浅谈焊接生产现状与焊接技术的发展

浅谈焊接生产现状与焊接技术的发展

杨士杰

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摘要：焊接技术是制造业生产的基础，焊接技术水平是国家工业水平的直接体现，因而现阶段焊接技术成为了相关领域的研究热点。本文主要对我国焊接生产现状及焊接技术的发展进行了分析，旨在加大对焊接技术研究的投入，逐步缩短我国焊接技术与发达国家之间的差距，提高我国焊接水平，并实现焊接生产的节能化与绿色化。

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。

　1、我国的焊接生产现状

　　1.1 焊接技术存在缺陷

　　在焊接钢板的过程中，经常会遇到长厚板焊接。对于最终的焊接质量来说，焊接工艺、焊接效率和焊接技术都是重要的影响因素。另外，厚板焊接、箱体零组件的整体焊接和T型焊接等这些工作对于焊接工艺具有非常严格的要求，并且焊接过程中所产生的废渣不易清理。因此，通常采用表面声波（SAW）覆盖和熔化极气体保护焊（GMAW）渲染技术相结合的方式进行第一层焊接。但这种方法也存在一定的缺陷：在焊接T型厚钢板和相互对接焊接的过程中，不但焊接效率受到很大的限制，还增加了木材的使用量，对焊接人员的身体健康也会造成较大的负面影响。

　　1.2 焊接技术自动化水平不高

　　目前，很多发达国家已经实现了80%的焊接自动化，而我国的焊接自动化水平还不足30%，导致我国的机械加工、电气生产、船舶制造、建筑行业等领域的发展受到了极大的限制。当前，绝大部分焊接仍采用手动氩弧焊的方式来完成，焊接自动化水平不高，严重限制了我国焊接技术的发展。在我国焊接技术的今后发展历程中，数字自动化焊接技术成为主要的发展方向，相关技术人员还需要进一步筑牢其背后的理论体系与焊接技术，为我国数字化焊接技术的发展提供技术上的支撑。

　　1.3 焊接构件易产生冷热裂纹

　　在焊接的过程中，如果环境温度较低，那么在完成焊缝焊接后就会出现裂纹。正常情况下，冷焊接需具有以下必要条件：焊缝接头在扩散氢条件下具备硬化组织，当拉应力和密度较大时，由于热焊缝需要在高温条件下方可生成，所以又被称之为结晶裂纹或高温裂纹，在裂纹内部容易出现热影响区。其主要的形成原因是在焊池中，低熔点和杂质共存，引发晶体偏析，如果裂纹强度较低，则容易开裂，对最终的焊接质量造成非常不利的影响。

　　1.4 焊接人员的专业技术水平不足

　　现如今，钢结构已经广泛应用于各个生产领域，而焊接人员专业技术水平的将直接关系到最终的焊接加工质量及钢结构产品整体稳定性。然而，我国大部分焊接技术人员没有接受过专业的技术培训与理论指导，导致其专业技术水平与行业要求之间存在着很大的距离。

　　2、我国焊接技术的未来发展

　　2.1 磁控焊接技术

　　磁控焊接技术主要是借助磁场实现焊接。该项技术具有输入成本低、设备简单、能源消耗少，生产效率高等优势。通过对磁控焊接技术的研究，发现在热转移的过程中，电磁搅拌技术会对金属结晶产生很大的影响，使结晶方向发生一定的改变，同时使焊缝机械的性能得到明显提升。另外，通過磁控焊接技术的优点还可以有效避免焊接过程中的某些缺陷。因此，磁控焊接技术成为我国焊接技术今后主要的发展方向。

　　2.2 低温焊接技术

　　传统的焊接技术对环境温度具有较高的要求，例如在冬季进行焊接施工时，外界温度过低，直接降低了焊接机的运行效率、材料性能及焊接能力。即便是强行施工，也会对焊接质量造成严重的影响。我国大部分地区的冬季不但寒冷，还具有持续时间长的特点，需要相关技术人员针对冬季低温焊接以及对临界温度值建设提出相应的解决方案，同时针对各方面影响因素进行全面细致的考虑，确定合理的临界温度，并采用有效措施缩短施工周期，以此来保证冬季低温焊接施工质量。例如我国的“鸟巢”钢结构工程就是在冬季完成的焊接施工，为我国低温焊接技术积累了宝贵的施工经验，使我国的焊接技术迈上了一个全新的台阶。

　　2.3 建立焊工资格认证体系

　　现代化的焊接工艺极其复杂，焊接工程量大，焊接对象多样化，施工环境情况复杂，同时在当前的建筑行业中，同行业之间的竞争已经进入到白热化的状态之中。在这种情况下，就需要加强焊接工人的专业技术水平，同时提高对技术标准的相关要求，充分发挥出焊接人员的聪明才能与创造性，推动整个焊接技术行业的健康发展。这一目标主要通过以下途径来实现：首先，相关管理部门要建立起一套完善的焊工资格认证机制，切实加强焊工技术培训，对相关理论知识与实践操作技能进行专业化的培训;同时对培训合格者颁发相应的从业资格认证，提高对焊接行业从业人员的准入标准，技术水平不过关者不得从事该项工作。该人才培训机制的确立，可以从根本上加快焊接技术人才的培养速度，并且提高焊接技术的整体水平。同时，通过全社会的共同努力，让越来越多的人才投身到焊接技术研究当中，以此来加快我国焊接技术的发展，使该项技术在生产生活中发挥更大的作用，为社会创造出更大的价值。

　　2.4 电子焊接技术将被激光焊接所取代

　　当激光束聚焦之后，其焦点能量的密度可高达10～100W/cm，同时可将加热范围控制在1mm以内。因此，将激光技术应用于焊接施工当中，可促使焊接质量及焊接效率发生一系列重大变化，最为关键的是，可以有效控制接头变形，减少应力集中。因此，激光焊接技术在今后的发展中，必然会实现快速发展，成为一项理想的焊接技术。此外，由于激光具有线性传输的特点，所以激光束和电子束相对于W激光束具有更为明显的优势。具体表现在以下方面：首先，激光焊接无需在真空条件下进行，这样一来，就可以有效减少木材的使用量;其次，激光束不会产生X射线，不会对焊接人员的人体健康造成危害，焊接的过程中也不需要使用特殊的防护设备，使整个焊接施工变得更加简便;最后，激光焊接具有非常高的生产效率，使施工周期得到大幅缩减。相信在不久的将来，激光焊接工艺将逐渐走向成熟，届时将在焊接领域内大放异彩，被越来越多的施工单位所采纳。

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：

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[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）.