焊接技術的發展精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇焊接技術的發展，期待它們能激發您的靈感。

篇1

【關鍵詞】中國，焊接，制造，技術

焊接是現代制造業中最為重要的材料成形和加工技術之一，焊接制造技術的發展對我國成為制造強國有著極為重要的意義。對近年我國焊接制造技術中幾個主要領域的最新進展進行總結和分析，提出未來焊接制造領域的發展策略建議。由于鋼材仍將是未來較長時間占主導地位的基礎結構材料，應加強新一代鋼材焊接冶金理論的研究及高品質焊接材料的發展；我國是世界最大的電子產品制造國，加強無鉛連接材料及無鉛封裝技術的研究是發展無鉛電子技術的唯一途徑；以激光束、電子束為代表的高能束流焊接技術可大幅提高焊接生產效率，我國應加強其在裝備制造業中的研究和應用；對焊接熱過程的數值模擬，可為深入理解焊接過程中的復雜物理現象提供重要的理論依據和基礎數據，近年來我國在焊接熱過程、殘余應力與變形以及焊接冶金等方面的數值模擬研究方面也取得了顯著進步，應加強應用技術的研究；自動化焊接和智能化焊接是實現高效焊接制造的重要手段，應加強其集成應用技術的研究；我國應加強焊接結構完整性評價技術的研究和應用，這是確保焊接結構可靠服役的重要前提。

焊接是一門重要的基礎工藝，它的發展依托于現代科學技術的發展。焊接技術誕生至今僅有百余年的歷史，但是它的發展卻是十分迅速的。20世以來，尤其是近二三十年隨著科學技術的空前發展，各種新的焊接技術層出不窮，等離子物理、電子束、紅外線、真空、超聲、聲學、微電子等現代科學技術的新成就都在焊接上獲得廣泛應用。新技術的應用奠定了焊接技術發展的基礎，增強了焊接技術的能力，擴大了焊接技術應用的范圍。目前，已經形成了幾十種各具特色的焊接方法。焊接技術已經在能源、交通、化工、機械、特種設備、電子、航空航天、石油等諸多領域得到廣泛的應用。可以說，現代科學技術的新成就日益滲透到焊接領域，促進了現代焊接技術的快速發展。

從早期的氣焊、電弧焊發展至今天的近百種焊接方法，焊接技術依托于能源科學的進步而不斷前進，當今焊接中已采用了力、熱、電、磁、光、聲等一切可以利用的能源手段。這些不同形式的能源以不同的方式作用于不同的材料上，通過一系列熱力學、冶金學和力學相互作用過程制造出各種工程結構和零件。人們對這個過程進行不懈探究，衍生出獨具特色的焊接冶金學、焊接物理和焊接力學等學科，并由此指導焊接材料、焊接制造工藝和焊接結構工程不斷向前發展。

電弧熔化焊仍是目前焊接生產中的基礎技術，保持高效、優質、低成本的焊接過程是人們一直所關注的方向。以激光束、電子束、等離子束為代表的高能束流焊接技術可大幅度提高生產效率，在進行厚板焊接時甚至可以不開坡口直接對接焊，因此近年來得到了較多的重視和發展，尤其是采用激光復合電弧的焊接技術受到了極大的關注。自動化焊接和智能化焊接是提高焊接生產效率和焊接質量的重要手段。目前在核電工程、重容重機、航空航天等行業中，自動化技術的應用主要是通過不同類型的成套焊接專機，而焊接機器人則在汽車整車及零部件、工程機械、鐵路、船舶、航天、一般制造業等行業的焊接生產中有明顯的增長。這二者都依賴于成熟的焊接自動化控制技術。綜合利用機械、電弧、光等物理信息對焊接過程進行控制和檢測，是實現自動化焊接的基礎，同時又可以保證焊接過程向智能化發展。在智能化焊接過程時，機器可在敏銳捕捉焊接特征信號和信息的基礎上，直接模擬焊工進行操作。

對焊接熱過程的數值模擬與仿真，可以為深入理解焊接過程中的復雜物理現象進而實現焊接過程自動化提供重要而實用的理論依據和基礎數據。隨著現代計算機硬件和軟件的高度發展，現在已經能夠通過數值模擬和仿真的方法對焊接熱過程、焊接冶金過程及焊接結構的應力變形等物理化學現象進行求解和分析，預測焊縫組織、性能及焊接結構的應力與變形，并指導焊接生產。近年來在焊接熱過程、殘余應力與變形以及焊接冶金等方面的數值模擬研究方面也取得了長足的進步。

我國焊接材料發展的主要瓶頸，是氣保護實芯焊絲及埋弧焊實芯焊絲的品種和品質滿足不了市場的需求，包括各種不同強度級別的高強鋼焊絲、耐熱鋼焊絲、低溫鋼焊絲、耐大氣腐蝕鋼焊絲、不銹鋼焊絲等。此外，我國還急需研制和生產自保護和堆焊用藥芯焊絲。至于目前國內外廠家推出的無鍍銅焊絲，應該稱為特種涂層焊絲，由于各廠家涂層成分不同和表面處理方式的差異，焊絲的性能也有不同。性能優良的涂層和表面處理工藝，不但起防銹和的作用，焊接時不產生銅煙塵，而且可提升焊絲的電弧穩定性和減少焊接飛濺。目前，國內外廠家對這種焊絲涂層和表面處理工藝仍在不斷改進中，期望這種焊絲與精確控制電弧過渡的數字化逆變焊機相配合，可以實現高效率、低飛濺的大電流CO2焊接，達到相當于藥芯焊絲焊接的工藝效果，是今后的發展方向。

篇2

關鍵詞：焊接；生產現狀；技術

中圖分類號：U671.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0007-01

隨著社會經濟的快速發展，焊接技術也隨之不斷的創新與改革，這不僅有利于我國社會經濟的快速發展，還有效的促進我國制造行業的快速發展，在我國現階段，人們為了推動制造行業的發展，將許多先進的技術應用到制造行業中，焊接技術是制造行業應用較為廣泛的技術，所以，本文就焊機技術的現狀及未來的發展趨勢進行分析與研究，以促進焊接技術在制造行業中快速發展。

1 我國當前焊接技術的發展現狀

在我國現階段，隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平在不斷的提高，我國城市建設及社會發展的主要材料之一就是鋼結構材料，人們對鋼結構的材料質量要求也在不斷的提高，因此在對鋼結構進行加工的時候，對鋼結構焊接技術要進行嚴格的控制，使之達到鋼結構工程設計的相關規定。但是隨著電子信息時代的快速發展，焊接加工技術被廣泛的應用到各個行業中，從而有效的實現了焊接技術的自動化，這不僅加快了焊接技術的快速發展，而且更有效的提高了焊接的施工質量。在現階段，焊接技術已經廣泛的被應用到各個行業中，并且還充分的利用計算機技術對焊接過程中存在的應力變形及相關的問題進行控制。目前，人們已經對焊接技術創新進行了全面的分析與研究，以促進我國焊接技術的快速發展。

2 我國焊接技術的發展特點

焊接技術是一項綜合性很強的工藝技術，焊接技術的發展與現代科技發展相輔相成，近二三十年焊接技術在我國得到了快速的發展，各種焊接技術不斷的增多，真空、紅外線、等離子物理、電子束、聲學微、電子、超聲等現代化科技技術在焊接技術方面得到了廣泛的應用。焊接新技術不僅促進了焊接技術的快速發展，也奠定了焊接技術在制造行業的地位，并且有效的擴大了焊接技術的應用范圍。

在我國現階段，機械制造行業以及其他產業的主要制造技術就是焊接技術，焊接技術廣泛的應用于家用電器、輕工紡織、部件、海洋工程、機車、汽車、船舶、特種設備、橋梁、建筑、礦山、冶金、煤炭、石化、航空航天、核能及電站等我國社會經濟的各個行業中。焊接技術中滲透著現代化的科學技術，有效地促進了我國焊接技術的快速發展。

3 現代工業常用的高效焊接方法

3.1 氣體保護焊

一般以氣體作為電弧的媒介，并且保護焊接區及電弧的電弧焊就是氣體保護焊，依據氣體保護焊焊接效果的不同，分為非熔化極（鎢極）惰性氣體保護焊和熔化極氣體保護焊。

3.2 電阻焊

在兩電極之間壓緊被焊接的焊件，并對其加以電流，使電流流經被焊接的焊件接觸面以及焊件臨近區域產生的電阻熱效應將其加熱至塑性狀態或者融化，使焊件形成金屬結合的一種方法叫做電阻焊。電阻焊一般廣泛的應用于航空航天、汽車、家用電器及電子等行業中。

3.3 螺柱焊接

螺柱焊接一般按照焊接方式不同分為拉弧式和分為儲能式兩種，這兩種焊接方式都是單面焊接。由于螺柱焊接不需要穿孔，所以螺柱焊接不漏氣、不漏水，也不需要對非焊接面進行再次焊接或者加工。

3.4 磁控焊接

磁控焊接技術是近幾年發展的新型焊機技術。磁控焊接一般使用外加磁場控制焊接的質量，磁控焊接具有投入成本低、效益高、耗能少及附加裝置簡單等提點，在國外有“無缺陷焊接”的美譽，所以，磁控焊接技術得到了廣泛的應用，也引起了焊接工作人員的興趣。

3.5 多電弧共熔池焊接

由于一個熔池上燃燒多個電弧，不僅可以提高總的焊接熱量，還可以改變焊接熱量的分布特點，能向熔池及焊接兩側面提供一定的熱量和液體金屬，有效地提高了焊接的速度及焊接的生產質量。

4 我國焊接技術在各個領域中的應用

4.1 在航空航天中的應用

眾所周知，焊接技術性能可靠、焊接質量優良，在航空航天工業中被廣泛的應用，在航空航天工業中焊接技術占全部工時的10%，航空航天領域中50%以上的連接部件使用的都是焊接技術。由于航空航天工業對材料的要求比較特殊，所以在航空航天種焊接技術應運而生，在現階段，高能束流焊接技術及固態焊接技術在航空航天工業中應用比較多。其中在我國航空航天工業中最常用的先進焊機技術是攪拌摩擦焊、電子束焊及激光焊，焊接技術在航空航天技術中被廣泛的應用，促進了航天航空業的快速發展。

4.2 汽車制造領域中的應用

在汽車制造領域中汽車的變速箱齒輪、汽缸、離合器、行星齒輪框架、后橋及發動機增壓器渦輪等部件都使用的是電子束焊接技術；而汽車中的車身拼焊、零部件的焊件及框架結構主要使用的是激光焊接技術；在汽車制造領域中汽車的液壓成型管附件、汽車車門預成型件、汽車地方車身支架、汽車輪轂及發動機引擎主要應用的也是攪拌摩擦焊接技術，由此可見，焊接技術廣泛地應用于汽車制造領域。

4.3 船舶工業中的應用

高效焊接技術在船舶制造工業中具有至關重要的地位，高效焊接技術是一項專業性、技術性很強的系統工程，尤其是二氧化碳氣體有效的保護半自動焊接技術的應用率達到60%～65%，高效焊接技術成為我國船舶制造工業中的關鍵技術之一。現階段先進的船舶焊接技術是保證船舶制造質量、縮短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途徑，也可以有效地提高企業的經濟效益。

5 我國焊接技術的發展趨勢

我國焊接材料的產量在全世界位居首位，但是焊接產品的質量以及高品質焊接材料的生產與世界先進國家存在一定的差距，主要表現在以下幾點：①對焊接材料預處理缺少專業的體系及技術，如對焊接原材料的篩選及檢驗，對焊接材料的混合均勻度及焊接預燒結處理等；②在工作中對于焊條藥皮密實度的改善，就我國目前的油壓式壓涂機的具體工作性能來看，依舊存在很多不完善的方面，比如工作中由于對水玻璃加入量的加大，就會降低藥皮在工作中的實際性能；③在實際的生產車間環境治理方面國外主要是以密閉的方式來進行熔煉焊劑工作中，但是從我國的現狀來看，其主要是使用敞開式的生產方式；④在相關焊劑生產設備的自動化水平方面，對于焊劑的成形以及相關的顆粒度等方面依舊存在很大的差距；⑤在實際工作中的無鉛連接材料以及技術應用方面，就目前我國的實際應用現狀來看，與國際先進水平依舊存在很大差距，相關的釬焊理論與實踐水平只在部分領域取得了一些成績，也就是說，其發展應用的總體技術水平依舊不高，在以后的工作中要特別注意高端焊接產品以及特種助焊劑等方面的應用以提升工作。

6 結 語

在我國現階段，隨著焊接技術的快速發展，在促進社會經濟快速發展的同時，也給人們的生活帶來了便利，但是隨著焊接材料的不斷變化及焊接技術的快速發展，制造行業對焊接技術提出了更高的要求，同時，在現代化的社會中，焊機技術已經進入了數字化的時代，所以，我們應該盡可能地將先進的科學技術及理念應用在焊接技術中，加大焊接技術的研發力度，努力研發新的焊接技術及方法、發現新的焊接材料及焊接設備，進一步提高焊接機械化、安全可靠性及自動化水平，有效地促進我國焊接技術及制造行業的快速發展，提高經濟效益。

參考文獻：

[1] 黃建平，黃永平，肖延江.論我國焊接行業的現狀[J].科技與企業，2012，（1）.

[2] 李曉延，武傳松，李午申.中國焊接制造領域學科發展研究[J].機械工程學報，2012，（6）.

篇3

關鍵詞：焊接技術 發展 趨勢

焊接技術是在高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。焊接技術作為制造業中傳統的基礎工藝和技術，雖然應用到工業中的歷史并不長，但是發展卻非常迅速。短短幾十年間，焊接已被廣泛應用于航空航天、汽車、橋梁、高層建筑、造船以及海洋鉆探等許多重要的工業領域，并且為促進工業的經濟發展做出了重要的貢獻，使得焊接已經成為一個重要的制造技術和材料科學的重要專業學科。焊接技術隨著工業以及科學技術的不斷發展和進步，其發展的趨勢呈現出以下幾個特點：

1 提高焊接生產率是推動焊接技術發展的重要驅動力

連接簡單的構件以及制造毛坯是最初的焊接方式，隨著技術的不斷更新，焊接已經成為制造行業中一項不可代替的基礎工藝以及生產精確尺寸制成品的生產手段。目前，焊接技術最需要的就是有效的保證焊接產品質量的穩定性以及提高勞動生產效率。提高生產率的途徑有二：第一提高焊接熔敷率，焊條電弧焊中的鐵粉焊條、重力焊條、躺焊條等工藝以及埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類，其效果顯著。第二減少坡口斷面及熔敷金屬量，其中窄間隙焊接效果最顯著。窄間隙焊接采用氣體保護焊為基礎，利用單絲、雙絲或三絲進行焊接。無論接頭厚度如何，均可采用對接型式，所需熔敷金屬量會數倍、數十倍地降低，從而大大提高生產率。窄間隙焊接的關鍵是保證兩側熔透和電弧中心自動跟蹤處于坡口中心線上。為解決這兩個問題，世界各國開發出多種不同方案，因而出現了種類多樣的窄間隙焊接法。如果能夠在以下方面取得進展，焊接方法的先進性會得到更高的評價：提高熔敷速度、減少生產周期、提高過程控制水平、減少返修率、減少接頭準備時間、避免焊工在有害區域工作、減小焊縫尺寸、減少焊后操作、改進操作系數、降低潛在的安全風險、簡化設備設置。高效快速優質焊接方法將成為主力軍。

2 焊接過程自動化，智能化

國外焊接技術發展速度快，國內焊接技術發展存在較大差距。工業發達國家焊接機械化、自動化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技術與現代制造技術、焊接科學與工程、焊接自動化與焊接機器人不斷融合，焊接技術已經向自動化，智能化方向發展。焊接過程自動化，智能化以提高焊接質量穩定性，推進焊接自動化進程，學習、吸收、借鑒、提高是十分重要的環節，應加強現有工藝的學習和提高。但是我國目前的工藝大多數都為手工操作，存在一定的局限性。目前我國焊接的自動化率還不到30%，相對而言，焊接生產的機械化以及自動化水平非常低，但是如果能夠在學習的基礎上利用現代的自動化技術進行嫁接改造，往往可以實現一定的突破。20世紀90年代以來，我國逐漸在各個行業推廣氣體保護焊來取代傳統的手工電弧焊，現在已經取得了一定的效果。目前我國在焊接生產自動化、過程控制智能化、研究和開發焊接生產線以及柔性制造技術、發展應用計算機輔助設計以及制造技術等方面取得了很大的進步。計算機技術、控制理論、人工智能、電子技術及機器人技術的發展為焊接過程自動化提供了十分有利的技術基礎，并已滲透到焊接各領域中，取得了很多成果，焊接過程自動化已成為焊接技術的生長點之一。焊接過程控制系統的智能化是焊接自動化的核心問題之一，也是我們未來開展研究的重要方向。

3 熱源的研究和開發

熱源是可提供熱能以實現基本的焊接過程的能源，熱源是運動的。在焊接過程中，熱源以點、線、面等的傳熱方式來傳導熱能。焊接熱源具有如下特點：能量密度高度集中、快速實現焊接過程、保證高質量的焊縫和最小的焊接熱影響區。當前，焊接熱源已十分豐厚，如電弧焊、化學熱、電阻熱、高頻感應熱、摩擦熱、電子束、等離子焰、激光束等。焊接熱源的研討與開拓始終在延續，焊接新熱源的開發將推動焊接工藝的發展，促進新的焊接方法的產生。每出現一種新熱源，就伴隨一批新的焊接方法出現。焊接工藝已成功地利用各種熱源形成相應的焊接方法。今后的發展將從改善現有熱源使它更為有用、便利、經濟合用和開發新的更有效的熱源兩方面著手。改善現有熱源，提高效率方面，如擴大激光器的能量、有效利用電子束能量、改善焊機性能、提高能量利用率都取得了較好成績。開拓更好、更有用的熱源，采用兩種熱源疊加以求取得更強的能量密度，例如在電子束焊中參加激光束等。

4 節能技術

隨著社會的發展，節約能源已經成為各行各業首要考慮的問題，焊接行業也不例外。焊接產業發展節能、環保的焊接已成為必然的趨勢；同時，高效焊接工藝的應用，對提高焊接效率，節約能源消耗意義很大。為了順應節約環保的要求，手弧焊機以及普通的晶閘管焊機正在逐步被高效節能并能夠自動調節參數的智能型的逆變焊接取代，同時為了適應當今淡化操作技能的趨勢，焊接的操作也逐漸趨向智能化、簡單化。像這樣節能環保高效技術在焊接生產中的應用越來越廣泛。

5 新材料，新技術發展

材料作為21世紀的支柱已顯示出幾個方面的變化趨勢，即從黑色金屬向有色金屬變化；從金屬材料向非金屬材料變化，從結構材料向功能材料變化，從多維材料向低維材料變化；從單一材料向復合材料變化，新材料連接必然要對焊接技術提出更高的要求。新材料的出現成為焊接技術發展的重要推動力，許多新材料，如耐熱合金，鈦合金，陶瓷等的連接都提出了新的課題。特別是異種材料之間的連接，采用通常的焊接方法，已經無法完成，固態連接的優越性日益顯現，擴散焊與磨擦焊已成為焊接界的熱點，比如金屬與陶瓷已經能夠進行擴散連接，這在以前是不可想象的，所以固態連接是21世紀將有重大發展的連接技術。新興工業的發展迫使焊接技術不斷前進，焊接新技術更迅速地投入使用可以提高產品質量和性能。任何一個重要的新技術、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），無不與焊接工藝相關。這說明逆變焊機產品的技術競爭焦點已經開始從電源技術、控制技術轉移到焊接工藝性能方面。熔化極氣體保護焊逐漸取代手工電弧焊將成為焊接的主流、逆變焊機、智能機器人、振動焊接技術、激光復合焊和低應力無變形焊接新技術――LSND焊接法等，這些節能環保高效技術廣泛應用于焊接中。

6 機械化，自動化水平提高

想要很好的完成焊接工作，得充分做好準備工作，包括焊工個人業務熟悉、工件準備和焊接設備的準備等。因此人們也逐漸重視起了焊接設備（電焊機）的放置車間即準備車間的改造。提高準備車間的機械化，自動化水平是當前世界先進工業國家的重點發展方向。如用微電子技術改造傳統焊接工藝裝備，是提高焊接自動化水平的根本途徑。將數控技術配以各類焊接機械設備，以提高其柔性化水平；焊接機器人與專家系統的結合，實現自動路徑規劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能。簡單來說就是數字化控制：把“粗活”做成“細活、快活”。

焊接技術自誕生以來，一直受到很多學科最新發展的影響和引導，在新材料以及信息科學技術的影響下，出現了數十種焊接的新工藝，并且使得焊接工藝正從手工焊向自動焊以及智能化過渡。焊接技術進步的需求是在經濟和社會等多方面因素影響下形成的，這顯著地促進了高效材料和設備的開發以及自動化技術的應用，規模生產和專業化生產開創新局面，高效快速優質焊接方法成為主力軍，一個明顯的趨勢是在傳統焊接過程中使用更先進的控制和監測技術。焊接新方法和先進材料技術的引入，提高了焊接技術的水平，同時也提出了新的挑戰。國外專家認為，焊接作為一種精確、可靠、低成本并且采用高科技連接材料的方法，到2020年仍舊是制造業的重要加工工藝。我們廣大焊接工作者任重而道遠，務必樹立知難而上的決心。抓住機遇，為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。

參考文獻：

[1]李洪濤.淺析中國焊接技術的現狀與發展[J].黑龍江科技信息，2009（05）.

[2]郭新軍.中國焊接技術的發展趨勢[J].才智，2010（31）.

[3]陳字剛.現代焊接技術的應用與發展[J].大連鐵道學院學報，1987年01期.

[4]鄭國禹.機器人焊接技術在薄壁鋼質特種車輛上的應用研究[D].重慶大學，2008年.

篇4

關鍵詞 船舶焊接技術；焊接工藝；節能環保；機械化；自動化

中圖分類號 U671 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）092-0180-02

隨著中國經濟的快速發展，作為現代工業技術的基礎技術的造船焊接技術是評價造船質量的一個重要指標，焊接的工時和成本在船體建造中占整個船體建造工時和成本的30%至50%，焊接效率直接影響到造船周期和船舶建造成本。因此，充分認識到的發展和應用焊接技術的應用現狀，深刻分析當前存在的主題要問題，并采用新技術，加快發展的步伐是擺在世人面前的重要課題。

1 船舶焊接技術的應用現狀

經多年發展的動力積蓄，船舶焊接技術在國際船舶工業結構調整的浪潮中抓住機遇，在生產技術的生產數量，生產效率等方面得到了很大的提高，實現了跨越式發展，在國際航運業中占據越來越重要的位置。船舶焊接工藝實現發展和進步，在造船業的焊接工藝的應用水平不斷提高，焊接材料，焊接設備和焊接方法，實現了不斷更新，在造船行業的發展起著重要的作用。

1.1 焊接方法實現不斷優化

隨著焊接工藝以及焊接設備和焊接材料，先進的開發，焊接方法也進行了改進，得到了優化發展。現在被廣泛應用的CO2氣體保護角焊縫角焊自動或半自動的方法大大提高了焊接的效率，促進船舶工業的快速發展。

1.2 焊接材料更加優質化

船舶焊接工藝的逐步推進，更接近國際化的發展方向，焊接材料也將被更新。當前，國內造船過程中，主要使用的電極，CO2氣體保護焊絲和埋弧焊焊接材料的焊接材料。其中，當建造的船體，普通的手動重力焊接桿和高效鐵粉電極的電極。一般分為不同的實芯焊絲和藥芯焊絲CO2氣體保護電弧焊接制造工藝生產的目的，一般分為普通藥芯焊絲，金屬芯藥芯焊絲氣體保護焊和垂直通量芯線。金屬芯藥芯焊絲具有良好的性能，開發和利用國際先進船廠的競爭。此外，埋弧焊焊接材料是一種已經被下的青睞，造船業，焊接材料，它的工作環境，并確保在造船行業使用的焊材焊接縫隙的質量比。逐步優化國內焊接材料的發展正在迅速減少，國內各大船廠手工焊條，焊接材料生產和應用的不斷更新和發展。雙絲埋弧自動焊接，如國內焊材逐步替代進口焊材金屬粉芯藥芯焊絲本地化，藥芯焊絲用量穩步增長，繼續優化其性能。

1.3 焊接新工藝得到應用與推廣

重要的國內船廠積極學習國外先進技術，引進外國飛機的子裝配和焊接生產線，自動焊接單面焊雙面成型的新技術，同時，使用半自動或全自動的平面焊接的船體分段的體系結構氣漸漸保護角焊接工藝。CO2氣電垂直自動焊工藝在船上臺大折疊，焊接垂直的煤層已被廣泛使用，可以使可達15 cm～30 cm的穩定接縫牢固地焊接在一起，使焊接效率大大提高，遠遠性能超過舊的技術。

1.4 焊接設備逐步機械化、自動化

焊接過程中，焊接設備更換的進展迅速，逐步淘汰原來的旋轉式直流弧焊機，CO2氣體保護焊機可廣泛的應用，這是一個長期的經濟價值的新設備。目前，國內各大船廠的應用SCR CO2氣體保護焊，焊接技術的改進，逆變CO2氣體保護焊應用程序的頻率逐漸提高。 CO2氣體保護焊機的應用和推廣，可以減少焊接耗材，降低了焊工的數量，降低成本的焊接工藝，提高焊接效率的焊接工藝的發展，有著深遠的影響。

2 焊接存在的問題及缺陷

2.1 氣孔

焊接時熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來形成的空穴就是氣孔。焊接中存在氣孔，會降低焊縫的強度，破壞焊縫的密封性，焊縫的有效面積減小。一般在兩種情況下生成并分為兩類：一是在高溫下溶解在液態金屬中，氣體的突然下降的溶解度，如氫氣，氮氣等，二是溶解在液態金屬的氣體，如CO等。主要是因為芯銹蝕或藥皮變質，剝落；焊條或焊劑未烘烤；焊傘邊緣不潔，存在水分、油脂和鐵銹；保護濕氣體污染或交通，焊接電流過大、電壓太高、太長電極伸長率；焊接太快。

2.2 咬邊

焊接時焊接參數選擇不當或操作工藝不正確，當焊接金屬沒能填滿母材焊趾或焊根的熔化凹槽時，使焊縫邊緣留下的凹陷稱為咬邊。咬邊使母材金屬接頭的有效工作界面減少，從而在咬邊處造成應力集中，減弱了焊接接頭的強度，承載后有可能在咬邊處產生裂紋，甚至引起結構的破壞。造成咬邊的主要原因有：焊接電流過大；焊接速度過快或運條不穩，以致沒能加上足夠的填充金屬；在角焊時，造成咬邊的主要原因是運條角度不準或電焊電弧拉得太長等。

2.3 夾渣

夾渣或夾雜物是由于爐渣不干凈，在焊縫金屬中的殘余物。爐渣將焊接接頭的延展性和韌性的降低；尖角渣，導致應力集中，特別是用于淬火傾向較大的焊接金屬，容易產生焊接裂紋，在所說的熔渣風口浪尖上形成巨大的壓力。形成的主要原因是焊件表面，焊接前清理不良（如油，銹等），焊料層之間的清理不徹底，覆蓋潮濕和焊接材料選擇不當，電極；焊縫邊緣有氧切或碳弧氣刨殘留渣，焊接電流過小，焊接速度太快。另外，使用酸電極時，由于電流太小或所輸送的物品和不當形成糊劑殘余物。

2.4 裂紋

焊接過程中或焊接完成后在焊接區域中出現的金屬局部破裂的表現稱為焊縫裂紋。焊縫金屬從熔化狀態到冷卻凝固的過程經過熱膨脹與冷收縮變化，有較大的冷收縮應力存在，而且顯微組織也有從高溫到低溫的相變過程而產生組織應力，更加上母材非焊接部位處于冷固態狀況，與焊接部位存在很大的溫差，從而產生熱應力等等，這些應力的共同作用一旦超過了材料的屈服極限，材料將發生塑性變形，超過材料的強度極限則導致開裂。焊接裂紋可能發生在焊縫金屬內部或外部，或者在焊縫附近的母材熱影響區內，或者位于母材與焊縫交界處。裂紋的存在大大降低了焊接接頭的強度，并且焊縫裂紋的尖端也成為承載后的應力集中點，成為結構斷裂的起源。

2.5 未焊透、未熔合

未焊透是指焊接時接頭根部未完全熔透，抑或是焊件邊緣或者前一道焊層未能充分受熱熔化，熔敷金屬卻已覆蓋上了，造成熔敷金屬未能很好和焊件邊緣熔合在一起。未焊透常出現在單面焊的根部和雙面焊的中部。運條速度太快；焊條角度不當或電弧發生偏吹；坡口角度或對口間隙太小；焊件散熱太快；氧化物和熔渣等阻礙了金屬間充分的熔合等是產生未焊透產生的原因。在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現象稱為未熔合。焊接線能量太低；電弧發生偏吹；坡口側壁有銹垢和污物；焊層間清渣不徹底等是產生未熔合的原因。未焊透和未熔合不僅使焊接接頭的機械性能降低，而且在未焊透處的缺口和端部形成應力集中點，承載后會引起裂紋。

3 船舶焊接三大主要方法及提高焊接質量的措施

船舶焊接工件巨大的，形狀復雜，施工環境差。常見方法有：①自動埋弧焊焊接：普通的單核和雙絲埋弧焊，FCB法，射頻法，FAB法；②的CO氣體保護焊：傳統的CO半自動焊，雙絲自動焊（MAG）、自動角焊，二氧化碳氣體保護單面焊，二氧化碳氣電垂直自動焊；③手工焊條焊接：焊接下游鐵粉焊條電弧焊、深穿透焊、重力焊等等。為了提高焊接質量，需要做好以下工作。

3.1 焊縫的焊前檢驗

焊接縫釘焊接縫間隙、槽和所謂的焊縫錯邊了，定位焊和焊接質量的清潔狀況做好檢查焊前檢查。焊接前檢查內容、精度標準、試驗方法，涉及多個項目，還應注意下面的問題：

1）清除焊縫坡口區域的鐵銹，氧化皮，油污，雜物和車間底漆，并保持清潔和干燥。

2）焊接必須在潮濕，多風或過冷的開放空間進行，反應正確的屏蔽焊接作業區，一般強度船體結構鋼，如焊接環境溫度低于0，材料的碳當量大于0.41%，采取焊前預熱措施。

3）高強度鋼，鑄鋼和鍛鋼船體結構件的焊接，應咨詢有關工藝文件對船舶進行檢查，嚴格執行焊接電弧，定位焊，預熱和焊后保溫隔熱或熱處理等措施。

3.2 焊縫的焊接規格和表面質量檢驗

焊接的焊接規范對接焊縫類型和規模的要求。焊接型對接焊縫、角焊縫、搭接焊縫和塞焊。角焊縫類型分別角焊縫的單面，雙面全熔透角焊、縫交錯斷續角焊、接鏈斷續角焊、縫挖孔焊接。焊縫表面質量檢驗焊接質量的檢驗應首先檢查的項目，即使檢驗和批準后，其內部最終焊縫氣密性試驗的質量抽查。

3.3 焊縫內部檢驗質量

焊縫質量檢查中發現的焊接規格尺寸和表面質量的檢查和修復缺損的完成，并重新檢查和批準。內部品質的焊接，可用于測試射線，超聲波，滲透，磁粉探傷，或其它適當的方法。另外，液壓、氣動、煤油（實際上滲透探傷試驗）也可以被用作內部的焊縫質量檢查裝置。

4 船舶焊接工藝的發展展望

船舶焊接工藝隨著信息技術的發展，仍呈現出較大的發展空間。焊接工藝更加趨向機械化、自動化發展方向，并注重節能、高效的發展模式。

1）焊接工藝的機械化、自動化發展方向焊接工藝機械化、自動化是船舶工業的一大發展趨勢。

2）焊接材料的發展將不斷促進焊接工藝進步。到2010年時，我國已經成為世界一流的造船大國，但不得不承認，在船舶制造中，焊接技術水平相比于日本和韓國等國家，還存在著一定的差距，焊接材料的使用上，還明顯落后于這些先進國家。未來的發展中，應努力實現焊接材料的現代化，以推動焊接工藝的發展。

3）研究機械手、機器人焊接。科學技術的飛速發展，數字化信息技術的日新月異，都將對船舶焊接工藝產生重要影響。 在焊接工藝未來的發展中，相關技術人員也應充分意識到這一點，并大膽進行創新，嘗試研發更高端的、具有引領性的焊接工藝。

參考文獻

[1]通八達，沈建斌.船舶焊接中常見缺陷的形成機理及防止與修正措施研究與探討[J].中國水運，2010，10（11）：119-120.

[2]趙伯楗，曹凌源，鄭惠錦等.船舶高效焊接工藝及裝備[J].國防制造技術，2010，03.

篇5

【關鍵詞】焊接現狀；設備研究進展；材料推廣

1、大型存儲類容器用鋼的焊接現狀

近些年來，隨著冶金裝備的不斷提高，壓力容器用鋼的開發已具備良好的條件。在此背景下，存儲類壓力容器用鋼的開發也十分喜人，無論在品種還是品質方面，都基本實現了系列化。其從開發到應用的周期也大大縮短了，由原來的5至8年縮短至2到3年。一些大型的高參數球罐用鋼原材料已不再依賴進口。

2、大型輸入用鋼的焊接技術進展

在當今全球經濟都快速發展的背景下，石油安全已成為國家經濟安全的一項重大戰略。所謂石油安全，是指石油的供應要在數量和價格上都能夠滿足經濟社會持續發展的需要。保障能源安全的途徑之一是就戰略石油儲備，它可以有效應對短期石油供應沖擊。一般石油儲備基地的浮頂油罐的單臺儲存容積要在10萬礦以上，我國自上世紀80年代以來，已建成的10萬礦以上的浮頂油罐達百余臺。

這種大型的原油儲罐在施工時一般運用了高效大熱輸入焊接技術，因而在采用鋼板時也要與之相適應，采用大熱輸入焊接用鋼板。但是使用大熱輸入焊接會導致接熱影響區的強度和韌性被惡化。對著焊接熱輸入的提高，其強度和韌性也在不斷的下降。因而在焊接過程，克服接熱影響區性能的惡化成為大熱輸入用鋼開發的關鍵。

由于大型儲罐用大熱輸入用鋼的開發對技術有很高要求，并且難度較大，因而在上世80年代伊始，我國5萬礦以上的儲罐，其所用高強鋼皆來自于進口。為使鋼材國產化，武鋼、北京燕山石化公司，以及中通公司等單位，在國內率先開展研制大熱輸入用鋼WH610D2。到本世紀初，已基本實現了大部分的鋼材國產化。

3、壓力容器焊接設備研究進展

3.1窄間隙理弧焊

窄間隙理弧焊在我國的應用由來已久，自1985年從瑞典引進第一臺開始就應用至今。二十多年的生產經驗表明，厚壁容器對接焊的最好選擇便是窄間隙理弧焊。多年來，國內外為提高窄間隙理弧焊效率而相繼推出了串列電弧雙贊窄隙理弧焊，但是一直都未得到普遍推廣。這主要是由于操作難度增加了，并且交流電弧的焊道成形不佳，在應用成很容易引起焊縫夾濟。

而就在最近，美國林肯公司向我國市場退出了一種理弧焊電源，可以對交流波形參數任意控制。這種由計算機來控制的理弧焊電源，能夠促進串列電弧雙贊理弧焊在工藝參數上達到最佳組合，積極推動了串列電弧雙贊窄間隙理弧焊的應用。

3.2焊接工藝監控技術

工藝環節對焊接質量的優劣有很大影響，尤其是工藝時的試驗與評定、實施與監控，以及焊后的檢查這三個環節。其中試驗與評定和檢查這兩個環節，目前國內已具備成熟的方法與標準。但是對于實施與監控環節，在當前仍屬于宏觀失控的狀態。所以，經常會出現因為焊上技能水平不合格，以及工藝紀律未能有力執行，從而造成返修的情況。特別是焊接接頭部位內在性能持續不高的現象普遍存在。在目前的市場經濟條件下，制造產業面臨前所未有的生存壓力，所以在競爭中他們盡可能降低成本或縮短周期。然而焊后的無損檢測卻僅僅是消極的事后控制，其關鍵應當是對施焊過程的質量監控。

伴隨著社會經濟的發展，對焊接質量的要求也越來越高，例如西氣東輸這類龐大的工程，在管道施上和大型球罐安裝時，由于可能造成的事故危害大，因而對質量要求非常嚴格。質量控制單位在對焊接質量進行監測時必須要借助微機監控裝置來完成，從而確保施上質量。

4、焊接材料的推廣應用

4.1開發新型焊接材料

一直困擾工藝過程中的一個難題是不銹鋼材質在打底焊接時背面容易氧化，長久以來的做法是對背面做充氛保護。但是由于有的容器較大、管道較長，有的容器背面沒有充氛空間，這種情況下會造成氛氣的大量浪費卻達不到預期效果，反而使成本增加了。因而新型焊接材料的開發勢在必行。目前市場上推出的藥芯焊贊鋼和鐵粉焊條都是比較好的。

4.2焊接自動化進展

在上世紀80年代中期，一些發達國的焊條量就站到焊材的百分之五十，到本世紀初，大部分歐美國家以及日本消耗的焊條占到焊材比例不到百分之二十。這表明發達國家的自動化焊接在整個焊接上作量中站到百分之八十以上。近些年，在我國部分企業中，焊接自動化和半自動化率達到了百分之七十左右，但就全國來說，整體占有率卻在百分之五十以下。但我們依然可以發現，焊接自動化進展速度明顯加快，預計接下來的幾年就可達百分之七十以上。

4.3焊材品種的更新

由于鋼鐵冶煉和軋制工藝的發展，在今后一段時間里，諸如建筑結構鋼、壓力容器鋼、橋梁鋼、低溫鋼等一些低合金高強鋼，都慢慢朝著“低碳化、微合金化和細晶化”的方向發展，鋼材實物水平將達到國外的領先水平。目前已經有單位和設計院提出，焊縫金屬中的雜質含量應接近鋼材實物水平，其沖擊韌度也要與鋼材實物的水平相當，不能單純按照國家標準選購焊接材料。

4.4環保型焊接材料的推廣

上世紀中期開始，日本就已開始低塵焊條的研制，在研制后的一年內并沒有推廣應用，這主要由于相比同類焊條，其性能較差。到了70年代后期，日本再次研制出了新一代低塵焊條，此次推出的焊條在工藝性能上已接近于同類焊條，并且發塵量也減少了百分之四十左右，從此，低塵焊條在日本開始實用化。

但在上世紀末，日本在造船、橋梁和重型機器時卻沒有使用低塵焊條。這主要由于低塵焊條的價格過高、工藝性能仍稍差、壓涂性能較差、焊接后煙塵依然很高。因而一些歐美焊材企業認為，開發低塵焊條實用價值并不明顯，都沒有進行這方面產品的開發。

我國在70年代就開始研究低塵焊條，但也未能得到推廣應用。因為國內一些單位在實驗過程中得出：大幅度使煙塵發生量降低，對藥芯焊處的其他性能容易造成較大影響。

5、展望

在未來一段時間內，壓力容器焊接技術的發展趨勢主要表現有：新鋼種的焊接工藝完善，

焊接材料朝自動化方向發展，焊接接頭的性能提高，尤其是藥芯焊處的產品比重上升。

焊接技術現代化的一個重要標志即是焊接工藝及裝備的現代化，這也是保證焊接產品高質量的一個重要因素。在今天高新技術飛速發展的環境下，焊接技術應當引進現代高新技術，以此加速實現工藝及裝備的現代化，建立焊接數據庫和專家系統，促進焊接生產實現現代化管理，以及智能控制焊接過程，大大提高焊接技術水平，使焊接質量和生產率也得到提高。

無論是焊接行業的哪個領域，焊接質量和提高以及成本的降低都應該是重視的問題。因而企業應當積極開發和采用先進的現代化焊接技術，并對產品質量加強管理，研制并采用先進的監控技術來確保產品的質量。在焊接質量保證的基礎上，采用現代化管理和先進的技術使成本降低，從而提高企業競爭力。這是未來壓力容器焊接技術的發展方向。

參考文獻