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我们研制的是添加TiN的Ti(C,N)基金属陶瓷。由于TiC比WC具有更高的硬度和耐磨性,TiN的加入可起到细化晶粒的作用,故Ti(C,N)基金属陶瓷可表现出比WC基或TiC基硬质合金更为优越的综合性能。这种新型金属陶瓷刀具材料的广泛应用是以其成功的连接技术为前提的,国内外对陶瓷与金属的连接开展了不少的研究,但对于金属陶瓷与金属连接的技术研究较少,以致于限制了Ti(C,N)基金属陶瓷材料在工业生产中的广泛应用。常用的连接陶瓷与金属的焊接方法有真空电子束焊、激光焊、真空扩散焊和钎焊等。在这些连接方法中,钎焊、扩散焊连接方法比较成熟、应用较广泛,过渡液相连接等新的连接方法和工艺正在研究开发中。本文在总结各种陶瓷与金属焊接方法的基础上,对金属陶瓷与金属的焊接技术进行初步探讨,在介绍各种适用于金属陶瓷与金属焊接技术方法的同时,指出其优缺点和有待研究解决的问题,以期推动金属陶瓷与金属焊接技术的研究,进而推广这种先进工具材料在工业领域的应用。
Ti(C,N)基金属陶瓷性能特点及应用现状
Ti(C,N)基金属陶瓷是在TiC基金属陶瓷基础上发展起来的一类新型工模具材料。按其组成和性能不同可分为:①成分为TiCNiMo的TiC基合金;②添加其它碳化物(如WC、TaC等)和金属(如Co)的强韧TiC基合金;③添加TiN的TiCTiN(或TiCN)基合金;④以TiN为主要成分的TiN基合金。
Ti(C,N)基金属陶瓷的性能特点如下:
(1)高硬度,一般可达HRA91~93.5,有些可达HRA94~95,即达到非金属陶瓷刀具硬度水平。
(2)有很高的耐磨性和理想的抗月牙洼磨损能力,在高速切削钢料时磨损率极低,其耐磨性可比WC基硬质合金高3~4倍。
(3)有较高的抗氧化能力,一般硬质合金月牙洼磨损开始产生温度为850~900℃,而Ti(C,N)基金属陶瓷为1100~1200℃,高出200~300℃。TiC氧化形成的TiO2有作用,所以氧化程度较WC基合金低约10%。
(4)有较高的耐热性,Ti(C,N)基金属陶瓷的高温硬度、高温强度与高温耐磨性都比较好,在1100~1300℃高温下尚能进行切削。一般切削速度可比WC基硬质合金高2~3倍,可达200~400m/min。
(5)化学稳定好,Ti(C,N)基金属陶瓷刀具切削时,在刀具与切屑、工件接触面上会形成Mo2O3、镍钼酸盐和氧化钛薄膜,它们都可以作为干剂来减少摩擦。Ti(C,N)基合金与钢不易产生粘结,在700~900℃时也未发现粘结情况,即不易产生积屑瘤,加工表面粗糙度值较低。
Ti(C,N)基金属陶瓷在具有良好综合性能的同时还可以节约普通硬质合金所必需的Co、Ta、W等贵重稀有金属材料。随着人类节约资源推行“绿色工业”进程的加快,Ti(C,N)基金属陶瓷必会成为一种大有前途的工具材料。目前,Ti(C,N)基金属陶瓷材料得到世界各国尤其是日本的广泛深入研究,一些国家已在积极应用和推广这种刀具材料,世界各主要硬质合金生产厂家都推出了商品牌号的含氮金属陶瓷。如日本三菱综合材料公司开发的NX2525牌号超细微粒金属陶瓷的硬度达到92.2HRA,抗弯强度达2.0GPa,兼具高硬度和高韧性。我国在“八五”期间也成功研制出多种牌号的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具,并批量上市,现已发展成为独立系列的一类刀具材料。
金属陶瓷与金属焊接的技术方法
在工业加工生产中,切削加工刀具的刀片与刀杆的连接方式有两种:焊接式和机夹式。刀具的刀片和刀杆连接的好坏直接影响刀具的使用寿命。宋立秋等通过实验研究表明:选用焊接式连接刀片和刀杆时,刀具耐用度高;选用机夹式时,刀具耐用度低。由于Ti(C,N)基金属陶瓷属于脆性材料,熔点比金属高,其线膨胀系数与金属相差较大,使得Ti(C,N)基金属陶瓷刀片与刀杆焊后接头中的残余应力很高,加之与金属的相容性较差,使得金属陶瓷与金属的焊接性较差,一般焊接方法和工艺很难获得满意的焊接接头,目前,采用钎焊和扩散焊对金属陶瓷与金属进行连接已获得成功。随着研究的不断深入,又出现了许多新方法及工艺,以下在介绍各种适用于金属陶瓷与金属焊接技术方法的同时,指出其优缺点和研究方向。
1熔化焊
熔化焊是应用最广泛的焊接方法,该方法利用一定的热源,使连接部位局部熔化成液体,然后再冷却结晶成一体。焊接热源有电弧、激光束和电子束等。目前Ti(C,N)基金属陶瓷熔化焊主要存在以下两个问题有待解决:一是随着熔化温度的升高,流动性降低,有可能促进基体和增强相之间化学反应(界面反应)的发生,降低了焊接接头的强度;另一问题是缺乏专门研制的金属陶瓷熔化焊填充材料。
1)电弧焊
电弧焊是熔化焊中目前应用最广泛的一种焊接方法。其优点是应用灵活、方便、适用性强,而且设备简单。但该方法对陶瓷与金属进行焊接时极易引起基体和增强相之间的化学反应(界面反应)。由于Ti(C,N)基金属陶瓷具有导电性,可以直接焊接,对Ti(C,N)基金属陶瓷与金属电弧焊的试验研究表明是可行的,但需要解决诸如界面反应、焊接缺陷(裂纹等)和焊接接头强度低等问题。
2)激光焊
激光焊是特殊及难焊材料焊接的一种重要焊接方法。由于激光束的能量密度大,因此激光焊具有熔深大、熔宽小、焊接热影响区小、降低焊件焊接后的残余应力和变形小的特点,能够制造高温下稳定的连接接头,可以对产品的焊接质量进行精确控制。激光焊接技术已经成功应用于真空中烧结的粉末冶金材料。据报道,Mittweida激光应用中心开发了一种双激光束焊接方法。它用两束激光工作,一束激光承担工件的预热,另一束激光用于焊接。用这种双激光束焊接方法可以实现各种几何体的连接,并且不会降低原材料的强度和高温性能,焊接时间仅需数分钟。该方法可有效防止焊接过程中热影响区裂纹的产生,适用于Ti(C,N)基金属陶瓷与金属的焊接,但对工装夹具、配合精度及焊前准备工作要求较高,设备投资昂贵,运行成本较高,需要进一步提高其工艺重复性和可靠性。
3)电子束焊
电子束焊是一种利用高能密度的电子束轰击焊件使其局部加热和熔化而焊接起来的方法。真空电子束焊是金属陶瓷与金属焊接的有效焊接方法,它具有许多优点,由于是在真空条件下,能防止空气中的氧、氮等的污染;电子束经聚焦能形成很细小的直径,可小到Φ0.1~1.0mm的范围,其功率密度可提高到107~109W/cm2。因此电子束焊具有加热面积小、焊缝熔宽小、熔深大、焊接热影响区小等优点。但这种方法的缺点是设备复杂,对焊接工艺要求较严,生产成本较高。目前针对Ti(C,N)基金属陶瓷与金属的电子束焊接技术还处于实验阶段。
2钎焊
钎焊是把材料加热到适当的温度,同时应用钎料而使材料产生结合的一种焊接方法。钎焊方法通常按热源或加热方法来分类。目前具有工业应用价值的钎焊方法有:(1)火焰钎焊;(2)炉中钎焊;(3)感应钎焊;(4)电阻钎焊;(5)浸渍钎焊;(6)红外线钎焊。钎焊是Ti(C,N)基金属陶瓷与金属连接的一种主要焊接方法,钎焊接头的质量主要取决于选用合适的钎料和钎焊工艺。李先芬等对Ti(C,N)基金属陶瓷与45号钢采用铜基、银基钎料分别进行了火焰钎焊试验和在氩气保护炉中钎焊试验。火焰钎焊条件下,以H62为钎料的接头的平均剪切强度为37MPa,以BAg10CuZn为钎料的接头的剪切强度达114MPa,以BCuZnMn为钎料的接头的平均剪切强度49MPa;在氩气保护炉焊条件下,以H62为钎料的接头的平均剪切强度为37MPa,以Ag72Cu28为钎料的接头的平均剪切强度为51MPa。通过观察和分析钎焊接头的结合情况及剪切试验,表明Ti(C,N)基金属陶瓷具有较好的钎焊性。但由于接头界面处金属陶瓷中存在残余应力,导致剪切试验时均断在金属陶瓷上,且钎焊接头的剪切强度不高。张丽霞等采用AgCuZn钎料实现了TiC基金属陶瓷与铸铁的钎焊连接。近年来还利用非晶技术研制成功了新的含钛合金系,如CuTi、NiTi合金,可以直接用来钎焊陶瓷与金属,其接头的工作温度比用银铜钎料钎焊的要高得多。目前,金属陶瓷钎焊需要解决如何降低或消除界面处金属陶瓷中的残余应力和提高接头强度的问题。
3压焊
压焊时基体金属通常并不熔化,焊接温度低于金属的熔点,有的也加热至熔化状态,仍以固相结合而形成接头,所以可以减少高温对母材的有害影响,提高金属陶瓷与金属的焊接质量。
1)扩散焊
扩散焊是压焊的一种,它是指在相互接触的表面,在高温压力的作用下,被连接表面相互靠近,局部发生塑性变形,经一定时间后结合层原子间相互扩散而形成整体的可靠连接过程。扩散焊包括没有中间层的扩散焊和有中间层的扩散焊,有中间层的扩散焊是普遍采用的方法。使用中间层合金可以降低焊接温度和压力,降低焊接接头中的总应力水平,从而改善接头的强度性能。另外,为降低接头应力,除采用多层中间层外,还可使用低模数的补偿中间层,这种中间层是由纤维金属所组成,实际上是一块烧结的纤维金属垫片,孔隙度最高可达90%,可有效降低金属与陶瓷焊接时产生的应力。扩散焊的主要优点是连接强度高,尺寸容易控制,适合于连接异种材料。关德慧等对金属陶瓷刀刃与40Cr刀体的高温真空扩散焊接实验表明,金属陶瓷与40Cr焊接后,两种材料焊合相当好,再对40Cr进行调质处理,界面具有相当高的强度,焊接界面的抗拉强度达650MPa,剪切强度达到550MPa。扩散焊主要的不足是扩散温度高、时间长且在真空下连接、设备昂贵、成本高。近年来不断开发出了一些新的扩散焊接方法,如高压电场下的扩散焊,该方法借助于高压电场(1000V以上)及温度的共同作用,使陶瓷内电介质电离,在与金属邻近的陶瓷材料内形成了一薄层充满负离子的极化区。此外,由于材料表面的显微不平度,陶瓷与金属间只有个别小点相接触,大部分地区形成微米级的间隙。集结在微小间隙两侧的离子使这些地区的电场急剧升高,此外加电场可增加3~4个数量级。由于异性电荷相吸,使被连接的两种材料相邻界面达到紧密接触(其间距小于原子间距),随后借助于扩散作用,使金属与陶瓷得以连接。
2)摩擦焊
摩擦焊是在轴向压力与扭矩作用下,利用焊接接触端面之间的相对运动及塑性流动所产生的摩擦热及塑性变形热,使接触面及其近区达到粘塑性状态并产生适当的宏观塑性变形,然后迅速顶锻而完成焊接的一种压焊方法。摩擦焊广泛用于同类和异种金属的连接,对于不同类材料陶瓷与金属连接的摩擦焊尚属起步阶段。
3)超声波焊
超声波焊是通过超声波振动和加压实现常温下金属与陶瓷接合的一种有效方法。用此方法焊接铝与各类陶瓷均获得成功,而且接合时间仅需几秒钟。由于此方法的接合能是利用超声波振动,结合面不需要进行表面处理,设备较简单,缩短了焊接时间,其成本比钎焊法大幅度降低。该方法应用于金属陶瓷与金属的焊接还有待于进一步研究。
4中性原子束照射法
中性原子束照射法利用中性原子束照射金属与陶瓷的接合面,使接合面的原子“活化”。物质清洁的表面具有极佳的活性,然而物质表面往往沾有污物或覆盖着一层极薄的氧化膜,使其活性降低。该方法主要是对接合面照射氩等惰性气体的1000~1800eV的低能原子束,从表面除去20nm左右的薄层,使表面活化,然后加压,利用表面优异的反应度进行常温状态下接合,此方法可用于氮化硅等高强度陶瓷与金属的接合。
5自蔓延高温合成焊接法
自蔓延高温合成(SelfpropagatingHightemperatureSynthesis,缩写SHS)技术也称为燃烧合成(CombustionSynthesis,缩写CS)技术,是由制造难熔化合物(碳化物、氮化物和硅化物)的方法发展而来的。在这种方法中,首先在陶瓷与金属之间放置能够燃烧并放出大量生成热的固体粉末,然后用电弧或辐射将粉末局部点燃而开始反应,并由反应所放出的热量自发地推动反应继续向前发展,最终由反应所生成的产物将陶瓷与金属牢固地连接在一起。该方法的显著特点是能耗低,生产效率高,对母材的热影响作用小,通过设计成分梯度变化的焊缝来连接异种材料,可以克服由于热膨胀系数差异而造成的焊接残余应力。但燃烧时可能产生气相反应和有害杂质的侵入,从而使接头产生气孔和接头强度降低。因此,连接最好在保护气氛中进行,并对陶瓷与金属的两端加压。日本的Miyamoto等首次利用SHS焊接技术,研究了金属Mo与TiB2和TiC陶瓷的焊接,试验利用Ti+B或Ti+C粉末作为反应原料,预压成坯后加在两个Mo片之间,利用石墨套通电发热来引发反应,成功地获得了界面结合完整的焊接接头。何代华等采用燃烧合成技术成功地制取了TiB2陶瓷/金属Fe试样,且焊接界面结合良好,中间焊料层Fe的质量百分含量较高时,界面结合优于Fe质量百分含量低的界面结合情况。孙德超等以FGM焊料(功能梯度材料)成功实现了SiC陶瓷与GH4146合金的SHS焊接。目前SHS机理研究尚未成熟,设备开发和应用投资颇大,所以SHS焊接尚未工程化。
6液相过渡焊接法
关键词雨季,焊接,质量,控制
一、概况
广东LNG项目是中国首个引进LNG的试点项目,国家重点示范项目,也是广东省“十五”计划的大型能源基础设施项目。1999年底,项目正式立项。2003年,国家发改委批准了广东LNG项目的可行性研究报告。广东LNG大中型河流穿越工程P1标段,是广东LNG项目质量控制要点。项目包括大型河流穿越5条,施工长度为3.5km。工程采用X65焊管,管线焊接采用半自动焊接工艺,使用AWSA5.1E6010φ4.0焊条和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊丝,管线设计压力为9.2Mpa,输送介质为液体天然气。
虽然该工程是以管线穿越为主,但是管线的焊接质量直接影响整个工程的施工质量。管线焊接场地均为农田、鱼塘,沟渠纵横交错,地下水、地表水十分丰富,场地十分泥泞,空气潮湿,属典型的水网地区施工,施工难度很大。工程2005年3月正式开始施工,管道焊接时期处于广东地区的梅雨季节,焊接质量的控制尤为重要,通过制定合理的质量控制方案,工程焊接超声波检测一次合格率为100%,X射线检测一次合格率为95%,水压试验一次合格。在此对施工中焊接质量控制方法予以简单介绍。
二、对焊接质量进行控制的必要性
焊接质量是采用焊接工艺制造的焊接接头的实用性是否能够满足设计要求。可分为直接焊接质量和间接焊接质量,直接焊接质量包括焊接接头的力学性能,内、外部的缺陷等;间接焊接质量就是焊接过程中能够被感知和检测到的缺陷。在施工过程中,一般无法对直接焊接质量进行控制,所以通常都是通过控制间接焊接质量来控制和保证直接焊接质量的。
三、准备工作
1、焊接工艺
开焊前,现场焊接工程师根据相关规范、设计文件和业主下发的焊接施工与验收规范编制工程焊接工艺指导书,给出合适的焊接坡口、对口间隙、焊接电流、电压、焊接速度等焊接工艺参数。焊接工艺评定合格以后,根据评定结果编制焊接工艺卡,确定焊接材料、焊接顺序、层间温度等等,同时还制定了焊接返修工艺,确定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和应采取的技术措施。
主要焊接工艺参数
焊道名称填充金属直径
(mm)极性焊接方向电流
(A)电压
(V)送丝速度(in/min)焊接速度(cm/min)
根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16
填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32
盖面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30
返修焊接工艺参数
焊道名称填充金属直径
(mm)极性焊接方向电流
(A)电压
(V)送丝速度(in/min)焊接速度(cm/min)
根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15
填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25
盖面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32
2、设备选择
管道焊接设备采用移动焊接车配备米勒焊机+送丝机。在焊接前检查所有的设备,确保运转正常、性能稳定,能够满足现场焊接的要求。同时准备防风棚、焊口加热设备、测温设备等必须的设备和机具。
3、技术准备
选定了焊接工艺、选择合适的焊接设备和机具后,在开焊前,焊接技术人员应对焊接机组的所有操作人员进行技术交底,讲解焊接工艺过程,明确各种焊接工艺参数。
四、过程质量控制
1、质量保证体系
按照公司质量体系文件和业主质量控制要求,建立项目工程质量保证体系,明确各责任人的质量责任,如项目经理、技术负责人、焊接工程师、质检工程师、班组长等。在焊接前对有关员工进行技术交底,明确工程质量要求和施工、验收规范标准。
2、焊接过程
在焊接过程中,现场质检人员和技术管理人员参照相关的施工标准规范、设计文件、工艺技术文件、公司质量体系文件、业主下发的质量要求,对焊接过程的各个环节进行检查和控制。焊接过程的控制要点主要包括焊条、管口组对、焊接防护、焊口加热、焊接参数的检查、焊缝外观检查、焊缝返修等环节。
对于焊条,虽然E6010纤维素焊条一般不需要烘烤,但是在雨季施工时,一次领用量不能太多,要少量多次领用,同时焊条必须存放在现场的焊条保温筒内,随用随取,防止焊条遭受雨淋和受潮。当天未用完的焊条必须进行回收,并按照烘烤要求在70-80℃温度范围内烘烤0.5-1h,烘烤温度不得超过100℃,而且只能回收烘烤一次。材料保管员负责对焊条的存放、烘烤、回收进行管理并填写和保留质量记录。质量管理人员应进行监督和不定期的检查。
由于管线材质为X65,所以在焊接前必须进行管口加热。而且按照规范要求,在雨雪天气和空气湿度大于90%、风速大于8m/s时,必须采取有效的防护措施才能进行焊接作业。有效的防护措施包括:
a、现场配置防风棚。防风棚应具备遮挡风雨的功能,而且能够方便移动;
b、开焊前对管口进行加热,温度要求达到100℃以上,以防止出现气孔等焊接缺陷;
c、要控制层间温度,层间温度必须大于80℃,否则必须进行重新加热;
d、焊接完成后采取遮盖措施,避免焊口被雨淋或出现速冷导致焊接裂纹或焊缝淬硬而硬度韧性和强度下降的情况;
e、尽量保证施工带相对干燥。在作业带两边缘开挖排水沟,作为积水、排水沟。
f、同时雨季时施工带土质松软、泥泞,在吊管机下在铺设钢管排,制作牢固的管墩可避免出现裂纹缺陷;
g、焊接操作坑中的积水必须排除干净,并铺设干燥的木板,给焊工创造一个相对舒适的工作环境,让其正常操作;
在施工过程中我们根据施工技术要求和现场情况制作了轻便的防风棚,焊前和层间加热采用环形火焰加热器,焊后在焊口处遮盖石棉被,这些措施对保证焊接质量起到了明显的作用。
3、质量检查
公司质量检查人员和焊接监理在现场对整个焊接过程进行全程监控。对焊接重点、难点部位加强质量监督和检查。
a、在焊接开始前检查现场的焊条和焊丝是否按照规范要求进行储存和使用,对于不合格的焊接材料一律不得使用,避免焊接后出现夹渣和气孔等缺陷;同时管口的清理、焊口组对间隙、错边,控制参数在规范要求范围内,避免出现强力组对、组对间隙、错边超标现象的出现;
b、在焊接过程中检查焊接工艺参数如焊接电流、焊接电压、焊接速度、引弧位置、管线焊缝错开量等;
c、焊接完成后检查焊缝表面飞溅、焊瘤、焊渣是否清理干净,以及焊后焊口的保护等;
d、检查完成后质检人员填写必要的质量记录如管口清理记录、管口组对记录、焊接工艺参数记录、焊缝外观检查记录等,如有返修焊口,还应填写焊口返修记录,这些记录都将作为质量受控的证据;
在现场,质检人员除了起到监督作用外,更要按照标准规范和技术文件的要求提醒作业人员,避免人为因素造成施工质量的下降,影响工程进度。
五、结束语
雨季焊接施工如何保证质量对施工单位来说是一个十分重要的课题,做好一下几个方面的工作将有利于控制雨季焊接施工质量。
1、根据质量体系文件的要求建立和完善质量保证体系,通过系统有效的质量管道活动来实现焊接质量和施工进度的控制。
2、结合施工实际情况,采取有效的、有针对性的工艺技术措施来保证焊接质量,并保证措施在施工中得到有效的实施。
3、根据工程实际情况选择焊接工艺并进行焊接工艺评定工作,保证焊接工艺和返修工艺的合理性。
4、质检人员应具备很强的责任心并能对参加施工的施工人员进行技术指导。
根据参与调研的工作人员的身份、职业等情况将参与调研的人员分为3个调研组,分别为教师调研组、顶岗实习学生调研组和暑期社会实践调研组,约用两年时间进行深入调研。一是教师调研组。由我系焊接专业骨干教师和负责就业的领导、工作人员组成。主要利用外出指导和管理顶岗实习学生、就业洽谈等便利和机会,与用人企业接触,开展企业走访、往届毕业生座谈、会议交流等形式的调研工作。二是顶岗实习学生调研组。在2009~2010年两年内,我系约有500名焊接专业毕业生参与顶岗实习环节。根据顶岗实习学生的地域分布、企业分布等特点,及时成立顶岗实习学生调研组,由学生会干部任组长,开展本地区、本企业的调研工作。该组主要以问卷调查和调研报告的形式反馈调研信息。三是暑期社会实践调研组。2009年和2010年暑期分别组织了调研、实践、服务为一体的暑期社会实践活动,了解包头市青山区装备工业园区和稀土高新区的企业生产状况、用人需求,并参与生产实践,了解焊接生产状况、设备使用等。该组主要以问卷调查和调研报告的形式反馈调研信息。此次调研走访企业30家,《焊接技术及自动化专业人才需求调查问卷》和《焊接技术及自动化专业人才职业能力要求调查表》各发放300份,回收有效问卷各283份。
二、调研结果及其分析
1.包头地区的装备制造业概况包头市为重要的装备制造业生产基地,装备制造业已成为包头市的支柱产业。近年来,包头市装备制造产业的每年资产总额超过300亿元,产品销售收入达180亿元。“十一五”期间,包头市将紧紧依托包钢集团、一机集团、北方重工集团和北方奔驰公司等驻区特大企业在机械加工、汽车制造等方面强大的技术力量和生产能力,整合现有装备制造业资源,重点发展以汽车整车及零部件制造,风电设备及零部件制造,重型装备和专用设备为主的装备制造业体系,形成年产重型载重汽车4.5万辆,各类改装车辆10万台,各类工程机械及液压支架、掘进机等矿山设备3000台(套),铁路车辆5000辆,超高压钢管、厚壁锅炉管、抽油杆、螺旋焊管等石化管道设备60万吨的生产规模,实现销售收入650亿元以上,使包头成为在我国中西部地区有重要影响的现代机械装备制造基地。
2.焊接技术的地位和需求状况随着装备制造业的快速发展,焊接技术正在进行着结构性的转变,以高效、节能、优质及其工艺过程数字化、自动化、智能化控制为特征的现代焊接技术逐步取代耗能大、效率低和工作环境差的传统手工焊接工艺。但焊接生产的第一线高素质技术人才严重匮乏及焊接从业人员的不合理结构,阻碍先进焊接生产技术的普遍应用。调研结果显示:在焊接结构生产第一线负责将设计转化为产品的技术员在焊接工程技术人员的比例较低;另外,焊接技术工人队伍中,焊接技师及高级技师数量较少,这都说明在焊接生产的第一线高素质技术人才严重匮乏。焊接技术是包头装备制造业的主要产品如机车车辆、风电设备、重型装备等生产过程中关键的制造技术,焊接技术的应用与发展必将在地方经济建设中发挥重要作用。通过对包头及周边地区多家国有大中型企业进行专业技能型人才需求情况的调研分析可知,企业急需熟练掌握现代焊接技术操作技能、具备工艺设计与现场实施、生产管理和质量监控能力、熟悉焊接高新技术,并能将其转化应用于现实生产的高素质技能人才,近三年的焊接高技能人才需求量约达2000余人。
3.企业对焊接人才的要求目前,企业招聘人员主要有两个途径,即通过劳动市场招聘和从应届毕业生中招聘。在劳动市场招聘的主要目的为招到技能水平相对较高的熟练焊工,解决或缓解生产任务繁重的燃眉之急,而从应届毕业生中招聘是为了拥有具有较系统的理论基础、具备一定实践操作技能、又有可塑性强的年轻技术工人,以充实焊工队伍,作为技术人才储备。近三年,各学历人才在新录用人员中的比例:本科生20%,高职生50%,中专、技校、职高生30%。国有企业重视员工的培训环节,注重员工的知识更新和技能的提升,制定系统的培训计划和安排,而民营企业则更加注重生产效率,一步招到所需岗位的合适人才,较少考虑员工培训或培养。从高职学生的分配岗位而言,虽然不同类型的生产企业有一定的区别,但是总体上基本相同,即高职学生的岗位主要集中在技术工人岗位,其次是生产一线管理岗位,少数人在中层或高层管理岗位。企业普遍认为,高职学生适合生产加工工序较复杂,并对加工质量要求较高的产品,他们的基本素质较好,基本功相对扎实,自学能力较强,操作技能的提升较快,有一定的团队合作精神,上手较快,适应能力强,能够胜任多个岗位需求。但部分高职学生不安心工作,对岗位和薪酬的期望值过高。企业看重员工是否能够积极、主动、踏实、有责任心地去为企业服务,是否能够忠于职守、服从调动、遵守制度等方面。问卷调查也显示:思想品德、综合素质、实践能力分别排在前3位。调研结果显示,企业对高职学生专业能力提出较高的要求,如图2所示。生产企业要求焊接高职毕业生应具备较强的焊接操作技能、实施焊接工艺能力、焊接设备的使用和维护能力等,而对外语、计算机使用能力要求相对较低,只作为基本素质要求。因此,在专业建设、课程建设和改革过程中,要突出或加强学生的焊接操作技能训练等实践教学环节。
4.焊接专业毕业生就业岗位分析在问卷调查中我们设计了一项对我院近年焊接专业毕业生的就业岗位分析内容。调查结果显示,焊接专业毕业生主要就业岗位为焊接操作70%,焊接工艺设计与实施15%;次要岗位为焊接质量检验6%,焊接生产管理6%,其他3%。因此,在课程建设中应根据就业岗位的分布特点,描述岗位任务,确定典型工作任务,以工作任务为主线,再根据工作的相关性,对工作任务进行整合重组,确定岗位职业能力(行动领域),构建学习领域即课程体系。
三、结论