焊接技术的发展趋势范文

前言：我们精心挑选了数篇优质焊接技术的发展趋势文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：建筑；钢结构；焊接技术；现状；发展趋势

1 引言

随着现代科学技术的发展，各种新材料、新技术不断涌现，为各个行业和领域提供新的技术方法和支持，焊接技术在建筑领域已经应用了近百年，在建筑中发挥着重要的作用，目前，我国在建筑钢结构的许多技术领域中，已经处于世界领先水平现如今，钢结构建筑在我国随处可见，高层楼房建筑，工业厂房，公共建筑以及桥梁建筑都普遍采用钢结构，但是，建筑钢结构在应用上也存在着很多问题，需要我们注意并解决"焊接技术的水平直接影响着建筑钢结构的质量和结构，因此，研究建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势，对于提高建筑钢结构焊接技术有着重要的意义。

2 建筑钢结构焊接技术发展现状

2.1 建筑钢结构焊接技术和焊接材料的发展

近几十年来，由于建筑钢结构具有结构稳定！使用寿命长，生产效率高，节能环保等优点被普遍应用于厂房，电站，桥梁，楼房和超高建筑之中，钢结构的焊接技术也经历不断的发展和进步，20世纪40年代，焊条电弧焊引入建筑钢结构焊接之中，50年代中期埋弧焊接技术又成为钢结构的主要焊接技术，20世纪70年代又出现了实芯焊丝和药芯焊丝气体保护焊，螺栓焊，熔嘴电渣焊等新的焊接技术。这些焊接技术的发展为现代建筑钢结构的焊接提供了技术支持，尤其是气体保护焊在建筑钢结构中的使用，极大地提高焊接的生产效率，缩短了工期，创造了更好的经济效益。但是，建筑钢结构的焊接并不是只采用一种焊接技术来进行，要根据钢结构采用的钢原料和焊接材料的不同采用不同的焊接技术和焊接工艺，在建筑钢结构焊接过程中，选用的焊接材料和钢原料在硬度和韧性方面要匹配，并根据不同的强度和韧性选择不同的焊接技术。

2.2 焊接设备的生产和应用

进行建筑钢结构焊接就不得不考虑焊接设备的选用，目前，在进行钢结构焊接时采用的设备都是外国生产制造的，国内生产的大多数焊接电源设备无论在技术特性还是自动化程度都远远落后于外国。自80年代初钢结构制造企业引进外国成套的钢结构制造设备以来，国内很多企业都在积极研究生产属于自己的钢结构生产设备，我国生产属于自己的高科技的钢结焊接设备指日可待。

2.3 焊接技术工作者的培养

在我国建筑行业蓬勃发展的今天，建筑钢结构所需要的焊接技术工作者也在与日俱增，也就难免会出现鱼龙混杂的情况。建筑钢结构的焊接技术有很强的专业性和复杂性，要求焊接人员有很强的技术性。虽然我国的焊接工作者很多，相应的焊接工作也能够得以顺利完成，但缺少真正优秀的焊接技术人员。因为建筑行业在我国的发展时间有限，所以与其他发达国家比起来，我国的焊接技术人员的培养、考核、认证制度还不够完善，管理和认证方式比较混乱，不能准确保持焊接人员的技术水平，也就使钢结构焊接存在着安全隐患和质量没有保证，不利于我国建筑钢结构焊接水平的整体提高。

3 建筑钢结构焊接技术发展趋势

3.1 建筑钢结构焊接与切割工艺的创新

建筑钢结构具有空间大，跨度高并且绿色环保的优势得到迅速发展和广泛应用，作为连接钢结构的重要技术，焊接技术是发挥钢结构功能和作用的最重要基础，在建筑钢结构焊接与切割工艺上，不断创新的技术层出不穷，在钢结构的切割和焊接上，智能切割和智能焊接设备正在研究制造之中，采用智慧的焊接方式和切割方式，可以减少原材料的浪费，并能有效提高焊接质量，为制造质量更好和安全性能更强的建筑钢结构提供了可能。

3.2 自动焊接技术的应用

目前，世界工业发达国家已经开始采用自动焊接技术来进行建筑钢结构的焊接，大大提高了整个建筑钢结构的强度和质量，并提高了建造效率，节省了工期"在我国，自动焊接技术而在不断被我国建筑钢结构生产企业所采用，建筑焊接结构可以实现大型化，重型化和高精度方向发展，自动化焊接技术对于焊接技术人员的技术水平要求较低，并且具有焊接质量高，焊缝美观实用，焊接效率高等特点，因此，自动焊接技术在建筑钢结构中会普遍采用。

3.3 焊接技术人员素质的提高

随着建筑钢结构焊接技术的发展，对焊接技术人员的整体素质要求和技术水平要求不断提高，21世纪是一个知识的时代，人的整体能力的提高是社会的发展趋势，社会会更加注重各类人才综合素质的提高"因此，未来的局势要求各类从业人员不断提高自己知识水平，提高数字化技术水平，将自己所学到的知识应用于焊接工作中。完善的制度和规范是对行业持续健康发展的保障，钢结构焊接工作者作为一种高技术工种，其资格认证的体系不严格，全国性统一的资格考试所包括的行业和领域较窄，缺乏统一专业的划分，不能很好的适用于现如今的建筑钢结构焊接行业，所以应建立完善的焊接工作者的考试资格认证系统。

第2篇

【关键词】建筑；钢结构；焊接技术；发展优势

引言

随着我国市场经济的快速发展，建筑的主流趋势朝着大跨度及高层建筑方向发展。而钢结构作为建筑中最常用的建筑主体，因其建设时间短、自重较轻、维护便捷、抗震性能强以及建筑外形可多样化等特性被越来越多的应用在工程建设中。这就涉及到建筑钢结构构件的连接方式，最常用的连接方式有焊接、栓接、以及铆接等。因为当前我们国家在投入使用钢材之前，大约有50%及以上的必须要通过一定的焊接加工处理工艺，所以焊接就成为了最常用的建筑钢结构连接方式。同时，由于焊接这种连接方式具备构造简单、对焊接的结构形状没有限制、节约材料并且效率高，另一方面可以实现自动化操作，就大大提升了生产效率，基于以上的诸多优点，使得钢结构焊接在工业建筑以及民用建筑中占据了绝对的发展优势。

一、使用智能切割、智慧工厂模式将是钢结构制作工程的趋向

我们国家的产钢量和用钢量现在跃升为是世界第一，但同时，也成为了世界上的钢材料的浪费大国。在切割焊接中，我国和美国、日本以及德国等发达国家相比较，钢材的浪费率同比增加近10%，核算下来一年大约浪费3000万吨钢材之多，统计价值达1500亿元，是宝钢一年的产量。1钢材的浪费率和切割质量有直接影响，切割速度也是影响生产效率的因素之一，所以，在钢结构加工中必须重视切割技术。在实际操作中可以引进一些先进的软件作为辅助，例如，Fast CAM套料软件（由上海的发思特软件有限公司研发，具备自我知识产权），可以实现缩减成本、提升效率、实现自动化的生产，从而达到提升钢结构焊接质量的目的，应用其不仅可以学习国外前沿的管理及技术，而且可以改变目前我国的建筑钢结构切割技术落后的局面，并可大大的提高生产效率和节约成本。

二、钢结构焊接技术中的难重点将是新钢种焊接试验

伴随着我们国家建筑钢结构技术的逐步发展，钢材的不断优化，高强钢以及超高强钢达到了大力的推广使用，同时，以往的焊接设计技术必定会受到猛烈的冲击，重要的是对建筑钢结构焊接技术也提出了更多的要求。我国钢材在向更加适用、更加先进的趋势大步迈进的同时，人们对节能减排的可持续发展的要求也必定会加快建筑钢结构焊接技术的变革，那就是新钢种的不断涌现。但对于钢结构的焊接来说，新钢种带来的新技术新工艺问题不可忽视，组料中增加的合金元素也可对钢材的焊接性能造成很大的挑战，钢材中合金元素含量不断增多，会导致焊接裂纹及焊接接头的缺陷，而会使得焊接结构在应用中安全性、可靠性不断的下降，在建筑投入使用初期就造成了焊接结构质量的下降。另外，不同钢种，所产生的焊接缺陷也不尽相同。所以，钢结构在焊接技术上必须做到防患于未然，工程技术人员必须增强自身的专业水平，切实掌握以鸟巢等为代表的钢结构焊接应用技术及工艺，在实践中能够推广应用，不断创新并克服难题。

三、自动焊技术将是建筑钢结构主要采用的焊接技术

随着建筑焊接结构朝大型化及高参数精密化方向发展，手工焊接操作的效率低和质量的不稳定是提升生产效率和保证产品质量稳定不得不面对的问题。目前，世界上大部分工业发达国家在焊接技术，自动化程度等技术方面已经有大幅度提升，比例占到了80%，这一点就使得其在生产效率及质量上占据了很大的优势。而在我国，按照手工操作和自动焊接所消耗的焊材来计算，自动化焊接比例仅占到不足30%，相比可见，我们国家和其它工业发达国际的平均水准有着很大的差距。为了满足高强、厚板及长焊缝的敢接工艺的特殊要求，加快实现建筑钢结构发展，关键在于提升焊接水平，尤其是自动焊程度的水平。所以，迅速提升我国自动焊技术就成为当下一个刻不容缓的课题。

四、建筑钢结构厚板焊接必须推行多层多道错位焊接技术

传统的摆动运条手法不能适应有一定淬硬倾向的高强钢焊接，易使焊接接头综合性能下降，甚至会给接头质量造成影响。实验研究结果显示，不摆动和摆动运条手法的试件相互比较起来，冲击、晶粒度大小、拉伸、弯曲及微观金相等各项指标，前者都比后者好很多。这个实验使用的材质为Q345C的钢材试件，假如使用更高强度级别的钢材试件，不摆动和摆动试件两者间的差别会变得更大。研究结果一方面让人们对摆动和不摆动运条手法有了重新认识，另一方面在实际应用技术方面也有了很大的提升和突破。对比试验的派生结果，可直接用于焊接工艺的制定和焊接过程中出现质量问题的分析处理，推行使用标准的多层多道错位焊接技术势必成为推行建筑钢结构焊接技术发展的又一项任务。

五、结论

通过以上论述可知，在建筑钢结构中，焊接作为主要的连接方式，其重要性越来越不可估量。所以，为顺应钢结构快速发展的趋势，提升焊接水平成了行业中的重点研究问题，焊接技术也会朝着更先进的技术方向发展。

注释：

1 世界钢铁统计年鉴。

参考文献：

[1]程中朋，马妮娜.钢结构的焊接[J].黑龙江科技信息.2010（06）.

[2]戴为志.从“鸟巢”钢结构焊接工程看钢结构焊接技术发展趋势[J].现代焊接. 2007（09）.

[3]戴为志.浅析建筑钢结构焊接技术发展的基本要素[J].现代焊接.2009（06）.

第3篇

关键词：机械焊接；焊接工艺；更新；发展趋势

引言：焊接技术在各工程中有着广泛的应用，在实际工作中也有着特殊的要求，其定义是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。

1、工程机械行业焊接技术的现状

我国机械焊接技术有着飞速的发展，但与发达国家相比，还存在着诸多不足之处，有待进一步提高。1999 年中国焊接活动周期间，中国焊接协会工程机械委员会邀请工程机械行业的生产厂代表召开了焊接技术座谈会。各位代表介绍了当前各厂的焊接工艺及工艺装备情况，工程机械结构件焊接工艺中，采用自动（半自动）CO2气体保护焊工艺约占70%（以重量计），采用弧焊机器人完成的焊接工作量不足50%，其余为手工电弧焊，各位代表普遍反映以下两方面问题：（1）现在的工艺水平不能适合弧焊机器人的要求。工程机械行业虽然机器人的水平较高、数量较多，但由于焊接前零件的质量较低，弧焊机器人不能满足生产要求，以至造成大量昂贵的设备处于半闲置的状态。（2）70 年代初，工程机械行业的个别工厂开始尝试半自动CO2焊接工艺。随着CO2焊机质量的不断提高，尤其是几家合资公司推出高品质的 CO2焊机后，带动了国内焊丝及焊机零件配件等质量的普遍提高，有力地推动了CO2焊接工艺的发展。

2、工程机械焊接技术的发展趋势

2.1大型结构件拼点精度提升

随着工程机械产品质量的不断提升，结构件的拼箱精度和焊接质量逐渐成为焊接工艺研究重点之一。传统结构件的拼点方法一般为人工划线，此种方式简单易行，但划线工作量大，生产效率低、受制于划线人员的技能、熟练程度不同，导致结构件拼点误差较大、产品一致性较差，不利于后续工序自动化焊接的实施。针对这一问题，工程机械各企业都设计开发了适应自身结构件特点的拼点工装，但一般来说设计较为简单、精度较低，通用性较差。随着机器人自动化焊接的逐渐普及，高精度拼点工装已成为一种产品，由专业公司设计制造，既保证组对精度，又尽量做到操作简便、通用性强。取代划线拼点作业模式，以高精度等距销孔定位，克服了传统移动后重复定位精度不高的难题，同时配合模块化专用支耳，通过快速锁紧销进行连接，可以实现对不同尺寸结构件的高效、快速换模，进而达到高通用性的特点。虽然拼箱精度高、一致性好，有利于后续的机器人自动化焊接，但是该工装造价昂贵、安装精度高，在使用过程中需要定期维护保养。

2.2 自动化焊接技术的发展

焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。伴随着科学技术的发展，焊接技术逐渐向自动化、智能化方向发展，自动焊接机器人应运而生，以机器人成套焊接工作站或焊接专机替代焊接工人进行自动化焊接作业，不但降低工人劳动强度、改善作业环境，同时可以获得稳定一致的焊缝质量。从长远来看，虽然机器人焊接一次性投入成本大，但一台焊接工作站的服役期至少为10年以上，相对不断增长的用工成本，采用机器人自动化焊接反而更加经济。焊接用机器人，严格来讲只是六轴集成的机械手，本身并不能独立工作，需搭配焊接系统、弧焊软件控制系统、工件装夹变位系统、高效除尘系统等设备才能组成焊接机器人工作站。对焊接变形要求高的结构件，需要在相应夹具上考虑增加反变形措施，大多采用在可能变形位置增加液压缸压紧进行预变形。对一些更大型的结构件焊接，则要求采用两套焊接机械手配合外部轴进行焊接，联动轴数量多达19轴以上在变位机方面，设置为双工位，一个工位用于机械手自动化焊接，另一个工位则针对机械手无法焊到的地方采用人工补焊。自动化焊接工作站的大量应用，对相应的操作人员也提出了更高的要求，需要操作人员不仅熟悉焊接知识，还需掌握机器人控制系统的编程语言、了解自动焊接过程中的电弧跟踪、焊前寻位原理。而目前，国内的大部分工程机械企业操作焊接机械手人员难以具备上述的技能素质，出现问题，仍然依赖设备供应商进厂解决。造价昂贵的焊接工作站，其强大的功能也仅仅开发不足60%。这也对一些专科、技校提出了新的要求，在技能人员培养方面，需要重视对机械手的控制系统、编程语言、弧焊软件系统以及其他的常见故障解决方法等方面进行培训。与机器人焊接工作站相比，焊接专机易操作、价格低、易保养、设备可靠性高，更受到焊接工艺人员的青睐。焊接专机多用于焊缝形式单一的长直焊缝，焊接过程中焊枪无需摆动。对于要求不高的焊缝结构，可以立足自制，将焊接系统与直线运动机构进行组合即可实现专机功能；对焊缝质量及工作环境要求高、焊接过程中需要旋转变位的工件，则可以借鉴机器人工作站的模式，搭配变位机、除尘系统、预热系统等。

2.3高强钢焊接工艺进展

在工程机械的产品设计过程中，承载吨位与自身重量是一对矛盾体，为了降低自重，设计人员更青睐于选择高强，甚至超高强钢板，在结构设计方面，则采用薄厚板对接的形式，上述两个方面均对焊接提出了新的挑战。钢铁冶金技术的不断进步使低合金高强钢实现了洁净化、细晶化和力学性能上的强韧化，这就要求在焊接过程中与之匹配的焊接材料也必须实现洁净化和强韧化，否则接头性能将不能与母材匹配，进而成为焊接接头的薄弱部位。强度≥800MPa的高强钢，要实现焊缝金属与母材的强韧性匹配较为困难，一般强度等匹配的情况下，焊接接头韧性储备往往不够，在进行高强钢焊接工艺评定试验时，接头的强度和伸长率都是合格的，主要是韧性不足引起脆断，高强钢激光焊接工艺有无可比拟的优势，该技术摒弃传统的依托焊接材料过渡合金元素这一复杂过程，采用连续或脉冲激光束作为热源直接熔化待焊母材，其冶金过程类似于电子束焊，能量转换机制通过“激光束小孔”结构来完成，熔融金属填充小孔形成焊缝，激光焊接具有焊接熔深大、热影响区小、焊接速度快等优点，但是激光焊接设备造价高，对工件拼点间隙要求严格。国外工程机械企业已开始进行这一技术的研究，并取得了阶段性的进展。降低自重的另一手段是将焊缝设计为薄厚板对接的形式，关键受力处采用厚板，而受力较小、仅是起到增强刚性的部位尽量使用薄板，对于1mm的低合金钢板厚度减少4mm，重量降低可达31kg。但这对焊接技术提出了更高的要求，在保证焊透的情况下，薄板一侧变形量要明显大于厚板，焊缝两侧板厚不同也不利于焊后调平，而对于这种焊接结构较为有效的解决方法是对待焊接头进行预反变形，该方法需要精确的掌握不同板厚的焊接变形量，如果反变形量预留得当，可以基本消除焊后变形。

3、结语

焊接技术是工程机械制造中的关键技术，自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。随着自动化焊接技术的发展和新焊接工艺的研究与应用，将进一步提高工程机械产业的制造水平。

参考文献：

[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009（05）.

第4篇

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

第5篇

关键词：焊接技术；焊接成套设备；中职教育

中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2012）11-0032-01

一、现代焊接技术的特点

（一）新技术的广泛应用

人们在看到科技的日新月异时，也可以发现许多新的技术被广泛应用与生活的各个领域，焊接领域亦不例外。各种新的技术被广泛应用于焊接领域里，这不仅奠定了焊接技术发展的基础，还使得焊接技术的能力获得了显著的提高，技术应用的范围获得极大的推广。因此我国中职学校在培养人才的时候不能仅仅局限于某个方面或者领域，而需要扩大焊接教育的应用领域。

（二）焊接方法各具特色

目前具有特色的焊接方法有几十种，被广泛的应用在交通，能源，机械，化工，电子，特种设备，石油，航空航天等诸多的领域。随着新的科学技术日益改进和发展焊接技术的同时，焊接技术不仅获得了快速发展，而且还形成了一些独具特色的焊接方法。为适应这种情形我国的中职焊接教育需要加快目前的教学方式，不能停留在曾经的缺乏特色的技术教学。

二、焊接技术与焊接设备的发展及趋势

中国自改革开放以来，经济和科技都以一种一往无前的态势向前快速飞奔，我国的焊接技术和焊接设备也紧随着科技发展的脚步，获得了长足的发展。与国外的焊接设备相比，我国的焊接设备也在向高精度、高可靠性、高质量，智能化控制、数字化、集成化、大型化以及多功能化方面发展，虽然依旧以国外的焊接设备存在一定的距离，但是这种距离正在以可见的速度缩短。然而我国的中职院校对焊接技术的教学并要跟上我国时代的要求还存在一定的缺陷。

我国的弧焊设备已经慢慢接近国际水平，我国一直在对产品的结构进行调整，对产品的档次要求也一直在提高，发展的方向已经明确于大力发展逆变式焊接电源和自动或者半自动的接焊机设备。我国对高效节能的二氧化碳焊接的发展更是不遗余力。电阻焊技术的研究发展方向则是走大、中功率为主的研究方向。对于电磁兼容技术也在焊接设备中得到了应有的重视，获得了有效的推广应用。随着我国经济发展需要，对生产能力的需求也越来越高，对与生产设备的配套性和专业性的要求也越来越高，因此在焊接领域里，对成套的专业的设备需求量也变得非常大，这不仅在应用范围方面，也是技术的性能要求提出了挑战，因此我国的企业在生产焊接设备的时候将要把主要精力投入到如何生成更加高效的，更加成熟的设备和工艺，并要在设备的成套和专业方面取得一些突破才可以。而我国的中职教育也应当在培养焊接技术人才的时候，也应当具有前瞻性，以适应将来的新技术变化。

三、电焊技术材料发展趋势

对于焊接材料的发展，我国的焊接材料产量是第一位的，但是焊接材料的产品结构却令人不容乐观，和发达国家的材料产品结构相比，其差距实太过明显。为了赶上发达国家的材料产品的生产结构，我国需要不断的调整材料生产结构，努力向而且必须向高效率、高质量、低成本和自动化方向发展，以期赶上由美、日等国引领的生产发展潮流。从美国、日本等发达国家的焊接材料发展情况来看，手工材料的生产逐渐减少， 而自动化材料的生产则在不断的增加，我国生产的接焊材料多是普通的焊接材料，在整个焊接材料生产和消费总量中所占比例十分巨大，普通的材料由于对生产技术要求不高，我国面临着生产能力膨胀，供过于求的尴尬局面，而企业也在这种局面中竟是采取了“低成本，低品质、低售价”的恶性竞争手段，造成了我国的普通焊接材料生产几乎没有任何的技术进步，甚至出现倒退的现象。我国焊接材料的国外市场由于企业的这些做法也给我国的“焊材形象”造成了不可挽回的恶劣影响。

现在我国的焊接材料发展的主要障碍就是埋弧焊实心焊丝的品种和气体保护实心焊丝的品质和品种不能够满足市场的需求。当然这种不能满足也存在于各种不同强度级别的耐热钢焊丝，低温钢焊丝，高强钢焊丝等。在研制方面，我国对自保护和堆焊用药芯焊丝的研究迫切需要加快脚步，以便能够在生产和应用方面获得更好的效果。目前世界上推出的无镀铜焊丝其实就是特种涂层焊丝，只是因为每个厂家的涂层成分不同，表面的处理上也存在许多的差异，所以性能也存在许多的差异。对这种工艺，如果涂层性能优良，表面处理工艺先进，这种特种涂层焊丝不仅能够防生锈和起到作用，还能够在焊接过程中不产生铜烟尘，这不仅减少了焊接过程中的飞溅，还提升了焊丝的电弧稳定性。

四、结合我国焊接技术发展对我国中职教育的要求

第6篇

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

第7篇

关键词：汽车制造；激光焊接；趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.037

、 汽车的出现改变了人们的出行方式，为人们节省了时间，同时也推进了社会的快速发展，大力发展汽车制造业成为当今世界各国的重要关注的对象。激光焊接科技凭借穿透深、适应性好、能量密度高、精度高等优势成为当前汽车行业最重要的技术之一。通过激光将几块具有一定性能、材质以及厚度差异的薄板拼焊在一起，然后进行冲压成形。不仅减少了材料的废弃，还减轻了整体重量，提升了综合力学性能。在汽车发展的80多年历程里面，激光焊接技术在汽车制造领域中的应用，受到激光焊接技术本身的优越性与汽车制造行业的整体发展趋势以及市场需求的改变等多方面的影响。因此，发展激光焊接技术对推动汽车行业有着十分积极的意义。

1 激光焊接技术的特点

享有“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”等美誉的激光是指受激光发射的辐射光放大。激光焊接指将具有高功率聚焦的激光束为热源，把材料融化并形成高质量的焊接接头，这种焊接方法不仅效率高，而且精度非常精确[1]。

在汽车制造行业中，根据激光焊接技术的差异，可以把激光焊机分为两大类：YAG激光焊机与CO2激光焊机。在制造汽车过程中的主打标工序一般由YAG激光焊机操作的，而表面处理、切割、打孔、焊接等处理过程一般是采用CO2激光焊机完成。由于YAG激光器技术的改善，也会在焊接和切割方面有所运用。激光焊接具备下列特点：

（1）应用范围比较广。

（2）可用来对那些加工材料非常脆弱、硬度极大、高熔点或者相对薄的高效率加工。

（3）热影响区与热变形都很小，焊接缝质量高。

（4）加工速度快，节省材料，污染少，噪音低，劳动强度低。

（5）其设备功能齐全，操作非常简便；具备计算机数控系统，可以进行高精度的立体加工。

2 激光焊接技术在汽车制造方面的应用现状

一汽大众企业是最先使用激光焊接技术的企业之一。大约是90年代的时候，一汽大众企业就在300多台汽车使用了激光焊接技术，大多应用在底盘与车体的焊接上面。激光焊接技术在汽车制造领域的运用根据焊接方法的差异大致可以分为下列几种：

2.1 激光焊接

齿轮在汽车制造占较大的比重，用激光焊接对变速器齿轮的焊接的运用开启了激光焊机在汽车制造领域运用的先河。变速器对齿轮质量以及转速的要求十分严格，不仅需要高效率的焊接，而且由于考虑到不准给齿轮增添过多的负载，必须采用高净度焊接方法 [2]。因此最先把高效精准激光焊接运用到焊接变速器的齿轮上。

1980年期间，以克莱斯勒为首的美国三大汽车制造公司相继把该焊接方式运用于汽车的制造行业。激光焊接技术在提升对传动部件的焊接的性能，同时大大节约了生产原料，为世界节能环保事业做出了贡献。近些年，随着汽车制造材质的不断演进，目前，由于材料的性能不够完善以及不能提升整车的美观等因素，限制了汽车制造业前进的步伐。多大数汽车制造公司引进环保节能的新型材料，例如，新型镁、铝等质量轻的材料。该型材料引进意味着需要更高水准的焊接类型，常规的点焊技术造成镁、铝材料生成了金属键化合物，它们缩短了焊接材料的使用寿命以及削弱了使用效果，而激光焊接的出现很好地避免了常规焊接技术引起的麻烦，因此激光焊接很快成为当今世界汽车制造行业中比较盛行的焊接技术。

2.2 激光复合焊接技术

可以把激光复合焊接技术理解成在激光焊接技术基础上的改进――把电弧与激光的焊接技术进行合理的结合。一方面，激光复合焊接技术在焊接效率与速度方面均优于单一的焊接技术，而且具有较好的焊接稳定性。另一方面，单一的激光焊接技术在焊接时受热面积窄、焊缝深，这样对焊接材料多少有些损伤，而电弧焊接采用受热面大的导热焊接方式，不仅拥有较深的焊缝又保证了较为广泛的受热面，大幅度增加了焊接工作的质量与效率 [3]。

2.3 激光拼接

汽车车身制造的传统方法是先采用冲压技术再进行焊接。此类焊接技术的特点是在完成对每个部分冲压成型工作之后再逐一焊接在一起，以至于每个成型的部件难以较好地融合成一体，从而焊接成品不够完美。激光拼焊技术的研发很好地解决部件融合所存在的问题。激光拼焊改变了以往的车身制造顺序，可将厚度与材质相异或者经不同表面处理的钢板通过激光焊技术，焊接一个组件整体。

3 激光焊接技术在汽车工业的发展趋势

与传统焊接组件相比激光焊接的组件费用略高，因此开发低成本、灵活、简便的激光焊接组件是汽车焊接领域的必经之路。目前，在汽车行业的焊接工艺中，对激光器的选择一般为大功率CO2激光器以及脉冲ZD：YAG激光器。在未来激光焊接技术的发展中，激光器的功力将达到1000W以上的有光纤激光器单光纤、单模光纤。

在汽车制造业有贡献的将是二极管阵列激光焊接技术，运用其波长在近红以外区域的激光能量对汽车零件进行焊接[4]。此外，采用激光加热与其它热能相结合的方式为焊接过程提供多重热量的方式，弥补激光单热源在激光焊接技术方面的不足。近年来，广泛运用在汽车制造业方面的焊接技术的复合热源焊接技术有激光与电弧、感应热源复合焊接、双激光束焊接等技术。另外，焊接机器人得到了广泛的发展，行动灵活，变化多样，自动化水平高、都是焊接机器人所具备的优点。焊接质量优越、动作敏捷、反应迅速、机动性好，不存在安全问题等等。

4 总结

现在激光焊接技术发展的程度已非常高端了，汽车工业已经步入到一个柔性化的生产链，对相应的技术要求也更高了，加大研发激光焊接技术和相关的激光加工技术对大力发展汽车行业尤为紧迫。近年来，中国制造业在激光焊接技术方面获得了重大突破，然而国内的激光焊接设备制造能力还十分有限，需要借助国外的力量。我国制造行业的首要任务是大力提升在焊接技术领域的研发能力，逐步完成对激光焊接技术设备的制造与生产。

参考文献：

第8篇

关键词：自动化焊接；发展现状；创新应用；发展趋势

引言

我国自动化焊接技术有十分重要的现实意义，不论对国家大型项目，还是对企业小型生产都有很大的帮助。自动化焊接技术的发展需着重研究其重点技术的发展，特别是智能化技术的发展。从我国自动化焊接技术的现状不难发现，自动化焊接技术是一项非常有发展潜力和市场的技术，它的发展方向必然与我国目前的经济形势和经济发展要求息息相关，也与我国以人为本的社会发展理念相关。

一、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、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。

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。

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。

二、自动控制技术在焊接工程中的创新性应用

在焊接工程领域内，自动控制技术有着非常重要的作用，它能够实现较高的控制性能和强大的动态分析能力。在焊接工程中应用自动控制技术，首先需要应用的是监测系统，该系统包含了所有的被控制对象和信号转换设备。这样既能够起到监测功能，也可以将传感器的数据转换成另外的数据表现形式，这种检测作用可以保证系统具备较高的抗干扰能力和工作性能稳定。一般来说被控制的对象原件有接触式、光电式、电弧、磁传感器等等，不同类型的传感器可以实现不同种类信号的监测和采集。再次是控制器系统，控制器的系统主要是将理想值与实际值进行误差大小的计算，从而给出控制量大小给控制系统。一般来说控制器使用P调节、PD调节和PID调节等方式实现信号的计算反馈。在非线性系统中就需要用到延时滞后、变结构、自适应等控制器，近年来不断复杂和先进的控制算法已经越来越丰富，现代化的控制理论也有了更佳的性能表现。

三、自动化焊接技术的发展趋势

自动化焊接技术的发展趋势必然是根据客户需求设计个性化的自动化焊接系统。其自动化技术不断向精密高效化、智能化、柔性化和网络化方向发展。下面就从这四个方面对自动化焊接技术的发展趋势进行详细的介绍。

1、自动化技术的精密高效化

自动化技术的精密高效化是技术发展到一定水平时的要求，自动化焊接技术不断运用于各个行业，其中不乏一些制造精密仪器或设备的行业，在这些产品的制造和生产的过程中，对产品有关系数的精度要求比较高，这就要求自动化焊接技术不断提高其精确度，生产设备也要不断精密化。高效化是每个生产企业都长期追求的，生产效率的提高就意味着企业经济效益的提高，所以自动化技术要想不断适应市场发展的需求，就必须努力实现精密高效化。

2、自动化技术的智能化

智能化是每个自动化技术发展到一定阶段的必然要求。在焊接自动化装备中，通常都会使用激光、图像处理或传感等智能控制技术，特别是计算机的使用，是自动化设备离不开的。所以，自动化技术的智能化不仅是未来的发展趋势，更是焊接控制系统真正实现自动化的核心技术要求。焊接过程的智能化不仅可以通过指令来完成焊接过程，还可以在对不同的焊接过程采取同一焊接程序，只需修改几项参数，大大降低了工作量，也扩大了焊接自动化系统的适用范围。

3、自动化技术的柔性化

自动化技术的柔性化就是要求焊接自动化的一项程序不再只是适用于一种产品的生产，而是可以生产同类别不同规格的产品，甚至可以生产多种类别的产品。在土地资源不断紧缺的情况下，土地的使用价格也越来越高，企业为了节省成本，都尽可能地压缩厂房空间，这对生产设备的要求就在不断提高。一家生产多种产品的企业，将逐渐放弃仅能生产一种产品的设备，更趋向于选购能生产更多种类产品的设备，这时，自动化技术的柔性化意义就显现出来。在自动化焊接设备上，利用其柔性化的优点，只需改变程序中的有关参数，就能实现不同产品的生产，既提高了生产效率，又节省了生产空间。

4、自动化技术的网络化

原先的自动化技术都是利用计算机直接对设备进行控制的，设备较多的企业也只是选用简单的局域网。然而，随着计算机技术水平的不断发展，各项通讯技术的不断完善，自动化焊接设备可以利用计算机网络进行一体化管理，从原先的“一人负责一台”转变为“一人负责一区”，降低了劳动力的投入，节省了生产成本。从便捷化角度讲，自动化技术的网络化使得监控变的简便，通过远程操作也提高了操作的安全程度，工人无需在繁杂的车间忙碌，只需在工作室对着电脑进行远程操作，改善了工人的工作环境。

结束语

焊接技术具有优异的功能和广阔的应用前景，探讨焊接技术在重工业中的应用具有重要的实际意义，但在许多方面有待于深入系统的研究，让这一技术真正发挥出最大的潜能，促使我国经济水平的迅速提高。

参考文献

[1] 李华吉.自动化焊接技术及其发展[J].中国机械，2014，（12）.

第9篇

摘 要：激光是20世纪以来，继计算机、原子能、半导体之后，人类的又一重大发明。由于其用于焊接技术中具有被焊件变形极小、热影响区小、焊接深度/宽度比高、不局限于导电材料、不受磁场的影响、焊接过程中不产生X射线并且不需要真空的工作条件等特点，目前在很多的制造领域得到广泛应用。以美国、日本和欧盟为首的发达国家非常重视激光焊接技术的应用和发展，并将其列入国家的发展计划。该文对激光焊接技术的工作原理、工艺参数、特性特点和在现代工业中的应用等方面进行了综述，研究表明它既是高质量、低成本生产不可或缺的技术手段，又是新产品研发的技术保证。

关键词：激光焊接 工作原理 工艺参数 特性特点 技术应用

中图分类号：TG45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（a）-0059-02

焊接技术是实现材料永久性连接的方法，被广泛应用在机械制造、动力工程、建筑工程、车辆工程、石油化工和航空航天等领域，已成为制造业不可或缺的加工技术。目前常用的焊接方法有电弧焊接、电子束焊接、电阻焊接和钎焊等。但这些焊接方法在空间限制和对精细件的操作等方面都存在各自的缺点。激光束作为一种高能量密度的热源，因其具有高精度、高能量密度和适应性强的特点，近些年在焊接领域得到了迅速的发展和运用，已逐渐成为传统焊接技术的补充和发展，并正朝着高质量、低成本的方向发展，具有很大的发展前景和发展潜力。在未来，其在材料连接领域必将起到至关重要的作用。

1 激光焊接的原理

激光焊接本质上是非透明物质和激光相互作用的过程。整个过程是极其复杂的反应过程，宏观上表现为熔化、吸收、汽化和反射，微观上是一个量子过程。根据焊接的机理分为热传导焊接和激光深熔焊。热传导焊接是当激光辐射到焊接材料上时，一部分激光被焊接材料吸收并将光能转化为热能，表面热量通过以热传递的形式向材料深处传递使焊接工件熔化，最终将焊件熔接到一起。激光深熔焊是将功率密度较大的激光束辐射到焊接材料时，材料将吸收的光能转化为热能，并被加热到汽化产生金属蒸汽，在金属蒸汽离开工件表面时产生的反作用力的作用下，熔化的金属液体流向四周并形成凹坑，随着热量的不断产生，凹坑逐渐加深，当停止激光的照射后，凹坑周边溶液回流、冷却后将工件焊接在一起。

2 激光焊接的工艺参数

现在激光焊接在各领域中得到了广泛的运用，因为焊接质量出现问题造成的危害是十分严重的，故正确控制和设定影响焊接质量的工艺参数，使其在激光焊接过程中控制在良好的范围内，对保证焊接质量有着重要的意义。现实生产中激光焊接的工艺参数如下。

（1）焊接速度：焊接速度低会使焊接材料过度熔化，从而导致工件焊穿，而焊接速度过快又会使焊接的熔深过浅。所以在现实生产中对特定材料的厚度和激光功率有一个合理的焊接速度范围。

（2）离焦量：离焦量是激光焊接的重要参数，因为离焦量改变了能量密度和光斑直径。当离焦量较小时，激光光斑直径小、功率密度大，熔池有较快的扩展速度，而初始匙孔直径减小；如果离焦量较大时，初始匙孔直径增大，而熔池扩展速度减慢，焊点尺寸有可能减小。

（3）激光脉冲宽度：激光脉宽由热影响区和熔深确定，它区别于材料熔化和材料去除，决定加工设备的体积和造价。实践证明每种材料都有一个可使熔深达到最大的最佳脉冲宽度。

（4）激光脉冲波形：当焊接材料表面被高强度激光束辐射时，将会有60%～98%的能量反射而损失掉，且材料的反射率会随时间而变化。当材料温度在熔点时，反射率会下降，当材料在熔化状态时，反射率稳定在一定数值上。

（5）功率密度：单位面积内激光功率称为功率密度，它直接影响材料的升温时间，激光功率越大，材料表面温度升得就越快。高功率密度在切割、打孔等材料去除加工中得到广泛的应用。低功率密度易形成良好的熔融焊接，在传导型激光焊接中，其数值控制在104～105 W/cm2。

3 激光焊接的特点

（1）激光的能量释放极其迅速，整个焊接过程在几秒内完成。这提高了焊接生产效率，并有效减少了焊接材料的氧化量。激光焊接的能量密度高并且热量比较集中，因此焊接热影响区极小，非常适合热敏感材料的焊接。

（2）用偏转棱镜或反射镜可以将激光束在任何方向聚焦和反射，并可用光导纤维传到难以接近的位置，所以可以应用到无法安置或难以接近的焊接地点。

（3）激光束聚焦后可获得很小的光斑，并能精确定位，因此可以用于微小型工件的大批量自动化生产。

（4）激光束易实现光束的空间和时间分光，能进行多光束同时加工和多工位加工，因而为精密焊接提供了有力基础。

（5）激光焊接在具有以上优点的同时，也存在要求焊件装配精度高、要求光束位置不能显著偏移、最大可焊厚度受到限制、能量转换效率太低和设备投资较高的缺点。

4 激光焊接技术的应用

随着对焊接技术的研究和工业激光器的研发，激光焊接技术在量产焊接行业得到广泛的运用。国外发达国家激光焊接技术在航空工业、核能设备、汽车制造、塑料焊接、船舶制造和特种材料焊接等领域已达到与传统相融合，成为一项成熟的焊接技术。例如德国的奔驰、奥迪、大众，瑞典的沃尔沃等汽车制造商从20世纪80年代就在车身、车顶和侧框等部位采用激光焊接技术。近期世界各大汽车制造商都把镁合金在零部件利用的多少作为衡量其产品技术领先程度的标志，而镁合金在焊接时容易形成热脆性大、组织疏松的氧化膜，其焊接工艺更为复杂，所以近期激光焊接镁合金成为研究的热点。国内对激光焊接技术的研究主要在激光焊接特性分析、控制、检测，深熔激光焊接模拟，水下激光焊接、激光堆焊、填丝激光焊、铝合金激光焊和宽板激光拼焊等质量控制方面。随着我国工业制造的发展，高效的加工技术将是未来工业发展的趋势，而激光焊接技术与这一发展趋势十分匹配。但是我国在激光焊接的应用缺少更多的数据支撑，有待进一步深入研究。

5 结语

激光焊接技术是集激光技术、焊接技术、材料技术、自动化技术、产品设计技术和机械制造技术为一体的综合技术。作为一种新型的焊接技术由于具有很强的加工能力、很高的适应性以及更加先进的质量检测手段，激光焊接技术在许多行业已经逐步取代了一些传统的焊接技术。伴随世界工艺和技术的不断发展，激光作为非接触柔性制造工具的特点必将体现得更加鲜明。激光焊接必然会成为绿色环保、便捷高效、节能降耗的先进制造技术，促进我国产品技术改造和工业领域的技术进步，满足我国制造业的发展需要。

参考文献

[1] 王刚.激光焊接技术的现状及应用领域[J].科技展望，2016，26（18）：149.

[2] 王志.激光焊接技术的研究现状及发展趋势[J].新技术新工艺，2016（3）：42-44.

[3] 屈红英.激光焊接技术在汽车制造中的应用价值分析[J].中国设备工程[J].中国设备工程，2016（9）.

第10篇

【关键词】先进焊接技术；电子束焊；激光焊；搅拌摩擦焊

前言

与传统的焊接技术相比较，当前的焊接技术在各个方面都有了很明显的优势，目前在中国的制造企业的先进焊接技术主要有电子束焊接、激光焊接和搅拌摩擦焊等三种焊接技术，无论技术含量还是实用性方面都比传统技术要有很大的进步。本文将就上述三种技术做一个简要的讨论，并且阐述在实际中的应用。

一、先进焊接技术应用领域

（一）在航空领域的应用

在当前，新的焊接技术在世界上应用的都比较广发，主要体现在飞机制造、航空航天这类大型的制造业。即便是下一代的飞机制造，也使用这种新的焊接技术，已经完全替代了铆接技术。由于航空航天材料方面的更新，高性能、多功能、符合还和高环境相容性是未来航空航天材料发展的主要趋势。随着科技发展的不断进步，在航空航天方面材料的使用上要求已经逐步的提高，飞机的机体结构和发动机材料的结构也经历了四个阶段的发展，正在跨入第五阶段即机体材料结构为复合材料、铝合金、钛合金、钢结构（以复合材料为主）、发动机材料结构为高温合金、钛合金、钢、复合材料。飞机制造中采用了各种焊接技术。焊接结构件在喷气发动机零部件总数中所占比例已超过50%，焊接的工作量已占发动机制造总工时的10%左右。

激光焊广泛应用于航空航天制造业，特别是武器装备和飞行器结构制造中，如飞机大蒙皮的拼接、蒙皮与长衍的焊接、机身附件的装配（如腹鳍和襟翼的翼盒）、薄壁零件的制造（如进气道、波纹管等）以及航空涡轮发动机叶片的修复、合金飞行舵翼焊接、燃料贮箱加强筋条激光焊代铆等。

搅拌摩擦焊在航空航天业的应用主要包括以下几个方面：机翼、机身、尾翼；飞机油箱；飞机外挂燃料箱；运载火箭、航天飞机的低温燃料筒；军用和科学研究火箭和导弹；熔焊结构件的修理等。

由以上资料可以看出，随着新材料、新技术的出现，在航空航天领域，先进焊接技术这逐渐取代传统制造技术而成为主流发展趋势。

（二）在汽车制造领域的应用

电子束焊接在汽车制造领域应用的较为广泛，影响着汽车部件的方方面面。焊接热处理强化或冷作硬化的材料是，接头的力学性能不发生变化。同时，可以焊接内部需保持真空度的密封件、靠近热敏元件的焊件、形状复杂且精密的零部件，也可以同时施焊具有两层或多层接头的焊件，这种接头层与层之间可以间隔几十毫米。

激光焊技术主要用于车身拼焊、框架结构和零部件的焊件。激光拼焊是指在车身设计制造中，根据车身不同的设计和性能要求，选择不同规格的钢板，通过激光裁剪和拼装技术完成车身某一部位的制造。激光拼焊具有减少零件和模具数量，减少电焊数目，优化材料用量，减小零件重量，降低成本，提高车底刚度和制造精度等优点。激光焊接的零部件，无焊接变形，焊接速度快，不需要焊后热处理，激光焊接已广泛应用于变速器齿轮、车闸和保险杆。车门铰链等零部件的焊接。

目前，搅拌摩擦焊在汽车制造工业中的应用主要为：发动机引擎和汽车地方车身支架，汽车轮毂，液压成型管附件，汽车车门预成型件，轿车、旅行车、卡车、摩托车等的车体空间框架，载货车的尾部升降平台汽车起重器，汽车燃料箱，公共汽车，和机场运输车，铝合金电梯，铝合金汽车修理等。

二、技术创新的趋势

当前，新的焊接技术主要应用在大型的设备行业，这些行业关系着国计民生，但是随着科技的进步，技术方面也会相应的有所创新，相对也会渐渐的融入到民生行业当中，就当前发展情况来看，在未来主要有以下三方面发展趋势：小型化、集成化、信息化。

（一）小型化

随着各种新技术的涌现和融合，这些应用于大型结构的设备将不断的小型化以适应普通的生产需求。同时还可以在同等工作要求下精简设备、降低成本，使普通的小企业也可以享受这种高效、优质的技术。激光辅助搅拌摩擦焊（LAFSW），就是在焊前通过激光进行辅助加工，得到满意效果，还可以加工非金属和不导电的材料，大大扩大了该技术的使用范围。同时，还可以将已有焊接技术进行嫁接，以期达到更佳效果。目前，已有文献称将等离子弧成功应用于搅拌摩擦焊的辅助工艺。

（二）集成化

当前主流的焊接技术在使用的过程中，很少出现与其他的技术共同使用的情况，基本上都是独立运行的，而在未来这一情况将渐渐的改变。先进焊接技术的设备非常庞大，而且运行也十分复杂，与其他技术相结合会使得整个技术得到相应的提高，也会有更广阔的发展空间，相应的也提高了生产效率。

（三）信息化

随着科技发展，计算机技术和焊接技术的即一步应该与结合，使得焊接技术在理论、实践方面有着大量的数据提供给大家参考。而计算机云技术的出现与广泛应用，也使得焊接技术可以基于网络信息的平台，建立一个庞大的数据库，通过数据库，完成了焊接技术的信息化。信息化的出现，方便了整个行业对该技术的使用与共享，从而形成行业标准。各种技术都有不同的参考，在使用中也会有详细的记录，对于提高行业的整体技术有着非常大的帮助，这样使得我国工业整体的水平在未来都会上升到一个层次，从而达到产业升级。

三、结语

焊接技术在我国制造业尽管有了长足的进步，品种规格不断增多性能和水平不断提高但可靠，性稳定性和质量方面还存在一些问题。为适应国内外市场急速发展和激烈竞争的需求，焊接设备与制造业将以市场为目标，加强对现代焊接技术的研究开发，特别是发展高效、节能、高性能、优质和多丝高速焊接设备、重大装备及其数字化控制技术和新焊接材料，另一方面，先进制造技术的蓬勃发展，正从信息化、集成化、系统化、柔性化等几个方面对焊接技术的发展提出了越来越高的要求，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，促进焊接自动化技术革命性的发展。

参考文献

[1]李亚江，吴娜.先进焊接技术在航空航天领域中的应用[J].航空制造技术，2010 （9）.

[2]航空航天先进特种焊接技术应用调查报告[J].岩石航空制造技术.2010（9）：58.

[3]殷声.燃烧合成[M].北京：冶金工业出版社，1999，8，31.

第11篇

【关键词】：焊接生产；焊接技术、

【中图分类号】TG40

1.我国目前焊接生产状况

焊接是一种将材料永久连接，成为具有给定功能结构的制造技术。从微小的电子元件到巨大的载重轮船无一不依赖焊接技术。焊接对产品的质量、可靠性和寿命，以及生产成本、效率和市场反应速度有着直接影响。钢材目前仍是我国最主要的结构材料并将继续在我国的今后几十年里占有重要地位，但是，钢材要成为有给定功能的产品则必须经过加工。而焊接结构由于具有质轻、成本低、生产周期短、高效益等优点，其应用必将日益增多。

我国为应对许多重要产品的焊接任务在近几十年来先后研制、开发和引进了一些先进的焊接设备、技术和材料。除应用规模和广度不同，国外生产中采用的成熟焊接技术等我国也都开始应用。但若要真正赶上世界水平，光靠焊接技术人员本身智能的提高是不够的，还需要政、产、学、研的共同努力。

1.1中国焊接材料的现状

一个国家的焊接技术的总体水平是可以通过该国焊接消耗材料的生产情况来反应的。我国焊材的总体增长是与钢材同步的，加上进口的焊材，我国是世界最大的焊材生产和消费国家。但若从种类不一的焊材产值结合来看，我国当前的问题也就明显了。焊条中手工焊产值超过普通的机械化和焊接的自动形式的总量的三倍，如此算来，在我们中国能达到焊接的机械化和焊接的自动化的是我们国家焊接机械化35%以上，远低于世界发达工业国家的60%以上。由此看来，我国焊接生产的总体在焊接的自动化比重中占得仍相当低，以上的数据已经证明中国在世界上只是属于焊接的一个大的国家并不是焊接实力很强的国家。

1.2焊接机器人在我国的应用状况

经过一段摸索期后，我国焊接机器人的应用在汽车制造业等方面的应用迅速加快。其中弧焊机器人多于点焊机器人，占全部的76%。近年来焊接机器人在金属家具行业中的应用明显增多，开始分布在全国各大经济区。但仍以东部沿海和东北地区最为集中。

焊接机器人在我国造船业的应用基本为空白，且机器人最多的日本目前也不足2%。单件生产以及工件尺寸大特点使得焊接技术难以达到很高的装配精度，也就使得焊接机器人在造船业的推广应用难度很大。但当今世界国际竞争激烈，为提高造船质量，缩短生产周期，高度自动化的焊接机器人系统的研发不容忽视。应采取企业主导的联合攻关方式，全面解决相关问题。

1.3焊接技术和焊接工人的技能状况

人是企业的核心竞争力。高新技术的竞争实质上也就是相应人才的竞争，包括技术人员的创新能力和工人素质。当前我国企业中高学历和高职称的焊接技术人员凤毛麟角。我国培养的焊接专业博士、硕士生并不少，当却并不在生产第一线工作锻炼。这成为焊接产业一个不容忽视的问题。

焊接技师是具有熟练技能和专门知识与经验的高级焊工，但目前企业中焊接技师与焊工的比例较低，不足5%。企业对培养焊接技师的培养力度不够，应引起企业与社会的重视。

2.我国焊接的发展趋势

2.1焊接材料的发展趋势

从美日西欧等发达国家和地区焊接材料的发展来看，手工电弧焊用焊条的减少，自动焊焊接材料不断增加时一个发展的必然趋势。我国焊接材料发展的主要关卡是气保护实芯焊丝及埋弧焊实芯焊丝的品种品质满足不了市场的需求。除此之外，自保护和堆焊用药芯额也是我国亟需研制和生产的方向。而至于国内外各厂家退出的无镀铜焊丝，又被叫做特别的涂层焊丝技术，其性能因为每个厂家在涂层的成分和表皮的处理方式的差异而不一样。质量技术很好的焊丝可以起到防止锈的产生还起到的效果，在焊接的应用时为了不会产生铜烟尘，并且能够提高焊丝在电弧应用时的牢固作用还可以在焊接时降低飞溅。从现在来看这种焊丝的各种技术依旧在不断的发展改良中，也属于我国今后的焊接材料发展方向。

2.2焊接设备的发展趋势

随着现代工业自动化程度的增加，技术发展正向着高效、自动化、智能型、节能环保等方向发展。

我国正在向国外看齐，要调整产品结构、增加产品的层次，则需向着自动逆变方式的电源焊接盒、还有在半自动焊接机中的节能高效率的二氧化碳机器发展；电阻焊技术则大多数的研发内容和发展的方向是以不一样的功率作为研究；在焊接设备技术上得到推广运用的是电磁容的技术，在焊接设备产业中现在是需要低消耗和环保无害的设施；焊接的自动化功能以及设备正迅速发展。西气东输、航天事业、船舶事业等大型的国家重点发展基础事业以及在国内汽车工程的迅猛发展都加快了先进的焊接技术进步。在特指的领域中焊接机器人和智能型的焊接也是应用广泛。焊接设备的需求在成套和和专业的焊接中不断的增加，运用的地方越来越多，对技术的要求也越来越严苛，为了使得新工艺的设施能够更加完善和应用，在我国的设施制作企业必须要突破专用、成套设施的发展。

2.3焊接人才的发展

在未来的焊接业发展中，全面提高我国的总体焊接生产技术水平，与国际接轨；培养与吸引一批优秀的焊接专业技术人才，提高自主创新能力；在一些国际焊接相关尖端前沿科技领域占有一席之地等一系列措施是我国增加焊接业中核心竞争力的有效措施。

我国未来焊接技术发展的方向一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料；另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，这都对焊接工作者提出了更高的要求，因此我们要运用现代科学技术，努力促进焊接技术的进步与发展。

【参考文献】：

[1]王元良，等.焊接科学与工程.电焊机.2003.7.

第12篇

关键词：焊接技术；应用现状；应用实例；发展趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.020

0 前言

尽管经济危机的挑战已经面向我国，我国的各行各业也都处于经济衰退的境地当中。但作为汽车制造大国，我国的汽车工业一直处于临危不惧的状态，不但没有被经济危机的困难所击倒，反而保持着稳步发展的态势。对于汽车制造来讲，焊接是整个制造工业当中最为总要的环节，焊接技术已经形成了独立的焊接系统，以此来应对汽车制造的众多需求。焊接的技术问题直接关乎到汽车的质量问题，汽车行业对于焊接技术的研究从未间断过。

1 焊接技术在汽车制造当中的应用现状

1.1 电阻点焊技术

我国目前状态下的汽车制造通常会采用阻焊的形式，将电能以直流和交流的形式相互转换。尽管阻焊的方式所消耗的电能较大，但依然有很多汽车公司沿用了该中焊接技术。整个的电阻点焊的过程受到的影响因素很多，其中时间、电流以及压力等因素都能够对点焊的效果产生直接的影响。很多的汽车制造车间之所以点焊出来的汽车配件出现质量问题，就是因为车间存在太多的电阻点焊设备，众多设备之间所应用电流相互之间影响，因此使得电流的稳定性出现偏差，从而影响了焊接的质量[1]。

1.2 弧焊技术

弧焊技术也是汽车制造行业当中应用比较多的焊接技术。其焊接的工艺主要是以MIG焊为主。该种焊接技术也存在着一定程度的缺陷，其在不同的焊接构件当中所应用的焊接方法都是自动化的。该种形式无法保证焊接口的精准度，也会使焊接时出现轨迹的偏移，会从很大程度影响到焊接的质量。为了避免焊接当中出现焊缝，汽车制造行业已经研究出了焊缝的跟踪形式，通过对焊缝的有效跟踪，能够发现弧焊过程中的误差，并有效的减少弧焊技术的缺憾。

2 焊接技术在汽车制造当中的应用实例

2.1 激光焊接应用

汽车制造行业当中对于激光焊接的技术应用十分广泛，在车身以及车顶都应用了激光焊接的技术手法。首先在车身焊接的过程中，对于车顶的焊接就会采用激光焊接的形式，该种形式能够避免噪音的产生，也能够有效的适用于汽车设计师们对于车身的整体设计[2]。对于激光焊接应用比较多的是德国的大众公司，其在很多的汽车类型上都应用了激光焊接的技术。除此之外，一些欧洲的汽车公司也将激光焊接技术用在了对车顶的焊接上。除了车顶的焊接需要用激光焊接的技术来使车顶更加符合设计感以外，在车身的焊接当中也使用激光焊接的话，会加强车身的强度，不仅在汽车制造成本上起到降低成本的作用，还能使车身的质量得到提升，能够帮助汽车制造公司提高行业竞争力。

2.2 焊接机器人技术应用

随着汽车制造行业的发展，传统的焊接技术已经无法适应汽车制造的需求，焊接机器人的出现使得汽车制造当中焊接效率得到了很大程度的提高。焊接机器人是比较独立的个体，虽然在外表上是机器人的形式，但并不妨碍其灵活性，而且其自动化的程度也比较高，能够完成对于汽车的焊接工作，从精准度以及质量上都能给予很好的保障。2001年开始，我国的很多汽车企业就已经开始对于焊接机器人技术的应用，其中对于零部件方面所应用的焊接机器人更是占据了这个焊接机器人应用的很大比重。国内的东风汽车企业的车身工厂更是采用了10万台的点焊机器人。在国外，焊接机器人的应用也受到了广泛的欢迎，法国的雷诺公司以及日本的日产公司都完成了对焊接机器人的应用[3]。

3 焊接技术在汽车制造当中的发展前景

目前状态下的焊接技术还存在着一定程度的漏洞，在很多方面都会影响到汽车制造的质量。为了能够更好的消除焊接技术当中的漏洞，解决焊接技术的能耗问题以及稳定性问题，汽车行业致力于研究焊接技术，使其能通过技术的研发和辅助技术的查漏，能够更好的适用于汽车的制造。尽管国内的焊接技术并不成熟，但在国际上的焊接技术已经有了技术性的突破。相信只要国内的汽车制造行业能够虚心学习相关的技术经验，就能够逐渐改善焊接技术的现状。现在，点焊技术已经实现了对电能的减耗，能够使用50HZ的交流电源，点焊技术已经可以解决车间的点焊设备多而造成的电流不稳问题，更是能够通过对焊接铝合金等难焊金属的焊接技术来促使汽车设计当中减轻车身的设计得以实现。弧焊技术已经完成了对于精准度的控制，在未来的时间里，弧焊技术会实现机器人系统的空间传达性，并完成与焊接速度的相互协作和相互组合[4]。

4 结论

从上个世纪的五十年代开始，我国就已经在汽车制造行业应用了焊接技术。尽管当时的焊接技术并不成熟，但焊接技术依然帮助汽车制造行业完成了重大的质量突破。随着汽车行业的发展，焊接技术会得到更多的发展空间，即使需要面临国际上的行业竞争，即使经济危机已经席卷了全球，汽车行业依然能够凭借着技术的革新和对焊接技术的应用逐渐完成技术的创新和提高。国内的汽车制造行业也会因为焊接技术的发展而完成自身的行业目标。

参考文献：

[1]陈根余，顾春影，梅丽芳等.激光焊接技术在汽车制造中的应用与激光组焊单元设计[J].电焊机，2010，02（05）：32-38.

[2]钟建强，柳娟娟.激光焊接技术在汽车制造领域中的应用[J].科技资讯，2011，09（06）：115.

第13篇

关键词：钢结构；焊接；技术；质量

1、我国钢结构焊接技术发展现状

随着现代人们对建筑外形美感的要求，钢结构工程因其空间可塑性越来越受到人们的青睐，最具代表性的当属国家体育场――鸟巢，国家游泳中心――水立方，超高、大跨度钢结构工程一次又一次出现在人们的视野中，造型新颖，独具美感。但是，结构复杂，节点繁多，对焊接技术的超高要求也随之而来，比如，“鸟巢”中空间弯扭构件多分支节点，“水立方”中非对称、不规则球状节点，2014青岛世界园艺博览会空间管桁架立体拼接节点，这些都对钢结构的焊接技术提出了新要求，难度大大提高。但也可以从这些成功建成的建筑中看到，我们钢结构焊接技术人员克服了一个又一个技术难题，发展迅速。

2、建筑钢结构焊接技术探讨

2.1、主要焊接技术

连接件接头受拉（压）时的静载强度计算：（全焊透对接接头的各种受力示意，如图1，F为接头所受的拉（压）力，Q为剪切力，M为平面内弯矩）。

图1

焊缝受拉（压）时的强度验算：

焊缝弯矩、剪力时的强度验算：

式中L――焊缝长度（mm）；M――焊缝截面的截面模量（mm3）；I――焊缝截面对其中和轴的惯性矩（mm4）；S――焊缝截面剪力处以上对中和轴的面积矩（mm3）；δ1――连接件中较薄板的厚度（mm）；σ――连接件受拉（σt）或受压（σα）时焊缝所承受的应力（N/mm2）――连接件受剪力焊缝中所承受的应力（N/mm2）〔σ′t、σ′α、σ′V〕――分别为焊缝抗拉、抗压、抗剪时的许用应力设计值（N/mm2）

因为焊接发生的高温，会致使钢材内部的晶体排列发生变化，反应在钢结构使得焊缝处的钢材塑性减弱，脆性加强，增大了钢构件发生脆断的可能。受焊接时的高温影响，在焊缝附近焊接主体中会存在一部分“热影响区”这个区的大小会随着焊接参数的不同而变化，在焊接所产生的高温影响下其内部的金相组织和性能会发生较大的变化，此区域内金属晶粒会变粗，这会导致这部分区域金属的塑性与韧性降低，硬度变大，为了有效避免这种不利情况的出现，规范规定同一焊缝处，焊接的次数不应超过两次。

2.2、电加热技术

电加热凭借其加热均匀、温度易控等优点已被广泛地应用于施工焊接中。根据焊接热处理构件的形状、尺寸、厚度定制带工装强力碳钢的优质陶瓷电加热器，如陶瓷磁铁式，固定在焊缝坡口对应两侧，有的焊件截面比较复杂可以用铁丝绑扎，然后用接长导线连接到电脑温控仪通电加热。采用电加热预热升温速度应缓慢，一般情况控制在50℃/h以内，即保证温度的均匀性。预热宽度从对口中心开始，在焊缝及其两侧100mm处进行加热。加热范围每侧不小于焊件厚度的1.5倍且≥100mm。根据不同材质、不同厚度设定加热温度，采用红外线测温仪检测加热温度。预热和后热的温度都由电脑温控仪设定并自动控温。整条焊道焊完后，应立即后热，后热温度为250～300℃，恒温1～2h，然后保温缓冷。后热温度不小于规定值，在零下温度下焊接时，适当提高后热温度100～200℃左右，保温时间按工件板厚及相关要求执行，达到保温时间后缓冷至常温。设置专门的防风防雨措施，确保焊接加热温度。

3、强化钢结构焊接质量的管理

3.1、焊接变形控制

如果要减少或杜绝在焊接过程中出现焊接变形情况，那就要在焊接过程中及时进行矫正，当形变情况刚刚出现时就进行矫正，不但工作量较小，取得效果也是最佳。而当变形情况严重时，矫正工作就较为复杂，在矫正过程中也会产生参与变形，因此对于这种情况就需要进行多次矫正，但是这种矫正也是存在一定风险的，最终钢结构很可能会由于多次矫正失败而直接导致报废。由此看出，及早发现并纠正焊接过程中出现的变形情况，对于整个工程质量来说是非常重要的，如果早期不及时进行介入，不但会之间影响钢结构整体质量，同时也会影响全部施工进度。

3.2、残余应力控制

钢结构焊接如果在施工过程中出现残余应力会对钢结构材料的刚性属性产生严重影响，从而导致钢结构材料承受能力出现严重下降，而这又有可能会造成更为严重的质量问题。因此如果要保证钢结构焊接质量，就需要加大相关实践和探究工作，在焊接过程中，加强相关技术事项管理和控制工作，使焊接过程在人员、材料、设备等方面可以及时做好规划工作，从而提升工作效率。

4、钢结构焊接技术的发展趋势

4.1、技术与工艺的创新

建筑钢结构的优势在于其空间较大、跨度较高且较为环保节能。因此建筑钢结构在近几十年间得到了迅速的发展与广泛的应用，其焊接技术与焊接工艺也在不断改革与创新。建筑钢结构焊接技术是用来连接建筑中钢结构的重要技术，它的焊接工艺与切割工艺对于整个焊接工作来说十分重要。在未来，智能切割与智能焊接设备的研究生产会为建筑钢结构焊接技术的发展带来新的能量。

4.2、向自动化焊接发展

现如今，国外发达国家的建筑钢结构焊接技术已经纷纷开始走向自动化，自动化焊接技术的应用范围越来广，其技术水平也越来越发达。利用自动化焊接技术来进行钢结构的焊接工作，可以有效提高建筑钢结构的整体质量与其建设效率，并能大大缩短建设工期，可谓省时、省力、省钱。而在我国，自动化焊接技术也正在越来越多地受到业内工作者的关注和使用。应用自动化焊接技术，可以在一定程度上弥补我国专业焊接技术人才不足的缺点，因为自动化焊接技术对焊接人员的素质要求比较低，因此在未来一段时间内，自动化焊接技术将会是我国建筑钢结构焊接行业内的重点发展方向。

总言之，目前焊接技术的发展迅速，焊接工艺已经广泛应用于钢结构的连接当中。焊接方式比较灵活，能满足连接部位的刚度、强度以及延性，焊接质量易于保证，所以焊接是当前钢结构的主要连接方式。而新型焊接技术的开发与运用也将加快钢结构在越来越多建筑工程中的运用。在以后的实际工作中，钢结构焊接技术和质量管理应进一步得到我们的重视和发展。

参考文献

[1]钢结构焊接规范（GB 50611-2011） 中国建筑工业出版社

[2]魏孝贤.钢结构焊接技术与质量管理[J].中国建筑金属结构，2013，08：26.

[3]范洁群.钢结构主承建项目质量控制研究[D].重庆大学，2005.

第14篇

【关键词】建筑钢结构；焊接技术；发展趋势

1.引言

众所周知，自重轻、适应性强、造型丰富是建筑钢结构的特点，因此，近些年来，钢结构在建筑上的应用越来越广泛。上世纪80年代以来，我国建筑开始大量使用钢结构。2005年，我国成为了世界上最大的产钢和用钢的国家，钢铁年消耗总量达到了3亿多吨，其中用于建筑的刚才高达1.4亿吨。因此，如何保证建筑钢结构的质量是迫不及待需要解决的问题。本文通过对建筑钢结构焊接技术的分析，提出了保证钢结构质量的方法，及其未来的发展趋势。

我国的钢结构建筑主要用于大跨度空间的建筑，包括体育馆、展览中心、歌剧院、机场候机楼、及工业厂房，另外，桥梁也是钢结构的主要建筑形式。到目前为止，我国已建成的高层钢结构建筑已有60多幢。由于钢结构的大量兴建，不难总结出建筑钢结构具有的特点，从外观上来看，钢结构的建筑形式较新颖，可实现建筑师大胆的设计理念，体现时代个性；从材料的应用来看，钢结构的建筑可以做到轻质高强，发挥材料的极致特点；从建筑规模来看，越来越多的超高层建筑、大跨建筑得到了实现，使人们的生存空间得到了扩展。

2.钢结构焊接技术的特点

2.1建筑钢结构焊接的常见方式

焊条电弧焊（SMAW），主要用在钢结构制作中辅助焊缝的焊接；埋弧焊（SAW），主要用于主焊缝的焊接；CO2实心焊丝气体保护焊（GMAW），主要用于施工现场的主次焊缝的焊接；CO2药芯焊丝气体保护焊（FCAW-G），主要用于现场安装工程、制作工程主次焊缝的焊接；电渣焊（ESW），主要用于构件筋板的焊接；栓钉焊（SW、SW-P），主要用于劲性钢筋构件的栓钉焊和楼板的穿透焊。

2.2建筑钢结构焊接的主要施工技术

一般来说，一幢钢结构建筑要采用多种施工技术来完成整个建筑工程，目前钢结构建筑常用的施工技术有Q460焊接性试验研究新技术、大规模采用电加热预后热技术、后板复合技术、仰焊技术、大流量防风技术、杆结构低温焊接技术、铸钢及其异种钢焊接技术、防止冷、热裂纹技术、层状撕裂防止和处理技术、特殊焊缝处理技术、焊接机器人焊接技术、钢筋T形焊接接头压力埋弧焊新工艺、复杂钢结构应力应变控制技术、特殊钢结构合拢技术等等。

以上是建筑钢结构工程中常采用的基本焊接施工技术，建筑钢结构的焊接技术发展均在此基础上发展而来的。

3.钢结构焊接技术的发展趋势

首先，由于建筑的发展，厚板钢构件的焊接是目前钢结构建筑的主要焊接问题，由于钢板的厚度增加，大大增加了焊接的难度。由于规范的制定是根据以往的经验来完成的，因此，现有规范中对于钢板厚度的规定仅为100mm，这在多数的钢结构工程中都超过了这个限制，对焊接技术提出了较为超前的考验。目前常采用的厚钢板的焊接方法包括厚板焊接破口的设计，采用远红外电加热技术来实现预热和后热，组合焊接的技术，以及多层多道接头错位焊接技术。

其次，由于我国冬季可施工的地域范围较大，因此，钢结构的冬季施工问题也得到了较多的关注。随着科学技术的不断发展，各国对于钢结构的低温施工技术也在不断的更新进步。钢结构的冬季施工不仅要求钢材和焊材本身的承受能力，还应从施工人员的技术水平、机械状况、环境条件等多方面来综合考虑。北京为了08奥运会所建设的国家体育馆“鸟巢”就涉及到了大规模的低温焊接工程，通过试验，得到了良好的效果，并因此制定了《国家体育馆钢结构低温焊接规程》，并且突破了国外对于钢结构焊接工程设定的最低温度，达到了-15oC。这一低温焊接技术的发展，带来了较为直观的经济效益，并争取了宝贵的工程时间，应给予广泛的推广应用。

仰焊技术的大量应用也是建筑钢结构施工中难度较高的焊接技术，这主要是因为人们只看到了仰焊难操作的片面问题，而忽略了仰焊会带来的高焊接质量，既然一种技术是客观存在的，那么就必然有它存在的原因。

焊接是不可避免会产生焊接裂纹的，在钢结构的施工中需要对焊接裂纹提高警惕，因其弯曲可能会影响整个工程的质量，降低结构的整体刚度。而且焊接裂纹的存在是具有一定的隐蔽性的，因此，需要对焊接工作高度警惕，在焊接凝固冶金和固相冶金过程中严格控制这种致命缺陷的产生。在焊接工程中主要有三种焊接裂纹的形式，一是复杂钢结构体系中的热裂纹、冷裂纹，以及后半施工中的层状撕裂。

由于建筑设计的多样性以及建筑师的设计思路，致使钢结构工程中出现了众多的异型钢、异种钢的焊接工作。一般来说，可采用远红外电加热技术，对预热、层间及后热的温度进行准确的控制，从而达到整条焊缝能够均匀受热；另外，不论采用什么钢种进行焊接，一旦开始工作，就应将整条焊缝一次性连续焊接完毕，不得间断。最后，在焊接工作完成后，应进行保温处理，使温度缓慢降下来，以确保焊缝的质量。

钢结构的焊接技术是保证钢结构建筑得以实现的关键，钢种不断的推陈出新也给焊接技术提出了较高的要求。由于组料中增加了各种合金元素，对钢材产生不同的焊接性能，最直接的影响为焊接裂纹及环境接头的出现，影响了钢结构的安全性和耐久性。因此，如何提高合金钢材的焊接性能是急待解决的问题。

由于钢结构向大型、高度方向发展，增加了手工焊接的难度，因此，自动焊接技术的发展解决了这一难题。目前，自动焊技术在工业发达的国家已大量使用，可完成工程80%的焊接工作，大大的提高了施工速度和焊接质量。另外，由于钢结构规模的增加，厚板的使用也有所增加。可采用多层多道错位焊接的技术来提高传统焊接的质量。

综上所述，由于焊接是钢结构建筑施工中主要的连接方式，其重要性是不言而喻的，随着钢结构体系的发展、钢结构构件的多元化，对焊接技术也提出了发展的要求。提升焊接技术水平是保证钢结构建筑结构安全度、提高结构耐久性的重点问题，因此，焊接技术会随着科技的发展而更加成熟、更加先进。

4.结论

我国的钢结构建筑正在走向成熟，焊接技术的发展必定要满足其要求，由于钢材种类繁多，钢结构建筑的形式多样，因此，焊接技术也向多元化方向迈进。不论哪个施工团体、制作单位，钢结构施工技术的发展不外乎围绕提高工程质量、降低造价、增强结构合理性等方面内容，另外，如何通过焊接技术的提高来实现结构安全和缩短工期，也是钢结构建筑发展的主要目标。

参考文献：

[1]刘景凤，段斌，唐伯钢. 我国焊接钢结构的发展态势. 钢结构， 2005增刊

[2]刘景凤等. 新技术在国内建筑钢结构中的应用. 2006钢结构焊接国际论坛，北京：机械工业出版社

第15篇

【关键词】 激光 焊接技术 现状 应用

激光焊接已逐渐受到人们关注，激光焊接技术拥有高精度、高质量、低变形、高速度和高效率的特点。1970年以后，随着金属铝等焊接物质的研制成功，激光焊接技术在其他领域中也得到推广和应用。尤其是在制造业，冶金业以及生物医学方面应用较为广泛。后来，随着航天技术的发展，激光焊接技术逐渐被应用到了航天领域。

1 国内外焊接技术中激光焊接技术的研究现状

1.1 国外激光焊接技术的研究现状

目前国外的激光焊接技术已比较成熟，以美国为首的发达国家非常注重激光焊接技术的发展状况。将激光焊接技术列入国家的发展计划当中，并投入大量资金用于激光焊接技术的研究与人员的培训。发展过程中也注意传统产业的优势，做到激光焊接技术与传统产业相结合。由于发展比较早，目前发达国家的激光焊接技术存在很多优势，主要有，热影响区极小，而且焊接过程中无热损伤的现象，焊接速度比一般的烙焊要快10-100倍。焊接点极小，最大程度的避免了杂质的污染和腐蚀程度，此外，焊点的抗裂性能也非常高。

1.3 国内激光焊接技术的研究现状

国内焊接技术由于起步比较晚，发展也相对缓慢。近年来，由于政策的要求以及环保的需要，激光技术才逐渐被广泛应用。对激光焊接的研究也主要集中在激光焊接的形成机理、检测、分析、控制等。一些高校也逐渐开展激光焊接的相关课程，比如通过分析超细粒钢的焊接性及激光焊接的特点，进行了400MPa和800MPa种超细晶粒钢的激光焊接试验。目前国内对于高强度的激光焊接焊性方面的研究还存在很多不足的地方，缺少很多相关数据，还需要培训更多的专业人员进行深入研究。

2 焊接技术中激光焊接技术的应用

随着激光焊接技术的逐渐成熟，其应用领域也不断扩大。但是由于激光焊接设备的成本和维修费用比较高，除了一些大批量生产或者规模零件焊接的行业，激光焊接技术很少应用。欧美的激光焊接技术主要应用于金属加工业和汽车制造业，而亚洲地区的激光焊接技术较多的应用于半导体工业和电器工业。

2.1 制造业的应用

在国外，激光焊接技术在轿车制造中应用十分广泛，并以比较高的速度增长。日本在世界上首次成功开发了将YAG激光焊用于核反应堆中蒸汽发生器细管的维修；激光焊接技术在造船中也比较普遍，传统焊接工艺中的焊后变形是造船业面临的主要问题，而激光焊接由于具有焊后热影响区小、热损伤小、焊后抗裂性能高的特点，焊后基本没有明显的变形；由于采用激光焊接，一定程度上减轻了船身的重量，在造船业中发挥了很重要的作用。

2.2 冶金行业的应用

现如今，越来越多的粉末冶金材料走向市场，它与其他零件的连接问题逐渐显现出来，使粉末冶金的应用受到限制。而激光焊接技术由于结合强度低、焊接轻度高以及很好的耐高温性为粉末冶金材料的发展开辟了新的道路。

2.3 汽车工业的应用

汽车工业作为发达国家的重要经济来源一直就是各国研究的重点。激光焊接技术在提高车身强度的同时也大大减轻了车身重量，降低了汽车的生产成本。目前激光焊接技术在很多中高档汽车中已广泛使用。

2.4 电子工业的应用

由于激光焊接技术在焊接过程中对机械的损伤程度较小而且大都可以避免，特别符合电子行业的要求。激光技术的高精度、无污染、热影响区小等优点也使得激光焊接技术在电子工业中得到广泛的应用。目前，激光焊接技术已经逐渐被运用到电子工业中，例如，很多商家均利用激光焊接工艺生产重传感器。但激光消融、激光电镀等原理方面还在研究当中。

2.5 生物医学的应用

1970年以后，有关生物组织的激光焊接开始出现，主要应用于血管和输卵管的焊接。随着激光焊接优越性逐渐被研究人员发现，各种生物组织的激光焊接逐渐得到推广。激光焊接在生物医学中呈现出不同的焊接优势。主要有，手术部位吻合速度快。而且愈合过程中没有异物反应，修复后的组织能够按照原来的生长特点来生长。研究人员也在进一步研究激光焊机焊接在生物医学领域的应用。

2.6 航空航天领域的应用

以美国为首的发达国家在20世纪70年代初涉激光焊接技术在航空航天领域的应用。他们培训了专业的研究人员，对航天工业中的各种容器及轻量级结构立项，开展了长达7年多年的激光焊接应用研究。新的研究成果取代了原有的铆钊一，提高了机身的强度，减轻了机身的重量。我国在航空航天领域的激光焊接技术也是比较先进的，开始对航天领域中所用的各种合金进行激光焊接技术的研究，并取得了很好的成果，而且已逐渐投入使用。激光焊接由于很高的精密度以及可靠性，使其在该领域应用中显现的优势明显强于其它方法的焊接技术。

2.7 塑料加工中的应用

国外对于塑料加工中的激光焊接已经处于领先水平，而我国仍处于研究开发阶段。激光焊接热损伤小的优点使其在塑料加工方面的优势突出。焊接过程中激光束大多能够通过不同层次的材料，而且更容易通过热传导被吸收成为焊接区域。塑料加工中的激光焊接比传统的焊接工艺污染程度更小，质量更好，也为激光焊接技术的应用提供了更广阔的前景。

3 结语

21世纪以后，随着激光焊接技术耐高温、热损伤小、抗裂性能好等优点逐渐显现，激光焊接技术的研究领域也将越来越广泛。研究人员对于焊接技术中的激光焊接研究也在实践中逐渐进步。激光焊接技术发展到目前，已有逐渐取代传统焊接技术的趋势。

参考文献：

[1]郎旭元，张元钟.激光技术在汽车工业中的应用[J].机械工程师，2006（06）.