焊接技术的发展汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇焊接技术的发展范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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中图分类号：U671.8 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0007-01

随着社会经济的快速发展，焊接技术也随之不断的创新与改革，这不仅有利于我国社会经济的快速发展，还有效的促进我国制造行业的快速发展，在我国现阶段，人们为了推动制造行业的发展，将许多先进的技术应用到制造行业中，焊接技术是制造行业应用较为广泛的技术，所以，本文就焊机技术的现状及未来的发展趋势进行分析与研究，以促进焊接技术在制造行业中快速发展。

1 我国当前焊接技术的发展现状

在我国现阶段，随着社会经济的快速发展，人们的生活水平在不断的提高，我国城市建设及社会发展的主要材料之一就是钢结构材料，人们对钢结构的材料质量要求也在不断的提高，因此在对钢结构进行加工的时候，对钢结构焊接技术要进行严格的控制，使之达到钢结构工程设计的相关规定。但是随着电子信息时代的快速发展，焊接加工技术被广泛的应用到各个行业中，从而有效的实现了焊接技术的自动化，这不仅加快了焊接技术的快速发展，而且更有效的提高了焊接的施工质量。在现阶段，焊接技术已经广泛的被应用到各个行业中，并且还充分的利用计算机技术对焊接过程中存在的应力变形及相关的问题进行控制。目前，人们已经对焊接技术创新进行了全面的分析与研究，以促进我国焊接技术的快速发展。

2 我国焊接技术的发展特点

焊接技术是一项综合性很强的工艺技术，焊接技术的发展与现代科技发展相辅相成，近二三十年焊接技术在我国得到了快速的发展，各种焊接技术不断的增多，真空、红外线、等离子物理、电子束、声学微、电子、超声等现代化科技技术在焊接技术方面得到了广泛的应用。焊接新技术不仅促进了焊接技术的快速发展，也奠定了焊接技术在制造行业的地位，并且有效的扩大了焊接技术的应用范围。

在我国现阶段，机械制造行业以及其他产业的主要制造技术就是焊接技术，焊接技术广泛的应用于家用电器、轻工纺织、部件、海洋工程、机车、汽车、船舶、特种设备、桥梁、建筑、矿山、冶金、煤炭、石化、航空航天、核能及电站等我国社会经济的各个行业中。焊接技术中渗透着现代化的科学技术，有效地促进了我国焊接技术的快速发展。

3 现代工业常用的高效焊接方法

3.1 气体保护焊

一般以气体作为电弧的媒介，并且保护焊接区及电弧的电弧焊就是气体保护焊，依据气体保护焊焊接效果的不同，分为非熔化极（钨极）惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊。

3.2 电阻焊

在两电极之间压紧被焊接的焊件，并对其加以电流，使电流流经被焊接的焊件接触面以及焊件临近区域产生的电阻热效应将其加热至塑性状态或者融化，使焊件形成金属结合的一种方法叫做电阻焊。电阻焊一般广泛的应用于航空航天、汽车、家用电器及电子等行业中。

3.3 螺柱焊接

螺柱焊接一般按照焊接方式不同分为拉弧式和分为储能式两种，这两种焊接方式都是单面焊接。由于螺柱焊接不需要穿孔，所以螺柱焊接不漏气、不漏水，也不需要对非焊接面进行再次焊接或者加工。

3.4 磁控焊接

磁控焊接技术是近几年发展的新型焊机技术。磁控焊接一般使用外加磁场控制焊接的质量，磁控焊接具有投入成本低、效益高、耗能少及附加装置简单等提点，在国外有“无缺陷焊接”的美誉，所以，磁控焊接技术得到了广泛的应用，也引起了焊接工作人员的兴趣。

3.5 多电弧共熔池焊接

由于一个熔池上燃烧多个电弧，不仅可以提高总的焊接热量，还可以改变焊接热量的分布特点，能向熔池及焊接两侧面提供一定的热量和液体金属，有效地提高了焊接的速度及焊接的生产质量。

4 我国焊接技术在各个领域中的应用

4.1 在航空航天中的应用

众所周知，焊接技术性能可靠、焊接质量优良，在航空航天工业中被广泛的应用，在航空航天工业中焊接技术占全部工时的10%，航空航天领域中50%以上的连接部件使用的都是焊接技术。由于航空航天工业对材料的要求比较特殊，所以在航空航天种焊接技术应运而生，在现阶段，高能束流焊接技术及固态焊接技术在航空航天工业中应用比较多。其中在我国航空航天工业中最常用的先进焊机技术是搅拌摩擦焊、电子束焊及激光焊，焊接技术在航空航天技术中被广泛的应用，促进了航天航空业的快速发展。

4.2 汽车制造领域中的应用

在汽车制造领域中汽车的变速箱齿轮、汽缸、离合器、行星齿轮框架、后桥及发动机增压器涡轮等部件都使用的是电子束焊接技术；而汽车中的车身拼焊、零部件的焊件及框架结构主要使用的是激光焊接技术；在汽车制造领域中汽车的液压成型管附件、汽车车门预成型件、汽车地方车身支架、汽车轮毂及发动机引擎主要应用的也是搅拌摩擦焊接技术，由此可见，焊接技术广泛地应用于汽车制造领域。

4.3 船舶工业中的应用

高效焊接技术在船舶制造工业中具有至关重要的地位，高效焊接技术是一项专业性、技术性很强的系统工程，尤其是二氧化碳气体有效的保护半自动焊接技术的应用率达到60%～65%，高效焊接技术成为我国船舶制造工业中的关键技术之一。现阶段先进的船舶焊接技术是保证船舶制造质量、缩短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途径，也可以有效地提高企业的经济效益。

5 我国焊接技术的发展趋势

我国焊接材料的产量在全世界位居首位，但是焊接产品的质量以及高品质焊接材料的生产与世界先进国家存在一定的差距，主要表现在以下几点：①对焊接材料预处理缺少专业的体系及技术，如对焊接原材料的筛选及检验，对焊接材料的混合均匀度及焊接预烧结处理等；②在工作中对于焊条药皮密实度的改善，就我国目前的油压式压涂机的具体工作性能来看，依旧存在很多不完善的方面，比如工作中由于对水玻璃加入量的加大，就会降低药皮在工作中的实际性能；③在实际的生产车间环境治理方面国外主要是以密闭的方式来进行熔炼焊剂工作中，但是从我国的现状来看，其主要是使用敞开式的生产方式；④在相关焊剂生产设备的自动化水平方面，对于焊剂的成形以及相关的颗粒度等方面依旧存在很大的差距；⑤在实际工作中的无铅连接材料以及技术应用方面，就目前我国的实际应用现状来看，与国际先进水平依旧存在很大差距，相关的钎焊理论与实践水平只在部分领域取得了一些成绩，也就是说，其发展应用的总体技术水平依旧不高，在以后的工作中要特别注意高端焊接产品以及特种助焊剂等方面的应用以提升工作。

6 结 语

在我国现阶段，随着焊接技术的快速发展，在促进社会经济快速发展的同时，也给人们的生活带来了便利，但是随着焊接材料的不断变化及焊接技术的快速发展，制造行业对焊接技术提出了更高的要求，同时，在现代化的社会中，焊机技术已经进入了数字化的时代，所以，我们应该尽可能地将先进的科学技术及理念应用在焊接技术中，加大焊接技术的研发力度，努力研发新的焊接技术及方法、发现新的焊接材料及焊接设备，进一步提高焊接机械化、安全可靠性及自动化水平，有效地促进我国焊接技术及制造行业的快速发展，提高经济效益。

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，2012，（1）.

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0 引言

激光的研究与发展已经有五十年左右的历史了，是通过光源在被辐射过程被动放大化后产生的。它的使用功率和质量在不断改进中有了很大的提高，激光加工技术因此成了二十一世纪在材料加工方向最有发展前景的应用技术之一。激光焊接技术是在材料加工方面应用最广泛的一种，运用在很多行业，包括轮船制造业、汽车制造业、建筑业及航天制造业等。正确的运用激光焊接技术可以带来很多方面的便捷和高效，是工业的一项新型技术，值得广泛推广。

1 当前激光焊接技术还存在的一些问题

1.1 焊接过程存在气孔

焊接过程为什么会有气孔的伴随出现一直还是个谜，人们一般的猜测是，激光在焊接冷却中由于氢的溶解性突然变差所以产生了氢气孔或者是激光束会引发熔解池金属变化匙孔发生变动[1]，熔池内的金属发生紊流从而产生了气孔。科学的解释一般有两种，一种是在高温条件下氢大量融入导致了焊接微型气孔的生成，另一种则是认为气孔不规则的生成是由于其中镁元素的蒸发燃烧损耗导致的。

1.2 焊接过程容易不稳定

激光在深熔的焊接过程中往往会伴随匙孔效应的发生，由于匙孔主要是由等离子体和金属蒸汽组成的，这些气体会对激光有较强的吸收辐射作用，所以导致了在焊接过程中出现了不稳定。只要激光辐射照明度低于一定的标准，就会发生深熔焊和热传导焊不停发生变幻，形成了焊接的不稳定。

1.3 焊接过程容易导致金属有裂痕

激光的功率和密度一般很高，所以热影响区域一般很小。被焊接的金属材料在冷却过程中速度很快，导致有些合金，在最后的凝固状态的柱状形态晶体区域发生低熔点性共晶组织现象，从而导致结晶破裂，金属表面形成裂痕。

2 当前激光焊接技术的广泛应用

2.1 激光焊接技术在汽车工业的应用

随着人们生活水平的提高，汽车已经走进了千家万户，汽车市场的需求也在与日俱增。如何提高汽车制造工业的水平和效率一直是个待攻克的难关。世界上很多的知名汽车企业如奔驰、大众已经从上世纪八十年代开始就研究了激光焊接技术对汽车的应用，主要包括了车身、侧框、车顶灯部位的钒金材料的焊接。九十年代更多的知名汽车制造商如福特、通用也加入了激光焊接技术[2]。日本的汽车公司运用激光焊接和切割技术来制造车身的覆盖件等，因性能的卓越，使得越来越多的高强钢硬激光焊接配件被应用到汽车的制造中。激光的焊接技术也应用到了汽车车体部位部件的加工，如离合器、散热器和排气管及增压器轮轴等等，成了又一项标准的汽车零部件制造技术。而由于我国的汽车发展起步较晚，所以目前只有少数汽车制造商会采用激光焊接技术对汽车进行改造，但是激光技术已经成了市场主流，相信不久我国的汽车制造商都会逐步采用的。而与之相对的是我国的科学研究机构对激光焊接技术的研究却处于前列，并且已经取得了多项骄人的成绩。

2.2 激光焊接技术在医疗方面的应用

激光焊接技术在生物医疗组织方面的应用已经存在了将近四十年的历史。最早的是一名医疗人员成功运用激光焊接技术吧血管和输卵管连接在了一起，并且效果显著，从而给后面的医疗工作者提供了一个争相模仿的典范。更多医学人员大胆的把这项技术从生物组织转移到了其他组织上。例如激光焊接技术在人体神经方面的应用，是国内外医疗人员研究的热点之一，其中主要是存在激光波长的差距、剂量的多少适宜以及使用何种激光焊接材料对功能更好的恢复方面的争议。激光焊接还运用在了牙科方面的治疗，可以修复口腔内的多种问题[3]。材料的选择也很多，可以是钛合金或者钴铬合金等，制作的产品也有很多，从铸造支架到烤瓷官桥再到附着体，激光焊接技术和以前的医疗技术相比无不体现出了其绝对的优越性。

2.3 激光技术在轮船制造业的应用

轮船上使用的木板一般都有比较厚、焊接缝隙比较长等特点。所以容易经常性引发在焊接过后的船板翘动，甚者严重的发生变形等问题。根据粗略的统计结果表明，如果使用普通的焊接技术焊接轮船上的木板，大概有四分之一以上的总工作量都要花在船板的整理改动过程中，浪费时间和资源，相当的不合理。但是如果使用激光焊接技术就完全不同了，根据激光自身特有的性质，激光焊接在一定区域能量集中高，同时光束面积一般也很小，导致热影响到的区域和普通的弧焊方式相比较会小很多。所以焊接过后船板不会发生较明显的形变，可以很好的应用到轮船制造业中。还有一方面就是，由于船板的制造有很多道不同的工序，要在不同的地方分别完成，材料在一个工作台被切割后要送到另一个工作台中进行焊接部分，如果使用的是激光焊接技术，那么可以通过使用适合的传输设备和发射器，让材料的切割和焊接部分在一个地方一起完成，提高了工作效率，节约了时间和资源。同时由于激光焊接有很大的深宽比值，所以在很小焊缝不变形的情况下也能完成对大船板的焊接工作，所以国外最高可以完成十厘米厚的船板焊接。而目前我国这方面还处于起步阶段，仍然需要大量进口一些激光焊接先进设备。

3 结语

激光焊接技术作为激光应用中的重要组成部分，尽管还存在一些小问题，但是由于其自身的卓越优点，已经在全世界各个行业领域取得了广泛的应用，给工业的制造和人们的生活带来了便捷与高效，正确运用好这项技术一定能提高我国的科技发展水平，最终促进社会的不断发展。

参考文献：

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1.引言

随着“中国制造2025”战略的实施，中国制造业正在面临着升级发展的局面。其中在航空船舶、高速轨道交通、化学工业、汽车制造等方面亟待升级。铝件焊接技术作为制造业的其中一环，其应用与发展至关重要。铝件作为制造业的耗材需求日益增多，促进了铝件焊接技术的研究日益深入。从而铝件的焊接问题已成为焊接技术研究的重要组成部分。一些新型的焊接技术也正在逐步应用于铝件的焊接。

2.铝件的焊前准备

2.1清洗

铝件的焊接质量决定了产品的质量，焊前清理工作是保证焊接工作质量的前提条件。被焊接物往往被表面的氧化膜或有机杂质所沾污，这些污染会带来气孔等危害。常用办法：采用化学清洗和机械清理。利用化学作用进行清洗时，首先使用浓度为10%的NaOH溶液与氧化铝反应，反应式：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O，且产物易溶于水。从而去除铝件的氧化物。机械清洗利用相似相溶的原理，使用有机溶剂如汽油、丙酮等对表面进行擦拭。接着用不锈钢丝刷打磨氧化膜达到去除目的。

2.2 垫板与预热

在焊接过程中，为防止铝件等焊接材料焊穿和塌陷，在接缝处需安放垫板，如碳钢板、石墨板等。同时垫板表面需开圆弧型槽。预热同样作为准备工作，主要是用来避免气孔、焊件变形问题的发生。在焊件小、薄的材料时则无需预热。当焊接厚度超过5mm，往往需要对其预热，温度控制下100℃―300℃。

3.铝件的焊接工艺

3.1 铝件的气焊工艺

铝件的气焊之前需进行焊前准备，首先进行接头形式与坡口的制备、接头清洗、焊缝背面加垫板、焊前预热。气焊的参数如火焰种类、焊嘴大小、焊嘴倾角都需要合理选择与调整。

焊丝的化学成分决定了焊接后焊接处的组成，并影响到其性能的不同。不同的材料会有不同的强度、抗裂性、耐蚀性以及塑性等性能上的差异。一般选材原则是选择与基体金属成分相同的焊丝，同时也可以直接从焊接材料上截取一个狭条使用。常用铝件焊丝的型号与用途见下表。

气焊铝件时必须使用气焊剂CJ401，可以优化焊缝的成形以及调高湿润性能等。具体操作时，火焰要正对溶池，在火焰保护范围内焊丝上下晃动。下送时，将带着溶滴的焊丝插入溶池，待焊接过程结束后，立即将焊丝从溶池中拉出。焊丝的这种运动往往可以破坏氧化膜，以得到较好的焊缝。最后进行焊后清理。通过以上多道工序，能够得到较好的焊缝质量，在实际生产应用中解决焊接问题。

3.2铝件的焊条电弧焊

铝条的焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。由于单丝电弧焊存在焊接速度可调性低，依靠增加焊接电流的方法难以达到要求。目前多采用双丝或多丝电焊弧，它可以将瞬时输入功率多用于熔化焊丝，将焊丝熔化速率大大加快，从而实现高速焊接。

双丝MAG焊工艺不同于传统单丝焊接工艺，它是将熔池中的多余热量去熔化焊丝，在此基础上加大电流，使得焊接速度加快。这种方法使得填充丝吸收了热量，减少了对母材热影响区的热量输入，改善了焊接的性能和形状。

3.3新型的铝件焊接工艺

传统的铝件焊接工艺缺陷率高且穿透力差。随着新型电子设备的技术进步，焊接电流、激光发生器等设备的进步，一些铝件焊接工艺得到改良并且发展迅速。其中包括串联MAG焊接、磁脉冲焊接、利用混合激光的MIG/MAG焊接、摩擦搅拌焊接等。在随着异种金属如铝钢、铝铜等结合的需求增加。异种焊接技术也得到迅猛发展，例如电子束焊接和摩擦搅拌焊接等焊接技术就应用于此。这些新焊接技术的开发大大提高了产品的质量，节约资源以及改善作业环境。

4.铝件焊接的应用实例

铝材具有诸多方面优点，它获取方便同时利于回收，材料性能延展性好、使用寿命长等。这使得铝质铸件成为汽车工业中必不可少的结构组成部分，因此铝件的焊接在汽车制造中应用十分重要。在实际生产中焊装奥迪T99项目，铝件焊接的具体操作有，首先对于冲压铝件要采取钝化处理，然后使用专用工位器具对要焊装的铝件运送到焊装车间焊装。具体连接工艺包括：电阻点焊、等离子钎焊、MIG焊/钎焊、MAG焊、激光焊、机器人伺服器焊钳焊接，此外还有其他类连接工艺铆接、冲连、涂胶、压合/翻边等。这些连接技术将钢铝材料组装成一体。

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1、大型存储类容器用钢的焊接现状

近些年来，随着冶金装备的不断提高，压力容器用钢的开发已具备良好的条件。在此背景下，存储类压力容器用钢的开发也十分喜人，无论在品种还是品质方面，都基本实现了系列化。其从开发到应用的周期也大大缩短了，由原来的5至8年缩短至2到3年。一些大型的高参数球罐用钢原材料已不再依赖进口。

2、大型输入用钢的焊接技术进展

在当今全球经济都快速发展的背景下，石油安全已成为国家经济安全的一项重大战略。所谓石油安全，是指石油的供应要在数量和价格上都能够满足经济社会持续发展的需要。保障能源安全的途径之一是就战略石油储备，它可以有效应对短期石油供应冲击。一般石油储备基地的浮顶油罐的单台储存容积要在10万矿以上，我国自上世纪80年代以来，已建成的10万矿以上的浮顶油罐达百余台。

这种大型的原油储罐在施工时一般运用了高效大热输入焊接技术，因而在采用钢板时也要与之相适应，采用大热输入焊接用钢板。但是使用大热输入焊接会导致接热影响区的强度和韧性被恶化。对着焊接热输入的提高，其强度和韧性也在不断的下降。因而在焊接过程，克服接热影响区性能的恶化成为大热输入用钢开发的关键。

由于大型储罐用大热输入用钢的开发对技术有很高要求，并且难度较大，因而在上世80年代伊始，我国5万矿以上的储罐，其所用高强钢皆来自于进口。为使钢材国产化，武钢、北京燕山石化公司，以及中通公司等单位，在国内率先开展研制大热输入用钢WH610D2。到本世纪初，已基本实现了大部分的钢材国产化。

3、压力容器焊接设备研究进展

3.1窄间隙理弧焊

窄间隙理弧焊在我国的应用由来已久，自1985年从瑞典引进第一台开始就应用至今。二十多年的生产经验表明，厚壁容器对接焊的最好选择便是窄间隙理弧焊。多年来，国内外为提高窄间隙理弧焊效率而相继推出了串列电弧双赞窄隙理弧焊，但是一直都未得到普遍推广。这主要是由于操作难度增加了，并且交流电弧的焊道成形不佳，在应用成很容易引起焊缝夹济。

而就在最近，美国林肯公司向我国市场退出了一种理弧焊电源，可以对交流波形参数任意控制。这种由计算机来控制的理弧焊电源，能够促进串列电弧双赞理弧焊在工艺参数上达到最佳组合，积极推动了串列电弧双赞窄间隙理弧焊的应用。

3.2焊接工艺监控技术

工艺环节对焊接质量的优劣有很大影响，尤其是工艺时的试验与评定、实施与监控，以及焊后的检查这三个环节。其中试验与评定和检查这两个环节，目前国内已具备成熟的方法与标准。但是对于实施与监控环节，在当前仍属于宏观失控的状态。所以，经常会出现因为焊上技能水平不合格，以及工艺纪律未能有力执行，从而造成返修的情况。特别是焊接接头部位内在性能持续不高的现象普遍存在。在目前的市场经济条件下，制造产业面临前所未有的生存压力，所以在竞争中他们尽可能降低成本或缩短周期。然而焊后的无损检测却仅仅是消极的事后控制，其关键应当是对施焊过程的质量监控。

伴随着社会经济的发展，对焊接质量的要求也越来越高，例如西气东输这类庞大的工程，在管道施上和大型球罐安装时，由于可能造成的事故危害大，因而对质量要求非常严格。质量控制单位在对焊接质量进行监测时必须要借助微机监控装置来完成，从而确保施上质量。

4、焊接材料的推广应用

4.1开发新型焊接材料

一直困扰工艺过程中的一个难题是不锈钢材质在打底焊接时背面容易氧化，长久以来的做法是对背面做充氛保护。但是由于有的容器较大、管道较长，有的容器背面没有充氛空间，这种情况下会造成氛气的大量浪费却达不到预期效果，反而使成本增加了。因而新型焊接材料的开发势在必行。目前市场上推出的药芯焊赞钢和铁粉焊条都是比较好的。

4.2焊接自动化进展

在上世纪80年代中期，一些发达国的焊条量就站到焊材的百分之五十，到本世纪初，大部分欧美国家以及日本消耗的焊条占到焊材比例不到百分之二十。这表明发达国家的自动化焊接在整个焊接上作量中站到百分之八十以上。近些年，在我国部分企业中，焊接自动化和半自动化率达到了百分之七十左右，但就全国来说，整体占有率却在百分之五十以下。但我们依然可以发现，焊接自动化进展速度明显加快，预计接下来的几年就可达百分之七十以上。

4.3焊材品种的更新

由于钢铁冶炼和轧制工艺的发展，在今后一段时间里，诸如建筑结构钢、压力容器钢、桥梁钢、低温钢等一些低合金高强钢，都慢慢朝着“低碳化、微合金化和细晶化”的方向发展，钢材实物水平将达到国外的领先水平。目前已经有单位和设计院提出，焊缝金属中的杂质含量应接近钢材实物水平，其冲击韧度也要与钢材实物的水平相当，不能单纯按照国家标准选购焊接材料。

4.4环保型焊接材料的推广

上世纪中期开始，日本就已开始低尘焊条的研制，在研制后的一年内并没有推广应用，这主要由于相比同类焊条，其性能较差。到了70年代后期，日本再次研制出了新一代低尘焊条，此次推出的焊条在工艺性能上已接近于同类焊条，并且发尘量也减少了百分之四十左右，从此，低尘焊条在日本开始实用化。

但在上世纪末，日本在造船、桥梁和重型机器时却没有使用低尘焊条。这主要由于低尘焊条的价格过高、工艺性能仍稍差、压涂性能较差、焊接后烟尘依然很高。因而一些欧美焊材企业认为，开发低尘焊条实用价值并不明显，都没有进行这方面产品的开发。

我国在70年代就开始研究低尘焊条，但也未能得到推广应用。因为国内一些单位在实验过程中得出：大幅度使烟尘发生量降低，对药芯焊处的其他性能容易造成较大影响。

5、展望

在未来一段时间内，压力容器焊接技术的发展趋势主要表现有：新钢种的焊接工艺完善，

焊接材料朝自动化方向发展，焊接接头的性能提高，尤其是药芯焊处的产品比重上升。

焊接技术现代化的一个重要标志即是焊接工艺及装备的现代化，这也是保证焊接产品高质量的一个重要因素。在今天高新技术飞速发展的环境下，焊接技术应当引进现代高新技术，以此加速实现工艺及装备的现代化，建立焊接数据库和专家系统，促进焊接生产实现现代化管理，以及智能控制焊接过程，大大提高焊接技术水平，使焊接质量和生产率也得到提高。

无论是焊接行业的哪个领域，焊接质量和提高以及成本的降低都应该是重视的问题。因而企业应当积极开发和采用先进的现代化焊接技术，并对产品质量加强管理，研制并采用先进的监控技术来确保产品的质量。在焊接质量保证的基础上，采用现代化管理和先进的技术使成本降低，从而提高企业竞争力。这是未来压力容器焊接技术的发展方向。

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高能束流(High Energy Density Beam)加工技术包含了以激光束、电子束和等离子弧为热源对材料或构件进行特种加工的各类工艺方法。高能束流焊(或高能密度焊)是指焊接功率密度比通常的氩弧焊(TIG、MIG)或CO2气体保护焊高的一类焊接方法。

1 高能束流焊接的应用领域

当前高能束流焊接被关注的主要领域是：

⑴高能束流设备的大型化 — 功率大型化及可加工零件（乃至零件集成）的大型化。

⑵新型设备的研制，诸如，脉冲工作方式以及短波长激光器等。

⑶设备的智能化以及加工的柔性化。

⑷束流品质的提高及诊断。

⑸束流、工件、工艺介质相互作用机制的研究。

⑹束流的复合。

⑺新材料的焊接

2 我国高能束流焊接现状

在国内，高能束流焊接越来越引起更多相关人士诸如焊接、物理、激光、材料、机床、计算机等工作者的关注。国内在设备水平上，与国外有一定差距，但在工艺研究上，水平则较为接近，甚至在某些方面还有自己的特色。

2.1 激光焊接

在设备生产与研究上，主要有华工的气体激光加工国家工程中心、电子部11所的固体激光加工国家工程中心、中国大恒激光工程公司、上海团结百超数控激光设备有限公司等，主要生产千瓦级的CO2激光设备和1千瓦以下的固体YAG激光设备。

国内对激光焊接研究主要集中在激光焊接等离子体形成机理、特性分析、检测、控制、深熔激光焊接模拟、激光—电弧复合热源的应用、激光堆焊、超级钢焊接、水下激光焊接、宽板激光拼焊（Tailored Blank Laser Welding）、填丝激光焊、铝合金激光焊、激光切割质量控制等。从事激光焊接研究比较多的主要有华中理工大学、国家产学研激光技术中心、清华大学、哈尔滨焊接研究所、北京航空工艺研究所、哈尔滨工业大学、西北工业大学等。清华大学从声和电的角度，分析了熔透状态的声信号，提出了激光焊接等离子体的等效电路及电特性数学模型；在抑制等离子体的负面效应方面，清华大学张旭东、陈武柱等提出了侧吸法；国家产学研激光技术中心的肖荣诗、左铁钏提出了双层内外圆管吹送异种气体法；西北工业大学的刘金合提出了外加磁场法。哈尔滨焊接研究所引进德国HAAS公司生产的2kW Nd：YAG激光发生器，建立了大功率固体激光加工中心，开展了材料为碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金等多种材料的大功率固体激光焊接工艺研究以及激光—电弧复合热源焊接技术研究。

2.2 电子束焊接

我国自行研制电子束焊机始于60年代，至今已研制生产出不同类型和功能的电子束焊机上百台，并形成了一支研制生产的技术队伍，能为国内市场提供小功率的电子束焊机。

近年来，出现了关键部件（电子枪，高压电源等）引进、其它部件国内配套的引进方式，这种方式的优点是：设备既保持了较高的技术水平，又能大大降低成本，同时还能对用户提供较完善的售后服务。北京航空工艺研究所以此方式为某航空厂实施设备的总体设计和总成，实现了某重要构件的真空电子束焊接；桂林电器科学研究所也通过这种方式开发了HDG(Z)-6型双金属带材高压电子束连续自动焊接生产线，该机加速电压120kV、束流0～50mA、电子束功率6kW，带材运行速度0～15m/min，从而使我国挤身于世界上能生产这种生产线的几个国家之一。北京中科电气高技术公司近期为上海通用汽车公司研制成功自动变速车液力扭变器涡轮组件电子束焊机，70 s内可完成两条端面圆焊缝的焊接，并已投入商业化生产。

目前，以科学院电工所的EBW系列为代表的汽车齿轮专用电子束焊机占据了国内汽车齿轮电子束焊接的主要市场份额；我国的中小功率电子束焊机已接近或赶上国外同类产品的先进水平，而价格仅为国外同类产品的1/4左右，有明显的性能价格比优势。

在机理及工艺研究上，北京航空工艺研究所、北京航空航天大学、天津大学、上海交通大学、西北工业大学、中国科学电工所、桂林电器科学研究所、西安航空发动机公司、航天材料及工艺研究所、哈尔滨焊接研究所开展的工作涉及熔池小孔动力学、电子束钎焊、接头疲劳裂纹扩展行为、接头残余应力、填丝焊接、局部真空焊接时的焊缝轨迹示教等。

2.3 等离子弧焊接

在等离子弧焊设备方面，西北工业大学的李京龙、白钢等开展了脉动等离子喷焊技术研究，通过在工件和喷枪阳极（喷嘴）间接入高频的IGBT无触点开关，成功地实现了转移弧和非转移弧的高频交替工作，实现了单一电源下的等离子喷焊。西安交通大学的王雅生等开展了适宜于AI、Mg及其合金的变极性等离子弧焊设备的研究，主弧的正、负半波分别由两台直流电源供电，对工件（铝）实现了变极性焊接，它不仅使电弧稳定，而且还有可靠的阴极清理作用。北京航空工艺研究所开展了脉冲等离子弧焊的“一脉一孔”的工艺研究；在穿孔等离子弧焊小孔特征及行为检测方面，哈尔滨工业大学、北京航空工艺研究所以及清华大学分别通过光谱信息、电弧电压和电流的频谱分析，检测小孔的建立、闭合以及小孔尺寸；天津大学的王惜宝、张文钺分析了等离子弧粉末堆焊时粉末在转移弧中的输运行为及其主要影响因素，计算了铁基合金粉末和碳化硼粉末、不同参数下在弧柱中的输运速度分布及沿弧柱横截面上的粉通量分布。

3 关于电子束焊接和等离子弧焊接的最新进展

国外电子束焊接发展可归结为：超高能密度装置研制、设备智能化柔性化、电子束流特性诊断、束流与物质作用机制研究以及非真空电子束焊设备及工艺的研究.等。

在日本，加速电压600kV、功率300kW的超高压电子束焊机已问世，一次可焊200mm的不锈钢，深宽比达70∶1 。

日、俄、德开展了双枪及填丝电子束焊技术的研究。在对大厚度板第一次焊接的基础上，通过第二次填丝来弥补顶部下凹或咬边缺陷；日本采用双抢实现了薄板的超高速焊接，反面无飞溅，成形良好。

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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

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中图分类号：TM910 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0180-01

国内光伏行业发展至今已有十几年的历史，从整个产品制作过程分铸锭、切片、电池、组件四个环节，组件环节下又可细分为焊接、敷设、层压、装框、测试等主要工序，焊接技术随着光伏产业的发展，由最初的手工焊，发展到当前的自动焊接，焊接技术正朝着多样化发展，选择不同的焊接技术，设备性能及维修成本方面各不相同，大概有以下几种，一是热风焊接、二是电磁焊接、三是红外焊接、四是软接触焊接，另外区别此类焊接还有导电胶带焊接技术。这几种焊接技术在市场上均占据一定的份额。

一、热风焊接

此焊接技术，加热单元采用的压缩空气给热风管通气体，利用加热管给压缩空气加热，将热量传递给焊带，使焊带与电池片进行焊接。

热风管结构：（1）往不锈钢筒中注入干燥空气；（2）通过安装在玻璃管内的加热器加热空气；（3）放出加热后的空气；（4）通过加热器出口端的温度测定部的K热电偶对温度进行测量；（5）由于测定部的热电偶是位于玻璃管内部的，所以不会受到外部空气的影响。

控制方法：通过三菱制造的PLC的温度控制单元控制；以1秒为周期对热电偶的温度进行测量，通过PID（注1）控制，为使其与设定温度保持一致不出误差，自动进行SSR的输出调整。

注1：PID控制；PID动作即为比例动作、积分动作和微分动作相互结合的动作方式，可以使控制对象得到最精准优秀的控制效果。因为此控制方式可以通过比例动作防止发生逆向现象，通过积分动作自动进行OFF-SET的修正，并通过微分动作加快对外部问题的响应时间。

异常处理：1秒周期的控制中，管理对热电偶断线、加热器断线、温度异常的检测功能，有异常情况的话可以强制关闭加热器。

设定温度和实际温度的差异：与一般的加热器那种通过加热铁或者铝制材料，测量加热部件的温度的控制状态不同，这里是通过直接放出加热后的空气，在出口处通过热电偶进行温度管理的。热电偶的检测温度直接显示在触摸屏上，在一秒周期内，若检测出热电偶的断线、加热器的断线等异常情况，立即强制关闭加热器。因此，触摸屏上显示的温度应该不会与热电偶的实际温度有差异。此焊接技术焊接质量可靠，操作方便，碎片率低，唯一的缺陷就是焊接产生的助焊剂粉尘未经过处理，直接排到室外，影响了市区环境，这是后期待改进的地方。

二、电磁焊接

电磁焊接部分由传输带，加热板、焊台、焊带加紧机构，除烟装置组成。

此焊接技术原理采用低温闭环电池焊接技术，完全系统控制焊接温度，静态电磁场内的正反面焊带同时感应到磁场产生涡电流，从而使正面和背面焊带熔化焊接，通常焊接时焊带和电池片的焊接温度只有180-200度；电磁焊接方式可以基本达到激光焊接的效果。采用快速响应温度传感器，配合智能化的PID控制焊接程序和反馈控制。精准的PID读温和在焊接过程中，利用红外非接触式温度计读取电池片和焊带连接处的焊接真实温度，温度变化被模拟成温度变化曲线，采用PID（比例、积分、微分控制模式）的控制，使系统自动调整控制温度，焊接材料的温度实际控制在±2℃。电磁焊接将焊带、电池置于感应线圈产生的交变磁场中，由此产生的感应电流将其加热。从高频焊接电源主电路的结构特点来看，电源周围分布着不同频率的电磁场，有工频的电磁场以及不同逆变频率的电磁场，在高频变压器的原边，电压值较小，而变压器的次级电压值较大。其中，工频交流来自于电网，但是由于焊接电源内开关器件对电流的调制作用，此交流信号的高次谐波分量较大，严重时谐波分量的幅值甚至高于基波分量，所以在焊接电源周围会产生工频电场并带有谐波。此焊接技术采用低温焊接，碎片率低，焊接质量可靠，能把能量集中在焊带焊接上，相比于热风焊接或红外焊接等大面积散布热量的方式，减少了许多能量浪费。

三、红外焊接

此焊接技术焊接装置由两个预热单元和加热单元组成。每个预热单元包括8个短波红外灯，下部装有高温计的温度控制，焊接过程产生的废气，经排放管道排出。

预热区温度设定范围，从50℃到200℃之间，焊接单元加热区控制并可调到250℃，加热区终结段，用于冷却电池串，控制并可调范围从50℃到200℃。先进的预加热功能设计，电池片、焊带、助焊剂在加热平台上加热，通过电池片温度控制，确保工艺的可重复性。

为了保证焊接质量，当助焊剂喷涂在电池片上后，电池片先被预加热，然后进行红外焊接，焊接温度由温度控制器精确的控制焊接循环，焊接完成后，自控冷却系统，已最大程度的降低电池片的热应力。

红外焊接技术优点是非接触式焊接，六段独立温控的加热平台，使电池片的温度稳步上升到焊接温度。焊接后，控制温度缓慢下降，从而避免电池片因温度激变造成破碎，实践证明，碎片率较低，焊接稳定可靠且设备维护低。

四、软接触焊接

软接触焊接技术是将多个焊接烙铁头，有序并联在一起，通过PID控制程序，分别对每个焊接头进行温度控制。在焊接时，烙铁头下压接触焊带，焊锡熔化后，焊头抬起，背面通过热传导使背面焊锡熔化，完成焊接。此焊接技术维护简单，备件成本较低，焊接稳定。

五、导电胶带焊接

此焊接技术不同于传统焊接，传统焊接均采用助焊剂作为辅助材料，完成焊接。而此焊接技术，是通过机械手将导电胶带贴附在电池主栅上，在焊接单元通过焊接压头温度及压头压力完成焊接。

此焊接优势是不会产生异味，对环境不会造成影响。能够焊接薄片电池片且碎片率低。目前市场上应用还很少，随着技术进步，薄片电池片在将来会是一个发展趋势，此焊接技术会应用越来越广。

六、总结

市场上应用的焊接技术，品种繁多，我这里仅是列举了一些占有一定市场的技术。置于哪个焊接技术，能够被各组件厂认可，还需市场来证明，每种焊接技术的存在都会有的优势和缺点。大家在选择的时候，既要考虑技术是否先进，是否满足现有需求及未来升级的空间，能否引导行业发展，同时也要关注电池的发展方向，原材料的投入，综合成本在设备运行中是否是最优的等一系列的问题。

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1.锅炉压力容器和管道焊接技术的概述

鉴于锅炉、压力容器和管道涉及到许多重要的工业部门，其中包括火力、水力、风力，核能发电设备，石油化工装置，煤液化装置、输油、输气管线，饮料、乳品加工设备，制药机械，饮用水处理设备和液化气储藏和运输设备等，焊接技术的内容是相当广泛的。目前国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术取得了引人注目的新发展。随着锅炉、压力容器和管道工作参数的大幅度提高及应用领域的不断扩展，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量，同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。因此，在这一领域内，焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题，要求不断寻求最佳的解决方案。通过不懈的努力已在许多关键技术上取得重大突破，并在实际生产中得到成功的应用，取得了可观的经济效益，使锅炉、压力容器和管道的焊接技术达到了新的发展水平。

2.锅炉、压力容器和管道焊接方法的新发展

锅炉、压力容器和管道均为全焊结构，焊接工作量相当大，质量要求十分高。焊接工作者总是在不断探索优质、高效、经济的焊接方法，并取得了引人注目的进步。以下重点介绍在国内外锅炉、压力容器与管道制造业中已得到成功应用的先进高效焊接方法。

2.1锅炉膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线

上世纪80年代后期，日本三菱重工率先开发膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备，并成功地应用于焊接生产。其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中，正反两面焊缝的焊接变形相互抵消。管屏焊接后基本上无挠曲变形。这是一项重大的技术突破。经济效益显著。我国如今已有十多条MPM焊接生产线正常投运。管屏MPM焊接的主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量，包括焊缝熔深，成形和外形尺寸基本相同。这就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工艺―脉冲电弧MAG焊。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性能和质量愈高，管屏反面焊缝的质量愈稳定，合格率愈高。为进一步改进膜式壁管屏MPM焊机的性能，最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反馈的恒速送丝机，明显提高了反面焊缝的合格率。

2.2锅炉受热面管对接高效焊接法

热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650~800℃高温，这就大大加速了焊丝的熔化速度，其熔敷率接近于相同直径的MTG焊熔敷率。热丝TIG焊不失为小直径壁厚管对接焊优先选择的一种焊接方法。改用当代最先进的全数字控制逆变脉冲焊接电源或波形控制脉冲焊接电源，则可容易地按焊接工艺要求，对焊接电弧的功率作精确的控制，确保接头的焊接质量。对现有的管子对接自动焊MIG焊机组织二次开发，将原有的晶闸管焊接电源更换成全数字控制逆变脉冲焊接电源，并采用PLC和人机界面改造控制系统，充分发挥MIG焊的高效优势。

2.3厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊

厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。

最近，美国林肯（Lincoln）公司向中国市场推出交流波形参数可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源，可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数达到最佳的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且还可进一步提高交流电弧焊丝的熔敷率。可以预期，波形控制AC/DC埋弧焊电源的问世必将对串列电弧双丝窄间隙埋弧焊的推广应用作出积级的贡献。

2.4大直径厚壁管生产中的高效焊接法

随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。

3.锅炉、压力容器和管道焊接自动化的新发展

焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送由机械完成，焊接过程中焊头相对于接缝中心位置和焊丝离焊缝表面的距离仍须由焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成。无需操作工作任何调整，即焊接过程中焊头的位置的修正和各焊接参数的调整是通过焊机的自适应控制系统实现的。而自适应控制系统通常由高灵敏传感器，人工智能软件、信息处理器和快速反应的精密执行机构等组成。为加速本行业焊接生产现代化的进程，增强企业的核心竞争力，应尽快提高焊接自动化的程度。

3.1厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备

德国Babcock-Borsig公司与瑞典ESAB公司合作于1997年开发了一台大型龙门式全自动自适应控制埋弧装备。专用于、厚壁容器筒体纵缝和环缝的焊接。该装备配置了串列电弧双丝埋弧焊焊头，由计算机软件控制的ABW系统和激光图像传感器。

在焊接过程中激光图像传感器连续测定接头的外形尺寸，测量数据通过计算机由智能软件快速处理，并确定所要求的焊接参数和焊头位置。系统软件可调整每一填充焊道的4个焊接参数：焊接速度，焊接电流，焊道的排列和各填充层和盖面层的焊道数。因此，该系统可使实时焊接参数自动适应接头整个长度上横截面和几何尺寸的偏差。该装备不仅大大提高厚壁容器的焊接生产率，而且确保形成无缺陷的厚壁焊缝，同时显著降低了焊工劳动强度，改善了工作环境。

3.2厚壁管件全自动多站焊接装置

火力和核电站的主蒸汽管道，其壁厚已超过100mm，焊接工作量相当大，迫切需要实现焊接生产的全自动化，以提高生产率。每个焊接工作站由焊接操作机，翻转机构，滚轮架，夹紧装置和焊接机头及焊接电源等组成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139~558 mm，壁厚18~100 mm.管件长度大于1800 mm.可全自动焊接直管对接，直管与弯管接头，直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。

在该自适应控制系统中，采用黑白摄像机检测坡口边缘的位置。采用彩色摄像机监控电弧和填充丝的位置。通过检则焊丝加热电流控制填充丝的垂直方向的位置。这种控制方法是利用黑白摄像机的图像，经过计算机图像处理，确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时，系统将自动调整摄相机快门的曝光时间。以达到给定的照度，使焊枪始终保持在焊接开始时调整好的位置。壁厚管件全自动多站焊接装置基本上实现了焊接作业无人操作。只需要一名操作人员在主控制室内设置管件的原始条件并在焊接过程中进行监控。

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中图分类号：TG457.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0239-01

一、建筑钢结构焊接技术现状

1.1 建筑钢结构焊接技术和焊接材料

在20世纪后，建筑钢结构的焊接技术经历了多个技术过度，由之前的焊条电弧焊的焊接到埋弧焊接，再由70年代出现的实芯焊丝以及药芯焊丝为材料的气体保护焊接技术和螺旋焊接技术，在这些焊接技术的基础上逐步发展出了现代化的建筑钢结构的焊接技术，使现代钢结构的焊接技术大大缩短了工期，提高了生产效率，为企业创造了更多的经济效益。但有时，建筑钢结构焊接不是仅仅采用一种焊接技术就能够完成，需要根据钢结构所采用的钢铁原料和焊接技术所需的原料相结合，采用多种焊接技术和工艺。

1.2 建筑钢结构焊接技术中焊接设备的应用

建筑钢结构的焊接还需要考虑焊接设备的应用，虽然我国钢结构的很多技术都已处于世界领先水平，但现阶段我国的钢结构焊接所采用的设备大都是由国外生产制造的，国内的建筑钢结构焊接设备相比，在技术性和自动化程度上远远低于国外的焊接设备，我国的建筑钢结构企业在努力学习国外的先进建筑钢结构焊接技术的同时，也在积极努力的研究探寻属于自己的更为先进的钢结构焊接技术设备[1]。

1.3 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。

二、建筑钢结构焊接技术的发展趋势研究

2.1 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。

2.2 加大对建筑钢结构焊接工程实践

首先，需要相关工作人员不断针对焊接方法及焊接方式进行研究与完善，以提高焊接熔敷率为目的，加大对于15kg/h单位以上，高效焊接技术方法的研究。与此同时，还可以通过对国外成功焊接方法（包括旋转喷射电弧高效焊接技术以及多丝焊接技术等在内）的引入方式，为自主技术的研制与成功应用提供一定的借鉴与经验；其次，可以通过适当控制接头焊接填充量的方式，一方面提高建筑钢结构焊接的工作质量，另一方面可提高工程应用中的经济效益。从当前技术发展趋势的角度上来看，应当将研究重点集中在对激光焊接技术以及氩弧激光焊接技术的应用方面；最后，需要从技术装备的角度上入手，在合理提升建筑钢结构持续焊接时间的基础之上，降低辅助操作时间。同样从现阶段的技术发展趋势上来看，需要重点关注的发展方向是：一方面，是以连续送丝为中心的自动焊接技术装备；另一方面是以成套性为主的高效焊接技术装备[2]。

2.3 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。

2.4 焊接设备生产商的发展

独立的单纯性焊接设备生产商受到整个建筑钢结构焊接市场覆盖面较窄、在工作人员、作业资金以及应用技术等多个方面存在的缺陷问题影响，导致整个行业的发展前景不容乐观。为更好的建筑钢结构焊接技术的发展趋势相适应，需要在充分联合焊接材料以及焊接设备的基础之上，通过对现代化焊接技术工艺以及操作方式的有效综合，提高焊接设备生产商的综合性优势，为焊接技术的发展提供可靠驱动动力。

2.5 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。

2.6 优质焊接材料的开发与应用

对于焊接材料的发展重点在于，研发与高效焊接技术相适应的，具备优越综合性能的自动焊丝、保护焊丝以及气电焊丝等。与此同时，结合我国现阶段建筑结构的用钢型号特点，需要将建筑钢结构用钢向着高强度、高耐火性、高纯净性以及高抗震性等多个方面发展。而高性能建筑钢结构焊接材料的规模性开发与应用也势必会在一定程度上推动建筑钢结构焊接技术的蓬勃发展。特别需要注意的一点是：伴随着建筑钢结构的进一步发展与完善，实芯CO2焊丝、药芯CO2焊丝、特种电渣焊材料以及气电焊焊接材料的使用总量势必会不断扩大的推升，由此也带动着上述建筑钢结构焊接材料的国产化发展与升级[3]。

2.7 完善建筑钢焊接工作人员考核制度

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。

三、结语

传统意义上的建筑钢结构焊接企业处于对自身发展的保障需求，势必需要在剧烈的市场竞争环境下，通过恰当且合理的技术改造与技术升级方式，谋求稳定的生存与发展。而实现这一要求的关键，即在于对建筑钢结构焊接技术的发展与推广。焊接技术的发展不单单体现为焊接工艺以及焊接技术本身的发展，同时也体现在对焊接材料以及焊接设备生产商的发展方面，这对于现代意义上建筑钢结构焊接技术的发展而言同样如此。总而言之，该文针对有关建筑钢结构焊接技术发展过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。

参考文献

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从目前我国工业化发展现状来看，焊接技术已经在多种材料的连接中得到而来使用，同时随着高新技术的快速发展，传统焊接方式也发生了一些改变，转变为现在广泛使用的电子束及激光焊接技术。不管是在建筑行业，还是在机械、车辆等相关行业，焊接技术应用的作用都非常重要。随着我国与国外交流机会的逐渐增多，现代焊接技术也开始应用于一些非金属材料的连接上，并针对产品表面设计做出了创新，焊接技术的发展前景非常广阔。鉴于此，笔者结合自己的工作经验，对现代焊接技术发展的现状展开了分析。

1 现代焊接技术发展的特点分析

焊接这门工艺的发展主要依托于科学技术的发展。到目前为止，焊接工艺从诞生开始已经经历了上百年的历史，它的发展速度非常快熟，从20世纪以来，特别是近二三十年以来，科学技术得到了快速发展，各种现代焊接技术得到了发展，电子束、等离子物理、红外线以及微电子等现代科学技术都在焊接技术上得到了应用。新技术应用为焊接技术的发展奠定了坚实的基础，焊接技术的能力得到了广泛的增强，其应用范围也得到了扩大。现在已经出现了几十种具有特色的焊接方法，焊接技术在交通、机械、能源等多种领域中均得到了广泛应用。我们甚至可以说，现代科学技术的新成就已经在焊接领域中广泛渗透，极大的促进了现代焊接技术的发展。

2 现代焊接技术的发展现状简述

2.1 焊接生产自动化和智能化发展

焊接领域智能化发展重点体现在焊接智能机器人的发展上，从一定程度上来说，可以将焊接自动化水平与焊接智能机器人的发展水平等同看待。到目前为止，示教再现型是使用最为广泛的一种焊接机器人，这种智能机器人由人工引导机器人末端执行器或者人工导引机械模拟装置共同组成，其中人工引导机器人末端执行器安装在机械人的关节结构末端，人工导引机械模拟装置或者示教盒与控制系统相连接，是一种手持装置，用来对机器人进行编程，或者使机器人运动，因为这种机械人的编程是利用实时在线示教程序来完成在线示教的，完全评价机械人自身的记忆进行操作，所以不能不断的重复出现，这样一来就形成了焊接智能机器人的自动化焊接过程。

2.2 焊接工艺高速高效化

为了能够使焊接行业的高速发展得到实现，需要对现有的焊接工艺进行优化，国内外在这方面投入了很大的精力，目前活性化焊接工艺、多元气体保护焊接工艺等方面已经获得了很大的成效，同时在焊接速度上也有了很大进步，目前已经能够达到1.8m/min，焊接产品效率得到了极大的提升。目前随着国外数字化焊接技术的发展，我国也引进了相关产品与技术，不仅解决了原来技术上的刻板问题，同时焊接过程柔性化控制以及多功能集成也得到了实现，真正实现了焊接工艺的高效化与高速化。

2.3 焊接质量优化保证

焊接质量对于焊接产品来说是最为重要的，如果质量不尽如人意，那么对于日后产品使用质量将会起到重大限制性作用，同时焊缝跟踪技术对于焊接质量的保证也非常关键。目前我国在焊缝跟踪技术上投入了比较大的精力，目前技术也发展的比较成熟，例如熔滴过渡控制目前也引入了数字化焊接电源，系统中开始使用比较先进的电子元件，在质量控制问题上可以做到得心应手，同时在应用上也不输给国外的技术，成为焊接行业中非常关键的部分，是保证焊接质量的一项重要技术。

3 对现代焊接技术未来发展的展望

3.1 积极寻求解决焊接制约新材料的途径

焊接技术发展到一定阶段以后，新材料的开发也开始进入到该领域工作者的视线中，将工作重点放在新材料研制及焊接科技发展两方面。对于焊接技术来说，新材料不一定是好的，但是它的可焊接性却是需要重新菇凉的，同时要认识到材料的高性能与可焊接性二者之间存在矛盾，鉴于此，为了对这一对矛盾进行解决，焊接工程师应该与材料研究工程师紧密联系，将一些新型材料映入到焊接材料中，这样焊接的质量才能得以保证。

3.2 促进焊接产品质量的提高

焊接产品质量和焊接质量直接相关，为了使焊接产品的质量得到提高，首先应该从思想上将焊接是制造焊接产品中薄弱环节的思想消除掉，并以此为基础对更好的焊接工艺加以研究，并对焊接工艺中存在的不足进行改善，这样才能对焊接质量进行提高，不断改善焊接产品的性能。

3.3 对焊接领域整体环境进行改善

焊接行业在大众眼中就是“脏、乱、差”行业的代表，同时也正因如此使很多高素质人才在迈入这一行业中的步伐受到了阻碍。实际上焊接行业需要大家重视自己的形象，并使烟尘、噪音等因素的影响得到减少，创造良好的焊接环境，这样才能使工作环境更具吸引力。现代焊接行业对焊接自动化非常重视，并针对焊接机械人展开了进一步的研究，相信这将对未来传统焊接行业形象塑造起到一定的帮助，吸引更多高素质人员投入到焊接领域的工作中，使焊接行业得到更好的发展。

4 结语

综上所述，目前我国正处于工业占主导的情况中，对于工业的发展来说现代焊接技术对其推动作用是非常明显的。近年来随着我国社会经济的快速发展，更多研究者开始致力于对焊接新材料的探究上，这对于现代焊接行业来说是非常值得期待的，如果能够在新材料方面取得举世瞩目的成就，将会成为焊接领域的重要革命。

参考文献：

[1] 李方芳.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状及未来发展趋势[J].科技风，2014（18）：165.