我国焊接生产现状与焊接技术的发展

尹全胜

【摘要】本文主要论述了我国焊接生产的现状，分析了我国焊接技术的相关问题，也分析了焊接技术未来的发展方向，希望能够进一步促使我国焊接技术的进步。

【关键词】焊接生产；现状；焊接技术；发展

一、前言

当前，焊接生产还有很多问题，只有不断提升焊接技术水平，才能够保证我国焊接工作的质量，避免出现各种焊接质量问题，从而整体提升我国焊接生产的水平。

二、焊接技术概论

1.焊接過程的物理本质

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或同时加热又加压。

2.焊接的分类

金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊，压焊和钎焊三大类。

（一）熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。

（二）压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

（三）钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

（四）焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。

三、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。

四、我国焊接的发展趋势

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润滑的效果，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.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。

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。

五、结束语

综上所述，我国焊接生产还有很多技术问题有待考究，为了可以提升今后焊接技术水平，要加速提升我国焊接生产的质量，从而不断促使我国焊接生产的效果达到标准。

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