焊接技术的发展范文

导语：如何才能写好一篇焊接技术的发展，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】焊接；无损检测；焊接电源

焊接技术在我国的工业生产中发挥了重要作用，因而越来越受到人们的广泛关注。焊接技术主要是在加热、加压或者加热加压条件下我国焊接技术虽然出现时间很短，但是却给制造业带来了巨大的改变，在短短几十年间，无论是航空航天、交通运输还是建筑桥梁海洋钻井都广泛的应用了焊接技术，因而促使焊接技术逐渐发展为一种重要的技术。

一、焊接生产现状

焊接技术能够实现材料之间的永久性连接，从而实现某种特定功能，现阶段无论是大型的机械设备，还是小型的电子元件都需要应用焊接技术来进行加工，由此可以看出，焊接技术广泛适用于多种生产类别的制造业。我国作为一个工业大国，现阶段国内的钢材产量已经达到世界第一位，逐渐发展为国内钢材产量最高、钢材消费最高的国家，现阶段和未来一段时间内，钢材仍将是我国最重要的结构材料，占有重要的地位，而焊接技术是将钢材加工成为给定功能产品的关键新技术，可见焊接技术的重要性。焊接技术加工成本较低，加工效率高，周期短，适应性强，这些优势使得焊接技术的应用越来越广泛，逐渐发展为国家经济建设与社会发展的关键性技术。

我国的弧焊设备与电源水平正在逐渐接近世界先进水平，并且开始进行内部产业结构调整与产品档次的提升，在逆变式焊接电源、自动、半自动焊机以及高效二氧化碳焊机方面取得了较大的进步。电阻焊方面，我国将研究重点内容放在中、大功率电阻焊机上，电磁兼容技术将更加广泛的应用到焊机与电源中，焊接技术逐渐向着节能、绿色的方向发展。自动化焊接技术在三峡工程、西气东输以及汽车行业的刺激下逐渐发展起来，焊接机器人以及智能型焊接技术与成套生产线设备也逐渐成熟，促使焊接技术的应用领域在逐渐拓宽。

二、焊接技术的发展

（一）焊接材料的发展

我国的焊接材料产量居于世界第一，但是在焊接材料的产品结构以及科技密集度方面仍然和发达国家存在一定的差距，为了进一步提高焊接生产的效率与质量，实现焊接生产的低成本自动化，我国需要不断进行焊接材料生产产业结构调整。现阶段发达国家的焊接生产自动化与半自动化水平很高，达到了焊接工作量的80%，因而西方国家的的半自动化、自动化焊接用焊丝、焊剂生产在焊接材料生产中有着绝对的优势，我国也要根据这一发展优势做好自身焊接生产结构的转变，以适应焊条电弧焊用焊条生产逐渐减少，半自动化、自动化和焊接用的焊丝与药芯焊丝生产比例逐渐增加的发展趋势。

我国现阶段自动焊与半自动焊需要的焊丝生产量仍然不高，而普通焊材如焊条与焊剂431却存在着生产力膨胀的问题，市场上形成了恶性的价格竞争，不利于我国焊接工业的发展。现阶段，我国在保护实芯焊丝与埋弧焊实芯品质与种类上都不能满足市场需求，尤其是不同强度等级的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、不锈钢焊丝等。除此之外，自保护与堆焊用药芯焊丝的生产制造水平不高，产品焊接效果不够理想，有待相关工作人员的继续努力。

（二）焊接技术的发展

1.焊接生产率更高

现阶段，焊接技术发展需要进一步提高焊接产品质量的稳定性，同时也需要进一步提高劳动生产效率。在未来，对焊接技术的改进，主要目的是进一步提高焊接的熔敷率，从而提高焊接效率，同时还可以减少坡口断面和熔敷金属量，在这个过程中采用窄间隙焊接方法效果最为明显。窄间隙焊接是一种基于气体保护焊的焊接方法，采用单丝、双丝、三丝焊接，无论多大接头厚度，都能够采用对接形式，减少需要的熔敷金属量。

2.新型的焊接技术多元化

（1）电阻焊

电阻焊不需要使用焊剂焊条就能够实现焊接，而且操作起来也比较简单，通过电流在焊接焊件接触面以及焊接邻近区域产生的电阻热效应，通过将其加热至塑性状态或者直接融化的方式来实现连接。现阶段，电阻焊的研究逐渐倾向于中、大功率电阻焊，追求更高的焊接效率。

（2）螺柱焊

根据焊接方式层面存在的差别， 可以将螺柱焊分为拉弧式与储能式两种，两种螺柱焊都只能完成单面焊接，螺柱焊无需进行穿孔，所以螺柱焊有着较高的水密性与气密性，对非焊接面无需进行额外加工，适用于容器类结构的焊接加工。

（3）磁控焊接

磁控焊接技术是现阶段新发展起来的新型焊接技术，该项技术应用外加磁场控制熔滴过渡，保证焊接质量，是一种投入成本低、效益高、耗能少并且附加装置简单的焊接方式，在国外被称为无缺陷焊接。

（4）多电弧同熔池焊接

这种焊接技术在一个熔池上燃烧多个电弧，能够通过这种形式全面提高焊接总热量，同时改善焊接热场分布，为熔池与焊接两侧面提供热量与液体金属，获得了更高的焊接速度，保证了焊接质量。

结束语

焊接技术在制造业中发挥了重要作用，因而越来越受到人们的高度重视。在工业制造业领域，焊接技术水平的高低直接反映出了一个国家的工业发展水平。在社会主义新时期，我国的工业发展取得了显著成果，但是焊接技术在实际应用中与发达国家之间还存在不同程度的差距。为了提高焊接技术，促进我国工业发展，需要对焊接技术给予高度重视，继续加强对焊接技术的研究，结合我国工业的实际发展情况，加大科技投入，不断提高我国焊接工艺，带动工业生产，促进国民经济建设。

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，2014，（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，2014，（6）.

[3]李孟良，王海强.自动焊接技术研究[J].科技创新导报，2013，（25）.

[4]唐伯钢.现代钢材进展对焊接材料的挑战及若干建议[J].焊接，2013（12）：20-25.

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1激光焊接技术

1.1同种镁合金的激光焊接。激光焊接作为一种先进的连接技术，具有速度快、线能量低、焊后变形小、接头强度高等优点，得到了人们极大的关注。采用脉冲YAG激光对AZ31B变形镁合金进行对接焊，结果表明，镁合金激光焊焊缝变形小，成型美观，无裂纹等表面缺陷、背面熔透均匀，如图1所示。焊接接头热影响区不明显，无晶粒长大现象；焊缝区由细小的等轴晶组成，如图2所示。在本试验条件下，接头的抗拉强度可达母材的95%以上，实现了镁合金的良好连接。研究表明，激光焊接对焊接工艺参数要求严格，同时镁合金激光焊接过程中易出现裂纹、气孔、热影响区脆化和激光能量吸收率低等系列问题。

1.2镁合金与铝合金的激光焊接。镁铝异种金属可以通过真空扩散焊、爆炸焊、搅拌摩擦焊等方法实现一定程度的连接，但其结合强度并不理想。造成这种结果的主要原因是两种材料焊接时在熔池内部形成了高硬度高脆性的金属间化合物。 SiC颗粒在铸造领域常常与镁、铝合金结合形成复合材料，可以细化材料的微观组织并且全面地提高机械性能；其在表面熔覆的工艺中也经常得到应用。针对SiC的性质及其在镁、铝复合材料中应用研究的基础上，提出SiC作为中间层进行激光镁铝搭接焊工艺，将SiC颗粒作为中间层进行镁铝激光搭接焊，来达到提高镁铝焊接接头性能的目的。对比镁合金与铝合金的直接激光焊接与加入SiC颗粒的激光焊接，其宏观焊缝横截面如图3所示。在相同激光功率条件下，焊接熔池横截面宏观形貌发生了改变。与激光直接焊接相比，加入SiC夹层后熔池内部搅拌能力降低并且镁铝板材界面处熔宽增加。对焊接试件进行剪切试验，结果表明SiC的加入改变了熔池的微观组织，使金属间化合物反应层厚度降低，焊缝的抗剪切拉伸性可达激光直接焊接的三倍以上。

2等离子弧焊技术

2.1同种镁合金的变极性等离子弧焊。等离子弧（Plasma Arc）是一种受到约束的非自由电弧，温度和能量密度都显著高于普通电弧，是一种高效的焊接方法。采用变极性等离子弧焊接镁合金时，可以在背面无垫板的情况下实现对接接头的连接，具有熔深大、焊前准备少、焊接质量高、工件变形小及焊道数目少等优点。图4为变极性等离子弧焊接镁合金AZ31B的接头宏观形貌，接头成形美观，背面熔透均匀。焊接接头没有明显的热影响区，焊缝组织均匀，晶粒细小，如图5所示；经测试焊接接头拉伸强度达到母材的95%以上。

2.2镁合金的变极性等离子弧缝焊。采用变极性等离子弧焊对5mm厚的镁合金板材进行了缝焊，工艺原理图如图6所示，焊缝的宏观照片如图7所示，从焊缝的宏观组织图看，上面镁板具有变极性等离子弧小孔焊的工艺特征――背面熔透均匀，接头的上下表面熔宽尺寸变化小，这将有利于减小应力集中，改善接头的性能。这种方法不仅提高了中厚度镁合金板材的焊接质量，还简化了生产流程、提高生产了效率，适用于大批量生产。

3低能耗激光诱导增强电弧复合焊接技术

低能耗激光诱导增强电弧复合焊接技术是在发现小功率激光诱导增强电弧的现象及规律的基础上，通过揭示小功率激光诱导增强电弧的多条件耦合及其物理本质，突破小功率激光诱导增强电弧的系列关键技术，发明出的一种低能耗激光诱导增强电弧焊接技术。目前采用该技术已成功实现了镁合金之间及镁合金与异质材料之间的优质高效连接，开发出了配套的镁合金专用低能耗激光诱导增强电弧复合焊接设备及系列焊接材料。

3.1同种镁合金板材的焊接。采用低功率YAG激光-电弧复合焊接镁合金板材，焊接原理图如图8所示。试验发现，激光-电弧复合热源焊接镁合金焊缝成型良好，无气孔、裂纹等缺陷。在相同的焊接条件下，采用复合焊接方法获得的焊接熔深可达激光单独焊接的4倍，氩弧焊的2倍，如图9所示。焊接接头的拉伸强度达到母材95%以上，疲劳强度与母材相当，能够满足车辆结构件实际应用中对焊接接头动、静载荷的要求。

3.2同种镁合金薄板的焊接。

目前研究的镁合金焊接板厚都在1.5mm以上，并且针对薄板一般都采用搭接焊的方式。而对于1mm以下镁合金薄板对接焊接的研究还很少，这一定程度上限制了镁合金在特定场合的应用。利用低功率激光-TIG复合焊接方法焊接镁合金薄板，通过系列实验确定了复合热源焊接镁合金薄板的最佳参数。在该参数下成功实现了0.8mm镁合金薄板的对接焊，单面焊双面成型，焊缝成形连续、美观，如图10所示。对焊接接头进行拉伸强度测试，结果表明低功率激光-TIG复合焊接得到的AZ31-AZ31及AZ31-AZ80对焊接头拉伸强度相比单TIG焊接大幅度提高，达到AZ31母材强度的95%以上。

镁合金焊接技术的应用及展望

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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：焊接技术；激光焊接；发展趋势

1 引言

焊接技术是一门非常重要的基础工艺学科，它的发展离不开现代科学技术的支持。焊接技术虽然起步时间并不长，但是它的发展速度是不容小觑的。在近些年，随着新材料、新能源的不断出现，焊接技术如雨后春笋般飞速发展。新技术的采用给焊接技术的发展奠定了良好的基础，加强了焊接技术的工艺能力，同时也使焊接技术的应用范围扩展至生活的方方面面。新技术、新思想已逐步渗透至入焊接，使焊接技术更上一层楼，发展的更迅猛。

2 我国焊接技术的发展现状

2.1 较长焊缝和厚板焊缝的焊接技术落后

在对钢板进行焊接的过程中，长焊缝和厚板的焊接是不可避免的。焊接技术水平的高低、焊接的效率以及焊接质量深深影响着产品的质量以及产品的成本。除此之外，厚板的对缝焊接、箱形零构件的整体焊接以及T型焊缝的焊接等的工作量是非常巨大的，对焊接技术要求十分严格。在焊接的过程中，焊缝第一层采用的是表面声波（SAW）焊接技术。这种方法产生的垃圾废渣不易清理。所以，焊缝的第一层通常采用表面声波（SAW）盖面和熔化极气体保护焊（GMAW）打底相互结合的工艺来进行处理。使用这种方法的一个缺憾是焊接效率提高受限。在T型焊接和厚板相互对接的焊接过程中通常采用的是碳弧气刨清根工艺技术。这种技术能够使焊缝进行全熔透的焊接，但是增加了加工成本，也对焊接工艺人员的身体和焊缝质量造成影响。

2.2 焊接技术自动化水平不高

一个国家要想发展强盛，必须依托于工业现代化、加工自动化。只有这样生产的产品才能节约加工成本，给社会创造出更多的福利。通过调查显示国外的焊接自动化水平已经达到80%，而我国的焊接自动化水平最多只占30%。绝大多数的焊接依旧是采用手工焊接来实现的。这就不可避免的拉开了我国与国外技术上的差距。随着焊接件向重型化、大型化、复杂化的发展趋势，手工焊接一定会成为发展生产的绊脚石。若想取得工业的迅速发展，自动化的焊接发展方向是必然的选择。

2.3 焊接构件易产生冷热裂纹

冷裂纹指的是焊缝在冷却的过程中，如果温度下降到马氏体转变温度范围以下，焊缝就会在焊接后立即出现。这种焊缝通常也叫做延迟裂纹。这种冷焊缝形成的必要条件是：焊缝接头处存在扩散氢、具备淬硬组织、拉伸应力较大并且密集。而热焊缝是在高温状态下产生的，又称之为结晶裂纹或高温裂纹。这些裂缝容易出现在裂缝的内部，也易出现热影响区。热裂纹的形状主要有横向裂纹、弧坑裂纹、纵向裂纹、根部裂纹等等。热裂纹是由力学和冶金制造过程中的因素一起作用才产生的。它形成的主要原因是由于焊接池中的低熔点共晶和杂质共存致使晶体偏析。这样裂纹的强度就非常低，极易产生裂纹。

2.4 焊接人员的专业技术水平不足

焊缝技术直接影响产品的质量以及整体钢结构的业务流程。钢结构产品被应用到了几乎所有领域，了解焊接的相关技术是对技术操作人员的基本规定。要求操作人员熟练掌握自身业务水平是对其的最起码的要求。而我国的焊接技术人员对业务水平了解的太少，与对行业需求存在非常大的距离。

3 我国焊接技术的发展前景

为了积极促进我国焊接技术的发展，使其满足我国市场发展的需求，通过分析我国焊接技术的发展现状，能够推断出我国焊接技术主要会从以下几个发展方向进行。

3.1 磁控焊接技术

磁控焊接技术属于新兴的焊接技术。它主要是通过磁场来实现焊接。它的投入成本非常低、装置也比较简单、耗能非常少、效益比较好。通过常年对磁控焊接技术的研究发现了磁控对电弧焊电弧状态的影响。外加磁场对焊接母材的熔化与焊缝的成形有非常大的影响。利用电磁搅拌技术能够改变金属结晶过程中的热量传递过程，进而使结晶方向发生变化。通过组织的细化作用，能够使焊缝的一些力学特点提升的更加明显。除此之外还能降低焊接过程中缺陷的敏感性。鉴于磁控焊接技术的优点，这必定是其中的发展方向之一。

3.2 低温焊接技术

由于我国地理环境的特殊位置，冬季寒冷时节持续时间相对较长，这就考验着低温环境下焊接技术的性能。近些年来，各个相关学术组织都在积极的解决应对冬季低温焊接的问题以及施工的临界温度的取值问题。

例如我国在冬季完成了“鸟巢”万吨级以上的刚结构件的焊接工作。冬季进行焊接作业时影响焊接的因素主要有操作员的工艺水平、焊机的效率、材料的性能、焊法的熟练程度以及环境的作用。仅仅考虑这些因素中的某一项或某两项是不全面的，是无法做出正确评价的。综合考虑这些因素的影响，“鸟巢”在低温作业环境下取得了显著成果，并以此确定了低温焊接的临界温度为150°C。低温焊接能够缩短工期，为企业带来巨大的经济效益。由“鸟巢”焊接任务中获得的低温焊接经验技术必将应用于实践。

3.3 建立合理的焊工资格认证体系

现代钢结构件的焊接过程具有工程量复杂、焊接对象多样化、施工环境多变、市场竞争白炽化等特点。进行焊接作业时涉及到焊接工艺的编写、工程技术参数的评定、焊接件的检修等多种情况。除此之外，焊接过程的焊接点比较多、焊接面比较广、战线比较长。因此，这就对焊接人员的技术提出了严格的要求。使其发挥聪明才智和自主创造性向管理人员提出了巨大的挑战。培养焊接技术方面的专业性应用人才具有重要的现实意义。这就要求社会机构各方面建立完善的焊工资格认证体系。认真的培养焊工人才，同时加强焊工的资格认证对我国的焊工人才培养是一个正确的人才培养模式。同时这也是社会发展的必然趋势。这种制度的建立在一定程度上能够促进焊接技术的迅速发展、提高焊接工艺的整体水平。

3.4 电子焊接技术将被激光焊接取代

激光束经过聚焦后，激光焦点处的能量密度高达10～100W/cm并且加热的范围甚至小于1mm。如果将此技术应用于焊接方面，那将会给焊接工业带来巨大的变革。一方面可以提高焊接的速度，另一方面还可以减小接头处的变形以及减小应力集中。激光焊接术达到的焊接精度比较高，是比较理想的焊接技术。激光焊接的一个显著特点是可以进行长距离的焊接，因为激光具有直线传播的特点。除此之外与电子束相比较而言，激光束的优势显而易见。第一，激光焊接不需要真空环境，节约了设备上的成本投入；第二，激光束不会产生X射线，对人体不会造成伤害，不需要专门的防护用具；第三，激光焊接的生产效率比较高。因此，激光束在不久的将来应该会取代电子束成为焊接主流技术。

4 结束语

我国焊接技术水平同国外发达国家相比差距仍然比较巨大。这就要求我国焊接技术人员积极探索、总结经验，积极加强焊接技术的学习与创新。一方面要提高焊接的质量，另一方面更要加强焊接自动化水平技术的提高。只有这样我国的焊接技术才能领超世界强国，排于前列。在新时期我们要坦然面对我们自身的不足，寻找自身的发展特点和方向。我们要积极沿着磁控焊接、高温焊接等先进焊接工艺的目标发展。争取焊接技术的更大进步，为我国的现代化建设贡献无穷的力量。

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关键词：专用焊接；转炉；技术；自动化

Abstract: China welding area of the welding process to realize mechanization, automation as the strategic target, has been in various sectors of the development of science and technology into practice, in the development of automation welding production and process control intelligent, research and development and welding production line and flexible manufacturing technology, the development of the application of computer aided design and manufacturing technology and so on, has made good progress. In this paper, this as a brief introduction of.

Keywords: special welding; The converter; Technology; automation

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

我国焊接设备行业形成于五十年代，目前，行业规模已发展到900家以上，产品种类包括交流弧焊机、直流弧焊机、自动、半自动弧焊机、电阻焊机、特种焊机及各类专用成套焊接设备、辅机具等45个系列、150余个品种、1000多个规格。

1.我国焊接技术的发展现状

近年来，国内各大钢厂均在积极进行技术改造，扩大生产规模，引进新设备，以适应钢铁形势的发展，120吨转炉就是其中之一。为此，机械制造业也加快步伐，推行先进的焊接新工艺，以适应转炉容量、参数和炉型的变化，满足转炉新材料的制造要求。与此同时，二氧化碳焊接设备也得到飞速的应用与发展。我公司应用二氧化碳焊接，已成功为莱钢永锋、陕西龙钢等单位制作了多套120吨转炉。下面着重介绍转炉关键部件的焊接技术与二氧化碳焊接工艺发展现状。

1.1转炉关键部件焊接工艺现状

120吨转炉的关键部件主要有炉体、托圈、炉底、水冷炉口等组成，水冷炉口一般为铸件，炉底一般为冲压件。由于炉体、托圈尺寸较大，受运输条件的限制，炉体、托圈一般分体制作，为焊接件。

1.1.1转炉炉体的焊接

炉壳立焊缝采用AUT0一EGW―CNC气电立焊机焊接。焊接时从下向上进行，焊前对焊缝预热，预热温度为100~150℃。根据不同的板厚选择工艺参数进行焊接，焊接工艺参数见表1。

表1 气电立焊工艺参数

环形焊缝和角焊缝采用松下KRII350 C02气体保护焊，多层多道焊。焊前对焊缝预热，预热温度为100～150℃；并且先焊大坡口，然后在焊缝背面用碳弧气刨清根，用砂轮机打磨后再焊小坡口。

1.1.2转炉托圈焊接

120t 转炉是氧气顶吹转炉，托圈是三支点承重，内水冷箱体结构，全部为焊缝联接，托圈内径为Φ6870mm，断面箱形高2000mm，宽800mm，上下盖板厚100mm，腹板厚80mm，箱内筋板厚60mm，托圈箱体分剖分（一）（二）两半体制做，每段重40多吨（如图1），我们把托圈剖分（一）（二）的焊接变形的预防及控制做为重点攻关项目来控制。

图1转炉托圈

在构件组装时，要求点焊长度100mm~150mm，以防撕裂，施焊时，随时监测焊点变化。由于托圈腹板自由度大于翼板，所以采用工字钢I56作支撑加固，将此支撑上、下两层固定在腹板上，两层之间拉筋加固，间距1500mm，此方法有效地控制了箱体向心收缩引起的焊接变形。

由于托圈剖分为半圆箱体形结构，刚度大，板材厚，焊接变形较复杂，如果不采取合理的焊接顺序，产生焊接变形将难以修复。为此，我们采用了如下的焊接顺序。先焊一遍箱体内立筋板，由中间向两边焊，对称分段，反向跳焊。（如图2）

图2 焊接顺序图

1.2二氧化碳焊接设备

CO2气体保护焊是一种高效、优质、低成本的焊接方法。国家早在“七五”期间就将此列入重点推广的技术项目之一。1977年天津焊接研究所在《CO2气体保护焊的应用》一书中指出，CO2焊与焊条电弧焊相比，可提高效率2～4倍，降低成本和节约电能50%以上。

1.2.1 CO2焊接具有较高的熔化速度和熔化系数

1.CO2焊熔敷速度是3～5kg/h，是焊条的1~2.5倍，CO2焊采用细焊丝（φ0.8～φ1.6），有较大的电流。电流密度大（CO2焊100―300A/mm2，焊条10～25 A /mm2）电弧热量集中，不需要为熔化药皮消耗能量，熔化系数比焊条大1～3倍，可提高工效1～2倍。

2.CO2焊采用小截面坡口形式，可使焊缝熔敷金属量减少，等于提高了焊接速度。

3.CO2焊无渣，无须清渣打磨，无需清坡口和换焊条，焊缝成形好，熔深大。CO2焊的辅助时间为焊条辅助时间的50%，由此提高工效0.3～0.8倍。

上述三项可得出CO2焊的工效与焊条电弧焊相比可提高工效倍数是2.02～3.88倍。

1.2.2 CO2焊接具有较低的成本

1.CO2焊可以大幅度节约焊材，由于CO2焊采用小截面坡口，焊缝截面积可减少35～50%，可节约35～50%的填充焊丝。

2.CO2可节约大量电能，CO2焊机与硅整流弧焊机相比可节约用电平均达37%，与交流弧焊机相比可节约用电60%以上。

3.CO2生产效率高，减少了清渣和清根的工序，节省诸多辅助时间和辅助人工。

以上表明CO2焊与焊条电弧焊相比使焊接总成本降低50%以上。

1.2.3 CO2焊接的质量问题

1.CO2焊缝中的氢含量降低，焊缝的抗裂性较好。CO2焊是一种低氢焊接方法，焊缝中扩散氢的含量远远低于碱性低氢型焊条，CO2焊对锈和水分不敏感，焊缝中产生气孔的倾向小于碱性低氢焊条，这也是CO2焊十分可贵的优点，是CO2焊的焊接接头质量可靠的主要原因。

2.采用专门牌号的焊丝增加焊缝金属的掺合金作用，改善焊缝的机械性能，众多压力容器制造单位经过大量的焊接工艺评定实验结果证明CO2焊缝具有良好的综合机械性能。

3.CO2焊的焊缝热影响小，焊接接头的变形小，提高了焊接接头承受有效载荷的能力，这是焊条电弧焊所不及的。

4.CO2焊缝成形好，表面缺陷少。一次探伤合格率高于焊条电弧焊，操作容易，焊工培训周期短。

2.焊接设备的发展趋势

2.1逆变式焊接电源所占比重将越来越大

逆变式焊接电源由于具有焊接性能好、动态反应速度快、动特性好、体积小、重量轻、效率高、焊接速度高、多功能、有利于实现焊接机械化、自动化和智能化的优点，已成为弧焊电源的发展方向。

2.2成套、专用焊接设备

成套专用焊接设备的开发、设计是一个国家技术水平的体现，因此无论从满足国民经济需要，还是我国电焊机事业的发展角度出发，我们都要加强这方面的工作。

我们还应注意到，用户会不断给专用成套设备提出更高的要求，我国的成套焊接设备制造企业不但要在提高技术、设计水平上做出努力，还要在企业质量管理、各种基础件、配套件的选用方面投入大功夫，争取在专用、成套焊接设备方面取得新的突破。

3.焊接自动化技术的展望

电子技术、计算机微电子技术和自动化技术的发展，推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入，促进了焊接自动化技术革命性的发展。

（1）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。我们应开展最佳控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制，以及专家系统的研究。

（2）焊接柔性化技术也是我们着力研究的内容。在未来的研究中，我们将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合，以实现焊接的精确化和柔性化。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，是我们当前的一个研究方向；另外，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，是我们近期研究的重点。

（3）焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分，促进其有机地结合，可大大降低信息量和实时控制的要求。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断能力，建立人机一体的友好界面，使人和自动系统和谐统一，是集成系统的不可低估的因素。

（4）提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制以及优良的动感性，也是我们着重研究的课题。开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态，能探测焊缝坡口、温度场、熔池状态、熔透情况，适时提供焊接规范参数的高性能焊机，并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术。使焊接技术由“技艺”向“科学”演变是实现焊接自动化的一个重要方面。本世纪头十年，将是焊接行业飞速发展的有利时期。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。

总结

在我国专用焊接设备与技术进步的过程中还需要加快对国外先进制造技术的引进步伐，把重点放在消化吸收与发展创新上，立足于发展适合我国国情的焊接自动化技术。相信在今后激烈的市场竞争中，我国焊接界通过重视先进制造技术的发展，并为之不懈努力，专用焊接设备的发展一定能再创辉煌。

参考文献

[1]李刘合，张彦华;激光-电弧复合热源焊接[J];焊接技术;2003年02期

[2]杨惠宁，潘瑞娟;金刚石圆锯片激光焊接的研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2002年02期

[3]马志华;大型转炉托圈焊接工艺分析[J];重工与起重技术;2009年03期

篇6

【关键词】石油天然气 管道 焊接工艺 质量控制 技术人员

随着石油天然气的发展，我国长输管道向大口径、高压力、新材质、高级别的方向发展。同样，随着 X70、X80、X100 等高级别钢的研制与应用也给长输管道焊接工艺带来新的课题。但是要想保证石油化工行业的安全发展就要重视石油化工管道的质量。

1 石油天然气管道焊接工艺概述

1.1 焊接前的准备工作

图1为天然气管道穿越某地纵断面，做好焊接工艺的准备工作可以很好的保障石油天然气的管道安全以及质量。焊接的技术人员不仅仅要详细了解管道工程的施工状况，还要依据这些了解到的数据去制定关于焊接工作的科学焊接方案以及指导书。在焊接的时候需要选择合适的焊接技术，除了这些之外还要谨慎分析焊接的过程当中很可能会出现的一些其他问题，从而进行对应的预警措施以及解决方法。与此同时，还要严格的检查焊接方式、焊接材料以及焊丝，看看他们的质量等问题是不是严格的按照规定还有标准实行的。除了这些，还要评定焊接工艺的科学性。然后依据评定得出来的结果去制定焊接的工艺卡。在准备开工的时候需要对焊工进行考试还有培训，确定各项都合格之后才能正式上岗，这些都是为了更好的指导焊接工作，从而加强焊接的质量，也可以保障建设出来的管道安全度更高。

1.2 焊接的施工阶段

在焊接的施工开始的时候就要严格住哟，这样可以保证焊接的质量，要严格根据规定做好每一步的工作，只有这样才能够让焊接的工作正常进行，让管道修建的工作更加顺利。

1.2.1 根焊打底

管道在焊接之前要使用特殊的坡口机根据要求严格规范加工出V型坡口，然后对坡口的两端进行除锈，使用外对口器管线组对，完成之后用电加热带对他预热，在他完成预热之后才能进行根焊，根焊要使用RMD，然后选择METALLOY 80N1的金属粉芯焊丝进行打底，这样可以使根焊的焊缝均匀，从而预防焊穿。根焊焊接的时候应该注意以下几点：首先，提前对试板试焊进行测试，检查氩气里面有没有掺杂杂质；在焊接的时候要使用防风棚，以便于预防因为刮风而导致的焊接质量；在焊接之前进行的预热必须要达到规定的温度，禁止出现焊接出现裂纹；反复检查焊接质量，及时热焊。

1.2.2 热焊和填充焊接

填充以及热焊要使用自保护药芯半自动焊接方法。采用E81T8-G 焊丝：随时清理由于底层焊接之后存留的飞溅物以及熔渣等等，尤其要注意接口处；还要注意底层焊缝接头以及中层焊缝接头的距离不能低于0.1cm；焊缝的厚度要保持在0.3-0.5cm之间；及时发现问题、反复检查工作、及时清理残留杂质这些都要做到位。

1.2.3 盖面焊接

盖面同样使用自保护药芯半自动焊接方法，选用 E81T8-G 焊丝：焊缝的外观要光滑，颜色要尽可能的接近于管道的颜色，并且要保持过渡自然，争取做到天衣无缝，给人浑然一体的视觉感受；焊缝的宽度要大于坡口两侧大约0.2cm，高度大约是在0.15-0.25cm之间；盖面表层出现的残留物体要及时进行处理，使用合适的方法做好盖面的防腐工作以及保温工作，只有这样才可以禁止发生侵蚀破坏的现象，从而提升焊接的质量；在冬季施工之后，要对焊道进行保温，禁止他有裂纹出现；在焊接施工结束之后，质检人员要严格根据要求对外观进行检查，如果发现问题就要及时的进行处理。

1.2.4 记录工作

焊接管道的时候，焊接的技术人员不仅要根据需求严格遵守焊接工艺指导书实施焊接工艺，还要随时记录好相关的数据。比如说，电焊的电压、电流、每层焊缝使用的材质、焊前的预热和焊后的热处理等。在这里需要注意的一点是，每一道焊缝咋完工之后都要用编号进行标记，方便日后的检查。

2 焊接工艺的质量控制发展分析2.1 建立质量保证体系

焊接技术人员以及单位必须做到质量第一，使用循环工作方法建立QC小组，严格控制焊接技术、方法、材料等因素，并且不断改善不合理的部分，做好事后检查。最重要的就是建立质量考核制度，定期检查，便于及时发现问题，并且解决问题。

2.2 严格控制焊接技术人员和检验人员的专业素质

手工焊接还是管道焊接工艺的主要手段，所以，技术人员的技术以及水平成了首要问题。为了保证他的质量，必须进行岗前培训，各项考试合格才能上岗，还要对他们进行实时培训，以便于及时进入工作状态。检验人员为了保证焊接的质量必须严格检验。然后针对出现的问题对技术人员进行培训，以便于更好的控制日后的质量问题。

参考文献

[1] 隋永莉，薛振奎，赵海鸿.石油天然气金属管道焊接工艺评定标准对比分析[J].压力容器，2006，（06）：1-5

[2] 冯耀荣，陈浩，张劲军，张可刚.中国石油油气管道技术发展展望[J].油气储运，2008，（03）：1-8+62+65

篇7

关键词：制造业；机械；焊接技术

中图分类号： P755.1文献标识码： A

一、我国当前焊接技术的发展现状

焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件，在生产中都不同程度地依赖焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。目前，钢材是我国最主要的结构材料，在今后20 年钢材仍将占有重要的地位。然而，钢材必须经过加工才能成为有给定功能的产品。由于焊接结构具有重量轻、成本低、质量稳定、生产周期短、效率高及市场反应速度快等优点，因而焊接结构的应用日益增多。与世界工业发达国家一样，我国焊接加工的钢材总量比其他加工方法多。因此，发展我国制造业，尤其是装备制造业，必须高度重视焊接技术的同步提高。

当前，随着电子信息化时代的到来，人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中，从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效地加快了焊接施工的工作效率，还大幅的提高了焊接质量。目前，我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中，并且还充分的利用了计算机技术，来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今，在我国焊接技术创新发展的过程中，人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析，进而有利于我国焊接技术的发展。

二、焊接技术的历史发展进程和应用

(一)焊接技术的历史回顾

焊接是一种使工件的原子相互之间发生结合的工艺技术。它通常采用加压或者加热的方法。随着金属的发展使用，焊接工艺最早出现在我国的战国时间。直至十九世纪初科学家发现了氧乙炔焰与电弧之间能产生高温热源，焊接技术才有了迅猛的发展机遇。发展至今天，各种电子束焊接、离子束焊接以及激光焊接术等出现在了大众的视野中。

(二)焊接技术的工艺特点及分类

焊接技术的发展离不开科学技术的创新。焊接技术指的是在高温、高压环境下，用焊接材料将焊接件连成整体的一个过程。如今焊接产品能够达到没有缺陷、机械性能超强的程度。根据焊接过程中金属的熔融状态可以将焊接分为熔焊、压焊与钎焊三种类型。熔焊是将待焊接件的接头处的高温融化之后所采用的加工方法。压焊是通过对待焊接件施压的方法来实现的。钎焊是选用比母材熔点低的材料作为钎料，然后将待焊件和钎料同时加热到一定温度，通过钎料与木材处于液态时的相互流动来实现焊接的方法。

(三)焊接技术的应用范围广

焊接技术已经渗透到了各个行业、各个领域里面。金属、非金属材料的连接几乎都应用到了焊接技术。焊接技术随着科学技术的飞升有了十足的进步空间。尤其是近三四十年以来，各种的新技术、新材料与焊接技术融合实现了技术的提升。红外线、真空、声学等一些科学技术扩大了焊接技术的适用范围。焊接技术已经扩展到了航空领域、能源领域、化工领域等等，这将促使焊接技术更快发展。

三、机械焊接技术

(一)电子束焊接 电子束焊接首先应用在德国，之后逐渐发展成熟。较之传统的焊接工艺，它的能量密度更高，并且热变形较小，应用的范围也较为广泛。

电子束焊接的工作原理是：用电子枪中聚集的高速电子束对工件的接缝处进行轰击，在轰击的过程中，会发生机械能的转变，即动能转化为热能。这样就产生了焊接所需要的热源，利用这些热能，完成焊接工作。

以前，电子束焊接主要被应用于国防、军工工业中。近些年来，这种焊接技术开始在民用工业中推广使用。比如汽车工业的齿轮、电站锅炉等。

(二)激光焊接技术

激光焊接技术是激光加工技术中的重要部分，它是一种高能束的热传导性技术。与传统的焊接工艺相比，激光焊接技术更加快捷方便，同时焊接的质量和稳定性更高，工件产生变形的可能也小，因此被大量投入工业生产。

激光焊接技术主要是利用抛物镜或者凸透镜汇集周围的热量，这时的激光就是一个高温度的热源，将其应用于工件接缝的表面，能够起到焊接的作用。根据工件的不同，激光焊接的方式也有所不同，常用的激光焊接方式是传导焊接和小孔焊接两种。

在航天航空工业中，经常会利用激光焊接技术来进行工件的修复；在汽车制造领域，激光焊接技术被广泛应用于散热器、传动轴等零部件的制造中。随着激光加工技术的不断发展，激光焊接技术的应用领域必然还会扩大。

(三)搅拌摩擦焊接技术

搅拌摩擦焊接技术，顾名思义就是利用摩擦力产生的热量进行焊接，这就决定了它的使用范围，即低熔点的金属焊接。这种焊接技术的自动化水平更高，接头的质量和稳定性更好，并且节能低碳。 在进行搅拌摩擦焊接过程中，会将一个搅拌针焊缝中，利用摩擦力对金属进行加热，让其呈现一种塑性状态，同时金属会形成旋转的空洞，随着搅拌针的不断前移，旋转空洞和塑形金属各自向相反的方向移动，金属在冷却之后，焊接的缝隙密度会更高。

搅拌焊接技术主要用于造船业、航空航天业、建筑业、交通工具等领域。在造船业中，它主要被用来焊接甲板上、船头上的部件；在航空航天业中，飞机的机身、油箱都会用到它；而交通工具领域，火车、高速列车等的车身、交换器等都要用搅拌摩擦焊接技术。

(四)电渣焊接技术

电渣焊接技术是一种利用电阻热进行焊接的技术。它能够一次性焊接钢材、铁基金属等质地较厚的工件，同时生产成本也较低，焊接质量较高。

电渣焊接技术依据的原理是：把电热组作为一种热源，用来熔化金属和木材，之后冷却凝固，使各金属原子之间相互连接。常用的电渣焊技术主要有熔嘴、非熔嘴电渣焊技术，丝极电渣焊技术，板级电渣焊技术等。 电渣焊技术主要被应用于一些特殊的地方或行业，比如铁路各个站点的焊接；鼓风炉壳等厚壁容器的焊接等等。

(五)等离子弧焊接技术

等离子弧焊接技术是一种基于等离子弧切割工业的新型焊接技术。它是一种较为及其精密的焊接技术。 等离子弧焊接技术准确地说应该是“压缩电弧焊接”，它是焊炬将整个电弧进行最大限度的压缩，促使其中的等离子效应加剧，之后电弧就变成了一个具有稳定性、单向性的强大射流热源，温度高达16000K～33000K，然后可以直接进行金属的焊接。通常企业较为常用的等离子弧主要是转移型的和非转移型两种。

(六)超声波焊接技术

超声波焊接技术主要是进行热塑性塑料制品焊接的高科技技术，这种技术焊接出来的塑料制品档次和质地较高，同时生产的成本和效率也就高。 在超声波进行焊接的过程中，发生器会释放出20KHz或者15KHz具有高压性、高频性的信号，通过能量转换系统，可以将这种信号转化为一种高频的机械振动，用于塑料品的工件中。然后通过摩擦力是接口的温度升高，当温度达到工件的熔点时，工件会自动融化来填充接口处的缝隙。冷却定型以后，整个焊接工艺就顺利完成。 超声波焊接技术因为其本身的特性，所以在塑料品加工行业中应用较为广泛，而在机械类加工工业中，应用较少。

四、焊接技术的前景展望

(一)新焊接材料是焊接技术的发展动力

新的焊接材料无疑对焊接技术发起了挑战， 促使焊接技术不断要对新材料实现是的工艺要求。新材料的形式是各种各样的，包括耐热的热合金、陶瓷材料、钛合金金属等等，它们的出现使焊接技术有了长足的发展。尤其是一些异型材料的相互之间的焊接，假如采用常规焊接方法往往是不能实现的。因此新的焊接工艺亟待出现。焊接届的新热点整逐步向扩散焊与摩擦焊的方向转变。固体连接技术将会是新时期发展的重要连接工艺技术之一。

(二)焊接工艺自动化

提高焊接件的产品质量， 提高焊接劳动生产率是焊接技术发展过程中一直存在的一对矛盾问题。这种矛盾要求对焊接工艺须尽快实现自动化控制， 打造工艺过程的自动化进程工艺。随着计算机技术领域的扩展，控制技术的前进以及人工智能方面的发展，焊接自动化有了实现的可能性。有的工艺技术已经渗透了焊接领域中，例如焊机由程序进行控制或者由数值控制等等，在这些方面均取得了一些成绩。焊接自动化无疑是以后焊接技术发展的重要方向和生长点。焊接自动化必将是时代召唤的产物。

结语

由此可见，焊接技术在当前我国社会发展的过程中，已经被人们广泛的应用到了各个领域当中，这不仅有利于我国社会经济的发展建设，还给人们的生活带来了便利。而且为了提高焊接加工工艺的水平和工作效率，人们也将许多先进的科学技术和理念应用到了其中，从而有效的推动我国制造行业的发展。

参考文献

[1]邢万里.浅析我国焊接技术的现状与未来发展[J].科技与企业，2013，22:9.

篇8

[关键词]油田建设 焊接技术 探讨

近些年来，随着我国经济水平的日益增长，科学技术也在不断提高，各种工业科技和水平也在不断发展，焊接技术就是其中重要的一种。焊接在现在知识经济时代，它作为一种重要的、不可替代的金属材料和物质加工成型的手段，也在不断向着高科技化、高精度化、重型化以及大型化方向发展，现在焊接技术已经被应用到各个不同的制造行业，而其技术水平也直接影响到工程产品的质量和效益。在油田建设施工行业，焊接技术也是极为重要的专业施工技术之一，油田建设项目中的各种管道和储罐都需要用到焊接技术，而这些工程量基本上占据了整个油田建设工程量的2/5。从上述分析我们可以看出油田建设项目中的焊接技术和焊接质量与油田项目的工程进度和效益有着直接的联系。下面，文章就油田建设中的焊接技术的应有来进行展开分析和探索。

1焊接技术对油田建设项目的重要性及作用

对于油田建设项目工程来说，其管道和一些存储罐都需要用到焊接技术，由此可见焊接技术对于油田建设有着重要的影响和作用。焊接技术，顾名思义就是在高温及高压的条件下，利用焊接材料，如焊条或焊丝等材料把待焊接的材料和部位连接，然后形成一个整体结构的一种操作手段和技术。这种焊接技术不仅能够解决油田建设过程中的一些器材损耗和毁坏的问题，还能够降低油田建设施工的资源成本的消耗，从而节约了项目工程的成本，进而提高了油田建设工程项目的经济社会效益。由此可见，焊接技术的良好应用和合理的实施对于油田的建设有着不容忽视、不可替代的作用和意义。

2焊接技术在油田建设项目中的应用

在油田建设工程项目过程中常用的有两种焊接技术，主要包括高压缓冲器的焊接以及管道的焊接。下面文章就对这两种不同的焊接技术在油田建设工程中的具体应用进行介绍和分析。

2.1油田建设工程项目中的高压缓冲器焊接技术的应用

对于油田工程中的高压缓冲器之间的焊接主要应用如下：高压缓冲器主要是由两个半缓压求和一些丝头接管相互组装和焊接而形成，这种缓冲器的焊接质量要求非常严格，其焊接技术也较为复杂，因此，在制定相应的焊接技术之前，焊接技术人员就要对其待焊接材料和其焊接特性进行全面的、详细的了解，进而计算相关数据和资料，这样才能选择合适的焊接材料和焊接工艺。此外，对于焊接材料工作人员一般都会选择材质较好的材料，避免出现焊接开裂的现象。由于高压缓冲器的具有的坡口较深、开口较窄的特征，因此工作人员就要使用对接和角接的焊接工艺，这种焊接方法的工作量比较大，而且容易出现气孔、裂缝、夹渣等现象，所以在实际焊接过程中，一定要严格注意并合理的采用相应的容器进行焊接。

2.2油田建设工程项目中管道焊接技术的应用

油田建设工程项目中的管道有很多，因此油田建设管道的焊接工作也不容忽视。管道的焊接技术对施工场地的要求并不是很高，它可以在野外进行实施，也可以根据不同的施工环境、地理环境以及观景度来分别采用不同的管道焊接工艺，而其焊接设备也可以焊接实施地点的不同而不断流动，因此，对于管道焊接来说，其待焊接体积、部位、质量和抗震等因素都是影响焊接质量和效果的重要因素。在实施管道焊接时，工作人员一定要把带焊接管道进行水平固定好，然后再对管道进行全方位的实施，而这些工作对焊接材料、焊接设备以及焊接技术人员配合程度的要求比较高，对施工技术人员的专业水平要求也比较高。此外，为了保证管道焊接水平的质量和效率，可以采取一些措施，如缩短管道口和根部焊接的时间等。而且为了保证油田建设工程的质量，焊接人员也可以通过进行一些模拟焊接训练，并在操作过程中注意其操作技术和技巧，并在不断实践中加强改进，使得其焊接方案和焊接水平能够达到工程建设的要求。

3焊接技术在油田建设中的发展

科学技术的日新月异，工业设施的不断进步，使得工业和制造业的生产制造技术和水平都在不断提高。只有充分的了解技术的发展状况和发展方向，才能更好的学习并引进各种新技术，从而为企业工程带来更为广阔的发展空间和经济利益。对于油田建设工程项目中主要技术之一——焊接技术，它的发展也直接影响到油田建设工程的质量和效果。对于焊接技术的发展方向，我们可以根据近些年来科学技术的发展看出油田建设焊接将会与科学数字化技术结合起来，朝着自动化、半自动化的方向发展，从而实现其焊接工作的智能化。其次，现在国外的有关油田建设方面的焊接技术也可以有选择性的引进，并根据我国油田建设工程的实际情况，来取其精华，改进各种不成熟的弧焊工艺和手工焊盖面技术等相关精细技术，进而提高我国油田建设技术。最后，随着焊接技术运用的普及和加深，我国相关的焊接技术培训机构也会增多，这也在一定程度上推动了焊接技术和焊接事业的发展。

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关键词：激光焊接技术；研究现状；未来制造业

中图分类号：TG456 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0011-02

21世纪是现代科技高速发展的时代，而激光技术作为目前时展中人们所最为瞩目的可击之一，其不仅仅是应用于现代军事领域，同样随着激光技术的日益娴熟以及其本身的制造工艺和应用工艺的普遍化，未来能够在更多的行业得到广泛应用，其中就包括传统制造业。由于传统焊接本身更多是依赖于焊接人员自身的工作经验以及对于焊接目标的目测实现焊接，其往往精度存在一定的偏差性，很难实现高精度项目的作业，而激光焊接无疑能够有效解决这一难题，利用激光技术准确对现有的目标进行准确的焊接，从而大大提升了焊接的准确性和有效性。未来随着工业现代化的迅猛发展，激光焊接技术有着广阔的应用空间。鉴于此，本文主要通过对激光焊接技术的内涵以及分类出发，就目前国内外激光焊接技术研究现状进行综合性、系统性的分析，并由此结合未来制造业发展需求以及激光焊接的特点，对其未来的应用以及发展进行展望。

1 激光焊接技术的内涵及分类

激光焊接顾名思义就是传统焊接技术与现代激光科技的结合，其主要是利用利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，利用激光本身的高度聚焦，在短时间内形成强烈的脉冲，从而对材料进行加工和切割。相对于传统焊接而言，其本身精度更高，更加的灵敏，焊接小了也更高，因而适用于在材料的微小区域进行焊接。激光焊接技术借助于特定的戒指的往复振荡，将其转化为高辐射能量，并且对这一辐射能量进行聚焦，由此超过材料的燃点，最终实现不同材料之间的粘连。

从现代激光焊接的发展现状以及特点来看，其主要分为两类，一是激光深焊接，其主要是通过将大功率激光束直接投射到材料表面，利用热能与光能的转化，从而使得材料在持续照射下软化直至融化；另一类是是热传导焊接技术，与激光深焊接的主要差异在于材料表层的热量通过热传导方式继续向材料内部传送，最终实现使焊接材料合二为一。

上述两种激光焊接其主要是利用了不同能量之间的转换从而实现了对于不同材料的粘连，即实现了焊接。由于激光焊接本身精度更高，更加容易对能量进行聚焦，因而更加容易控制，且能够实现较远距离的焊接，因此其本身的应用更多的是在现代高新技术行业，例如电子器件以及仪表器件等对于焊接精度要求较高的行业，借助于其独特的优点，目前已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。而未来随着现代科学技术的发展以及不断进步，对于激光焊接的应用以及发展也变得更加的多元化，从而形成更多的分类，例如双光束复合焊、激光-MIG复合焊、激光-电弧复合焊等等，他们的出现无疑能够进一步拓宽激光焊接技术的应用领域，提升整体传统制造业的焊接效率和精准度。

2 当前激光焊接技术的研究现状

2.1 国外对其研究现状

由于国外激光技术以及制造业较为发达，因此他们早在上世纪八十年代就已经逐步开始研究以及分析如何将现代激光技术应用在传统制造业中。以欧盟、美国等西方国家和亚洲的日本为例，他们借助于自身发达的科学技术实力以及良好的制造业基础，在政府合理的引导以及财政支持下，激光焊接技术发展非常快速，特别是进入新世纪以后，已经在许多的制造业和其他行业中能够看到激光焊接结束的应用，包括电子工业、造船工业、汽车工业等等，都能够看到现代激光焊接技术的应用。并且，他们为了能够对整个技术进行合理的应用，已经初步形成了焊接技术的行业标准，从而使得其能够在一个合理可控的范围内得到应用。与此同时，为了进一步提升焊接效率，使得激光焊接技术能够更好地应用于现代大型生产，特别是大型制造业以及建筑业，西方发达国家近年来在积极研究如何提升激光焊接的效率，通过大功率激光器的研究，进一步推动和实现大功率激光焊接技术的实现，由此真正将其应用到大型制造业、建筑业甚至是军事领域，进行潜艇以及军舰的制造。

2.2 国内对其研究现状

相对于国外成熟的技术而言，我国指导改革开放之后在开始逐步接触和了解激光技术，而直到上世纪九十年代末才开始逐渐将激光技术与传统焊接应用相结合。目前，激光焊接技术研究在国内走在前列的当属哈尔滨焊接研究所。近年来，其除了进一步拓宽和研发新的激光焊接种类以及设备之外，也在积极模仿以及参照国外研究的最新动向，不断寻求大功率激光焊接技术的突破与发展。而最新的研究成果显示，他们成功克服了国内大型构件的焊接难题，这无疑标志着我国在激光焊接技术领域的重大突破，也为未来大型工程重大应用奠定了基础。

除此之外，目前国内的激光焊接技术研究还集中在激光热丝焊、异种金属焊等领域，他们都是现代激光焊接技术研究的最新课题。而国外在相关研究领域已经取得了突破，特别是德国已经初步掌握了异种金属焊的技巧和方式，而未来我国要想真正熟练的应用以及掌握激光焊接技术，将其应用到更多的领域以及行业内，无疑就必须要攻破上述课题，要进一步完善以及优化激光焊接技术。

总体而言，虽然国内的激光焊接技术与国外目前的研究以及发展进度存在一定的差距，但是随着研究的不断深入，这一差距正在被逐步缩短，未来其必然会被广泛应用于实际生产和生活中。

3 激光焊接技术的发展趋势

激光焊接作为现代科技与传统技术的结合体，其相对于传统焊接技术而言，尤其独特之处并且本身的应用领域以及应用层面更加广泛，可以极大的提升焊接的效率和精度。其功率密度高、能量释放快，从而更好的提高了工作效率，同时其本身的聚焦点更小，无疑使得缝合的材料之间的黏连度更好，不会造成材料的损伤和变形，所以焊接之后也无需进行后续处理。由此，其本身主要是应用于高新技术领域，而未来随着人们对于这一技术的了解以及掌握的不断深入，必然可以应用于更多的行业以及领域。

可以说激光焊接技术的出现，实现了传统焊接技术所无法应用领域，其能够简单的实现不同材质、金属与非金属等多种焊接需求，并且因为激光本身的穿透性和折射性，使得其能够依据光速本身的运行轨迹，实现360度范围内的随意焦，而这无疑是传统焊接技术发展下所无法想象的。除此之外，因为激光焊接能够在短时间内释放大量热量实现快速焊接，因而其对于环境要求更低，能够在一般室温条件下进行，而无需再在真空环境或是气体保护状态下。

经过几十年的发展，人们对于激光技术的了解以及认知程度最高，其也从最初的军事领域逐步扩展到现代民用领域，而激光焊接技术的出现进一步拓展了激光技术的应用范围。未来激光焊接技术不仅仅能够用于汽车、钢铁、仪器制造等领域，其必然还可以在军事、医学等等更多的领域得到应用，特别是在医学领域，借助于其本身的高热量、高融合、卫生等特点，更好的在神经医学、生殖医学等临床诊治中应用。而其本身的精度优势也会在更多的精密仪器制造业中得到应用，从而不断造福人类以及社会的发展。

参考文献

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篇10

关键词：焊接技术 石油工程建设；

我国石油工程技术研究人员为石油行业的发展做出了很大的努力，石油工程建设中的焊接技术取得了很大的进步，特别是研究开发领域得到了较大扩展。科技人员依据市场的需求不断地更新、发展焊接技术，石油工程建设中球形储罐、油气管道、炼化装置等都以焊接技术为依托，焊接技术在石油工程建设发展中起到越来越重要的作用。

一、我国石油工程建设中焊接技术存在的问题

受焊接技术的影响，我国石油工程建设中焊接技术还存在很大的问题，主要表现在：第一，石油工程建设中管道运用非常广泛，在管道施工技术上面临着巨大的困难，特别是大口径管径的焊接工作，由于焊接工艺及其复杂，焊接技术受地理环境等因素的影响，造成焊接技术难以开展；第二，我国石油工程建设中焊接技术装备不完善，很多发达国家的焊接技术已经向自动化焊接形式转型，而我国仍然处于手工焊接和半自动焊接的状态，在全自动焊接工艺上还有待提高；第三，石油工程建设中焊接施工使用的材料性能不能满足工程建设的需要，我国焊接材料生产量特别大，但生产技术比较买落后，产品性能比较差，为了保证工程建设的质量，首先应该保证建设材料的高性能、高质量；第四，焊接施工队伍整体素质偏低。焊接工艺技术要求较高，受文化水平的影响，施工人员对焊接材料的性能以及焊接技术了解不全面，特别是对现代社会要求的全自动焊接工艺技术更加陌生。

二、焊接技术在我国石油工程建设中的应用

焊接技术在我国石油工程建设中应用非常广泛，笔者结合多年工作经验，以油气储蓄中的焊接技术和水下工程中的焊接技术为例，对焊接技术在石油工程建O中的应用做了简单介绍。

（一）油气储蓄中的焊接技术

油气储蓄中的焊接技术分为储罐焊接和油气管道焊接两类，对象不同焊接工艺也存在差异，焊接技术仍然是焊接质量的保证。

1、储罐焊接技术

储罐是石油运输中气体、液体、或液化气体存储的最佳选择，受存储气体的影响，储罐的种类很多如球形储罐、立式储罐等。储罐的焊接方法多种样，受储罐类型的影响，焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊以及气电立焊等，由于技术落后，我国石油工程建设中焊接技术还不能完成全自动焊接。笔者结合多年工作经验对气电立焊和埋弧自动焊做了简单介绍：埋弧自动焊是最早应用于石油工程建设中的焊接方法，这种方法主要运用于正装法施工建设中罐壁和罐底缝的焊接。近几年，我国焊接工艺研究领域取得了显著的成果，倒装储罐自动焊工艺的应用推动了我国焊接技术的发展，此项技术已经在我国各大油田广泛应用，为了提高生产效率，双丝和多丝焊接已经在埋弧自动焊接法中开始应用；气电立焊主要运用于大型立式浮顶储罐的焊接施工中，这种方法的焊接材料使用量较小，主要用来焊接罐壁立焊缝。为了保证焊接缝的美观、质量，很多施工单位在储罐的罐板底、壁板以及罐顶板的焊接施工中运用二氧化碳半自动焊接法，有效地提高了焊接的效率。

2、油气管道的焊接

油气管道的焊接方法主要有纤维素焊条下向焊、低氢焊条下向焊以及药芯焊丝半自动下向焊。焊接效果受气候因素的影响，在气候较差的地区一般采用低氢焊条下向焊法进行管道的焊接，焊接对象是输送酸性气体、对低温韧性要求高的管道。

（二）大力发展自动焊接技术的建议

1、建设焊接技术研究中心

焊接技术作为石油工程建设技术的主要内容之一，必须对其进行统筹规划、全而提升，以此来满足新时期工程建设越来越迫切的技术需求。 建设焊接技术研究中心，以现有的较为成熟的焊接技术试验室为基础，重新对其规划并且整合建立一个机械加工中心，组成六个专业实验室：①水下焊接实验室②性能检测、焊缝理化及金相实验室③无损检测与焊接工艺实验室④焊接结构的完整性以及安全性的全面评价实验室⑤焊缝力学行为、激光一电弧复合备开展在焊接冶金、高效自动焊接技术、特殊条件下焊接实验室⑥焊接自动控制试验室。

2、实施差异化管理

在大部分石油工程建设企业当中，普遍都设有焊接培训中心，一般都是承担企业内部的焊工培训、新焊接方法的学习和运用、焊接工艺试验等实际应用研究性工作。今后焊接技术管理工作的要点是在实际工作中实施差异化管理，突出特色技术。在以后的工作中也将会根据上、中、下游技术需求以及不同地域，在炼油化工、油田建设、海洋工程、长输管道领域，来引导企业走特色焊接技术发展之路。

3、提高技术人员的待遇

人才是一个工程的重点，所以在工程中一定要重视建立一支科研人才队伍，大力支持年青人在岗成才，同时对于一线科技人员也要充分的关心他们，提高他们的待遇和关心他们的职称，让他们能感受到科研管理氛围中的职业自豪感，这样可以达到稳定科研队伍，最终保障企业的健康、长久发展。

三、结束语

焊接技术在石油工程建设中的应用不仅体现在油气储蓄中的焊接和海洋石油工程中的焊接上，石油钻采机械也需要运用焊接技术。总之，焊接技术在石油工程中占据着不可代替的位置，我国焊接技术与国外相比还有很大的距离，技术研究人员应该加强焊接工艺的研究，推动我国石油行业的发展。

参考文献：

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