時(shí)間：2023-06-05 09:55:48
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高效焊接方法，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
中圖分類號：U671 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）01-0000-01
1 前言
船舶制造是國家十大振興規(guī)劃的行業(yè)之一，船舶焊接技術(shù)是現(xiàn)代造船模式中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其焊接工時(shí)約占船舶制造總工時(shí)的30%～40%，焊接成本約占船舶制造總成本的30%～50%，因此先進(jìn)的船舶高效焊接技術(shù)在提高船舶制造效率、降低船舶制造成本以及提高船舶制造質(zhì)量等方面具有十分重要的作用。
2 船舶高效焊接工藝的現(xiàn)狀
我國是世界造船大國，也正朝著世界第一造船大國的目標(biāo)邁進(jìn)，其船舶制造能力也在不斷擴(kuò)大。2005年我國船舶完工噸位突破1000萬t，達(dá)到了1200萬t，約占世界造船總量17%。正是在這樣的一個(gè)造船總量不斷攀升的大背景下，采用高效焊接來提高生產(chǎn)效率是船舶制造的必由之路。目前我國造船工業(yè)中常見的高效焊接技術(shù)主要有：
2.1 焊條電弧焊
（1）向下立焊焊條：與向上立焊相比，效率提高1-2倍。
（2）鐵粉焊條焊接工藝：工藝簡單實(shí)用，通過提高熔敷效率達(dá)到高的生產(chǎn)效率，一般提高50%以上。
（3）重力焊條：采用高效鐵粉焊條（一般直徑為5～8 mm ，長度為 550 mm、 700 mm和900 mm），熔敷率在130%～180%之間，常見的焊條牌號有CJ501FeZ等。
2.2 C02氣體保護(hù)焊
（1）實(shí)芯焊絲
我國氣體保護(hù)實(shí)芯焊絲的品種太少，今后大力擴(kuò)大品種的同時(shí)，也需進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)芯焊絲的工藝性能，降低飛濺、成形美觀等。焊絲表面應(yīng)具有防銹、功能。國內(nèi)常見的牌號是E49-1和E50-6焊絲。
（2）藥芯焊絲
藥芯焊絲是CO2氣體保護(hù)焊的主要焊材，其配合各種類型的襯墊可以實(shí)現(xiàn)單面焊一次成形，其特點(diǎn)是焊道成形美觀、電弧穩(wěn)定、飛濺小、全位置焊接、工藝性能良好、焊接熔敷速度快、生產(chǎn)率高等特點(diǎn)。現(xiàn)在船廠普遍采用藥芯焊絲來焊接船舶結(jié)構(gòu)，以后CO2氣保護(hù)藥芯焊絲焊接將成為船廠的主要焊接材料和工藝。
2.3 埋弧焊工藝
主要應(yīng)用于平板平直焊縫，主要有單絲、多絲埋弧焊和窄間隙埋弧焊，其中應(yīng)用于平面分段流水線的FCB法焊接，F(xiàn)CB法是銅板上撒布厚度均勻的襯墊焊劑，并用壓縮空氣軟管等頂升裝置把上述填好焊劑的銅板壓緊到焊縫背面，從正面進(jìn)行焊接而形成背面焊道的一種單面埋弧焊接法，焊絲為Nittetsu Y―A（φ6.4 mm和φ4.8 mm），底層焊劑NSH一1R，主要是保證焊縫的背面成形，表面焊劑NSH一50，主要作用是保持電弧穩(wěn)定燃燒。該工藝焊接速度快，最高可達(dá)1500 mm/min。因此，需要在高速和大熱量輸入的情況下保證焊縫具有良好的力學(xué)性能和背面成形。另一種應(yīng)用較廣的方法是焊劑石棉襯墊單面焊（FAB法），它是一種單面埋弧自動焊方法，利用柔性襯墊材料裝在坡口背面，并用鋁板和磁性壓緊裝置將其固定，其特點(diǎn)是簡便、省力、材料成本低廉。它主要應(yīng)用于曲面鋼板的拼接以及船體建造中船臺合攏階段甲板大口的焊接。
2.4 不銹鋼焊接
不銹鋼焊接多見于不銹鋼管及其附件之間的對接和角接，焊接方法多采用純CO2氣體或CO2+Ar混合氣體的CO2半自動或自動焊接（MAG焊），也可采用鎢極氬弧焊。根據(jù)母材的不同，對于C02半自動或自動焊焊絲，焊絲牌號常為1Crl8Ni9Ti焊絲、316L實(shí)芯或藥芯焊絲，以及317L實(shí)芯或藥芯焊絲，焊絲直徑為細(xì)絲，即φ1.0 mm和φ1.2 mm焊絲；對于鎢極氬弧焊，焊絲牌號一樣，只是焊絲的規(guī)格為粗絲，一般為φ1.6 mm和φ2.4 mm焊絲。
2.5 活性氣體保護(hù)焊焊接技術(shù)（MAG焊）
所謂的活性氣體保護(hù)焊焊接技術(shù)就是采用CO2+Ar混合氣體的CO2半自動或自動焊接，普遍應(yīng)用于不銹鋼的焊接。上海船舶工藝研究所開發(fā)適合船廠專用的雙絲單面MAG焊接技術(shù)與裝備，該項(xiàng)技術(shù)的主要特點(diǎn)是，可無間隙裝配，坡口內(nèi)定位焊、添加切斷細(xì)焊絲，背面應(yīng)用陶瓷襯墊，板厚在12～22 mm范圍內(nèi)可一次成形，焊接速度快，焊接效率高，焊接質(zhì)量好。
3 中海工業(yè)（江蘇）有限公司今后幾年的高效焊的發(fā)展以及應(yīng)用
中海工業(yè)（江蘇）有限公司作為我國船舶的骨干企業(yè)，未來幾年隨著公司3#船塢的啟用以及公司轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展必然，其造船規(guī)模與總量將有大幅度提高，預(yù)計(jì)2015年達(dá)到年造船總量150萬t。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，除了擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法應(yīng)用，提高焊接生產(chǎn)效率也勢在必行。因此，中海工業(yè)（江蘇）有限公司今后幾年的高效焊發(fā)展趨勢有以下幾大特點(diǎn)：
3.1 焊接工藝、方法的多樣化
為了適應(yīng)船舶制造不同區(qū)域生產(chǎn)流程節(jié)奏，確保各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)有序按時(shí)完工，根據(jù)現(xiàn)代造船技術(shù)特點(diǎn)，焊接新工藝推廣應(yīng)用是解決焊接生產(chǎn)效率提高的唯一途徑。如平面分段制造區(qū)域縱骨焊接采用多電極C02氣保護(hù)自動焊，平直分段內(nèi)底板、甲板對接采用雙絲MAG焊。
3.2 C02氣保護(hù)焊將完全替代焊條電弧焊
目前，手工焊條焊接仍是中海工業(yè)（江蘇）有限公司不可或缺的主要生產(chǎn)工藝，而公司造船由于承接船舶向大型化、高附加值船舶轉(zhuǎn)變，焊條電弧焊低生產(chǎn)效率不可能滿足生產(chǎn)需要，自動角焊、半自動角焊、垂直自動角焊等各類C02氣保護(hù)焊將替代焊條電弧焊，甚至在船塢、平臺區(qū)域和曲面分段制造車間也將不再采用焊條電弧焊方法，其或許只在少量焊縫修補(bǔ)中可能會使用。
3.3 焊接設(shè)備向大型化、系統(tǒng)化、集成化、自動化轉(zhuǎn)變
中海工業(yè)（江蘇）有限公司由于造船模式、生產(chǎn)管理、工藝流程變化，對焊接生產(chǎn)提出了全新要求，焊接必將以機(jī)械化、自動化生產(chǎn)為主，這決定了選用的焊接設(shè)備具有大型化、集成化特點(diǎn)。以平面分段生產(chǎn)線為例，大拼板焊接需采用三絲的FCB單面焊接站，該焊接系統(tǒng)除了穩(wěn)定可靠的大功率埋弧焊電源外，還應(yīng)具有自動送板、準(zhǔn)確定位、液壓控制等裝置。此外，需要配備高精度的跟蹤器及適合于焊機(jī)精確行走的大型門架結(jié)構(gòu)件。而縱骨焊接工位的多電極焊接系統(tǒng)可以滿足多根T形縱骨同時(shí)焊接，不僅生產(chǎn)效率高，而且焊接變形小，該系統(tǒng)除焊接外，同時(shí)具備自動定位縱骨功能。另外，曲面分段、船塢、平臺等生產(chǎn)區(qū)域需配備C02氣保護(hù)自動焊、雙絲埋弧焊、垂直氣電焊等各類自動化焊接設(shè)備。
3.4 焊接材料的工藝、性能要求高
由于焊接方法的多樣化和自動化程度提高，對焊材工藝要求進(jìn)一步提高，自動化焊接勢必提高焊接熱輸入量。為保證焊接接頭綜合力學(xué)性能，特別是焊縫強(qiáng)度、韌性等指標(biāo)，船舶焊接生產(chǎn)中需要大量高性能焊材應(yīng)用。另外，焊接自動化、機(jī)械化的高效率取決于焊接生產(chǎn)過程連續(xù)性，所以選用的焊材應(yīng)具有穩(wěn)定質(zhì)量和良好的焊接工藝性。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高焊接生產(chǎn)效率，要求大尺寸焊縫或厚板焊接時(shí)采用高熔敷率焊材。對某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同樣需要具有特殊的技術(shù)特點(diǎn)。
4 結(jié)語
從目前來看，中海工業(yè)（江蘇）有限公司在建的船舶以常規(guī)散貨船為主，但隨著公司的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展以及憑借目前積累的11萬噸油輪、10000箱集裝箱船的建造經(jīng)驗(yàn)，公司將有能力建造LNG、LPG船以及海工船型等高附加值船舶。因此我們應(yīng)該珍惜這樣一個(gè)良好契機(jī)，充分利用現(xiàn)代化造船船用焊接設(shè)備，通過對造船焊接工藝不斷研究、改進(jìn)，開發(fā)出適于中海造船的焊接生產(chǎn)工藝，從而加快向現(xiàn)代化造船模式轉(zhuǎn)化，把船舶焊接技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度。
參考文獻(xiàn)：
[1] 鄭贊.船舶高端進(jìn)口焊材國產(chǎn)化淺析 金屬加工，2008（16）.
關(guān)鍵詞：焊接專業(yè) 技工院校 高效低耗
焊接涉及眾多行業(yè)，包括船舶、汽車、工程機(jī)械和鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)，在各行業(yè)中的發(fā)展不平衡。由于焊接人才的培養(yǎng)周期長、工作壽命短等特點(diǎn)以及學(xué)生選擇焊接專業(yè)的意愿較低、培養(yǎng)成本過高導(dǎo)致學(xué)校不愿開設(shè)該專業(yè)等原因，出現(xiàn)了用工缺口很大的現(xiàn)象。如何高效低耗地培養(yǎng)出大批符合社會需求的高水平、高素質(zhì)的焊接技術(shù)人才已成為技工院校人才教育急需突破的瓶頸。
高效即在盡可能短的培養(yǎng)周期內(nèi)培養(yǎng)出適合企業(yè)需求的高素質(zhì)學(xué)生；低耗即通過各種合理手段降低培養(yǎng)成本。而傳統(tǒng)的焊接教學(xué)一方面基本上是采取理實(shí)分開的教學(xué)模式；實(shí)習(xí)課主要以焊條電弧焊為主，不僅與企業(yè)的需求相脫節(jié)，而且實(shí)習(xí)環(huán)境差、勞動強(qiáng)度大，學(xué)生抵制情緒較高，招生數(shù)量下降。另一方面，由于焊條電弧焊耗材太多，培養(yǎng)成本過高，很多院校不愿意開設(shè)焊接專業(yè)。這顯然是與高效低耗的要求相違背的。
結(jié)合多年教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和走訪本地多家企業(yè)，筆者認(rèn)為可以從下幾個(gè)方面進(jìn)行改革。
一、改善實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目順序，節(jié)約使用焊接材料
傳統(tǒng)的焊接實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目順序是平焊立焊橫焊仰焊。筆者通過多年一線教學(xué)的深入觀察，發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過初步的認(rèn)識實(shí)習(xí)后，首先進(jìn)行立焊的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目更有利于學(xué)生練習(xí)單面焊雙面成型技術(shù)。這樣的安排順序還能進(jìn)一步壓縮其他項(xiàng)目的訓(xùn)練時(shí)間，提高學(xué)生技能水平。
循環(huán)使用焊接材料也可以降低實(shí)習(xí)成本，例如：上屆學(xué)生用于焊接角焊縫的試件，可以繼續(xù)用作下屆學(xué)生練習(xí)平焊的材料；另外注意焊條頭的保存，不得隨意丟棄。每學(xué)期末再將沒有使用價(jià)值的廢鐵、焊條頭和焊渣變賣廢品，可節(jié)省實(shí)訓(xùn)費(fèi)用。
二、突破傳統(tǒng)教學(xué)觀念，改革焊接實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃
焊條電弧焊是實(shí)訓(xùn)基本功，但不是其全部的內(nèi)容。目前企業(yè)廣泛需要CO2焊、氬弧焊、自動焊甚至新興的激光焊、攪拌摩擦焊及操作焊接機(jī)器人等。如前文所述，焊條電弧焊具有多項(xiàng)缺點(diǎn)，嚴(yán)重降低焊接招生人數(shù)，直接造成未來焊接人才匱乏。改革焊接實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃，一定要全面、準(zhǔn)確、快速。本文分別從焊接方法、接頭形式、焊接位置、焊接試件的順序介紹。
1.焊接方法的順序
在經(jīng)過焊接認(rèn)識實(shí)習(xí)（含安全教育）后，可以安排CO2（MAG）實(shí)心焊絲的實(shí)訓(xùn)練習(xí)；隨后可以穿插CO2藥芯焊絲的實(shí)訓(xùn)練習(xí)；在講授過焊條電弧焊及焊條選擇的相關(guān)理論后，再安排換條電弧焊實(shí)訓(xùn)練習(xí)；最后進(jìn)行TIG 鎢極氬弧焊的實(shí)訓(xùn)練習(xí)。不僅打破傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)順序，并且大大壓縮了焊條電弧焊的課時(shí)比例，降低成本的同時(shí)又增加了其他先進(jìn)焊接技術(shù)的練習(xí)時(shí)間，與企業(yè)的要求相接軌。
2.焊接試件的順序
遵從由簡到繁，按部就班的練習(xí)順序：即先練習(xí)板狀試件，然后練習(xí)管板狀試件，最后練習(xí)管狀試件；難度也應(yīng)循序漸進(jìn)，先練直徑管然后逐漸減小管的直徑。
3.焊接位置的順序
從最簡單的船型焊開始過渡到立焊，然后是平焊和橫焊的練習(xí)，再次由仰焊練習(xí)過渡到45°斜固定無障礙焊練習(xí)，最后進(jìn)行固定加障礙焊練習(xí)。
4.焊接接頭形式的順序
在熟悉了T形接頭后進(jìn)行外角接頭練習(xí)，然后練習(xí)搭接焊練習(xí)，最后重點(diǎn)練習(xí)對接焊：在熟悉雙面焊后進(jìn)行單面焊雙面成型練習(xí)。
三、更新教學(xué)理念，采用“巡回指導(dǎo)”教學(xué)法
整合理論知識以夠用為準(zhǔn)。結(jié)合實(shí)踐操作進(jìn)行講解，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐融會貫通。鼓勵(lì)建設(shè)校外實(shí)訓(xùn)基地，通過校企合作，在生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)車間為企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品，將教學(xué)成本轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)成本中，既降低了能耗，又使學(xué)生有了實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教結(jié)合并培養(yǎng)了學(xué)生吃苦耐勞的精神，有利于提高其綜合能力。
實(shí)訓(xùn)中的“巡回指導(dǎo)”教學(xué)法，有利于教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題并予以糾正，從而避免材料的浪費(fèi)和做無用功。“授人以魚，不如授人以漁”，實(shí)踐中學(xué)生往往出現(xiàn)蠻干卻忽視了開動腦筋的情況。教師多培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力，使學(xué)生增強(qiáng)自信，增加學(xué)習(xí)的熱情和動力。
四、小結(jié)
本文通過分析，闡述了在焊接教學(xué)過程中應(yīng)采用理實(shí)合一的教學(xué)理念，采取建立校外實(shí)訓(xùn)基地、更新教學(xué)觀念，改變實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目順序等措施，尤其是不再堅(jiān)持以焊條電弧焊為主的傳統(tǒng)思路，堅(jiān)持高效低耗的學(xué)生培養(yǎng)方針。總之，以企業(yè)的需求作為學(xué)生培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)技工院校為社會、為行業(yè)和企業(yè)服務(wù)的辦學(xué)宗旨。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：船舶制造；焊接；質(zhì)量；因素；對策
中圖分類號：TB
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.10.094
船舶制造是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對于船舶制造過程中存在的焊接變形現(xiàn)象，我們要加以關(guān)注并深入地研究，由于船舶制造過程中的焊接質(zhì)量與船舶整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、工作性能等方面有直接的影響和關(guān)聯(lián)，而對于船舶制造過程中出來的焊接變形無法通過某一項(xiàng)單一的措施，來加以防范和應(yīng)對，需要綜合分析船舶制造中焊接的影響因素，結(jié)合船舶焊接不同部位的特點(diǎn)，采用科學(xué)有效的焊接加工工藝和技術(shù)，更好地減少船舶制造中焊接變形的不良現(xiàn)象，更好地提升船舶制造的精度。
1船舶制造過程中焊接質(zhì)量的問題表現(xiàn)分析
1.1焊接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不足
在船舶制造過程中，船舶的強(qiáng)度和硬度尤其關(guān)鍵，它是決定焊接結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要衡量指標(biāo)，如果船舶的強(qiáng)度和硬度方面存在缺陷或不足，則會極大地影響焊接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由于焊接材料以及傳統(tǒng)焊接技術(shù)的不足，船舶焊接的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性還存在不足，對于船舶制造的整體質(zhì)量有較大的影響。
1.2焊接材料性能存在不足
在我國船舶制造工藝加工之中，焊接材料及其設(shè)備的配置還存在明顯的不足，這較大地影響了船舶制造的質(zhì)量。隨著船舶制造業(yè)的精度要求不斷提高，對于焊接質(zhì)量的要求也隨之提升，而焊接材料缺乏優(yōu)質(zhì)性能，這就極大地降低了焊接部位的穩(wěn)定性。如：大型輪船要求多絲埋弧單面焊的焊絲和焊劑；對船舶的骨角焊縫加工需要采用防銹蝕的焊接材料等。
1.3焊接技術(shù)人員的專業(yè)化水平不足
我國船舶制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，焊接技術(shù)人員的專業(yè)焊接水平還偏低，相對于國外先進(jìn)國家的焊接施工技術(shù)而言，還有一定的差距，由于焊接新工藝和新工藝不斷涌現(xiàn)，如果焊接技術(shù)人員缺少足夠的專業(yè)知識和技能，則無法勝任船舶制造過程中的焊接工作，難以實(shí)現(xiàn)對焊接質(zhì)量的高效控制。
2船舶制造中焊接質(zhì)量問題的影響因素及其解決措施
2.1氣孔
在船舶制造的焊接過程中，焊接時(shí)所產(chǎn)生的氣孔是一種常見而普遍存在的問題，這是由于在焊接施工的過程中，部分熔池內(nèi)的氣泡沒有充分、及時(shí)溢出，在船體金屬材料逐漸冷卻凝固的過程中，這些留存在熔池內(nèi)的氣泡就成了空穴，成了焊接質(zhì)量缺陷。造成這種焊接質(zhì)量問題的影響因素，主要在于以下幾點(diǎn)：（1）焊接的邊緣部位殘留有水分、金屬銹蝕或油漬。（2）焊接施工操作沒有依照規(guī)定的程序和流程，進(jìn)行嚴(yán)格的焊接操作施工，導(dǎo)致焊接的焊條的烘焙度不足。（3）焊接施工操作時(shí)存在焊芯銹蝕的現(xiàn)象。（4）焊接施工中的電壓控制不合理。對于焊接中產(chǎn)生的氣孔缺陷性問題，要注重對焊接截面的合理控制，并根據(jù)焊接的施工情況，選取針對性的措施，以規(guī)避氣泡的產(chǎn)生。
2.2夾渣
在船舶制造的焊接施工過程中，這種夾渣現(xiàn)象和問題會極大地降低焊接的致密性，同時(shí)也降低焊接部位的強(qiáng)度，不利于船舶制造的整體質(zhì)量的提升。出現(xiàn)這個(gè)焊接質(zhì)量問題的影響因素，主要包括有以下幾種：（1）焊接的施工速度控制不當(dāng)，出現(xiàn)焊接過快的現(xiàn)象。（2）焊接施工過程中的電流過小，也會導(dǎo)致夾渣現(xiàn)象的出現(xiàn)。（3）焊接施工過程中，如果焊縫的邊緣有氧割，也會出現(xiàn)夾渣的問題。對于焊接中出現(xiàn)的夾渣缺陷性問題，首先要選擇適宜的坡口尺寸，整理并清潔焊接的邊緣部位；然后還要注重控制好焊接施工的速度，確保焊接施工中的融化狀態(tài)與焊接的匹配性。
2.3咬邊
在船舶制造的過程中，焊接材料存在凹陷的現(xiàn)象，就會使焊接出現(xiàn)接頭，使焊接連續(xù)的強(qiáng)度無法達(dá)到規(guī)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)，從而降低船舶制造的質(zhì)量。產(chǎn)生這種焊接質(zhì)量問題的因素，主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：（1）焊接施工過程中的焊接速度控制不當(dāng)所導(dǎo)致的，如果焊接的運(yùn)動速度過快，則會使焊接出現(xiàn)“咬邊”的現(xiàn)象。（2）焊接施工中的電流控制不當(dāng)所導(dǎo)致的。對于焊接施工中存在的“咬邊”缺陷性問題，要認(rèn)真分析焊接施工中的荷載狀態(tài)、應(yīng)力狀況等，合理控制焊接的速度，實(shí)現(xiàn)對焊接軌道的平整度控制。
2.4未熔合和焊透
在船舶制造中的焊接過程中，存在材料和焊件之間沒有充分焊接的現(xiàn)象，這種焊接問題對于船舶制造的質(zhì)量有較大的影響。產(chǎn)生這種焊接問題的因素主要表現(xiàn)為：（1）焊接施工中的速度控制不當(dāng)，導(dǎo)致焊接速度過快而產(chǎn)生未完全熔合和焊透。（2）焊接施工過程中的電流控制不當(dāng)，電流過小也會導(dǎo)致焊接未完全熔合和焊透。（3）材料的直徑超過了一定的范圍，導(dǎo)致焊接時(shí)的坡度過小，無法充分熔合和焊透。對于這種焊接缺陷性問題，要注意焊接施工的速度控制，使焊接的擺動與熔合狀態(tài)相契合，同時(shí)也還要注意控制坡口的尺寸。
2.5焊接裂紋
在船舶制造過程中的焊接施工之中，船舶結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大小不同的裂紋，會極大地影響船舶整體的美觀，也存在較大的安全隱患。其產(chǎn)生的影響因素主要在于焊接施工過程中的速度控制不當(dāng)以及焊接深度控制不當(dāng)。對于焊接裂紋的缺陷性問題，應(yīng)當(dāng)采用修補(bǔ)的方式，以減少焊接裂紋的擴(kuò)散。
3船舶制造中焊接質(zhì)量提升的具體措施
3.1注重焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
在船舶制造的焊接過程中，要重視焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作內(nèi)容，要依照船舶制造的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，選取最為適宜的船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，注重焊接點(diǎn)位置的合理選擇，并注重對船舶整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以最大程度上提高船舶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3.2優(yōu)化焊接設(shè)備和焊接材料
在船舶制造的焊接施工技術(shù)運(yùn)用中，要重視焊接設(shè)備的優(yōu)化和焊接材料的合理選用。隨著高效焊接方法的不斷普及，高效的焊接設(shè)備也在不斷地進(jìn)行升級，原有的旋轉(zhuǎn)式直流焊機(jī)已經(jīng)被淘汰，替之以高效的整流交直流弧焊機(jī)、逆變弧焊機(jī)、CO2半自動焊機(jī)等。對于船舶制造中的焊接材料的選用，也不斷向機(jī)械化和自動化的方向發(fā)展，普遍采用了藥芯焊絲、實(shí)芯焊絲等焊接材料，品種相對齊全。然而，我國在高速焊、多絲埋弧焊等方面的專用焊絲還無法自主生產(chǎn)，還依賴于國外進(jìn)口。
3.3優(yōu)化焊接專業(yè)化操作水平
在船舶制造的焊接技術(shù)應(yīng)用中，要提升焊接人員的專業(yè)化操作水平，要掌握新的焊接工和焊接方法，掌握焊接不同工藝的具體操作要領(lǐng)，并強(qiáng)化焊接檢驗(yàn)，調(diào)整和改進(jìn)焊接中存在的問題，確保焊接的有效性。
4結(jié)束語
綜上所述，在我國的船舶制造業(yè)之中，焊接施工工藝和流程是不可缺少的系統(tǒng)化工程，在這個(gè)焊接施工操作之中，焊接材料、焊接設(shè)備、焊接人員都是不可缺少的關(guān)鍵要素，我們要分析焊接施工中存在的缺陷性問題，探索焊接質(zhì)量問題的解決對策，并從各個(gè)方面，提升船舶制造中焊接的質(zhì)量，推進(jìn)我國的航運(yùn)事業(yè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：焊接技術(shù)；長輸管道施工；應(yīng)用
中圖分類號：P755文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、影響長輸管道焊接的因素
在長輸管道焊接施工中，會有各種因素影響著管道焊接的質(zhì)量，主要有以下幾個(gè)因素：
氣候環(huán)境。溫度、濕度等環(huán)境條件會對焊接的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響；流動性施工。在長輸管道的焊接施工中，工作地點(diǎn)會隨工程的進(jìn)度不斷的發(fā)生變化，使得焊接質(zhì)量難以保證；地形、地貌。長輸管道在鋪設(shè)施工過程中會遇到各種的地形、地貌，導(dǎo)致焊縫位置變化多端，會對焊接質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響；施工場地如果比較狹窄，也會使機(jī)械化的焊接工藝的適用性差，不能應(yīng)用先進(jìn)的焊接技術(shù)。
二、焊接技術(shù)在長輸管道施工中的應(yīng)用
1、半自動向下焊方法
半自動向下焊方法發(fā)展速度很快，但是它在管道焊接建設(shè)應(yīng)用上是相對晚一點(diǎn)起步和發(fā)展的。但是現(xiàn)在在國內(nèi)長輸管道焊接工作的應(yīng)用中已經(jīng)發(fā)展成熟。它主要包括藥芯焊絲自保護(hù)半自動向下焊和活性氣體半自動向下焊方法。藥芯焊絲自保護(hù)半自動向下焊是通過藥芯高溫后分解釋放出大量的保護(hù)氣體對電弧和熔池進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)有熔渣對焊接金屬的焊縫進(jìn)行保護(hù)的一種高效焊接方法。在施工過程中，要合理選擇合適的藥芯，不同的藥芯含有的元素不同產(chǎn)生的氣體也就不同，這個(gè)方法很適合野外施工，在施工中一定注意參看方法施工工藝規(guī)定，保證施工的焊根充分熔合，達(dá)到滿意結(jié)果；而活性氣體半自動向下焊方法相對廉價(jià)、優(yōu)質(zhì)、高效。它利用活性氣體，再通過逆變焊接機(jī)的高速可控運(yùn)行，對電流電壓波形的控制達(dá)到滿意的焊接結(jié)果，整個(gè)施工要注意保證設(shè)備的正常運(yùn)行和工作及活性氣體的充分運(yùn)用，很容易發(fā)揮出活性氣體半自動向下焊方法優(yōu)質(zhì)的性能。
2、手工下向焊方法
手工下向焊接在很多管道現(xiàn)場焊接以及大直徑、薄管壁的長輸管道焊接中應(yīng)用，它通過手工的方式克服了環(huán)境很差時(shí)使用設(shè)備過于復(fù)雜、操作出現(xiàn)不變的情況。它主要是是手工焊條下向焊方法。手工焊條下向焊主要包括全纖維素型、混合型和復(fù)合型向下焊三種。全纖維素型向下焊多應(yīng)用于薄壁大口徑管道的焊接中，其突出的優(yōu)點(diǎn)就是焊接速度快、焊接質(zhì)量好、探傷合格率高。在施工過程中，它可以應(yīng)用在水網(wǎng)密集的環(huán)境中或者是自動化、半自動化焊接設(shè)備無法進(jìn)入的區(qū)域。在施工過程中一定要注意打底焊時(shí)要注意單面焊雙面成形，仰焊作業(yè)時(shí)防止熔滴在重力作用下出現(xiàn)鐵水粘連焊條的情況；混合型向下焊主要應(yīng)用于長輸管道級別較高的管道中和氣候條件惡劣、酸性氣體介質(zhì)的管道連接處進(jìn)行應(yīng)用。一般全纖維素型焊接方法很難達(dá)到管道接頭質(zhì)量要求，而此焊條的抗冷性能和韌性較好，只是熔化速度較慢。在整個(gè)施工過程中，要盡可能在選擇好適合的管道類型規(guī)格進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)提高焊接速度，保證焊接作業(yè)質(zhì)量合格；復(fù)合型向下焊方法應(yīng)用于長輸管道管壁比較厚的情況下，下向焊比傳統(tǒng)的向上焊的傳熱淺、勞動強(qiáng)度和技術(shù)要求高。只是采用淡出的向下焊無法達(dá)到高效率、高質(zhì)量，這就是采用了復(fù)合向下焊接的方法，其中蓋面焊向上和根焊層向下同時(shí)作業(yè)，可在厚壁管道應(yīng)用中大大提升效率。
3、自動焊方法
長輸管道自動焊方法是借助全位置自動焊機(jī)設(shè)備，同時(shí)在專業(yè)人員的操作下完成高效率的焊接任務(wù)。這種焊接方法成功率相當(dāng)高，焊接一次合格率達(dá)到98%以上。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于眾多油建事業(yè)，成功應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)在西氣東輸主線路及支線路的工程的管道焊接1000余公里。長輸管道自動焊的焊接方法在施工過程中，一定要保證機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)行，保證自動焊機(jī)的高效率、高質(zhì)量工作，是工作人員必須做到的。自動焊方法通過大范圍的施工應(yīng)用，逐步走上了研發(fā)出更多新技術(shù)的道路。首先，管道焊接智能化主不在應(yīng)用中加強(qiáng)。目前管道的自動焊接方向就是逐步走向柔性化、智能化。通過工程技術(shù)研究專業(yè)人員在設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用取得成功的基礎(chǔ)之上，結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用的實(shí)際情況及日益增加的施工要求，進(jìn)行了不斷研發(fā)。一方面對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行了完善和提高，另一方面還增加了智能化功能。其次，APWllL型數(shù)字式智能型長輸管道全方位自動焊機(jī)在施工中開始應(yīng)用。這種焊機(jī)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過硬件設(shè)計(jì)和軟件編程，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)焊接施工的自動化控制。同時(shí)采用及角度編碼空間位置檢測系統(tǒng)，能夠精確焊接的角度位置。通過在施工中不斷應(yīng)用，為彌補(bǔ)一些不足，采用了人工干預(yù)功能，這是結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際的實(shí)用化。再次，焊槍高度傳感檢測系統(tǒng)裝置在長輸管道自動化焊接施工中應(yīng)用。這是在自動焊作業(yè)中添加了檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，在施工作業(yè)中，系統(tǒng)自動控制焊絲干的伸長于算段，進(jìn)一步減輕了焊工的工作強(qiáng)度。
三、長輸管道焊接的質(zhì)量控制
1、加強(qiáng)工藝規(guī)程的檢驗(yàn)
減小管路焊接缺陷的方法可以參考一下的工藝規(guī)程：焊接過程所有階段都要進(jìn)行的工序間檢驗(yàn)，應(yīng)保證全部工序符合建設(shè)管道的技術(shù)條件并按照規(guī)定檢查管子的狀態(tài)質(zhì)量、焊接材料、準(zhǔn)備工作進(jìn)行的情況、焊前對接口預(yù)熱情況和在野外條件下坡口邊緣的加工情況，管端火焰校直和切割規(guī)程執(zhí)行情況以及組對情況等。在進(jìn)行焊接的過程中要檢查焊接規(guī)范和技術(shù)，焊縫各層施焊順序，清除渣殼的完全程度，在焊縫的內(nèi)部焊層有無可見缺陷。焊好的焊縫在外觀檢查：清除可見缺陷以前不提交下一步檢驗(yàn)。在檢驗(yàn)送去焊接的管子時(shí)，查對在管子表面有無超差缺陷，在管端有無嚴(yán)重凹陷、壓痕，在制造廠焊的管子焊縫中有無可見的缺陷。
2、焊前和焊接檢驗(yàn)檢測
要確保管口表面質(zhì)量、坡口的表面和角度、對口間隙、組對間隙、錯(cuò)邊量、坡口尺寸的誤差在允許的范圍內(nèi)，并確定是否符合工藝文件的規(guī)定。每次焊接完成后，焊工應(yīng)先自行檢測飛濺、熔渣等缺陷并將之清除，然后交給檢驗(yàn)員檢驗(yàn)。檢驗(yàn)員應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，監(jiān)督并檢查焊接工藝的施工情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)處理，或者向上進(jìn)行反饋。
3、焊接環(huán)境的控制
焊接工作時(shí)周圍的氣候環(huán)境是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要因素。下面的幾種自然環(huán)境下是不宜進(jìn)行焊接的：有風(fēng)天氣（氣體保護(hù)焊：風(fēng)速大于2m/s；低氫型焊條電弧焊：風(fēng)速大于5m/s；酸性焊條電弧焊，風(fēng)速大于8m/s；藥芯自保護(hù)焊絲半自動焊，風(fēng)速大于8m/s）情況下不能焊接；雨雪天氣；大氣濕度達(dá)到90%以上；環(huán)境溫度過低（低于焊接工藝規(guī)定的最低焊接溫度）。
結(jié)束語
通過對手工下向焊、半自動下向焊、自動焊焊接方法及在施工過程中的應(yīng)用的介紹，了解了長輸管道焊接的主要方法和應(yīng)用。目前長輸管道焊接方法相當(dāng)廣闊，國內(nèi)除了西氣東輸?shù)拇蠊こ蹋裰卸磔斢凸艿馈⑽鞑砍善酚凸艿馈⑽髂铣善酚凸艿蓝荚谶\(yùn)行和發(fā)展，這些大工程對于管道焊接技術(shù)要求提出更高的要求，我們有理由對于長輸管道的焊接方法的美好前景進(jìn)行自豪的展望，也相信新的更好的焊接技術(shù)會應(yīng)運(yùn)而生，給管道施工提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，更好的加快長輸管道焊接生產(chǎn)朝著高效率、高質(zhì)量、高速度、低成本的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：方法 質(zhì)量 無縫線路鋼軌
中圖分類號：F253.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、鐵路無縫線路鋼軌焊接的方法
無縫線路工程在鋼軌的搬運(yùn)、鋪設(shè)及焊接方面有高標(biāo)準(zhǔn)，高要求，這也是無縫線路鋪設(shè)過程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)。過去，鋼軌長度受到制造、運(yùn)輸、鋪設(shè)及養(yǎng)護(hù)等步驟的制約。改進(jìn)發(fā)展后，各國普遍都用分步焊接鋼軌的方式。此方法首先需要選擇距離適中的地點(diǎn)，建立焊接工廠。其次，把從制造廠運(yùn)來的標(biāo)準(zhǔn)鐵軌加工成適合短途運(yùn)輸及承受能力強(qiáng)的長鋼軌。最后，在工地開展焊接工作，使之成為無縫線路。
目前，鋼軌焊接主要運(yùn)用的方法有接觸焊、氣壓焊、鋁熱焊、電弧焊。普遍而言，焊接工廠采用接觸焊的方法,利用≤30m的短鋼軌的拼接，焊接成200~500m的長鋼軌。然后通過鋁熱焊、氣壓焊或電弧焊，將其焊成800~1500m的單元軌。另外，要求對跨區(qū)間無縫線路進(jìn)行3次鋁熱焊接。可見，不同的焊接方式有其各自的特點(diǎn)。下面，通過的焊接原理和使用原則等方面，對各種焊接方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析：
(1)接觸焊。其工作原理是利用通電電流對電阻效益所產(chǎn)生的大量熱源熔接器件。通過頂鍛后最終完成焊接步驟。其優(yōu)點(diǎn)在于焊接速度快，質(zhì)量高。由于其對設(shè)備要求繁瑣，耗費(fèi)功率較大，焊接一次所需成本較高，所以一般被工廠所采用。
(2)氣壓焊。其工作原理是通過氣體燃燒所帶來的熱量，將鐵軌端部處于融化或塑性狀態(tài)。接著利用頂鍛壓力焊連已受焊器件的端點(diǎn)。此方法不僅一次性投資小、耗電少，而且效率高、功效好，多被應(yīng)用于現(xiàn)場焊接操作。在焊接接頭斷面時(shí)要有精湛的技術(shù)，并要求縱向移動鋼軌作為輔助工作。所以無法進(jìn)行超長鋼軌和跨區(qū)間無縫線路焊接。
(3)鋁熱焊。其工作原理是運(yùn)用鋁的化學(xué)性質(zhì)，將其與金屬氧化物混合后置入坩堝中劇烈燃燒，利用反應(yīng)放出的熱量將鋼軌融化為鋼水流入砂模中。設(shè)備簡易，操作容易是它的優(yōu)點(diǎn)。性能不強(qiáng)，試驗(yàn)不準(zhǔn)是它的缺點(diǎn)。
(4)電弧焊。其工作原理是運(yùn)用電焊條或焊絲接觸鋼軌端面后發(fā)生電弧電熱熔化，靜止冷卻一定時(shí)間后，最終生成對焊焊頭。此方法普遍用于現(xiàn)場維修。它主要的優(yōu)勢在于焊接金屬的性能、硬度、耐磨強(qiáng)度趕超標(biāo)準(zhǔn)鋼軌材料。目前，國外已能較好的使用電弧焊方法。由于其焊接耗時(shí)久，穩(wěn)定性差、需要有高素質(zhì)專業(yè)人才進(jìn)行操作實(shí)施。所以，處于萌芽階段的我們，正在對此方法做更深一步的探究。
二、國內(nèi)外鋼軌焊接技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
全球都力爭發(fā)展無縫線路鋼軌焊接技術(shù)，他們風(fēng)格迥異，特點(diǎn)全然不同。如：
日本高速鐵路鋼軌焊接有三個(gè)步驟，第一，運(yùn)用閃光接觸焊和氣壓焊,將25m/50m的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌廠間焊成200m長鋼軌,第二三次，主要使用鋁熱焊、強(qiáng)迫成型電弧焊和氣壓焊,鋪設(shè)出800～1500m超長無縫線路。近幾年，德國鐵路部焊接鋼軌接頭時(shí)，大部分采用 “短時(shí)預(yù)熱快速鋁熱焊法”。不僅加快了鋁熱焊預(yù)熱的速度，而且改良了焊頭的材質(zhì)特性，增加其穩(wěn)固性。當(dāng)今，德國已建立出SKV焊接方法。法國著力于研究高速鐵路鋼軌焊接技術(shù),在廠內(nèi)采取高效的接觸焊接法，在工作點(diǎn)利用移動式接觸焊和QPCJ鋁熱焊接。QPCJ鋁熱焊具有嚴(yán)密的13個(gè)步驟，包括到焊接現(xiàn)場前的準(zhǔn)備、在現(xiàn)場工作時(shí)的流程、對軌道的檢查、對鋼軌端頭焊接的要求、鋼軌端頭是否對正、提前預(yù)備好砂模、預(yù)熱標(biāo)準(zhǔn)鋼軌、充足的焊藥包、澆注成形、拆除砂模和推瘤、熱打磨及冷打磨，最后一步為收尾檢查。每一項(xiàng)都詳細(xì)規(guī)定并標(biāo)注解釋。
對于跨區(qū)間無縫線路技術(shù)的研究，國外歸納出兩種模式：一是在廠內(nèi)將錳鋼轍叉兩端焊接過渡軌一塊，消除了錳鋼轍叉與碳素鋼軌之間的焊接困難。二是采用新創(chuàng)立的鋼軌組合式轍叉，在廠內(nèi)將鋼軌焊聯(lián)成整體轍叉并給予熱處理。
我國于1957年開始涉入鋼鐵焊接，到目前為止，取得令人頗為滿意的成績。當(dāng)今我國正使用大劑量三片模定時(shí)預(yù)熱焊法等新材料、新技術(shù),新產(chǎn)品，為進(jìn)一步提高鋼軌性能而不懈努力。另外，移區(qū)間聯(lián)合接頭這一環(huán)節(jié)常常采用動式小型氣壓焊機(jī)。現(xiàn)場焊接多采用了法國拉伊臺克國際公司的QPCJ鋁熱焊接技術(shù)。焊接設(shè)備國產(chǎn)化的研究應(yīng)成為今后鋼軌焊接技術(shù)研究的重點(diǎn),從而不斷提高焊接水平,為我國高速鐵路的鋼軌焊接儲備必要的技術(shù)實(shí)力。
三、如何改善鋼軌焊接質(zhì)量
(1) 完善鋼軌焊接制度
由于鋼軌焊接制度對質(zhì)量方面規(guī)定的缺乏，導(dǎo)致屢屢出現(xiàn)鋪后斷折的現(xiàn)象。為延長鋼軌實(shí)用期，需增設(shè)對過程的監(jiān)管與調(diào)控。通過對各焊軌企業(yè)資質(zhì)、焊工素質(zhì)、設(shè)備器材、焊接方法的調(diào)查，籌劃出一套完整的鋼軌質(zhì)量要求規(guī)定。同時(shí)，還應(yīng)增設(shè)無縫線路焊接計(jì)劃，保證跨區(qū)間無縫線路的有效實(shí)施，建立一套標(biāo)準(zhǔn)的鋼鐵質(zhì)量體系，是保證無縫線路正常運(yùn)行的關(guān)鍵。
(2)合理應(yīng)用整體道床
整體道床結(jié)構(gòu)是一種新型的軌下基礎(chǔ)，它不僅有整體性強(qiáng)、易維修、高質(zhì)量等優(yōu)勢，還可以無縫線路鐵軌的潛力充分發(fā)揮出來。碎石道床軌道的橫向阻力取決于碎石對軌枕的約束力。倘若道床中的軌枕有橫向位移傾向時(shí)，整體受力部分都會產(chǎn)生阻力。整體道床結(jié)構(gòu)主要由鋼筋混凝土搭建構(gòu)成，其抗橫向阻力效果明顯優(yōu)于碎石道床，整體道床結(jié)構(gòu)單個(gè)普通扣件橫向阻力值約在45kN，可明顯提升無縫線路的穩(wěn)定性。
(3) 全面提高企業(yè)素質(zhì)
全面考察焊軌施工現(xiàn)場，對符合標(biāo)準(zhǔn)的施工隊(duì)頒發(fā)許可證并定期進(jìn)行監(jiān)督。提高員工個(gè)人素質(zhì)、設(shè)備條件、管理體系、質(zhì)量性能等方面，可學(xué)習(xí)國外分級制模式，有效開展業(yè)內(nèi)競爭活動。其次，監(jiān)管施工現(xiàn)場。派監(jiān)理人員對施工過程進(jìn)行監(jiān)督和管理，即實(shí)行監(jiān)理制。使其能保質(zhì)保量高效的完成目標(biāo)任務(wù)。另外，監(jiān)理人要定期進(jìn)行考核，必須做到持證上崗。另外開展技術(shù)培訓(xùn)工作。 加強(qiáng)鐵路焊接鋼軌的規(guī)定的同時(shí)，需要焊工人員的合作與配合。所以，對焊工和管理人員應(yīng)開展全面的培訓(xùn)教育，通過考試，演講等形式，使人員提供技術(shù)水平和管理能力，能做到自主發(fā)現(xiàn)問題并有效改正小問題。從嚴(yán)格控制作業(yè)機(jī)制過程，從而徹底轉(zhuǎn)變被動解決問題的困難局面。
四、總結(jié)
通過分析，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)無縫線路的施工過程都未符合《鋼軌焊接接頭技術(shù)條件》的要求。對于焊接鋼軌的方法，不僅要明確如何合理使用方法，更要在實(shí)踐中充分體現(xiàn)所選方法的優(yōu)勢。目前，我國大量的鋼軌焊接設(shè)備和材料仍依賴進(jìn)口，我們應(yīng)把先進(jìn)的技術(shù)和思想融合在焊接鋼軌中來，完善焊接法律，制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到無縫線路鋼軌實(shí)用性強(qiáng)的目標(biāo)。對于國內(nèi)外現(xiàn)狀，對幾種可行措施進(jìn)行述評，強(qiáng)調(diào)了研究國產(chǎn)化焊接設(shè)備的重要性，同時(shí)提出了建設(shè)性意見，希望對鐵路無縫線路鋼軌焊接技術(shù)起到一定的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)：
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1.工程概況
本工程由兩組L型組合體塊組成，建筑層數(shù)為地下2層、地上32層，建筑高度地上99.85m。本工程主體結(jié)構(gòu)類型為：H型、箱型及箱型與U型組合鋼柱等（見圖1），使用鋼材主要為Q390GJD—Z25，鋼板厚度為70～95mm。
2.工程焊接難點(diǎn)
本工程構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式比較簡單，涉及的焊接接頭形式主要有對接、角接和角接與對接組合接頭。由于鋼板厚度較大，故選材上采用低合金高強(qiáng)鋼，其屈服強(qiáng)度為390MPa。針對構(gòu)件類型，焊接時(shí)存在如下幾方面的難點(diǎn)：①防止正火鋼熱影響區(qū)脆化。②厚板焊接變形控制。③防止母材層狀撕裂。
3.厚板高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)
（1）高強(qiáng)鋼焊接性分析該鋼種屬于高強(qiáng)度正火鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能和加工工藝性能。其化學(xué)成分、力學(xué)性能如表1、表2所示。（2）焊接工藝技術(shù)第一，焊材的合理選擇。根據(jù)國家規(guī)范GB50661—2011中對焊接材料的推薦使用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合焊接工藝性能、焊接材料等強(qiáng)匹配原則，以及不同焊接工藝環(huán)境下焊材使用后對母材影響程度來進(jìn)行選用（見表3）。第二，坡口的制定。由于厚板焊接工程量大、難度高，若采用窄而深的小坡口進(jìn)行焊接，則不僅焊縫成形系數(shù)偏小，影響一次結(jié)晶，容易產(chǎn)生區(qū)域偏析，而且在拘束應(yīng)力大的前提下進(jìn)而導(dǎo)致焊接熱裂紋的產(chǎn)生；若采用大坡口進(jìn)行焊接，則不僅焊接量大大增加，而且焊縫的焊接殘余應(yīng)力也會隨之增加，這對鋼結(jié)構(gòu)體系初始應(yīng)力的控制極其不利，同時(shí)也影響工程工期。考慮到厚板焊接接頭填充量、焊接質(zhì)量及焊接殘余應(yīng)力等方面的影響，同時(shí)，為便于CO2焊槍在焊接過程中能適當(dāng)?shù)財(cái)[動，采用坡口角度適中，且便于正常情況下焊接的窄間隙焊接（NGW）坡口（見圖2）。第三，焊接組合新工藝。為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的厚板窄間隙焊接，需解決窄而深的坡口內(nèi)側(cè)壁焊接熔合質(zhì)量、焊接飛濺聚集、工藝參數(shù)穩(wěn)定性及焊接操作的可靠性等問題，避免坡口內(nèi)焊縫金屬的一次結(jié)晶產(chǎn)生區(qū)域偏析，進(jìn)而產(chǎn)生熱裂紋。鑒于上述原因，提出如下焊接工藝方法：打底焊：采用改造型噴嘴的實(shí)芯CO2氣體保護(hù)焊（見圖3）。該方法首先可以保證窄間隙坡口環(huán)境下的順利焊接，此外，利用GMAW的高效及熔深相對較大的優(yōu)點(diǎn)，可提高焊接質(zhì)量和效率。填充焊：采用雙弧雙絲自動氣體保護(hù)焊接：一方面可以利用其熔嘴的優(yōu)勢取代了埋弧焊機(jī)頭熔嘴無法進(jìn)行窄而深的焊接，另一方面其焊接效率較手工焊有大幅度提高，同時(shí)保證焊縫質(zhì)量。蓋面焊：采用雙絲埋弧焊接。主要是提高焊接效率，保證焊縫的表面質(zhì)量。第四，焊接工藝措施。多層多道錯(cuò)位焊接技術(shù)：多層多道焊及合理的焊接參數(shù)可減小焊接熱輸入，從而有效控制焊接變形和焊接應(yīng)力。在多層多道焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上，加入焊接接頭每一道焊道錯(cuò)位連接，即：接頭不在一個(gè)平面內(nèi)，通常錯(cuò)位50mm以上。這種技術(shù)其顯著優(yōu)點(diǎn)就是上一層焊道對下一層進(jìn)行了有效的熱處理，特別適合于高強(qiáng)鋼厚板的焊接。在應(yīng)用時(shí)，可以消除焊接冶金過程中柱狀晶并使晶粒細(xì)化。同時(shí)，對焊接接頭的應(yīng)力應(yīng)變控制也相當(dāng)有利，能夠提高焊接接頭的綜合性能。道間溫度控制：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50661—2011要求，在焊接過程中，最低道間溫度控制在不低于預(yù)熱溫度。道間溫度應(yīng)在焊縫金屬或相鄰的母材金屬處測得，測量時(shí)間選擇在電弧經(jīng)過之前的焊接區(qū)域內(nèi)瞬時(shí)測得。由于焊縫較長，未能焊到的地方應(yīng)采取保溫措施。防止溫度降低過快，如果焊接區(qū)域溫度過低，應(yīng)重新加熱。后熱與消氫處理：為了加速焊接接頭中氫的擴(kuò)散逸出，防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生，焊后及時(shí)后熱及消氫處理是防止焊接冷裂紋的有效措施之一。特別是對于氫致裂紋敏感性較強(qiáng)的厚板焊接接頭，采用這一工藝不僅可以降低預(yù)熱溫度，減輕焊工勞動強(qiáng)度，而且還可以采用較低的焊接熱輸入，使焊接接頭獲得良好的綜合力學(xué)性能。焊縫錘擊消應(yīng)力措施：焊縫錘擊焊接過程中，在熱狀態(tài)下使用帶有小圓弧面的錘子錘擊焊縫金屬，使焊縫得到延展，從而減小焊件的殘余收縮應(yīng)力。錘擊應(yīng)均勻、適度，避免因錘擊過分而產(chǎn)生裂紋。當(dāng)焊縫溫度＜300℃時(shí)，錘擊力不宜過大；在100℃以下時(shí)，禁止錘擊。
4.結(jié)語
以上各項(xiàng)工藝技術(shù)措施和方法經(jīng)過本工程的實(shí)踐應(yīng)用，在厚板箱形構(gòu)件焊接中明顯提高了焊縫的質(zhì)量，取得了良好的效果。本工程中厚板焊接工藝的成功應(yīng)用，為國內(nèi)同類工程厚板焊接技術(shù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
作者:張發(fā)榮 何志濤 姜殿忠 程登 單位:湖北精工鋼結(jié)構(gòu)有限公司
【鍵詞】焊接技術(shù)；現(xiàn)狀；技術(shù)發(fā)展
引言：
焊接技術(shù)的興起和不斷發(fā)展，有效推動我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也加速了制造業(yè)的發(fā)展步伐，作為應(yīng)用廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，當(dāng)前經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的狀態(tài)下是否會出現(xiàn)窘境，值得我們深思，那么，焊接技術(shù)以后該如何發(fā)展才能真正適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，焊接技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之間結(jié)合會推動焊接技術(shù)自動化、安全化發(fā)展，有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1、我國當(dāng)前焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)概述
1.1我國焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
在我國現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)水平下，人們的生活已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，人們對周圍事物的質(zhì)量、環(huán)保等各種問題的條件越來越高，在化工石油鋼管道的焊接處理中，也需要不斷提高焊接要求，以滿足化工石油生產(chǎn)的需要。鋼管道的焊接工藝也隨著人們的需求和社會發(fā)展不斷提高、改革，目前已經(jīng)達(dá)到了焊接技術(shù)的自動化使用，來適應(yīng)社會的不斷發(fā)展，這一技術(shù)的發(fā)展和提高不單單有效促進(jìn)了焊接技術(shù)的發(fā)展步伐，而且另一方面也帶動了石油化工的快速發(fā)展，并且進(jìn)一步充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對焊接中的問題進(jìn)行處理。當(dāng)前我國的焊接技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，有了全面、詳細(xì)的研究。
1.2 我國焊接技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
焊接技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的現(xiàn)代技術(shù)，目前，在石油化工鋼管道焊接中已經(jīng)引入了現(xiàn)代科技，促進(jìn)了石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前，焊接技術(shù)已經(jīng)不僅應(yīng)用于石油化工產(chǎn)業(yè)，還廣泛應(yīng)用在家電、海洋工程、機(jī)車、特種設(shè)備、橋梁、冶金、煤炭、航空航天甚至核能及電站等行業(yè)中，在廣泛的應(yīng)用中，顯露著我國的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展業(yè)不斷的促進(jìn)著焊接技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步推動其他產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。
2、焊接方法與工藝
（一） 目前常用的高效焊接方法
2.1氣體保護(hù)焊
氣體保護(hù)焊就是利用氣體當(dāng)做電弧的媒介，并對焊接區(qū)域和電弧焊用氣體來保護(hù)，根據(jù)焊接材料的不同使用不同的氣體作為保護(hù)焊的氣體，就能夠把氣體保護(hù)焊分為兩大種：⑴ 非熔化極（鎢極）惰性氣體保護(hù)焊。⑵熔化極氣體保護(hù)焊。
2.2 電阻焊
電阻焊是用兩電極來把焊件壓緊，加以電流，加熱電流，將焊件接觸面以及焊件臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)，一直到塑性狀態(tài)或者融化，然后將焊件之間結(jié)合的一種焊接方式，這類焊接方式一般應(yīng)用與電器電子、航空等行業(yè)中。
2.3螺柱焊接
螺柱焊接根據(jù)焊接的不同主要分為拉弧式和儲能式，這兩兩個(gè)焊接方式有一個(gè)最大的共同點(diǎn)就是采用單面焊接的方式。螺柱焊接并不用穿孔的工序，因此采用螺柱焊接的方式焊接的材料既不漏氣也不會漏水，也不需要再次對焊接面處理加工，減輕了一定的工序，操作技術(shù)性較強(qiáng)。
2.4 磁控焊接
磁控焊接技術(shù)是最近幾年里隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)的一種高效焊接技術(shù)，磁控焊接采用的是對外加磁場進(jìn)行對焊接的質(zhì)量的控制。這類焊接技術(shù)最大的優(yōu)勢就是投入成本低、效益大、且操作簡單，磁控焊接也憑借著缺陷極少的優(yōu)勢在焊接中占據(jù)了重要的位置，得到了廣泛的使用。
（二）焊接工藝
對不同的焊體、不同的焊接方式有不同的焊接工藝，這里就對石油化工合金鋼管道的焊接進(jìn)行具體分析：
2.2.1 坡口焊接
坡口處的焊接首先要用砂輪機(jī)對鋼管要打磨，打磨后要用不銹鋼絲刷進(jìn)行清理、著色實(shí)驗(yàn)，并且還要用四氯化碳或者丙酮對坡口處在焊接前進(jìn)行再一次清理。在焊接的過程中必須要保證施錯(cuò)變量小于0.5mm。
2.2.2 焊接的環(huán)境要求
焊接的過程要求在在清潔、無風(fēng)的環(huán)境中實(shí)施，最好應(yīng)該搭設(shè)裝有焊接平臺的工棚中進(jìn)行，且工棚中的環(huán)境溫度必須要高于5℃。
2.2.3 焊接工藝措施
（1）焊接過程中，要使用99.99%以上純度的的氬氣作為氣體保護(hù)焊的內(nèi)保護(hù)氣體，且必須要保持到第三層焊接。
（2）在坡口處應(yīng)該采用引弧板來進(jìn)行工藝的處理。
（3）最大程度上加快焊接速度，盡量使用短弧焊避免橫向開會擺動。且處于多層焊的階段時(shí)時(shí)，層與層之間的層間溫度都不應(yīng)該高于100℃。
（4）采用氬弧焊，處于打底后，或者是手弧焊的底層焊好后，就應(yīng)該對焊接口著色打磨，及時(shí)清理焊口，仔細(xì)檢查。
（5）對于石油化工鋼管道的焊接一般在焊接前前不需預(yù)熱，焊接后也不需要熱處理。
2.2.4焊后檢查
（1）焊接后的每一處焊口都需要進(jìn)行后期的著色、然后再仔細(xì)檢查。
（2）檢查要根據(jù)環(huán)縫總數(shù)的25%進(jìn)行X光拍片，嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行檢測。
（3）所有檢查均按ASMEB31.3規(guī)范的有關(guān)要求嚴(yán)格執(zhí)行。
3、我國焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前我國的焊接材料的產(chǎn)量已經(jīng)處于最高位置，然而在焊接產(chǎn)品的質(zhì)量方面還與發(fā)達(dá)國家有一定的距離，在焊接技術(shù)的質(zhì)量方面出現(xiàn)的問題主要有下面幾點(diǎn)：①焊接材料的處理過程中缺乏專業(yè)的體系和技術(shù)，如篩選、檢驗(yàn)焊接原材料、處理焊接材料的混合均勻度等。②焊條藥皮密實(shí)度較差；③在對生產(chǎn)車間的環(huán)境治理方面采用敞開式生產(chǎn)方式，而國外采用密閉的方式來進(jìn)行熔煉焊劑工作，這樣就有效控制了焊接的外部環(huán)境，降低了外部環(huán)境的影響。
因此，在今后焊接技術(shù)的發(fā)展，要著重對質(zhì)量提高方面做出一定的研究，培養(yǎng)一定的專業(yè)技術(shù)人才，擴(kuò)散焊接知識，利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，有效促進(jìn)焊接工藝的發(fā)展，提高專業(yè)技能。進(jìn)一步利用新型技術(shù)人員，努力研發(fā)焊接新方法、設(shè)備等一切有利于提高焊接施工技術(shù)物件，促進(jìn)焊接技術(shù)自動化發(fā)展，為我國焊接技術(shù)的發(fā)展提供動力，并有效促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，進(jìn)一步推動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
4、結(jié)束語
焊接技術(shù)的快速革新發(fā)展，促進(jìn)可以推動制造業(yè)的發(fā)展，而且可以有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)還給人們的生活帶來了更多的方便，焊接技術(shù)進(jìn)入數(shù)字化、自動化時(shí)代，將又一次革新焊接技術(shù)的發(fā)展浪潮。對于焊接技術(shù)的發(fā)下，必須要進(jìn)一步加大研發(fā)力度，開發(fā)適合現(xiàn)代化發(fā)展的新型焊接技術(shù)、方法、設(shè)備等，進(jìn)一步促進(jìn)焊接機(jī)械化、安全化、自動化發(fā)展，有效提高我國焊接技術(shù)，提高在焊接工藝方面的國際地位，有效推動制造行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：焊接；生產(chǎn)現(xiàn)狀；技術(shù)
中圖分類號：U671.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0007-01
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)也隨之不斷的創(chuàng)新與改革，這不僅有利于我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，還有效的促進(jìn)我國制造行業(yè)的快速發(fā)展，在我國現(xiàn)階段，人們?yōu)榱送苿又圃煨袠I(yè)的發(fā)展，將許多先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到制造行業(yè)中，焊接技術(shù)是制造行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，所以，本文就焊機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析與研究，以促進(jìn)焊接技術(shù)在制造行業(yè)中快速發(fā)展。
1 我國當(dāng)前焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
在我國現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平在不斷的提高，我國城市建設(shè)及社會發(fā)展的主要材料之一就是鋼結(jié)構(gòu)材料，人們對鋼結(jié)構(gòu)的材料質(zhì)量要求也在不斷的提高，因此在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工的時(shí)候，對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，使之達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。但是隨著電子信息時(shí)代的快速發(fā)展，焊接加工技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中，從而有效的實(shí)現(xiàn)了焊接技術(shù)的自動化，這不僅加快了焊接技術(shù)的快速發(fā)展，而且更有效的提高了焊接的施工質(zhì)量。在現(xiàn)階段，焊接技術(shù)已經(jīng)廣泛的被應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中，并且還充分的利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對焊接過程中存在的應(yīng)力變形及相關(guān)的問題進(jìn)行控制。目前，人們已經(jīng)對焊接技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行了全面的分析與研究，以促進(jìn)我國焊接技術(shù)的快速發(fā)展。
2 我國焊接技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
焊接技術(shù)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的工藝技術(shù)，焊接技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)代科技發(fā)展相輔相成，近二三十年焊接技術(shù)在我國得到了快速的發(fā)展，各種焊接技術(shù)不斷的增多，真空、紅外線、等離子物理、電子束、聲學(xué)微、電子、超聲等現(xiàn)代化科技技術(shù)在焊接技術(shù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。焊接新技術(shù)不僅促進(jìn)了焊接技術(shù)的快速發(fā)展，也奠定了焊接技術(shù)在制造行業(yè)的地位，并且有效的擴(kuò)大了焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍。
在我國現(xiàn)階段，機(jī)械制造行業(yè)以及其他產(chǎn)業(yè)的主要制造技術(shù)就是焊接技術(shù)，焊接技術(shù)廣泛的應(yīng)用于家用電器、輕工紡織、部件、海洋工程、機(jī)車、汽車、船舶、特種設(shè)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(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)中。焊接技術(shù)中滲透著現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，有效地促進(jìn)了我國焊接技術(shù)的快速發(fā)展。
3 現(xiàn)代工業(yè)常用的高效焊接方法
3.1 氣體保護(hù)焊
一般以氣體作為電弧的媒介，并且保護(hù)焊接區(qū)及電弧的電弧焊就是氣體保護(hù)焊，依據(jù)氣體保護(hù)焊焊接效果的不同，分為非熔化極（鎢極）惰性氣體保護(hù)焊和熔化極氣體保護(hù)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(jīng)被焊接的焊件接觸面以及焊件臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)將其加熱至塑性狀態(tài)或者融化，使焊件形成金屬結(jié)合的一種方法叫做電阻焊。電阻焊一般廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車、家用電器及電子等行業(yè)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(jìn)行再次焊接或者加工。
3.4 磁控焊接
磁控焊接技術(shù)是近幾年發(fā)展的新型焊機(jī)技術(shù)。磁控焊接一般使用外加磁場控制焊接的質(zhì)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(diǎn)，在國外有“無缺陷焊接”的美譽(yù)，所以，磁控焊接技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)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(gè)熔池上燃燒多個(gè)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(diǎn)，能向熔池及焊接兩側(cè)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(chǎn)質(zhì)量。
4 我國焊接技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
4.1 在航空航天中的應(yīng)用
眾所周知，焊接技術(shù)性能可靠、焊接質(zhì)量優(yōu)良，在航空航天工業(yè)中被廣泛的應(yīng)用，在航空航天工業(yè)中焊接技術(shù)占全部工時(shí)的10%，航空航天領(lǐng)域中50%以上的連接部件使用的都是焊接技術(shù)。由于航空航天工業(yè)對材料的要求比較特殊，所以在航空航天種焊接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在現(xiàn)階段，高能束流焊接技術(shù)及固態(tài)焊接技術(shù)在航空航天工業(yè)中應(yīng)用比較多。其中在我國航空航天工業(yè)中最常用的先進(jìn)焊機(jī)技術(shù)是攪拌摩擦焊、電子束焊及激光焊，焊接技術(shù)在航空航天技術(shù)中被廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了航天航空業(yè)的快速發(fā)展。
4.2 汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用
在汽車制造領(lǐng)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(fā)動機(jī)增壓器渦輪等部件都使用的是電子束焊接技術(shù)；而汽車中的車身拼焊、零部件的焊件及框架結(jié)構(gòu)主要使用的是激光焊接技術(shù)；在汽車制造領(lǐng)域中汽車的液壓成型管附件、汽車車門預(yù)成型件、汽車地方車身支架、汽車輪轂及發(fā)動機(jī)引擎主要應(yīng)用的也是攪拌摩擦焊接技術(shù)，由此可見，焊接技術(shù)廣泛地應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域。
4.3 船舶工業(yè)中的應(yīng)用
高效焊接技術(shù)在船舶制造工業(yè)中具有至關(guān)重要的地位，高效焊接技術(shù)是一項(xiàng)專業(yè)性、技術(shù)性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，尤其是二氧化碳?xì)怏w有效的保護(hù)半自動焊接技術(shù)的應(yīng)用率達(dá)到60%～65%，高效焊接技術(shù)成為我國船舶制造工業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。現(xiàn)階段先進(jìn)的船舶焊接技術(shù)是保證船舶制造質(zhì)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(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
5 我國焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國焊接材料的產(chǎn)量在全世界位居首位，但是焊接產(chǎn)品的質(zhì)量以及高品質(zhì)焊接材料的生產(chǎn)與世界先進(jìn)國家存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①對焊接材料預(yù)處理缺少專業(yè)的體系及技術(shù)，如對焊接原材料的篩選及檢驗(yàn)，對焊接材料的混合均勻度及焊接預(yù)燒結(jié)處理等；②在工作中對于焊條藥皮密實(shí)度的改善，就我國目前的油壓式壓涂機(jī)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(shí)際性能；③在實(shí)際的生產(chǎn)車間環(huán)境治理方面國外主要是以密閉的方式來進(jìn)行熔煉焊劑工作中，但是從我國的現(xiàn)狀來看，其主要是使用敞開式的生產(chǎn)方式；④在相關(guān)焊劑生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平方面，對于焊劑的成形以及相關(guān)的顆粒度等方面依舊存在很大的差距；⑤在實(shí)際工作中的無鉛連接材料以及技術(shù)應(yīng)用方面，就目前我國的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀來看，與國際先進(jìn)水平依舊存在很大差距，相關(guān)的釬焊理論與實(shí)踐水平只在部分領(lǐng)域取得了一些成績，也就是說，其發(fā)展應(yīng)用的總體技術(shù)水平依舊不高，在以后的工作中要特別注意高端焊接產(chǎn)品以及特種助焊劑等方面的應(yīng)用以提升工作。
6 結(jié) 語
在我國現(xiàn)階段，隨著焊接技術(shù)的快速發(fā)展，在促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，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(shù)的快速發(fā)展，制造行業(yè)對焊接技術(shù)提出了更高的要求，同時(shí)，在現(xiàn)代化的社會中，焊機(jī)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化的時(shí)代，所以，我們應(yīng)該盡可能地將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及理念應(yīng)用在焊接技術(shù)中，加大焊接技術(shù)的研發(fā)力度，努力研發(fā)新的焊接技術(shù)及方法、發(fā)現(xiàn)新的焊接材料及焊接設(shè)備，進(jìn)一步提高焊接機(jī)械化、安全可靠性及自動化水平，有效地促進(jìn)我國焊接技術(shù)及制造行業(yè)的快速發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】DSAW工藝；高效焊接；熔深
0.前言
在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，海洋、交通、航空事業(yè)都得到了飛速的發(fā)展，使得焊接技術(shù)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，使得焊接工作的量有了很大的突破。現(xiàn)在，在世界焊接強(qiáng)國中我國的焊接工作量領(lǐng)先于各個(gè)國家，但是就焊接的質(zhì)量和效率來說，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界發(fā)達(dá)國家。這是有很多因素在里面的，首先自動化程度不夠廣泛，再次，高效焊接方法沒有得到廣泛的應(yīng)用。所以應(yīng)該加強(qiáng)高效焊接工藝的推廣和研究，使得真正廣泛應(yīng)用與實(shí)際生產(chǎn)中。
1.提高熔敷率焊接
1.1熱絲TIG/MIG工藝
常規(guī)TIG焊接熔敷率具有很多缺點(diǎn)，熱絲焊接工藝針對其缺點(diǎn)由此誕生，這種工藝在后來的熔化極氣體保護(hù)焊接和埋弧焊中都得到了廣泛的應(yīng)用，并且具有很好的作用。此種工藝主要是運(yùn)用焊絲在電流經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的電阻熱，焊絲如果溫度升高到一定的溫度，會轉(zhuǎn)移到電弧區(qū)，使得熔敷率有所增加，并且使焊絲的熔化速率也有所提高，最終使得焊接的效率有很大的提高。附加電源可以給預(yù)熱焊絲提供專門的電流，如果不使用附加電源的話，可以采用焊接電源的方式。如果將熱絲被送絲結(jié)構(gòu)的附加填充滿的話，可以將原來的焊絲進(jìn)行一定的預(yù)熱。
1.2添加金屬粉TIG/MIG工藝
將金屬粉末在焊接的過程中加入，可以靈活的用于熔化極氣體保護(hù)焊接和埋弧焊接兩種工藝中。如果電弧能量不能增加的話，可以添加一定量的金屬粉，這樣能夠使高熔敷率升高百分之三十到百分之五十。但是在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，埋弧焊工藝多是采用的金屬粉末的添加和多絲埋弧焊相結(jié)合的工藝。
此種工藝，最重要的一定要控制好金屬粉末的大小。一開始人們多是采用的切斷的焊絲，而且顆粒很大，應(yīng)用與實(shí)際生產(chǎn)中收到的效果并不十分顯著。但是自將金屬粉末的直徑采取了減小的手段之后，人們逐漸認(rèn)識到了這種工藝的好處。外國有家公司，研究出了一種直徑很小的金屬粉末顆粒，他們可以借助電弧的吹力被吹到電弧的周圍，使得金屬粉末在焊接的過程中，既能夠在四周熔化也能夠在電弧下熔化，從而使電弧的能量得到了高效的利用，并且使得熔敷率有了很大的提高。于此同時(shí)，要想更加有效的使焊接的缺陷得以避免，可以將合金化類型的元素加到金屬粉中，從而使冶金反應(yīng)更加迅速的發(fā)生。
2.活性劑焊接
2.1 A-TIG工藝
TIG既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)，這種工藝總的來說，焊接的質(zhì)量比較高，并且電弧的燃燒非常的穩(wěn)定，但是不可忽略其缺點(diǎn)，這種工藝生產(chǎn)的效率很低，對于焊接材料的成分很敏感，如果是單道焊接的東西的厚度會很小。A-TIG這種工藝將其在待焊區(qū)固定，并且在其上抹上一種活性助焊劑，這種助焊劑厚度很薄，可以使焊縫的熔深有所提高。這種工藝會使截面出現(xiàn)一種比較特殊的花生外表，使得接頭的強(qiáng)度有很大的提高。這種工藝借助活性焊機(jī)通過如下幾個(gè)作用使得焊接的效率有所提高。
（1）陽極斑點(diǎn)收縮：助焊劑在電弧的中心能夠發(fā)生一定的電離，并且產(chǎn)生一些正離子和電子，但是在周邊則會蒸發(fā)一些物質(zhì)，這些物質(zhì)還是以解離的原子或者分子的形式存在于自然中，并且會將電子俘獲，最終形成負(fù)電荷，進(jìn)而使得電弧周邊的載流子不斷的減少。電弧要想達(dá)到一種新的平衡，必須使等離子體區(qū)和陽極的電流密度有很大程度的增加。這種現(xiàn)象會使得陽極的斑點(diǎn)不斷收縮，并且使得離子體弧柱的直徑也有很大的減小。
（2）電弧力：隨著電弧徑向力和弧壓的不斷增大，使得陽極的根部出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，進(jìn)而使得熔池金屬的流動受到一定的障礙，最后使得熔深有很大程度的增加。
（3）表面張力：熔池中的過渡活性元素使得其表面的張力梯度有了一些改變，這種張力使得流動的液體金屬由周邊向中心匯集，并且流向下部，最后將熱量送到熔池底端，然后形成一種深而窄的焊接縫隙。
2.2 A-Laser工藝
受A-TIG工藝啟發(fā)，將活性劑引入激光焊接。活性劑采用納米級超細(xì)化學(xué)粉末，主要成分包括SiO2、NaF、TiO2、Cr2O3、TiC等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：添加活性劑可以使焊縫形狀由“釘頭”變?yōu)椤爸鶢睢保裙β蕳l件下，焊縫熔深增加33%。分析認(rèn)為：溫度較低的光致等離子體周邊區(qū)域含有大量Si-2、Cr-2、Ti-2等元素的大顆粒分子，極易吸附中心區(qū)域自由運(yùn)動的電子，因此，激光作用的中心區(qū)域粒子密度趨于減少；同時(shí)，鹵族元素化合物對電子有很強(qiáng)的親和力，并且有很好的吸熱能力，使工件得到更多的入射激光能量，最終導(dǎo)致焊接熔深增加，焊接效率提高。
3.雙面電弧焊接工藝
雙面電弧焊接有別于單面雙弧（雙絲）焊接，它是采用單個(gè)或者2個(gè)電源供電的2個(gè)電弧，從工件兩側(cè)同時(shí)對同一焊縫位置施焊的一種新型焊接工藝，它可以增大熔深，減少缺陷，降低變形，優(yōu)越性明顯。目前研究多集中于以下幾個(gè)方面。
電弧收縮效應(yīng)。
Kentaky大學(xué)的研究者首先觀察到單電源DSAW工藝中的電弧收縮現(xiàn)象（ContractiveEffect）。在VPPAW電源、PAW+TIG組合DSAW工藝試驗(yàn)中，等離子弧在EN（electrode negative）周期產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，與常規(guī)等離子弧（G-PAW）形貌明顯不同。電弧收縮效應(yīng)使電弧能量集中，熱源能量密度提高，增大熔深能力。
等離子弧的收縮效應(yīng)可以用流經(jīng)工件的焊接電流和由電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場來解釋。在常規(guī)等離子焊中，焊接電流主要通過母材表面流失，只有等離子射流直接透過熔池匙孔（Keyhole），而電弧本身并沒有穿過匙孔，因而熔深能力有限。DSAW工藝中，焊接回路為：電源電極I-PAW焊槍-焊接工件-TIG焊槍-電源電極Ⅱ，通過在母材的另一側(cè)放置TIG焊槍導(dǎo)引焊接電弧直接穿過匙孔，形成“匙孔效應(yīng)”，大大提高電弧的熔透能力。同時(shí)，由于大部分焊接電流通過焊槍穿過工件，沿電流方向產(chǎn)生感應(yīng)磁場，在感應(yīng)磁場作用下，電弧產(chǎn)生收縮效應(yīng)，能量密度集中，增大熔深。
目前對DSAW工藝的研究工作還剛剛起步，對2個(gè)電弧間的作用機(jī)理還沒有獲得規(guī)律性的認(rèn)識，TIG電弧對等離子弧的吸引、拉伸作用，水平位置施焊時(shí)上下熔池的非對稱性以及雙弧共同作用下工件內(nèi)部的傳熱機(jī)制、穿透機(jī)制等內(nèi)容是下一步研究的重點(diǎn)。
4.復(fù)合雙弧焊
復(fù)合雙弧焊是指采用不同種類的電弧或熱源相結(jié)合進(jìn)行焊接的方法，電弧并不局限于普通意義的電弧概念，也包括了激光束、電子束、等離子束等高能束熱源。
5.結(jié)語
要想節(jié)約能源，要想使焊接的效率得到一定程度的提高，必須使得高效焊接工藝得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，世界各國都在著手高效焊接的推廣和研究，德國和美國在這方面具有很好說服力。對于我國來說，為了使我國的焊接技術(shù)水平能夠有一個(gè)質(zhì)的飛躍，應(yīng)該加強(qiáng)高效焊接工藝的研究和新的工藝的推廣，使其得到廣泛的應(yīng)用。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]孫俊生，武傳松，Y.M.Zhang.雙面電弧焊接的傳熱模型.物理學(xué)報(bào)，2002，51（2）：286-290.
[關(guān)鍵詞]建筑；鋼結(jié)構(gòu)；焊接技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢；
中圖分類號：TG457.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0239-01
一、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)現(xiàn)狀
1.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)和焊接材料
在20世紀(jì)后，建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)經(jīng)歷了多個(gè)技術(shù)過度，由之前的焊條電弧焊的焊接到埋弧焊接，再由70年代出現(xiàn)的實(shí)芯焊絲以及藥芯焊絲為材料的氣體保護(hù)焊接技術(shù)和螺旋焊接技術(shù)，在這些焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展出了現(xiàn)代化的建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)，使現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)大大縮短了工期，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益。但有時(shí)，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接不是僅僅采用一種焊接技術(shù)就能夠完成，需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)所采用的鋼鐵原料和焊接技術(shù)所需的原料相結(jié)合，采用多種焊接技術(shù)和工藝。
1.2 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)中焊接設(shè)備的應(yīng)用
建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接還需要考慮焊接設(shè)備的應(yīng)用，雖然我國鋼結(jié)構(gòu)的很多技術(shù)都已處于世界領(lǐng)先水平，但現(xiàn)階段我國的鋼結(jié)構(gòu)焊接所采用的設(shè)備大都是由國外生產(chǎn)制造的，國內(nèi)的建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備相比，在技術(shù)性和自動化程度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外的焊接設(shè)備，我國的建筑鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在努力學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的同時(shí)，也在積極努力的研究探尋屬于自己的更為先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)設(shè)備[1]。
1.3 焊接技術(shù)工作者的培養(yǎng)
在我國建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，建筑鋼結(jié)構(gòu)所需要的焊接技術(shù)工作者也在與日俱增，也就難免會出現(xiàn)魚龍混雜的情況。建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)有很強(qiáng)的專業(yè)性和復(fù)雜性，要求焊接人員有很強(qiáng)的技術(shù)性。雖然我國的焊接工作者很多，相應(yīng)的焊接工作也能夠得以順利完成，但缺少真正優(yōu)秀的焊接技術(shù)人員。因?yàn)榻ㄖ袠I(yè)在我國的發(fā)展時(shí)間有限，所以與其他發(fā)達(dá)國家比起來，我國的焊接技術(shù)人員的培養(yǎng)、考核、認(rèn)證制度還不夠完善，管理和認(rèn)證方式比較混亂，不能準(zhǔn)確保持焊接人員的技術(shù)水平，也就使鋼結(jié)構(gòu)焊接存在著安全隱患和質(zhì)量沒有保證，不利于我國建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接水平的整體提高。
二、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢研究
2.1 焊接技術(shù)人員素質(zhì)的提高
隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展，對焊接技術(shù)人員的整體素質(zhì)要求和技術(shù)水平要求不斷提高。21世紀(jì)是一個(gè)知識的時(shí)代，人的整體能力的提高是社會的發(fā)展趨勢，社會會更加注重各類人才綜合素質(zhì)的提高。因此，未來的局勢要求各類從業(yè)人員不斷提高自己知識水平，提高數(shù)字化技術(shù)水平，將自己所學(xué)到的知識應(yīng)用于焊接工作中。
2.2 加大對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程實(shí)踐
首先，需要相關(guān)工作人員不斷針對焊接方法及焊接方式進(jìn)行研究與完善，以提高焊接熔敷率為目的，加大對于15kg/h單位以上，高效焊接技術(shù)方法的研究。與此同時(shí)，還可以通過對國外成功焊接方法（包括旋轉(zhuǎn)噴射電弧高效焊接技術(shù)以及多絲焊接技術(shù)等在內(nèi)）的引入方式，為自主技術(shù)的研制與成功應(yīng)用提供一定的借鑒與經(jīng)驗(yàn)；其次，可以通過適當(dāng)控制接頭焊接填充量的方式，一方面提高建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的工作質(zhì)量，另一方面可提高工程應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)效益。從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢的角度上來看，應(yīng)當(dāng)將研究重點(diǎn)集中在對激光焊接技術(shù)以及氬弧激光焊接技術(shù)的應(yīng)用方面；最后，需要從技術(shù)裝備的角度上入手，在合理提升建筑鋼結(jié)構(gòu)持續(xù)焊接時(shí)間的基礎(chǔ)之上，降低輔助操作時(shí)間。同樣從現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展趨勢上來看，需要重點(diǎn)關(guān)注的發(fā)展方向是：一方面，是以連續(xù)送絲為中心的自動焊接技術(shù)裝備；另一方面是以成套性為主的高效焊接技術(shù)裝備[2]。
2.3 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接與切割工藝的創(chuàng)新
建筑鋼結(jié)構(gòu)具有空間大、跨度高并且綠色環(huán)保的優(yōu)勢得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。作為連接鋼結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)，焊接技術(shù)是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)功能和作用的最重要基礎(chǔ)。在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接與切割工藝上，不斷創(chuàng)新的技術(shù)層出不窮，在鋼結(jié)構(gòu)的切割和焊接上，智能切割和智能焊接設(shè)備正在研究制造之中，采用智慧的焊接方式和切割方式，可以減少原材料的浪費(fèi)，并能有效提高焊接質(zhì)量，為制造質(zhì)量更好和安全性能更強(qiáng)的建筑鋼結(jié)構(gòu)提供了可能。
2.4 焊接設(shè)備生產(chǎn)商的發(fā)展
獨(dú)立的單純性焊接設(shè)備生產(chǎn)商受到整個(gè)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接市場覆蓋面較窄、在工作人員、作業(yè)資金以及應(yīng)用技術(shù)等多個(gè)方面存在的缺陷問題影響，導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)的發(fā)展前景不容樂觀。為更好的建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢相適應(yīng)，需要在充分聯(lián)合焊接材料以及焊接設(shè)備的基礎(chǔ)之上，通過對現(xiàn)代化焊接技術(shù)工藝以及操作方式的有效綜合，提高焊接設(shè)備生產(chǎn)商的綜合性優(yōu)勢，為焊接技術(shù)的發(fā)展提供可靠驅(qū)動動力。
2.5 自動焊接技術(shù)的應(yīng)用
目前，世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始采用自動焊接技術(shù)來進(jìn)行建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接，大大提高了整個(gè)建筑鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和質(zhì)量，并提高了建造效率，節(jié)省了工期。在我國，自動焊接技術(shù)而在不斷被我國建筑鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)所采用。建筑焊接結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)大型化、重型化和高精度方向發(fā)展。自動化焊接技術(shù)對于焊接技術(shù)人員的技術(shù)水平要求較低，并且具有焊接質(zhì)量高，焊縫美觀實(shí)用，焊接效率高等特點(diǎn)。因此，自動焊接技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)中會普遍采用。
2.6 優(yōu)質(zhì)焊接材料的開發(fā)與應(yīng)用
對于焊接材料的發(fā)展重點(diǎn)在于，研發(fā)與高效焊接技術(shù)相適應(yīng)的，具備優(yōu)越綜合性能的自動焊絲、保護(hù)焊絲以及氣電焊絲等。與此同時(shí)，結(jié)合我國現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)的用鋼型號特點(diǎn)，需要將建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼向著高強(qiáng)度、高耐火性、高純凈性以及高抗震性等多個(gè)方面發(fā)展。而高性能建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的規(guī)模性開發(fā)與應(yīng)用也勢必會在一定程度上推動建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的蓬勃發(fā)展。特別需要注意的一點(diǎn)是：伴隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展與完善，實(shí)芯CO2焊絲、藥芯CO2焊絲、特種電渣焊材料以及氣電焊焊接材料的使用總量勢必會不斷擴(kuò)大的推升，由此也帶動著上述建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的國產(chǎn)化發(fā)展與升級[3]。
2.7 完善建筑鋼焊接工作人員考核制度
完善的制度和規(guī)范是對行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的保障，鋼結(jié)構(gòu)焊接工作者作為一種高技術(shù)工種，其資格認(rèn)證的體系不嚴(yán)格，全國性統(tǒng)一的資格考試所包括的行業(yè)和領(lǐng)域較窄，缺乏統(tǒng)一專業(yè)的劃分，不能很好的適用于現(xiàn)如今的建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接行業(yè)，所以應(yīng)建立完善的焊接工作者的考試資格認(rèn)證系統(tǒng)。
三、結(jié)語
傳統(tǒng)意義上的建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接企業(yè)處于對自身發(fā)展的保障需求，勢必需要在劇烈的市場競爭環(huán)境下，通過恰當(dāng)且合理的技術(shù)改造與技術(shù)升級方式，謀求穩(wěn)定的生存與發(fā)展。而實(shí)現(xiàn)這一要求的關(guān)鍵，即在于對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展與推廣。焊接技術(shù)的發(fā)展不單單體現(xiàn)為焊接工藝以及焊接技術(shù)本身的發(fā)展，同時(shí)也體現(xiàn)在對焊接材料以及焊接設(shè)備生產(chǎn)商的發(fā)展方面，這對于現(xiàn)代意義上建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展而言同樣如此。總而言之，該文針對有關(guān)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展過程中所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠引起各方工作人員的特別關(guān)注與重視。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：超超臨界機(jī)組焊接技術(shù)要點(diǎn)
中圖分類號：P755.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1、引言
超超臨界鍋爐技術(shù)于20世紀(jì)90年代初在歐洲問世，是目前國際上處于前沿的燃煤發(fā)電技術(shù)，具有煤耗低、環(huán)保性能好、技術(shù)含量高的特點(diǎn)。隨著我國把提高發(fā)電效率、加速發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的超超臨界機(jī)組作為我國可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的重要措施，我國超超臨界機(jī)組數(shù)量不斷增加。
焊接質(zhì)量是反應(yīng)超超臨界機(jī)組安裝水平的重要指標(biāo)之一，焊接質(zhì)量的好壞直接決定機(jī)組是否能夠優(yōu)質(zhì)、高效的達(dá)標(biāo)投產(chǎn)，可以說焊接質(zhì)量就是超超臨界機(jī)組的質(zhì)量核心。
2、電廠超超臨界機(jī)組簡介
電廠新建兩臺1000MW機(jī)組，機(jī)組過熱蒸汽出口壓27.56MP，過熱蒸汽出口溫度605℃。每臺機(jī)組焊口約73000道，其中需鏡面焊接的焊口就有1萬余只，焊口集中，焊接空間狹小；水冷壁呈螺旋圈安裝，焊口布置呈一定的角度，焊接、返修難度大，而且對變形的控制要求極為嚴(yán)格；采用眾多新材料、新工藝，如T/P92、SUPER304H、HR3C等。
3、新材料的焊接技術(shù)要點(diǎn)
3.1T/P92鋼的焊接技術(shù)要點(diǎn)
本工程大量采用了T/P92鋼，如高溫過熱器、高溫再熱器及主蒸汽管道等。T/P92鋼是一種新型耐熱鋼，由于其高溫持久強(qiáng)度高，主要用在超超臨界機(jī)組高溫、高壓管道，所以在超超臨界機(jī)組焊接施工中，如何在施工現(xiàn)場準(zhǔn)確控制T/P92全過程的焊接工藝參數(shù)是確保機(jī)組長期、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。T/P92鋼化學(xué)成分如下：
表1T/P92鋼化學(xué)成分（Wt%）
C SiMnCr Mo VNbW NB S P
0.07- ≤0.30- 8.50- 0.30- 0.15-0.041.50- 0.03- 0.001-≤0.010.02
0.13 0.50 0.60 9.50 0.600.25 0.092.00 0.070.006 ≤0.010.02
T/P92型鋼的焊接需要準(zhǔn)確控制焊接線能量，在熔化良好的條件下不能采用過大的焊接電流，對厚壁管要求采用多層多道焊，焊層不應(yīng)太厚，以便后焊道對前焊道產(chǎn)生良好的“回火”效應(yīng)，焊接線能量應(yīng)控制在20KJ/cm以內(nèi)，焊道寬度不超過焊條直徑的4倍，焊道厚度不超過焊條直徑，宜控制在2.5～3mm以下。
根據(jù)焊接性試驗(yàn)可知，T/P92鋼具有一定的冷裂傾向，稍有不慎，就可能產(chǎn)生不允許存在的危害性較大的缺陷。實(shí)際生產(chǎn)中，手工電弧焊焊前預(yù)熱溫度≥200℃，手工氬弧焊≥150℃的預(yù)熱可以有效的防治焊接冷裂紋的產(chǎn)生。
T/P92鋼對焊后熱處理要求很高，尤其是大口徑厚壁管。由于管壁厚，傳統(tǒng)熱處理技術(shù)很難保證內(nèi)外壁溫差在一個(gè)技術(shù)條件所給定溫度之內(nèi)。而P92鋼對焊后熱處理溫度有很嚴(yán)格的要求，沒有能夠控制內(nèi)外壁溫差有效的技術(shù)手段，就很難保證P92鋼的焊接接頭尤其是內(nèi)壁部分的沖擊韌性在合格的范圍之內(nèi)。因此要求施工單位在熱處理時(shí)采用新型感應(yīng)加熱設(shè)備，保證內(nèi)外壁溫度控制在20℃以內(nèi)。同時(shí)要采用有效的消磁手段，防止磁化管道引起磁偏吹。
3.2SUPER304H鋼的焊接技術(shù)要點(diǎn)
Super304H鋼是由Sumitomo 金屬工業(yè)研發(fā)，具有優(yōu)良的抗蠕變斷裂強(qiáng)度及抗腐蝕能力。該鋼種是TP304H 鋼的改進(jìn)型，添加了3%的Cu 和0.45% 的Nb。通過彌散強(qiáng)化作用獲得了極高的許用應(yīng)力。但是合金元素的增加使得液體金屬粘度變大，流動性變差，給焊接操作帶來了困難；另外，由于個(gè)別管排的管子之間僅有10mm 多間隙，焊接位置困難，焊接時(shí)焊工注意力稍不集中就會產(chǎn)生未熔合缺陷。同時(shí)，不銹鋼氧化膜耐高溫，焊接過程中不易熔化，造成鐵水圍繞小塊氧化膜流動，而冷卻時(shí)熔合不好。而且氧化膜清理困難，鐵工清理不干凈，從而造成未熔合缺陷。Super304H:鋼化學(xué)成分如下：
表2：Super304H:鋼化學(xué)成分（Wt%）
規(guī)范 CMnSiPSCr NiCu NbN
ASME 0.07- ≤0.5 ≤0.3 ≤0.045≤0.03017.0-7.50- 2.5- 0.20- 0.05-
0.1319.0 10.503.50.600.12
奧氏體鋼在焊接過程中有熱裂傾向，因而應(yīng)注意控制焊接熱輸入及層間溫度。焊接電流和焊接電壓是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，選擇要適當(dāng)。經(jīng)過摸索比較，打底電流為75～80A，而蓋面電流為70～75A，這樣有利于層間溫度的控制，從而減少焊縫的氧化。薄壁小徑管焊接過程，因熱量不易散失，焊口溫度容易升高，層間溫度過高。因此我們采取盡可能快的焊接速度，每次溫度降到100 ℃以后再進(jìn)行焊接，這樣既可以減少焊接接頭在危險(xiǎn)溫度范圍內(nèi)的停留時(shí)間，又可以使焊縫外觀呈現(xiàn)金黃色。
為防止高溫區(qū)合金元素的氧化，在整個(gè)焊接過程中要進(jìn)行背面充氬保護(hù)。采用管排整根充氬的方法，保護(hù)效果較好。由于氬氣密度較大，所以應(yīng)從焊口下部仰焊位置開始焊接。
3.3 HR3C鋼的焊接技術(shù)要點(diǎn)
由于超超臨界鍋爐中的蒸汽條件極其惡劣，過熱器、再熱器上需要采用熱強(qiáng)性和抗腐蝕性優(yōu)良的鋼管。考慮到苛刻蒸汽條件下，對抗氧化性和抗腐蝕性的要求，開發(fā)出用于過熱器、再熱器的新型奧氏體不銹鋼管HR3C（25Cr-20Ni-Nb-N），可以應(yīng)用于蒸汽條件為4500psi×1150℉的超超臨界鍋爐。本工程HR3C鋼主要用在二級再熱器管排中。HR3C鋼化學(xué)成分如下：
表3：HR3C鋼化學(xué)成分（Wt%）
規(guī)范C Mn SiP SCrNi NbN
ASME ≤0.10 ≤2.00≤1.50≤0.030 ≤0.03023.00-27.00 17.00-23.000.20-0.600.15-0.35
HR3C 的焊接性與應(yīng)用于鍋爐上的347H 不銹鋼的焊接性相近。兩種填充材料Inconel 625、Inconel 82的TIG焊接頭的性能相當(dāng)好。以Φ48.6x13.0mm的HR3C鋼管焊接為例：焊接方法：GTAW；焊接工藝：根部—3 層150A×13V×12cm/min ；4—8 層（12 道）170A×14V×12cm/min；焊接材料：a）Inconel 82; b）Inconel 625；
4．結(jié)束語
關(guān)鍵詞：汽車 焊接技術(shù) 現(xiàn)狀 展望
1.前言
隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，汽車焊接逐漸的成為現(xiàn)代汽車制造業(yè)的一種不可或缺的工藝方法，在汽車制造業(yè)中得以廣泛應(yīng)用，汽車的車廂、車架、車橋、車身變速器以及發(fā)動機(jī)等均離不開焊接技術(shù)。在制造汽車零部件的過程當(dāng)中，各類焊接方法均有著極大的應(yīng)用，比如滾點(diǎn)焊、縫線、激光焊、氬弧焊、焊條電弧焊以及二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊等。在制造車身中，應(yīng)用最多的是電阻焊及氣體保護(hù)焊。所以，研究汽車焊接技術(shù)其意義及價(jià)值是尤為重要的。
2.汽車焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1中頻焊接技術(shù)
國外部分大批量生產(chǎn)汽車的企業(yè)，近年來已經(jīng)在轎車白車身焊裝線中開始應(yīng)用中頻焊接技術(shù)。在歐洲，有著高達(dá)40%的中頻點(diǎn)焊機(jī)器人使用量，并且不斷朝著鋁合金轎車車身點(diǎn)焊作業(yè)中擴(kuò)大，比如一汽大眾，目前已經(jīng)對中頻焊接設(shè)備加以大量使用。正是因?yàn)橹蓄l逆變焊機(jī)具備著節(jié)能高效的優(yōu)勢，在全球大力倡導(dǎo)低碳環(huán)保節(jié)能的今天，應(yīng)當(dāng)積極的將中頻焊接技術(shù)應(yīng)用在汽車制造業(yè)中。
2.2自動化焊接技術(shù)
作為先進(jìn)制造技術(shù)的主要技術(shù)手段及典型代表，機(jī)器人技術(shù)在實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、提高技術(shù)水平等諸多方面，機(jī)器人技術(shù)均發(fā)揮著不容忽視的作用。機(jī)器人作為主要的現(xiàn)代制造業(yè)自動化裝備，在汽車、家電、化工、電子信息和工程機(jī)焊等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，主要用于焊接、加工、碼垛、噴涂、搬運(yùn)和裝配等復(fù)雜作業(yè)。弧焊和電阻焊是汽車制造業(yè)中常用的焊接方式。隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展，雖然工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用到了汽車行業(yè)中，但是人工焊接在焊接作業(yè)中仍然占據(jù)著主導(dǎo)地位，在人工焊接中，操作工人極易受到惡劣焊接條件的影響，很難長時(shí)間對焊接工作的一致性與穩(wěn)定性加以保持，而焊接機(jī)器人則有著穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
2.3伺服技術(shù)
隨著焊接機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，伺服技術(shù)也隨之得以發(fā)展，在氣動焊鉗電焊沖擊工件表面防范及減小，在確保高效率的生產(chǎn)模式等方面，伺服技術(shù)均彰顯了其自身的優(yōu)越性，伺服型焊鉗就是伺服技術(shù)的具體應(yīng)用。電機(jī)伺服驅(qū)動的焊鉗又被稱作是伺服焊鉗，是能夠提高焊點(diǎn)性能、焊點(diǎn)質(zhì)量的一種機(jī)器人焊鉗，其優(yōu)點(diǎn)主要包括：將各個(gè)焊點(diǎn)的焊接周期大幅度降低，能夠?qū)搞Q張開的程度加以精確控制；按照工件的實(shí)際情況，可以對焊鉗的張開角度任意進(jìn)行調(diào)整，焊鉗開合所占的時(shí)間大大得以節(jié)省；焊鉗加壓閉合時(shí)，既能夠調(diào)整壓力大小，又可以輕輕的閉合兩電極，使得碰撞噪聲及碰撞變形減少。
2.4弧焊技術(shù)
弧焊是汽車行業(yè)中除了電阻焊又一種重要的焊接方法。現(xiàn)階段，弧焊技術(shù)已經(jīng)全面的應(yīng)用到了汽車企業(yè)中，比如一汽解放汽車，基本上對二氧化碳焊接方法全面加以采用，并且在轎車領(lǐng)域，大量采用MIG/MAG焊接方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子元器件及電力的發(fā)展，弧焊技術(shù)隨之得以迅速提高，歷經(jīng)多年的發(fā)展，弧焊技術(shù)已經(jīng)從以往的旋轉(zhuǎn)式直流電機(jī)朝著二極管機(jī)、晶體管、晶閘管整流焊機(jī)以及逆變式焊機(jī)發(fā)展，目前發(fā)展成為數(shù)字化逆變式焊機(jī)。
3.汽車焊接技術(shù)的發(fā)展展望
焊接自動化的應(yīng)用及發(fā)展是系統(tǒng)性的一個(gè)發(fā)展過程，只有有效的匹配各種技術(shù)，才能夠?qū)崿F(xiàn)焊接自動化高速度且高質(zhì)量的發(fā)展。自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)微電子信息技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上帶動了焊接自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是信息處理技術(shù)、柔性制造技術(shù)和數(shù)控技術(shù)等的引入，推動了革命性的焊接自動化技術(shù)發(fā)展。
3.1智能化的焊接過程控制是焊接自動化的一個(gè)核心問題
智能化的焊接過程控制需要借助于焊接生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化與焊接過程控制系統(tǒng)智能化實(shí)現(xiàn)。其中，柔性化的焊接生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向是主體為弧焊機(jī)器人的多自由度柔性制造系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)綜合控制轉(zhuǎn)臺架和機(jī)器人，能夠滿足柔性的工件空間焊接要求，發(fā)展精確動態(tài)的跟蹤軌跡，進(jìn)而進(jìn)一步研究控制技術(shù)和傳感技術(shù)。而控制系統(tǒng)的智能化則需要人們高度重視焊接專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制及焊接過程模糊控制的發(fā)展。
3.2發(fā)展方向?yàn)樽詣踊嵝陨a(chǎn)系統(tǒng)
就當(dāng)前而言，各大汽車生產(chǎn)廠家廣泛采取的形式就是自動化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。由于工業(yè)機(jī)器人的靈活性與自動化被大規(guī)模應(yīng)用在汽車生產(chǎn)中，使用的主要是弧焊機(jī)器人、六自由度點(diǎn)機(jī)器人，而且機(jī)器人具備著焊鉗儲存庫，能夠按照不同的焊裝部位要求亦或是焊裝產(chǎn)品進(jìn)行變更，從儲存庫中自動抓換需要的焊鉗。傳輸裝置逐步發(fā)展成為無人駕駛且柔性化的導(dǎo)向感性小車。許多焊接研究機(jī)構(gòu)均在致力于研究將焊接技術(shù)與電、機(jī)、光激素密切結(jié)合起來，以此切實(shí)實(shí)現(xiàn)焊接的柔性化及精確化，是促進(jìn)焊接自動化水平提高的有效途徑。各類焊接機(jī)械設(shè)備與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合，可以提高焊接的質(zhì)量控制水品及柔性化水平，是目前一個(gè)重要的研究方向。
3.3信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)是必要基礎(chǔ)
隨著信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，傳統(tǒng)的焊接生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)了向“精量化”制造方式的可靠轉(zhuǎn)變。基于對實(shí)際建模機(jī)器人焊接過程的模擬仿真技術(shù)，提供了機(jī)器人、夾具、工件焊槍姿態(tài)的三維信息，在焊接夾具設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)優(yōu)化和焊接過程策劃等環(huán)節(jié)得到大量應(yīng)用，對準(zhǔn)確獲取焊接位置信息、現(xiàn)場測試時(shí)間縮短和加快編制焊接程序等，具備著十分重要的應(yīng)用價(jià)值。另外，仿真技術(shù)在焊后及評估的變形與應(yīng)力預(yù)測中，同樣也得以應(yīng)用。在設(shè)計(jì)新車型的階段，可以綜合性的考慮多種材料的沖擊性能、疲勞性能及連接方式，通過仿真接頭來進(jìn)行適用性評價(jià)。
4.結(jié)束語
總而言之，汽車焊接技術(shù)的大力發(fā)展，各種新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)及新材料的應(yīng)用，必然能夠促進(jìn)汽車工業(yè)的進(jìn)步，進(jìn)而使汽車制造業(yè)取得突破性的進(jìn)展。
參考文獻(xiàn)：
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