焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀及焊接技術(shù)發(fā)展探討

譚常丹

摘要：現(xiàn)階段，工業(yè)化社會(huì)的發(fā)展促進(jìn)了焊接生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)，電弧焊機(jī)以及手工電弧焊的出現(xiàn)，讓機(jī)械制造的工作過程變得更加方便，隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，焊接生產(chǎn)也被應(yīng)用到更多的產(chǎn)業(yè)中，從電弧焊逐漸發(fā)展成各種各樣的形式，現(xiàn)階段來說，金屬的焊接方法大概有四十多種，為社會(huì)的發(fā)展提供了一定的保障。但是對(duì)于焊接生產(chǎn)來說，現(xiàn)階段仍然存在一定的問題，需要有關(guān)人員繼續(xù)開發(fā)和研究新的焊接技術(shù)，做好時(shí)代變化上的應(yīng)對(duì)。

關(guān)鍵詞：焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀;焊接技術(shù);發(fā)展策略

一、導(dǎo)言

我國雖在焊接技術(shù)和焊接工藝上已經(jīng)取得許多突破，一些技術(shù)甚至處于世界領(lǐng)先水平，但高科技焊接技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用普及率仍十分低，生產(chǎn)質(zhì)量仍無法滿足時(shí)代快速發(fā)展的需求。這就需要焊接領(lǐng)域的相關(guān)從業(yè)人員和專家要對(duì)焊接行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和存在的一些問題有清晰的認(rèn)知，并在現(xiàn)有技術(shù)成果的基礎(chǔ)上繼續(xù)加大對(duì)焊接生產(chǎn)與技術(shù)的研發(fā)與實(shí)踐力度，從而不斷完成對(duì)焊接技術(shù)與焊接工藝的完善與創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)我國焊接行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展目標(biāo)。

二、常用高效焊接方法分析

氣體保護(hù)焊，該技術(shù)主要是以氣體作為電弧媒介，同時(shí)能夠保護(hù)電弧焊和焊接區(qū)。其分為非熔化極和熔化極這兩種氣體保護(hù)焊。電阻焊，主要是指在兩個(gè)電極之間能夠壓緊背板原件，并通過電流后能夠使電流經(jīng)過焊接接觸面或相鄰區(qū)域形成電阻熱效應(yīng)，并將焊件加熱至相應(yīng)的塑性狀態(tài)，使最終焊接能夠形成金屬結(jié)合的電阻焊。目前該方法已經(jīng)用于汽車、電子、航天等多個(gè)領(lǐng)域中。螺柱焊接，該方法按照焊接方式可將其分為儲(chǔ)能式和拉弧式這兩種類型，兩種方法均屬于單面焊接，由于采用螺柱焊接過程中無需穿孔，因此在焊接過程中不存在漏水、漏氣的問題，也無需對(duì)非焊接面完成再次加工。磁控焊接，該技術(shù)是近年來新型的焊接技術(shù)，通常運(yùn)用于外加磁場，能夠有效控制最終焊接質(zhì)量，該技術(shù)的投入成本低，消耗能量少，而且結(jié)構(gòu)比較簡單，目前在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用，因此也得到了相關(guān)工作人員的認(rèn)可。多電弧共焊接，該方法主要是由于一個(gè)容器存在多個(gè)電弧能夠提高焊接熱量，同時(shí)還可以改變熱量分布情況，并向溶質(zhì)焊接側(cè)面提供相應(yīng)的液體金屬或熱量，顯著提升焊接的效率，確保最終焊接的質(zhì)量。

三、焊接技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）焊接技術(shù)缺陷問題分析

在鋼板焊接過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)長厚板焊接問題，針對(duì)最終焊接質(zhì)量其影響因素包括焊接技術(shù)、工藝效率。除此之外，針對(duì)焊接的后板、箱體等構(gòu)件，其整體焊接和T形焊接工藝要求較高，并且在實(shí)際焊接過程中很難清理灰渣。因此通常使用熔化極氣體保護(hù)焊完成第一層焊接，但該方法在使用中也存在很多問題，比如在T形厚鋼板焊接過程中對(duì)接焊時(shí)會(huì)一定程度上影響焊接效率，還會(huì)增加焊材用量，同時(shí)在焊接時(shí)對(duì)于工作人員健康也會(huì)產(chǎn)生不利影響。

（二）容易引發(fā)火災(zāi)事故

對(duì)于現(xiàn)階段的焊接生產(chǎn)來說，在進(jìn)行切割作業(yè)的過程中，很容易由于壓縮空氣等原因造成一定溫度的鐵渣四濺，如果周圍存在易燃易爆炸的氣體，就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的火災(zāi)和爆炸事故。其次，在氣焊的工作過程中，如果沒有按照規(guī)定進(jìn)行工具和焊件的檢查，導(dǎo)致管路和乙炔中存在一定的反應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生氣體爆炸的事故。另外，在焊接生產(chǎn)的過程中，如果在結(jié)束工作后沒有對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行清理工作，導(dǎo)致留有一定的火種，也會(huì)造成相應(yīng)的安全隱患。

（三）焊接構(gòu)件的冷熱裂紋問題

在實(shí)際焊接過程中如果外界溫度較低時(shí)，在完成焊接后會(huì)出現(xiàn)一些裂紋。通常情況下，冷焊接需要具備以下條件：在擴(kuò)散性條件下，焊縫接頭具備一定的硬化組織，當(dāng)密度和壓應(yīng)力較大時(shí)，熱焊縫需要在高溫條件下形成，也被認(rèn)為是高溫裂縫或結(jié)晶裂紋。在裂紋內(nèi)部很容易出現(xiàn)熱影響區(qū)，主要是由于在焊池中雜質(zhì)與低熱點(diǎn)共存，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致晶體偏析問題，最終影響焊接質(zhì)量。

（四）焊接自動(dòng)化水平的落后

針對(duì)焊接生產(chǎn)來說，我國大部分在生產(chǎn)焊接工作時(shí)，都會(huì)通過手工焊接的方法來進(jìn)行零件的連接，尤其是在建筑、機(jī)械制造以及航天等多種行業(yè)，都是采用電弧焊的方式來完成，需要經(jīng)過手動(dòng)加熱的方式進(jìn)行相應(yīng)的操作，但是這一現(xiàn)狀并不符合經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也不符合信息化社會(huì)的運(yùn)行，在許多發(fā)達(dá)國家中，自動(dòng)化焊接已經(jīng)被滲透的比較廣泛，也有了一定的進(jìn)展，目前我國的工作人員需要在工作中強(qiáng)化自動(dòng)生產(chǎn)的意識(shí)，完成工作人員在操作過程中的轉(zhuǎn)型，數(shù)字焊接技術(shù)是未來發(fā)展過程中的必經(jīng)之路，需要有關(guān)人員在這方面繼續(xù)開拓和進(jìn)步。

四、焊接技術(shù)發(fā)展五十

未來國內(nèi)焊接技術(shù)主要集中于以下幾個(gè)方面：對(duì)于磁控焊接技術(shù)來說，該技術(shù)能夠借助磁場進(jìn)一步完成焊接工作，同時(shí)焊接過程中所需的設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單，而且投入成本小，能源消耗量較小，具有較高的生產(chǎn)率等優(yōu)勢。目前研究學(xué)者針對(duì)磁控焊接進(jìn)行分析過程中，發(fā)現(xiàn)在熱轉(zhuǎn)移時(shí)通過采用電磁攪拌技術(shù)能夠改變金屬結(jié)晶，使其結(jié)晶方向發(fā)生變化，同時(shí)也能夠顯著提升焊縫機(jī)械性能。除此之外，可以通過磁控焊接避免焊接時(shí)存在的缺陷問題。因此，目前在國內(nèi)焊接過程中磁控焊技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)前的主要發(fā)展趨勢。低溫焊接技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)在焊接過程中對(duì)于外界環(huán)境的溫度具有一定要求，比如在冬季完成焊接時(shí)，由于外界溫度較低將會(huì)影響焊接效率和性能，即便工作人員強(qiáng)行施工也不利于焊接質(zhì)量，尤其對(duì)于我國來說很多地區(qū)冬季溫度較低，而且持續(xù)周期長。使用低溫焊接技術(shù)，相關(guān)工作人員能夠在冬季完成低溫焊接和臨界溫度運(yùn)行提出有關(guān)措施，同時(shí)能夠綜合多種因素進(jìn)行分析，確保能夠獲取合理臨界溫度，縮短焊接施工周期，確保能夠提高冬季焊接質(zhì)量。比如鳥巢鋼結(jié)構(gòu)就是在冬季完成焊接的，整個(gè)焊接結(jié)束能夠?yàn)閲鴥?nèi)低溫焊接技術(shù)提供重要的施工經(jīng)驗(yàn)。激光焊接將取代電子焊接技術(shù)。當(dāng)激光束完成聚焦后，其焦點(diǎn)能量密度較高可達(dá)到50W/cm，同時(shí)其加熱范圍在1mm范圍內(nèi)。因此在焊接過程中引入激光技術(shù)能夠提升焊接質(zhì)量，改變焊接效率，尤其需要注意的是能夠有效控制焊接頭變形，減少出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題。在未來制造行業(yè)發(fā)展過程中激光焊接技術(shù)將會(huì)得到快速發(fā)展，也能夠成為一種較為理想且應(yīng)用性較廣的技術(shù)。未來國內(nèi)激光焊接技術(shù)將逐漸實(shí)現(xiàn)成熟，并在焊接領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用。

由于現(xiàn)代化焊接過程中流程較為復(fù)雜，想要進(jìn)一步推動(dòng)焊接行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性健康發(fā)展。該目標(biāo)可以通過以下方式來實(shí)現(xiàn)：首先管理部門應(yīng)當(dāng)構(gòu)建較為完善的焊工資格認(rèn)證體制，能夠強(qiáng)化相關(guān)從業(yè)人員的技能培訓(xùn)，能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐進(jìn)行融合開展系統(tǒng)培訓(xùn)，同時(shí)對(duì)培訓(xùn)合格者可以頒發(fā)相應(yīng)的資格證書，切實(shí)提升從業(yè)人員的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于沒有達(dá)標(biāo)的工作人員不能從事該行業(yè)，進(jìn)一步確立人員培訓(xùn)機(jī)制，能夠根本上提升人才培養(yǎng)速度，提高整體的焊接水平。除此之外，還需要全社會(huì)參與，能夠讓更多的人積極參與焊接行業(yè)，顯著推動(dòng)國內(nèi)焊接技術(shù)發(fā)展，使其能夠在生產(chǎn)和生活中發(fā)揮更大效用，給社會(huì)和人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

五、結(jié)束語

總之，在焊接生產(chǎn)過程中，焊接技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在壓力容器及機(jī)械制造以及航天制造等多個(gè)領(lǐng)域中，但是目前在技術(shù)、熱源以及自動(dòng)化方向上仍然存在一定的問題，需要有關(guān)人員在未來發(fā)展中，加強(qiáng)各方面的開發(fā)，引入新的處理技術(shù)，從而促進(jìn)焊接生產(chǎn)的進(jìn)步，提高其工作效率和質(zhì)量。

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（作者單位：鞍鋼中電建筑科技股份有限公司）