。

2.2提高焊工技能和专业知识水平

焊工自身要有意识去学习心得焊接知识，接受新的焊接技术，不断提高自身的专业技能和专业知识水平。作为船舶制造企业，要重视对焊工的技能测评和专业知识的考核，通过设立考试月和测评年的方法，从外部给予焊工以督促和激励。通过开展“焊接质量工作的重要性”等活动，提高焊工对焊接质量的重视度，督促焊工严格执行焊接工艺说明书，提示焊工操作过程中注意事项，通过定期检查和不定期的抽查，了解岗位焊接操作指导书或操作规程的是否实施良好，是否得到全面的遵守与执行。

2.3加强专用船舶焊接材料和设备的普及

专用船舶焊接材料因为功能具有特殊性，使用范围和领域较狭小，需要根据具体的焊接工艺或焊接要求来选择，使得日常操作中，常常会选用普通焊材来代替，再加上资金的限制，导致专用焊接材料和设备并未得到全面配置。所以，加大对专用焊材的资金投入，强化船体焊接特殊部位的特殊材料的应用，并形成与焊材供应商、焊接设备提供商之间的频繁沟通与强有力的合作，通过建立长期的合作关系、互利共赢的关系，促进专用焊材和设备的配置和研发。另外，也要注重焊接材料研发的绿色无污染以及智能化和数字化。这是由生态环境建设的国家政策与电子计算机技术的迅速发展的趋势决定的。未来的船舶制造，智能化与自动化的因素会越来越占据重要地位，未来社会的各个领域都会充斥着电子的气息，因此，船舶的焊接技术也必须开拓创新，不断升级，以走在世界的前沿。

结语

综上所述，船舶焊接的问题与缺陷是我们不能忽视的，出现问题，我们需要及时应对。因此本文对问题进行了分析，并在此基础上找出了焊接质量的控制措施。船舶的焊接工作是一项系统复杂的工作，需要焊工、船舶制造业和社会的共同努力才能做好这项工作。只要我们共同努力，船舶焊接技术必将继续推动我国造船业的迅速发展。

参考文献

[1] 胥锴.张书权. 船舶焊接技术的发展现状[J]. 现代焊接.2010，（06）：J-4-J-6

[2] 陈家本. 提高船舶焊接质量 确保船舶安全、可靠的一些建议[J]. 金属加工（热加工）.2010，（20）：14-16

[3] 廖燕辉. 浅谈贵港船舶焊接主要缺陷及质量控制措施[J]. 第十二届全国内河船舶与航运学术会议论文集.2012，（07）：187-191

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关键词： 模块式教学   教学方法   

        焊接是一门专业性很强的技术工种，它在我国社会主义经济建设的各行各业中，都有着十分重要的地位。它要求焊接技术人员不但要具有很强的动手能力，而且必须具备较扎实的理论知识才行。但目前，因学生往往“知识水平参差不齐，领悟力和实际操作水平各不相同”，致使教学效果不是很理想。我在多年的焊工实践操作中积累了少许经验，针对我个人的感受就目前的焊工实习教学方法谈一下我个人的见解。

        一、充分开发和利用教学资源，采用理实一体化教学

        采用理实一体化模块式教学，遵循“实用为主，够用为度”的原则，根据培养目标的职业标准要求，整合理论性课程与实践性课程，通过“模块化”设计，使理论与实践在课程结构上融为一体，打破传统的课程体系，确定该项技能所需要的知识内容（包括专业基础知识、专业知识和相关工艺知识），按照技能的特点和分类，建立若干个教学功能模块，以技能训练为主线，以培养学生的操作技能为重点，这样就使学生能更好的理解理论知识，掌握操作技能。

        比如，将焊接实习教学按焊条电弧焊、co2气体保护焊、手工氩弧焊、弧焊提高训练、特种方法的焊接、典型材料的焊接、焊接生产应用等几个模块进行划分，每个模块包含不同深度广度的相关理论知识，并根据国家焊接职业标准和企业组织生产和技术发展需要，对每个模块所涉及的理论知识，操作技能提出教学目标和技能要求，即把每一模块所涉及的机械制图、电工学、金属材料与热处理、专业焊接理论、操作方法、技能以及相关安全知识等内容进行合理组合。

        二、灵活运用多种教学方法，进行模块式教学

        模块式教学法是复合型的教学方法，即教师引导学生掌握专业知识和操作技能，在教学中运用了多种教学方法，如演示法、参观法、讨论法，以加强学生对讲授内容的掌握和理解。

        1. 演示教学法。演示是教师在“理实一体化”教学中，采用各种实物挂图、模型进行示范性实验，以及示范操作等手段使学生观察获得感性知识的一种好方法。可以使学生获得具体、清晰、生动、形象的感性知识，加深书本知识、抽象理论和实际事物及现象联系起来，帮助学生形成正确的概念，掌握正确的理论，在实践中积累职业经验。以手弧焊立对接焊为例，在焊接前要教给学生根据焊接材料、焊接尺寸、焊接位置甚至焊接环境合理选择合适的工艺参数的方法，焊件在装配与定位时要采用减小焊后变形的措施（如，反变形法要采用多大的变形量等），在焊接过程中要采用什么样的操作手法（如，采用灭弧法操作时，挑动的是手腕，而非手臂）等等。这一些经验数据及经验手法，在训练时教给学生，使其养成正确规范的操作习惯。示范操作演示以形象的语言，熟练而规范的操作动作，为学生掌握专业课操作技能打下良好的基础。 

        2. 参观教学法。教师要根据教学内容和目的，组织和安排学生到焊接单位进行参观。在参观过程中，要注意以下内容，主要有焊接材料、焊接操作、焊接方法、焊接工艺、焊接设备与工具、以及焊接检验等方面。参观时，教师针对学生提出的问题，联系书本的知识，给予现场解答，使学生对所学焊接知识进一步加深理解，丰富学生的实践经验，培养学生的理论联系实践的能力。深入了解焊接技术在生产现场的实际应用、焊接技术专业发展现状、企业和社会对焊接人才的需求情况。

        3. 讨论教学法。教师要根据教学内容和目的，提出问题或由学生提出问题，组织学生互相讨论。讨论时，教师要善于启发引导，既要鼓励学生大胆地发表意见，又要抓住问题的中心，把讨论引向深入。讨论结束时，教师要进行总结，对讨论中的不同意见，要进行辩证地分析，作出科学的结论，也可根据实际情况，提出需要进一步探讨的问题。比如在学习板平对接和立对接焊的课题时，将学生分组进行，一般6～8人为一组，每个小组集体讨论制定焊接工艺。教师根据每组制定的工艺措施来现场评价方案的可行性，并分别给予合理的建议，每小组根据焊前制定工艺独立完成。最后教师根据各组的焊接质量给予评价，指导学生练习，克服操作中的随意性，使操作技能训练趋于规范化和稳定焊接质量，学生再进行讨论总结，写在卡片上，并将卡片固定在焊位上，学生按照制定的工艺卡进行操作，不得随意更换工艺卡中的工艺参数。进一步提高学生质量意识，培养良好工艺作风，形成一种学习——应用——检验——再学习的教学模式。同学之间会形成一种学、比、赶、超的学习氛围。

        三、客观、公正、合理地评价学生的实习效果

        如何客观、公正、合理地评价学生学习的效果是实习教学至关重要的一个环节。在职业技术教育中，学生的操作技能水平、运用知识的能力和创新能力的发展情况等应该是衡量的主要标准。采用技能和理论相结合的考核方法，以技能考核为主，学生完成能够体现若干项操作技能水平的工件加工或调试、维修，同时解答与技能考核相关的理论问题和必要的计算，对考核中出现的技术问题能够独立解决或者提出具体的解决方案，还可以对考试件的加工方法、工艺、使用工具及工件本身等方面提出技术改进的设想，真正反映出学生的综合能力水平。

        每个模块实习结束由实习老师进行考核评分，考核内容包括多个维度：实习态度，敬业精神，服从意识，吃苦耐劳精神，团队协助精神，守纪情况，技能达标情况等，能有效地促进学生的管理，既能减少学生违规违纪现象，又能促进其技能的学习，提高其动手能力。

        严格的管理是靠科学的评价来作保证的。学生在实习期间表现怎么样，不是靠老师随便下评语的，必须有严格的考核过程，每一过程都有严格的考核，并有记录。每一记录都应该能够真实地反映出学生的具体实习情况。

        总之,我们应立足技工教育,为劳动力市场培养有用、实用、够用的复合型人才,努力适应社会发展的需要不断提高教学水平。

参考文献

[1]职业教育学研究新论。北京:教育科学出版社,2007.1

[2]浅谈职业学校实行一体化教学的必要性。职教论坛，2007.1