時間：2023-06-02 09:21:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇高效焊接技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
船舶的結構比較復雜，技術要求比較苛刻，是全焊接結構，高效焊接對建造質量過硬的船舶具有至關重要的作用和意義。船體建造中有70%的工作量為焊接，焊接成本在船體建造成本中占有30%-50%的比例。所以，在建造船舶時要運用高效自動焊接技術來滿足降低制造成本、減少制造工期等要求，同時也要確保焊接的高質量。運用高效自動焊接技術還可以提高企業競爭力，使其在激烈的市場競爭中取得勝利，為企業提供發展契機和經濟效益。
2高效自動焊接技術在船舶企業的應用現狀
第一、焊接工藝方面的現狀。我國船舶焊接工藝發展得很緩慢，以氣體保護焊、埋弧焊、普通焊條電焊等為主，其中焊條電焊占據的比例較大，焊接效率比較慢。現在一般使用垂直氣電焊接、船用自動化機械化平角焊接技術和逆變焊機、交流焊機、整流弧焊機等設備。在推廣應用新技術和新設備方面，我國很小一部分造船廠能夠引進分段裝焊流水線，采取拼板工位高效自動焊接的新設備和新工藝，它能對船舶上的板材進行拼板和對接，對船體進行平面分段焊接。同時也運用自動或者半自動氣體保護焊等工藝，提高焊接效率。
第二、焊接材料方面，現在大部分使用藥芯焊絲，其具有焊接飛濺少、焊縫質量高、熔敷效率強等特點，便于自動化、機械化焊接。現在船舶企業通常運用藥芯焊絲和CO2焊接技術結合在一起，因為廣泛應用CO2保護焊，對焊接材料的使用量也大幅度增加。這也促進了焊接工藝質量的提升、工期縮短以及成本的降低。
3 高效自動焊接技術在船舶企業應用中存在的問題
第一、在焊接工藝上我國存在的問題表現在兩個方面：首先的焊接工藝的高效化率、自動化率、機械化率都比較低。很多企業以焊條電弧焊或者半自動焊為主要工藝，而自動化和機械化焊接工藝的應用范圍較小，應用水平較差。另外，氣保焊和埋弧焊等高效率的工藝在研發以及應用等方面投入的精力較小。其次先進焊接工藝在我國船舶企業還沒有得到應用，國外重視對焊接工藝的研究，已經研發出機器人焊接、電弧-激光復合焊接等工藝，而國內才剛剛研究這個領域。科研投入不足是焊接工藝方面的另一個問題。
第二、焊接材料方面我國船舶企業出現的問題有：首先焊接材料普遍存在品種單一的現象。通常以焊條為主，其中高效焊條和專用焊條應用較少，高端焊接材料基本依賴合資企業生產或者直接進口。其次焊接材料的性能急需提高。國內焊接材料特別是高端產品在抗吸潮性、工藝性能以及質量穩定性等方面都有很大的提升空間。
4 解決高效自動焊接技術在船舶企業問題的對策
4.1焊接工藝方面
現在船舶焊接工藝得到快速的發展，機械化、高效化、專用化、自動化、機器人化是解決焊接技術在船舶企業出現問題的最佳對策。
高效化的具體表現為：逐漸降低焊條電弧焊的應用，增加對氣體保護焊工藝的使用，并推動高效焊接工藝的研究和開發。例如MAG/MIG雙絲焊接工藝、TIME焊接工藝（也叫做大電流高熔覆率MAG法）、帶活性焊劑氣體保護焊、多絲埋弧焊、變極性離弧焊、埋弧自動焊等工藝。
自動化、機械化就是要推廣普及自動化焊接工藝，運用智能型焊接裝置、實時監控裝置、機器人技術以及激光焊接技術等，提高焊接質量和焊接效率，降低焊接成本。專業化就是在船舶特殊構建和部位，要選擇專門的裝備和焊接工藝來完成，以達到符合設計要求的目的。
隨著平面分段裝焊流水線的不斷投入使用，機器人焊接技術體現出其他焊接技術難以比擬的、獨具特色的優勢，為船舶高效自動焊接技術的發展提供更加廣闊的空間。
4.2焊接材料方面
首先要調整焊接材料的結構。隨著工業化程度的加深，船舶用材的結構在不斷調整，傳統焊材的使用在逐漸下降中，而藥芯焊材和氣體保護焊的應用量大幅度增加，埋弧用焊材的用量維持在一定水平，變化不大。
其次增加高效自動焊接材料的研究和開發力度。世界各國越來越重視增強船舶焊接效率，減少建造成本，研發出高效焊材，并推廣專用焊條、高效焊條、藥芯焊條等焊材。另外鐵粉型焊劑、活性焊劑、高速焊劑以及單面焊材等等對埋弧焊材的研究，會促進焊接質量的提高。
最后對焊接材料的發展予以高度重視。現在要求船舶焊接具有高質量，就需要制造出具有良好工藝性能、優異力學性能的焊接材料。美國研發的酸性渣、高韌性、低氫型的藥芯焊材系列，在沖擊韌性和低氫等方面的工藝性能優越，進而在船舶企業具有廣泛的應用。
另外焊接材料還要具有高性能、高穩定性、低飛濺、低煙塵、低故障率以及污染小等特性。
大連理工大學焊接技術研究所概況
大連理工大學焊接技術研究所是大連理工大學“材料連接技術”二級學科博士點和碩士點、大連理工大學科研創新團隊“先進連接技術及材料”的依托單位。研究所由5名教授、5名副教授、3名高級工程師、3名具有博士學位的講師以及30余名研究生組成。其中教育部新世紀優秀人才2名，遼寧省“百千萬”計劃百層次人才1名，中國青年科技獎獲得者1名，德國洪堡學者1名。主要從事高性能鎂合金、鋁合金、鈦合金等輕合金以及高強鋼的高效焊接和防護技術研究。
焊接研究所近五年先后主持國家“十一五”科技支撐計劃、“十五”“863”計劃、“十五”科技攻關計劃、國家自然科學基金、國際合作計劃、省部委科研項目以及軍工科研課題數十項。在應用基礎研究領域取得了開創性成果，同時解決國家重點工程與武器裝備關鍵技術。近五年發表學術論文120余篇。80余篇次被EI檢索，50余篇次被SCI檢索，論文被SCI引用150次；近三年受邀請作國際學術會議的大會報告或特邀報告15次，在我國新材料焊接技術應用中發揮了突出作用；申請國家發明專利20余項，已獲授權11項，其中7項技術成果在船舶、石化、汽車、摩托車、自行車以及國防軍工等領域成功實現產業化應用；經鑒定，多項研究成果達到國際領先、國際先進水平，獲國家、省部級科研成果獎多項。
特色研究成果
大連理工大學焊接技術研究所立足于學科研究的發展前沿。既重視學科體系自身的發展，也重視面向社會企業技術問題的研究。近年來解決了我國輕合金及高強鋼產業化戰略發展所需求的關鍵焊接與防護技術：
1)低能耗激光電弧復合焊接集成技術
焊接技術研究所在發現低功率激光誘導增強電弧現象的基礎上，開發出低能耗激光電弧復合高效焊接技術。目前該技術已經成功實現鎂合金、鋁合金、船用鋼等復雜焊接結構件的高效優質焊接。采用該技術焊接鎂合金，使鎂合金焊接結構件的動、靜載荷由傳統焊接技術的60％～70％提高到95％以上(與母材對比)，突破了傳統焊接技術的“瓶頸”。實現了鎂合金焊接構件的實際產業化應用，該技術已經應用于鎂合金自行車、摩托車、汽車結構件的研制和生產開發，取代傳統膠接和機械緊固的方式，顯著節省原材料。提高生產效率，降低生產成本。該技術的應用突破了鎂合金焊接技術的壁壘，鎂合金焊接自行車已批量出口歐盟國家，成功搶占了國際市場，獲得了顯著的經濟和社會效益，經鑒定。鎂合金激光電弧復合焊接技術屬于國內外首創。達到了國際領先水平；同時，針對系列船體結構用鋼，包括典型的945、980、901、921船體結構鋼。以及Q235等普通船用鋼，研究所開發出了具有自主知識產權的船舶用成套低能耗高效激光一電弧復合熱源焊接裝備，進行系列工藝(包括系列厚度、材質)試驗。獲得最佳的工藝參數數據庫及焊接工藝流程，控制焊接變形，從而實現大尺寸船板結構件高效、高質、低成本的焊接，大大降低建造單位噸級船舶所用工時，顯著提高造船效率。
本研究方向相繼得到了國家“十一五”科技支撐計劃、“十五”“863”計劃、“十五”科技攻關計劃、教育部優秀青年教師資助計劃、教育部新世紀優秀人才支持計劃、國家自然科學基金以及中美國際合作等項目的資助。項目研究成果得到國內外權威焊接專家的高度關注和認可，已發表學術論文50余篇。其中SCI檢索30余篇。他引50余次。申請國家專利8項，獲得國家專利授權5項，主要研究成果以技術轉讓、技術入股的方式已經實現了產業化應用。其中部分產品已出口，取得了顯著的經濟和社會效益。鑒于本研究方向所取得的原創性成果，“低能耗激光增強電弧高效焊接集成技術”獲得2007年國家科學技術發明獎二等獎。
2)鎂合金先進焊接技術
焊接研究所依據國家鎂合金產業化戰略發展需求，在國家“十五”“863”計劃“鎂合金先進焊接技術”、“十五”科技攻關計劃“鎂合金變形加工與焊接技術研究開發”以及“十一五”國家科技支撐計劃項目“鎂合金防護與連接工程技術研究開發”的支撐下，已開發出低能耗激光一電弧復合熱源焊接技術、活性焊接技術以及激光膠接焊技術等系列先進焊接技術。采用該技術能夠成功實現鎂合金之間以及鎂合金與鋁合金、高強鋼等異質材料之間焊接接頭的優質、高效連接。鎂合金焊接接頭的抗拉強度、疲勞強度等動靜載荷性能均達到鎂合金母材的性能，達到了產業化應用的要求。鎂合金焊接技術已經得到多項國家發明專利授權，并成功實現技術轉讓，鎂合金焊接結構件已批量生產，實現了產業化。
鎂合金焊接材料是實現鎂合金連接結構件產業化應用的關鍵環節。焊接研究所在“十五”期間致力于高性能鎂合金焊絲的研發，在鎂合金焊絲成分設計及焊絲制備方法等方面均取得了突破性進展，已獲得0.8mm～5mm系列鎂合金焊絲低成本、高效制備技術，獲得國家發明專利3項。目前鎂合金焊絲制備技術已經實現技術轉讓，取得了顯著的經濟和社會效益。
鎂合金在鑄造、機械加工和使用過程中產生的缺陷嚴重地影響了產品的質量，目前鎂合金鑄件的補焊主要采用電弧焊工藝，普通電弧焊單道焊接熔深約為2mm，因此補焊時需要采用電弧氣刨等方法開坡口、進行多道焊接，需要層間預熱，工藝復雜，效率很低，并且容易造成氧化夾雜等，降低補焊件使用性能，制約了鎂合金的應用。焊接技術研究所在發現鎂合金活性焊接理論的基礎上，首次提出活性補焊工藝，即利用活性劑增大熔深200％～300％的特點，對鎂合金大型鑄件進行活性補焊研究，將鑄件中各種缺陷部位重熔以達到消除缺陷的目的，并且補焊工藝簡便，該技術具有低成本、高效率等優點。能夠滿足實際工程中大型鎂合金鑄件補焊的需求。
本方向研究成果得到國內外同行專家的認可，在《Metallurqical and Materials Transactions A》、《MaterialsTransactions》、《金屬學報》等國內外學術期刊上20余篇。經鑒定“鎂合金活性焊接技術”達到國際先進水平，并獲得2007年中國材料研究學會科學技術二等獎；“優質、高效鎂合金焊接材料制備及其應用技術”，獲得2007年中國機械科學技術獎二等獎。
產業化應用及國際合作交流
大連理工大學焊接技術研究所依托于大連理工大學創新產業園、國家級船舶制造工程中心，構建了完善的產、學、研發展體系，與國內外科研院所、知名企業開展了廣泛的技術合作。其中具有完全自主知識產權的鎂合金系列先進焊接技術，已在北京、大連、營口等地進行產業化。目前已實現鎂
合金自行車車架批量生產，焊接鎂合金自行車已達到國際標準，并已批量出口歐盟；研制開發的摩托車鎂合金結構件、混合動力車鎂合金結構件，已通過試車實驗，達到了產品的技術指標，并滿足用戶使用要求。焊接研究所與國際著名汽車公司開展了密切國際合作，正致力于復雜結構鎂合金汽車焊接零部件的研發，已取得了突破進展。
“乘風破浪會有時，直掛云帆濟滄海”，大連理工大學焊接技術研究所已經具備承擔國家各類重大科研計劃項目、企事業重大課題的能力，研究所全體研究人員將繼往開來，以提高我國裝備制造業焊接技術水平為使命，不斷攀登新的科學高峰。
湖南大學：配電網先進節能技術和系列裝置
湖南大學海捷制造技術有限公司及“配電網先進節能技術和系列裝置”項目分別榮獲第三屆中國技術市場協會金橋獎先進集體獎和優秀項目獎。另外，由湖南省成果與技術市場協會推薦的學校科技處張曉同志被評選為先進個人。
進入21世紀，中國的冶金工業發展迅速，從而對壓力容器焊接的技術要求越來越高，雖說與西方工業強國存在一定的差距，不過經過我國冶金行業的科研人員上下求索的研究歷程，各種類型的壓力容器取得技術突破的飛進，其中尤為重視鋼開發方面的焊接技術，也因為焊接不銹鋼壓力容器或不銹鋼耐蝕層致使市場需求越來越大。我國的壓力容器焊接技術日益精進，形成自身系統化、系列化的壓力容器焊接新技術的技術體系。此文主要分析一下壓力容器焊接技術的發展歷程和壓力容器焊接新技術與應用探討。
關鍵詞：
壓力容器；焊接技術；技術應用
壓力容器應用范圍廣，種類多樣和數量繁多是其優點，能夠適用各個領域，在化工、冶金和軍工等行業中是一種不可或缺的重要生產器具，可以用來裝載不同介質的生產原材料。也能應用于各行各業之中。其中尤為重視鋼開發方面的焊接技術，也因為焊接不銹鋼壓力容器或不銹鋼耐蝕層致使市場需求越來越大。我國的壓力容器焊接技術日益精進，形成了自身系統化、系列化的壓力容器焊接新技術的技術體系。由于壓力容器的大量使用事關于操作人員的人身安全，尤其是石油行業對壓力容器的批量使用，石油被譽為“黑色金子”，我國經濟的高速發展離不開石油，保障石油存放的安全措施是國家經濟飛速發展的重要戰略，液化石油氣擁有易燃易爆的特殊性，平時存放如與空氣混合會變成危險的易燃爆炸物，遇火還會造成爆炸事故，因此提高壓力容器的焊接技術保障石油的問題是刻不容緩的。不斷研究壓力容器的焊接技術，推進壓力容器的技術發展不僅是要確保各類壓力容器安全高效的運作，而且更是保障操作人員的及周圍人員的人身安全，也是保障使用壓力容器的企業的財產安全。
1窄間隙埋弧焊技術
壓力容器的窄間隙焊接方法有多種多樣，可應用于不同的壓力容器，而且能更好地適應各行業的生產制造需求。壓力容器的壁厚如果厚于10cm，使用較為普遍的U型或者V型坡口是比較落后的了，因為這樣不僅僅是焊接不出達標質量的壓力容器，而且還會浪費企業的原材料、能源以及勞動力資源，甚至會降低企業壓力容器生產車間的生產效率。在傳統觀念看來，間隙的大小是對厚壁容器的焊接時至關要緊的，而事實是沒有比壓力容器焊接技術的穩定質量更重要的了，質量是壁厚焊接的關鍵，如果焊縫出現了缺陷，就如同河壩出現了潰堤，壓力容器的質量一旦下降就難再挽回。即使這樣，人們還是傾向于使用窄間隙埋弧焊技術，是因為窄間隙埋弧焊技術的焊接速度比常規的焊接技術快，產品生產的效率高；可以節省原材料和能源，降低成本；降低殘余應力對壓力容器的影響；降低產品變形的幾率等等優點。此外，在進行焊接的時候，除了了解窄間隙埋弧焊接技術的基本功能外，還要關注設備具有的一些特殊功能，改進窄間隙埋弧焊接技術時要注意焊接設備中有雙側橫向和高度識別的自動跟蹤功能；焊接壓力容器的封口焊縫時是要把焊縫焊得寬而薄，方便后期焊接時處理熱效。
2接管的自動焊接技術
自動焊接技術有五花八門，而接管的自動焊接術主要是接管與筒體的焊接，還有就是接管與封頭的焊接。常規的馬鞍形埋弧自動焊設備已經不能跟上壓力容器焊接的新技術的要求了，馬鞍形埋弧自動焊也不適用于厚壁且存在窄間的壓力容器的焊接。近年來新應用的接管馬鞍形埋弧自動焊技術，自動化程度高，操作便利，操作者能控制更到位。接管的內徑通過夾緊四連桿來自動定心，接管馬鞍形埋弧自動化的斷點記憶能夠記錄接管和筒體的直徑參數確保焊接的自動化，這是對馬鞍形空間曲線焊縫關鍵的一點。而對接管與封頭的自動焊接技術來講，主要的是向心接管自動焊接技術和封頭接管自動焊接技術。進行壓力容器自動焊接的時候，焊接設備能夠運用數學模型順利把焊槍對接管外壁進行自動化的模具定心，焊槍將會定位在接管的中心線上，比舊式焊接技術節省人力資源和生產時間，提高焊槍旋轉中心的自動定位的工作效率，然后自動尋位在于坡口底部，程序記錄下壓力容器在進行接管和封頭焊接時的接縫高度，就能夠自動化追蹤而高效節能完成焊接任務。
3彎管內壁的堆焊技術
壓力容器的內壁會在長時間使用過程中遭到某種程度的腐蝕，甚至有時壓力容器要承載高腐蝕性介質，如果壓力容器的焊接技術不優，就會產生高腐蝕現象，壓力容器的使用壽命就會減短，尤其在化工和核電行業使用的壓力容器尤為嚴重。為了避免這種情況，使用者會在壓力容器的內壁表面堆焊上一層不銹鋼耐蝕層來抗腐蝕。用以往的堆焊技術來講，在直管內壁堆焊不銹鋼耐蝕層相比于在彎管內壁堆焊不銹鋼耐蝕層要簡單。彎管內壁堆焊技術能夠滿足30度的壓力容器彎管內壁焊接的技術，是不能夠再用此技術再適用于90度的壓力容器彎管內壁堆焊，必須分三步，完成上一步后方可進行下一步，不可亂其順序。這樣的生產效率不能滿足企業客戶日益需求旺盛的商品需求。在這樣需求大于供給和堆焊的科研技術迅猛發展的情況下，彎管內壁的堆焊技術應運而生。
3.130度彎管內壁堆焊技術操作者會做好擁有斷點記憶功能數學模型，再以此控制30度彎管內壁堆焊設備，利用5軸協調運動使30度彎管內壁堆焊自動化，當運行錯誤的時候，焊槍擺動還能自動復位，無需人工操作，能夠加強30度彎管內壁堆焊的穩定性和智能自動化的特性。而自動堆焊機進行工件3軸協調運作時，堆焊機器整體會與焊槍的運動幅度保持一樣的速度和位移；對擺角的位置會與焊縫位和焊槍所在的平面之內；還要保證焊縫的圓心在平移換位的時候對準焊槍的旋轉中心。這就是沿著圓周環自動堆焊不銹鋼耐蝕層的30度彎管內壁焊接技術。
3.290度彎管內壁堆焊技術操作者使用90度彎管堆焊技術會順延母線不銹鋼耐蝕層的自動堆焊。二維變位機上可放置90度彎管內壁堆焊所使用的焊接工件。焊接工件會勻速運動，保持焊道不會位置錯亂，保持堆焊焊道的平衡。而讓90度的彎曲焊槍能夠自動化變位，順利在壓力容器內壁堆焊，必須有賴于三維導軌的裝載來實現。
4結束語
壓力容器的焊接技術的突飛猛進，有賴于政府的政策大力支持和各位長居焊接技術的科研人員勤奮不懈的奮斗，也有賴于我國蓬勃發展的社會主義經濟給生產壓力容器的企業提供源源不斷的經濟刺激，也鼓勵其更好的改良推進壓力容器的質量和款式發展，從而形成壓力容器一系列行業的經濟良好循環。但是我們與以德國為首的西方發達國家的焊接技術相比仍有不足之處，因為各種原因，我國焊接技術底子薄，耗能大，技術不夠先進。這更加要昂頭奮起直追，縮小與發達國家焊接技術的距離，與國際標準接軌。繼續研究更加高效節能的壓力容器焊接技術，在世界市場上拓展更寬的市場，以質優價廉的中國“質造”揚名世界。
參考文獻
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石油資源得到有效開發以后，需要恰當的儲存運輸手段，才能使其更加完整高效的得到利用，在對石油油氣就近性存儲運輸的過程中，焊接技術的應用有著非常重要的作用，主要表現在以下兩方面：
1.焊接技術在石油油氣儲罐中的應用
在石油氣體、液體及液化氣被開采加工之后，需要將其裝入到油氣儲罐中，也方便運輸及使用，而由于油氣在不同應用中的客觀需求不同，油氣儲罐也存在很多不同類型，而焊接技術是油氣儲罐制造過程中最主要應用的技術之一。在制造油氣儲罐的過程中，主要應用氣電立焊、焊條電弧焊、藥芯自動焊以及埋弧自動焊等焊接技術，普遍來講，如果需要建造比較大型的頂部漂浮儲罐，當前一般采用比較先進的自動焊技術進行制造。
2.焊接技術在油氣運輸管道中的應用
與油氣儲罐相比，油氣運輸管道具有更加方便、安全性強、成本投入小、利用率高等優勢，更適合石油及天然氣的運輸，正是因為油氣運輸管道有以上諸多優勢，當前全世界的油氣運輸管道正每年以幾何形態遞增。在建造油氣運輸管道的過程中，主要應用纖維素、低氫、藥芯焊絲等焊條下向焊方式，其中，低氫焊條下向焊技術能夠用于相對比較惡劣的制造環境，而藥芯焊絲屬于以眾暴寡半自動焊接技術，近年來在我國大力推廣。
二、焊接技術在石油鉆采機械中的應用
1.焊接技術在油田采泵中的應用
現階段，我國在油田開采過程中使用的泵體主要分為兩類，其一為應用于石油、油氣、液化氣等流體資源傳輸的地面輸油泵，其二為應用于石油資源抽取的抽油泵。而與之相對應的油田采泵焊接方法也主要有兩種，其一是制作采泵過程中所應用的焊接技術，其二是在采泵出現破損或漏洞時進行泵體修補的焊接技術。主要的按揭方法有堆焊、焊條電弧焊、擴散焊、摩擦焊等。另外，隨著石油開采技術的不斷提高，為保證油田采泵為油田開發帶來更高的效益，一些新型的焊接技術與工藝，也被逐漸應用到油田采泵中。
2.焊接技術在采油鉆桿中的應用
油田的開發與開采離不開油氣井鉆探工作，而石油鉆桿便是鉆探工具中最為重要的組成部分，在石油鉆桿的應用過程中，需要利用焊接工藝將鉆桿工具與被焊管體之間進行連接，這關系到石油開采的效率和質量。最早應用于采油鉆桿的焊接技術是電弧焊與閃光對焊，而隨著科學技術的不斷發展，如今在采油鉆桿中所采用的是先進的連續驅動或慣性的摩擦型焊接。焊縫質量的高低取決于鉆桿工具與被焊管體之間的焊接生產效率。現階段，在我國采油鉆桿焊接工作中，使用最廣的是慣性摩擦焊接工藝。
3.焊接技術在采油鉆頭中的應用
在石油開采過程中，會遇到很多特殊情況，針對特殊情況需要用特殊的方法進行處理。在石油開采中，常常會遇到比較堅硬的巖石阻礙最佳開采路徑，這時便需要運用采油鉆頭，將巖石破除。而巖石破除情況的好壞還會對鉆井的質量、石油開采的工作效率以及開發鉆井的成本產生很大影響。在采油鉆頭的種類方面，可以分為牙輪與PDC兩大類。而焊接技術主要應用于鉆頭的修補與加工，根據不同的鉆頭材料，需要運用不同的焊接工藝。
三、結論
關鍵詞：航空航天 先進焊接技術 應用 探討
中圖分類號：V261.34 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（b）-0077-02
τ諍附蛹際趵此擔主要是利用加熱以及加壓的方式來將同性或者是異性的工件產生原子間的結合，從而來完成零件的加工以及工件的連接。焊接技術可以用于技術焊接，同時在非金屬焊接中也將會得到廣泛應用。尤其是在航空航天大型工業制造中，在材料的加工以及連接方面將會得到廣泛應用。為了保證航空航天的焊接質量，那么必須要采用先進的焊接技術，以此來提升焊接的效率。
1 電子束焊
現今來看，在科學技術不斷發展的過程中，航空航天事業得到了很大發展，在航空航天制造中，焊接技術是十分重要的一個環節，能夠有效提升制造的效率，促進航空航天事業的發展[1]。對于電子束焊來說，主要工作原理就是在真空的環境下，利用匯聚的高速電子流來進行工件接縫處的轟擊，這樣會將電子動能轉化為熱能，將其溶合成一種焊接方式，這也是高能束流加工技術中重要的組成部分。電子束焊的主要優勢就是能量密度較高，同時焊接的深寬比比較大，焊接變形較小，其控制的精確度比較高，焊接的質量穩定較為容易實現，自動控制的優點也比較明顯，電子焊接技術在航空航天等工業領域中將會得到廣泛應用，同時也會對其的發展產生巨大影響。在航空制造業中，電子束焊技術的應用會在很大程度上提升飛機發動機的制造水平，將發動機中的一些減重設計以及異種材料進行有效焊接，同時為一些整體加工無法實現的零件制造提供加工的途徑，以此來提升加工的質量。同時電子束焊自身將會有效提升航空航天工業中焊接結構高強度以及低重量、高可靠性的關鍵技術問題，保證航空航天材料的焊接質量。所以現今在航空航天領域中，電子束焊技術是最為重要的焊接技術之一。
2 激光焊接技術
對于激光焊接技術來說，也是一種較為重要的焊接技術，主要工作原理就是利用偏光鏡反射激光，從而來產生光束，將光束集中聚焦在裝置中，產生較大的能量光束，如果焦點逐漸靠近工件，那么工件將會在瞬間熔化以及蒸發，該方式將會用于焊接的工藝[2]。激光焊接的焊接設備裝置較為簡單，并且能量的密度也比較高，變形較小，其焊接的精確度比較高，同時焊縫的深寬比也比較大，這樣將會在室溫以及一些特殊條件下進行焊接，對于一些難熔材料的焊接具有很明顯的優勢。激光焊接主要是應用在飛機大蒙皮的拼接上以及機身附件的裝配上。在美國激光焊接技術在航空航天的應用較廣，其中已經利用15 kW的CO2仿激光焊接弧光器對飛機中的各種材料以及零部件進行全面的交工，以此來保證其工藝的標準化。同時在很多領域激光焊接技術都得到了廣泛應用，其生產制造成本也將有所降低。
3 攪拌摩擦焊接技術
對攪拌摩擦焊接技術來說，這是一種新技術，主要是利用一種非耗損的攪拌頭，并且利用高速旋轉的壓倒待焊接的截面，這樣在不斷地摩擦與加熱中被焊金屬面將會產生熱塑性，同時在壓力、推力以及擠壓力的作用下來對材料進行有效擴散連接，這樣將會形成較為致密的金屬間固相連接。同時不需要對其進行氣體的保護，一些被焊接的材料損傷比較小，并且焊縫熱影響區也較小，焊縫的強度也比較高。該技術具有很大的優勢，因此被譽為是當代最具有革命性的焊接技術。在美國等很多航空公司都進行了廣泛應用，在飛機蒙皮與翼肋以及飛機地板等結構件的裝配中都得到了廣泛的應用，這樣將會在很大程度上提升連接的質量。利用攪拌摩擦技術提升連接的質量，同時也降低了成本，提高了生產效率，因此其存在較大的應用開發潛能[3]。
4 線性摩擦焊
對于線性摩擦焊來說，主要是在焊接壓力作用下，利用被焊工件做相對線性往復摩擦運動，從而來產生熱量，最終實現焊接的固態連接。在焊接壓力的作用下，其中一個焊件將會對另外一個焊件沿直線方向利用一定的振幅以及頻率來進行直線的往復運動，這樣將會利用摩擦生熱的方式來加熱待焊接部位的表面，在摩擦表面達到粘塑性的狀態時，則要迅速停止摩擦運動，之后對其進行頂鍛力的施加，從而來充分完成焊接。該方式具有較大的優勢，工作效率較高，并且質量優勢比較明顯，具有較高的節能價值[4]。經過相關研究人員的不斷研究，最終將線性摩擦焊接主要用于發動機整體鈦合金葉盤制造中，并且其焊接的質量也比較高，優勢較為明顯。
5 擴散焊接技術
對于焊接技術來說，也就是所謂的擴散連接，可以將2個或者是2個以上的固相材料充分緊壓在一起，這樣將其在真空以及保護氣氛中進行加熱處理，讓其保持在母材熔點以下溫度[5]。對其施加壓力，導致其連接界面圍觀塑性變形，從而來達到緊密接觸的狀況，之后利用保溫、原子相互擴散等進行牢固結合，從而來實現焊接以及兩個工件之間的連接。對于該方式的主要優勢就是接頭質量比較好，并且在焊接之后不需要進行加工處理，焊接變形量也比較小，一次可以進行多個接頭，其優點較為明顯[6]。在科學技術不斷發展的過程中，擴散焊接技術已經應用到了直升機的鈦合金旋翼、飛機的大梁以及發動機機匣與整體的渦輪等方面，經過不斷應用，取得了較大成果。
6 結語
隨著社會的不斷發展，科學技術的不斷進步，在航空航天領域中，焊接技術得到了很大應用，發揮了較大作用。焊接技術必須要充分保證各個零件的運用，能夠針對一些特定的工件來進行焊接技術的選擇。現今有很多先進的焊接技術逐漸應用到航空航天領域中，這在很大程度上提升了焊接的質量，并且提高飛機工件生產的效率，有效降低了成本，充分實現了高效生產。所以，在航空航天事業不斷發展的過程中，我國的焊接技術也會得到迅速發展。
參考文獻
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關鍵詞：壓力容器；焊接技術；應用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.201
1 壓力容器焊接技術概述
焊接技術就是在高溫高壓的外部環境作用下，通過焊接材料的運用將母料結合在一起的工作手法，在工業發展中有著非常廣泛的應用。焊接技術能夠有效的保證壓力容器的密閉性和承壓能力，實現大型化的壓力容器制造。在壓力容器的制造過程中，焊接工作占據著很重要的地位，焊接的工作量占據總工作量的41%左右，在大型壓力容器中焊接工作量高達51%。目前，我國的焊接技術多種多樣，對于不同的壓力容器，需選擇與之相應的焊接技術，以保證焊接質量能夠滿足生產作業的要求。
焊接技術在工業發展占據著重要地位，在壓力容器的制造過程中應嚴格注意對焊接質量的控制，若焊接質量過低，可能會導致壓力容器無法承載相應的壓力，發生液體的泄露或者氣體爆炸，將帶來十分惡劣的影響，嚴重的危害人民群眾的生命財產安全，焊接技術對壓力容器的質量有決定性的影響。
2 壓力容器焊接技術的應用研究
2.1 窄間隙埋弧焊技術
窄間隙埋弧焊技術主要應用于厚板焊接的領域，對于厚度超過100mm的母材焊接具有獨特的優勢，在壓力容器的制造得到了越來越廣泛的應用。窄間隙埋弧焊技術焊接材料的利用效率更高，能夠有效的減少材料的使用量，在較短的時間內實現有效焊接。這種技術在焊接的過程中承受的應力小，出現變形的機率相對較低，與普通的寬坡口埋弧焊技術相比，具有低成本、高效率、高質量的優勢。窄間隙埋弧焊技術在我國焊接領域已經發展的相對成熟，經過大量的實踐表明，該項技術能夠有效的提高壓力容器的焊接質量，保證其在生產使用過程中的安全性能。
2.2 接管自動焊接技術
（1）接管與筒體自動焊接。 隨著科學技術水平的不斷提高，工業生產不斷的朝著機械化、數字化方向發展，自動焊接技術應用不能能夠提高焊接工作的效率，也能夠充分保障壓力容器的焊接質量。接管與筒體的自動焊接，主要是通過馬鞍形埋弧自動焊機實現。它能夠根據接管內徑與四連桿夾緊裝置，輸入相應的機械參數之后，機械設備按照一定的數學模型進行運作，實現自動化、機械化的焊接。馬鞍形埋弧自動焊機還能夠根據不同的焊接位置，進行多層連續焊接，實現內、外馬鞍的自動焊接。同時該設備還具有斷點記憶的功能，在焊接作業的過程中能夠實現機械設備的自動復位。
（2）接管與封頭自動焊接。在進行接管與封頭自動焊接之前，要對自動焊機設備進行自動定心，通過設備自身的數據輸入和運作，確定中心線的位置。自動定心相比于人工定心來說，不僅能夠提高定心工作的效率，還能夠有效的保證定心的準確程度。該項設備在焊接的過程，實現了對焊接工作的自動跟蹤，通過輸入相關的參數，焊接部位進行有規劃的自動焊接，有效的提高了壓力容器的焊接質量。
（3）彎管內壁堆焊技術。由于工作環境的需要，某些壓力容器的內壁要進行防腐蝕層的焊接，對于壓力容器的直管部位，焊接相對比較容易，而彎管內壁由于具有特殊性，在內壁部位存在相應的角度，增加了焊接工作的難度。對于不同角度的彎管，根據其內壁的實際情況，需采用不同的焊接技術，目前我國對于彎管內壁的堆焊技術研究已經逐漸成熟。
1）30°彎管內壁堆焊。30°彎管的堆焊是通過借助焊機自身的五軸協調運作，根據預設的數學模型，焊機三軸運動進行自動焊接。在焊接的過程中，工件運作與焊機的搖擺幅度相協調，保持運行速度的穩定不變。每當焊接完成一圈之后，需要對擺角位置進行變動，在移動焊機之后重新進行自動定位。在內壁堆焊的過程中，需注意對焊機搖擺幅度的控制，一般情況下，搖擺幅度由小到大進行調整，焊機工作進入收尾部分是，再次將幅度調小，保證內壁焊接的結構和層次。在彎管內壁堆焊時，需應用數學模型對所需的參數進行計算。盡量選用具有自動追蹤和斷點記憶功能的焊機，其機械設備能夠自動復位，保證焊接過程的順利進行。
2）90°彎管內壁堆焊。90°彎管內壁堆焊的施工技術難度較大，在過去技術水平相對落后的情況下，是仿照30°彎管的施工操作流程進行焊接。因此，在進行90°彎管堆焊之前，需將彎管切割成三部分，依次進行防腐層焊接之后，再將彎管連接在一起，這樣的堆焊方式不僅操作復雜，過程繁瑣，焊接的效率也十分低下，在焊接過程中也容易存在安全隱患。如今，已經研制出專門用于90°彎管內壁堆焊的焊接設備，主要是運用彎管母線的縱向結構，通過二維變位機對焊接點進行旋轉焊接。這種焊接方式大大提高到了壓力容器內壁焊接的效率與焊接質量。
（4）激光復合焊接。激光復合焊接是近幾年發展起來的新型焊接技術，這種焊接技術逐漸取代了對鎢極填絲氬弧焊技術。鎢極填絲氬弧焊技術的焊接質量較為穩定，在焊接的過程中無焊接材料飛濺的現象，接頭性能良好，一度得到廣泛應用，但是這種焊接技術的工作效率低下，在特定的施工環境中焊接質量不能得到有效的控制，制約了壓力容器質量的提高。激光復合焊技術通過激光器的使用，具有焊接效率高、承受的熱應力較小，不易發生焊接形變等優點，能夠保證壓力容器焊接外部的美觀，提高焊接質量。同時，激光復合焊接技術操作簡便，焊接的返工率很低，保證了壓力容器的安全性能。
3 結束語
綜上所述，壓力容器在現代工業建設的過程中發揮著重要的作用，提高壓力容器的質量能夠有效的促進工業生產的安全。近年來，隨著科學技術水平的不斷發展和新技術的引進，我國的焊接技術的水準不斷提高，焊接技術不斷向數字化、機械化、自動化的方向發展，為大型壓力容器的制造提供了技術支持。通過新型焊接技術的應用，有效的提高了壓力容器的質量，對我國工業制造的發展有著積極的促進作用。
[關鍵詞] 自蔓延焊接 無電焊接 應用
引言
在通常情況下，工程機械或軍事武器裝備在野外使用中，經常出現發動機、傳動裝置等的零部件不可避免出現的損傷和管路斷裂，比如箱體裂紋、裂縫、孔隙以及油水管路、箱體的跑、冒、滴、漏等現象，將嚴重影響工程機械的正常使用和訓練。傳統的野外應急維修方法如電焊、氣焊、膠粘等，修理時需要專業人員和車、電、氣、工具等專用設備，牽連的工程大比較大，粘結固化時間長，不能滿足野外應急的使用需要。另外，在高空、地下、水下等能源不方便供應的條件下，這些傳統的應急維修方法也無法施展。同時在能源日益緊張的今天，傳統的焊接技術由于在焊接時需使用大量的能源而限制了其應用。因此開發一種具有快速、高效、節能的新型焊接技術，彌補傳統焊接技術的不足已顯得非常必要。新型的無電焊接技術正是在這一前提下開發和研制出來的。
一、 新型的無電焊接技術的工作原理及其特點
（一）新型的無電焊接技術的工作原理
無電焊接技術是一種新型焊接技術，它將先進焊接材料制成專用手持式焊筆，焊筆一經點燃，不需任何其它能量補充，僅依靠焊接材料燃燒放出的熱量就能進行焊接。即以化學反應放出的熱為高溫熱源，以反應產物為焊料，在焊接件間形成牢固連接的過程。因焊接過程不使用外界能源，簡稱無電焊接，實質上是自蔓延技術與焊接技術相結合的一種新型技術，屬于自蔓延焊接技術的范疇。
（二）新型的無電焊接技術的特點
1、焊接簡單方便，工作效率高。無電焊接技術焊接時不需要任何電源和其它設備；無需高壓，也無需保護性氣氛，僅僅依靠混合粉末燃燒反應放出的熱量就能進行焊接，工作效率高；小巧輕便，操作簡單，單人即可完成。在緊急條件下，可快速簡便的對工程機械零部件損壞處進行焊接。
2、焊接效果好，焊縫性能優良。無電焊接是一種熔焊焊接，焊縫拉伸強度介于200～300MPa，彎曲強度介于300～700MPa，沖擊韌性介于1.6～5.5Kgm/cm2，硬度介于HRB120～180，抗腐蝕性要優于45鋼等，能有效滿足工程機械應急維修需要；
3、適用范圍廣。無電焊接技術可對工程機械上的多種零部件進行焊接修理，已經在多個工程機械零部件上（水箱、油箱、水管、油管、排塵管、電瓶連接線、拉桿等）進行了應用，焊接效果良好，能夠滿足使用要求。
4、有一定的局限性。無電焊接技術目前只能焊接5mm之內的零部件，且不能焊接鋁合金。
二、 新型的無電焊接技術的發展
無電焊接技術屬于自蔓延焊接技術的范疇，自1967年由前蘇聯科學家A.G.Merzhanov, Borovinskaya和Shkiro等人確立自蔓延技術以來，自蔓延技術與其它許多傳統技術相結合形成了許多新型技術，自蔓延焊接技術屬于其中一種。自蔓延焊接技術是在待焊接的兩塊材料之間添進合適的燃燒反應原料，以一定的壓力夾緊待焊材料，待燃燒反應過程完成后，即可實現兩塊材料之間的焊接。這種焊接作為一種特殊焊接工藝,主要用于焊接1)同種或異種一般金屬材料；2)同種或異種難熔金屬材料；3)同種或異種陶瓷材料；4)同種或異種金屬間化合物；5)金屬或金屬間化合物與陶瓷材料。對于1)的應用研究較多且得到了廣泛的應用,對于2)～5)則基本處于實驗室研究階段。而無電焊接技術作為自蔓延焊接技術的一種，由于其焊接簡單、效率高、焊縫性能好、適用范圍廣等優點，目前，國際上許多國家如俄羅斯、美國、日本、西班牙和印度等國都在進行研究和開發，其中俄羅斯由于在自蔓延領域的起步較早，其無電焊接技術的研究也相對較早，故它在無電焊接技術方面做出的貢獻最大，成果也相對較為成熟，它們對無電焊接產品的生產已成規模化，其無電焊接材料主要有兩類：Cu-Fe類和Cu-Fe-Ni類，其中每類中各有三個不同型號的焊接筆，分別對應著不同的可焊接物體與焊接厚度（見表1）。國內雖然已有單位對此進行了類似研究，但技術尚不成熟，沒有推廣應用。
三、新型的無電焊接技術的焊接工藝及注意事項
無電焊接技術是一種新型技術，其焊接工藝不同于傳統的焊接工藝。焊接時，如果焊接工藝沒有掌握好，將對焊接效果起到很大的影響作用。目前無電焊接技術只能焊接5mm之內的材料，焊接時，如果焊接速度過快，由于基材的熔化需要一定的熱量以及熱量的傳遞需要一定的時間，將導致焊不上或焊接效果不好，如果焊接速度過慢，由于焊接材料較薄，接受的熱量太多而完全熔化變成液體流走，將導致焊接時基材熔化，焊縫中出現較大孔洞，焊接質量不好。
（一）新型的無電焊接技術的焊接工藝過程
1、焊接前準備
（1）準備防護手套、墨鏡和打火機，不需任何其它設備和電源、氣源；
（2）焊接前，清理擬焊接部位的臟物，油脂或油漆；
（3）對較厚焊接件，須在焊接部位進行坡口打磨處理，較薄焊接件則不需要此工序。
（4）根據被焊零部件的厚度和屬性，選取相應的無電焊接筆。
2、焊接方法
（1）取出焊接筆，用打火機點燃引信，將燃燒的焊接筆頭部對準待焊部位，經過2～4秒后在被焊部位進行焊接，根據被焊材料的厚度沿焊道緩慢移動，確保金屬液充分滴落和覆蓋在焊縫處，經過20～25秒即可獲得100～150mm長的焊縫。
（2）對于平面上的焊縫，焊接筆與平面呈不大的傾角。焊接厚度大于1.5mm的金屬板時，焊接筆基本接觸焊接平面；厚度小于1.5mm時，視厚度大小，焊接筆高出15～30mm。
（3）對于有一定傾角的焊接、立焊，則需使用一定的模具才能進行，該模具一般由石墨制成。
（4）待焊接結束，金屬冷卻后，輕輕敲掉焊縫上的熔渣即可得到牢固的焊縫。
（二）新型的無電焊接技術的焊接工藝注意事項
1、焊接工作結束，而焊接筆尚未燃盡時，切不可用水熄滅，讓其自行燃盡；
2、工作場地上應強制通風，在室外焊接時應在背風處進行；
3、焊接筆有機械損壞時，不得使用；
4、焊接筆保存在干燥，并遠離明火的地方和兒童拿不到的地方；
5、焊接筆為一次性使用物。
四、新型的無電焊接技術的的應用
無電焊接技術是一種新型革新技術，操作簡單，使用范圍廣泛，可以配備各種工程機械車輛和軍事武器裝備上，在野外應急條件下，可應用于工程機械金屬零部件出現的斷裂、缺損、裂紋、孔洞以及管路、箱體的跑、冒、滴、漏等的快速修理；還可使用于汽車、輪船和鐵路運營中的修理和事故處理；也可使用于上下水管道、暖氣管道的修理；地震、礦井、石油井架及消防工作的緊急救護；通訊、電網導線、輸變電設備的焊接處理；農機、農具的田間修理等。
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隨著制造業的發展，傳統的焊接技術已經不能完全滿足現代高科技制造業的需要了。所以為了能夠跟上時代的潮流和步伐，焊接技術也開始向自動化、機械化的方向發展了。隨著計算機行業的不斷發展，電子及其機器人等技術都為焊接自動化的發展提供了堅實的基礎。本文從自動化焊接技術和自動化焊接技術的發展等方面展開說明。
1.自動化焊接技術概述
1.1自動化焊接的定義
自動化焊接是指在焊接的過程中實現自動化。即機器或者是裝置在不需要人直接參與的條件下按照程序發出的各個指令來完成焊接的加工過程。其自動化的目的就是實現焊接過程的“快、準、穩”。
可以從兩個方面來理解自動化焊機技術。第一：在焊接過程中自動化。第二：在焊接生產中自動化。后者指的是在焊接產品的生產過程中實現自動化，其中包括了由備料、裝配、切割、焊接、檢驗等工序構成的焊接成產過程都要實現自動化。因為實現了焊接生產整個過程的自動化，可以使焊接質量趨于穩定化，提高焊接的生產效率。
1.2自動化焊接的意義
實現自動化焊接具有重大的意義。自動化技術的實現可以使人從原來那繁重的體力勞動及其惡劣危險的工作環境中擺脫出來，通過焊機自動化的普及，使原來的一些焊接工人可以接受更新型的技術，不僅可以提高工作效率，還可以增強工人接受新興事物的能力。自動化已經應用到了各行各業，自動化工業、自動化農業比比皆是，某些程度上自動化程度就體現了一個國家的國力。
2.自動化焊接的關鍵技術
自動化焊接技術利用傳感器檢測焊接運動，控制器檢測控制信息，通過對信號進行處理，實現預期的運動，從而實現焊接自動化。焊接自動化應用很多技術，其中最核心的技術為：機械技術、傳感技術、自動控制技術、伺服傳動技術和系統技術。機械技術指的是有關機械機構和利用這些機構并傳遞運動的技術。在實現焊接自動化的過程中，需要很多焊接機械裝置，主要包括焊接工裝夾具、焊接變位機、焊接工件輸送裝置、焊接操作機和焊接機器人等。
傳感技術是指應用傳感器，它是整個自動化焊接系統的感受器官。傳感器的功能大小客觀的決定了焊接自動化的程度高低。但是由于焊接的環境一般比較惡劣，增加了傳感器應用的難度。所以焊接自動化的傳感器技術的核心工作就是在如此惡劣的工作環境中，成功實現準確、迅速的檢測焊接運動。
自動控制技術指的是基本控制理論。在該控制理論的指導下，在實現焊接自動化的過程中，根據焊接工藝和質量的要求，對系統和控制裝置進行設計；經過各個環節的改進和調試，最后形成可以應用在焊接自動化中的系統。
伺服傳動技術指的對焊接機械運作過程中的動力源的控制技術。動力源指的就是某些執行裝置。這種控制技術起著至關重要的作用，因為它可以決定自動化系統的性能、質量和功能。
從整個焊接自動化系統整體出發應用的各種技術就是系統技術。從系統的設計目標為基礎，將這個自動化系統分解為多個相互聯系的功能模塊。將各個功能模塊再次進行分解，直至分解成最基本的功能單元。從基本功能單元出發對整個系統進行整體功能設計。
3.自動化焊接技術的發展趨勢
我國的自動化焊接技術已經實現針對客戶的不同需求，應用計算機控制技術，設計出不同的自動化焊接系統。我國的自動化焊接技術呈現出了如下的趨勢。
3.1自動化技術的精密高效化
隨著自動化焊接技術的發展，自動化焊接技術在質量、效率、準確度上的要求都有所提高。這就要求自動化焊接系統能夠高效的處理系統中的信息，系統中各個模塊響應迅速，電氣和機械裝置的控制非常精密，系統中各個部件都能夠長期穩定的運行。
3.2自動化技術的智能化
焊接的自動化裝備使用了很多諸如視覺、激光、傳感、圖像處理、檢測、計算機等的智能控制技術。所以焊接過程控制系統的智能化是實現焊接自動化的核心內容，也是我們在焊接自動化研究過程中的重點。智能化的焊接過程，不但可以通過指令的控制完成整個焊接過程，而且可以根據不同焊接場景表現出來的特點來調整焊接參數。
3.3自動化技術的柔性化
隨著生產水平的不斷提升，對于焊接自動化的要求也在不斷提高，現在有設備已經不能再滿足于只生產某一種特定的工件，而是漸漸提出了使用同一臺設備實現同種類型甚至不同種類型工件的不同規格工件的自動化加工。這就對焊接自動化技術提出了更高規格的要求，不但要求精確度，而且要求系統具有柔性化可重復利用性。只有實現制造系統的柔性化設計，才能更好的提高設備的生產效率。焊接自動化裝備廣泛采用現代化技術，實現多品種產品的柔性化生產。
3.4自動化技術的網絡化
隨著計算機行業的飛速發展，智能化接口、遠程通信技術的不斷完善，這些都為焊接自動化裝備實現一體化管理提供了可能。通過網絡技術實現對生產自動化系統的一體化控制，利用了相關計算機技術，在自動化系統的工作過程中將焊接過程、質量信息、生產管理等所有的信息通過網絡實現遠程管理，這樣可以增加操作的方便度和安全程度，不管是編程、監控還是檢修、診斷都可以遠距離的實現。
3.5自動化技術的人性化
隨著計算機技術的發展，在一些檢測系統中已經廣泛應用了人機交互、控制參數等數字顯示技術。焊接自動化系統也不例外，焊接自動化裝備也采用了數字化、圖形化的操作界面，在人機交互方面更加的方便和簡單。不再需要擁有什么專業的技術，只要是經過簡單培訓的工人都可以對系統進行操作和管理，減少了投入的成本，增加了操作的可能性。
關鍵詞：壓力容器；焊接技術；應用
中圖分類號：O434文獻標識碼： A
一、壓力容器焊接的特點
壓力容器是指最高工作壓力在0.1MPa以上的，容積大于25L，工作的介質是液化氣體或者氣體，其在工作的過程中溫度相對較高，所以一旦出現問題，就會造成泄漏或者容器破壞的現象，嚴重的甚至會造成一定程度的人身與財產損失，后果相對較為嚴重。焊接的質量對壓力容器的使用有著直接的影響，當然，焊接的質量好壞不僅受到焊接工藝的影響，也受到質量管理工作的影響，這就要求對先進工藝與質量管理工作進行重視，以此來提高壓力容器的安全與質量。如果在焊接的過程中出現：焊工施焊的不合格、沒有按照規范對焊接工藝進行執行等現象，應該及時對其進行管理，雖然這些問題不屬于技術上的問題，卻會對壓力容器的制作質量產生一定程度的影響，需要浪費大量的人力與物力資源對其進行維護。近幾年，隨著我國科技的發展逐漸加快，焊接技術中不斷融入新的科技，以下對焊接中較為明顯的特點進行分析與研究：首先就是焊接技術已經成為現階段較為常見的連接技術，使用的范圍相對較為廣泛；其次，焊接技術在不斷的完善過程中，不斷的對自身的技術含量進行提高；焊接技術已經成為我國制造業的主要技術，并是現代工業中不可或缺的部分。不僅是在我國，在國際上也是如此，焊接技術受到廣泛的重視，并在一定程度上促進了社會的發展與工業的進步。
二、我國壓力容器的焊接技術的現狀
從六十年代起，我國壓力容器的焊接技術逐步發展，主要有以下三方面的表現：
焊接技術最開始是以手工電弧焊為主制造各類壓力容器，到今天,焊接技術已經相當成熟，開始大面積推廣和應用自動和半自動的埋弧焊、電渣焊、氣體保護焊等高效率、高質量的壓力容器焊接技術。
為適應我國壓力容器向大型化方向發展的需要，低合金高強度的鋼材得以在壓力容器的結構中廣泛應用。這意味著我國的壓力容器的焊接技術又發展到了一個更高的水平。這標志著我國壓力容器焊接技術發展到了一個新的水平。隨著壓力容器的焊接技術的發展，各個研究所都開始研究發展各種高效率、高質量的焊接新技術。
三、各種先進的壓力容器的焊接技術
1、窄間隙埋弧的焊接技術
針對厚壁的壓力容器的焊接，當壁厚超過100mm時，繼續用普通的U型或V型坡13的焊接方法的話，不僅僅是浪費了材料、能源、人力物力和時間，更重要的是是很難焊接成功的。于是，就有不少企業開始應用各種功能形式的窄間隙焊接技術。
窄間隙埋弧的焊接設備中除了一些基本的功能之外，還用該注意一些重要的功能：比如，一定要有靠譜的雙側橫向和高效率的自動跟蹤功能，每條焊道在不過多熔入母材金屬的基礎上都要和均勻的坡口側壁有較好的熔合；焊道應該盡可能的薄而且要寬，因為可以充分的利用后面那道焊道經過焊接時候的熱量對前一個焊道的熱影響區進行比較有效的熱處理，從而改善了過熱粗晶區的性能；另一方面還要具有比較高的熔敷效率，以此來提高焊接的生產率，而又不會對母材造成比較大的熱輸入從而影響母材熱影響區性能等。
由我國自行研發的雙絲窄間隙埋弧焊的發明專利技術就是充分考慮并且具備上面的功能而發明的，其兩根焊絲的布置是成空間交叉的形式，這種形式可以解決厚壁容器的焊接效率和質量之間的矛盾。前絲：向側、向后方傾斜，焊絲端頭要靠近側壁，以保證其電弧對側壁進行均勻的熔合，但是又不會造成強烈的側壁沖刷。眾所周知，在埋弧焊的過程中電流的波動是無法避免的，假如焊絲垂直的指向側壁的話，焊接的參數的波動會很容易造成過于大而熔入側壁中，從而對焊縫金屬成分的均勻性造成影響。后絲：垂直向下并且離側壁比較遠，其電弧有利于形成比較寬而且薄的焊道，不僅能提高熔敷率，又不會使母材太大從而熱輸入，并且可以利用后續的焊道焊接時的熱量來改善熱影響區中的過熱粗晶區的組織。
就目前來說，無論是從技術的成熟度還是實際的應用經驗，窄間隙埋弧焊的方法都比窄間隙氣體保護焊的方法可靠。窄間隙氣體保護焊方法的坡口比較窄，最主要的問題是不能夠實現自動跟蹤和不能夠實現穩定可靠的跟蹤，所以對坡的寬度的誤差要求比較嚴格，并且操作的人要有比較豐富的經驗，不然比較容易出現焊接的缺陷。企業在選擇窄間隙焊接方法的時候，一定要根據本身的條件以及產品對象的特點來做出選擇，其首要的指標是要考慮其可靠性以及穩定性。
2、壓力容器用耐熱鋼焊接要點
預熱與層間溫度在Cr-Mo鋼的焊接特點中提到的冷裂紋、熱裂紋及消除應力裂紋，都與預熱及層間溫度相關。一般來說，在條件許可下應適當提高預熱及層間溫度來避免冷裂紋和再熱裂紋的產生。
焊后熱處理對于低合金耐熱鋼，焊后熱處理的目的不僅是消除焊接殘余應力，而且更重要的是改善組織提高接頭的綜合力學性能，包括提高接頭的高溫蠕變強度和組織穩定性，降低焊縫及熱影響區硬度，還有就是使氫進一步逸出以避免產生冷裂紋。
后熱和中間熱處理Cr-Mo鋼冷裂傾向大，導致生產裂紋的影響因素中，氫的影響居首位，因此，焊后（或中間停焊）必須立即消氫。一般說來，Cr-Mo鋼容器的壁厚、剛性大、制造周期長，焊后不能很快進行熱處理，為防裂并穩定焊件尺寸，在主焊縫（或主焊縫和殼體接管焊縫）完成后進行比最終熱處理溫度低的中間熱處理。這類鋼的后熱溫度一般為300-350℃，也有少數制造單位取350-400℃的。中間熱處理規范隨鋼種、結構、制造單位的經驗而異，一般中間熱處理溫度為（620-640℃）±15℃。
焊接規范的選擇焊接線能量、預熱溫度和層間溫度直接影響到焊接接頭的冷卻條件，一般來說，焊接線能量越大，冷卻速度越慢，加之伴有較高的預熱和層間溫度，就會使接頭各區的晶粒粗大，強度和韌性都會降低。對于低合金耐熱鋼而言，對焊接線能量在一定范圍內變化并不敏感，也就是說，允許的焊接線能量范圍較寬，只有當線能量過大時，才會對強度和韌性有明顯的影響，所以為了防止冷裂紋的產生，焊接時線能量不要過小。
3、彎管內壁堆焊技術
在實際使用過程中，在經歷長期的使用之后，不少壓力容器的接管內壁都會出現不同程度的腐蝕現象。所以，在制造各種壓力容器的過程中，需要在其接管內壁堆焊不同的不銹鋼耐磨層。但是，在實際操作過中，會極大的提高彎管內部堆焊設備的設計難度。在實際進行焊接的時候，如果對30°彎管內壁的堆焊無法滿足90°彎管實際焊接要求的時候，則需要將90°的彎管分為三部分，對三部分進行分步焊接之后，才能組合在一起，完成對90°彎管的焊接工作。但是，這樣的焊接過程顯然費時費力，效率較低。于是，隨著焊接技術的不斷發展，彎管內壁自動堆焊技術開始被應用到實際生產過程中。
1、30°彎管內壁堆焊。
30°彎管內壁堆焊的具體方式是沿圓周環自動堆焊，具體操作為：自動堆焊機利用5軸進行協調運動，按照葉定的數學模型對焊道進行自動排列。工件保持3軸運動，第一，保持勻變速旋轉，并保證與焊槍的擺幅寬窄變化情況一致相，焊接速度保持恒定；第二，每焊一圈，便對擺角進行變位，保證下一圈焊縫位于與焊槍垂直的平面之內；第三，工件焊一圈，進行平移變位，保證下一圈焊縫的圓心位于旋轉中心。焊接機頭進行2軸運動，完成一圈堆焊，焊槍即需要后退一個位移，然后進行下一圈堆焊；焊接的時候，焊槍要保持變擺幅運動，保證堆焊層厚度的均勻性和一致性。具體參照的數學模型要以彎管的曲率半徑和內徑為參考。同時，為了保證自動堆焊的穩定性，設備還需要具有弧壓自動跟蹤系統，以及斷點記憶和自動復位等功能。
2、90°彎管內壁堆焊。
90°彎管內壁堆焊是沿著彎管母線的縱向自動堆焊，具體方法為：將工件安裝在二維變位機上，通過工件的旋轉來進行焊接；工件翻轉，每一條焊道都保持平焊位置；90°彎曲焊槍安裝于三維導軌上，保證焊槍的自動變位。
結束語
只有保證較高的焊接質量，才能保證各種壓力容器的安全運行，防止各種事故的出現，最大程度保障操作人員的安全。因此，不斷分析研究各種新型的焊接技術，提高焊接技術的水平，是各壓力容器制造廠家十分關注的課題。
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摘要：工程機械焊接工藝作為一項新興的高科技技術,在國民經濟發展中影響日益顯著，其發展程度已經成為判斷國家工業化水平的重要指標。為適應市場需求,工程機械焊接技術也經歷了多次變革,焊接質量和效率都有很大幅度的提高。本文從工程機械焊接工藝的結構構造、原理及其相關技術的分析入手,探討焊接工藝的現狀,預測其未來的發展趨勢。
關鍵詞：工程機械；焊接工藝；現狀；發展趨勢
1工程機械焊接工藝的基本特征
工業建設中，作業人員在機械設計圖紙的指導下，將機械設備的零件按照一定規范進行組裝應用，使其成為相應的機械設備。在該過程中，工業生產人員通過局部加熱方式的應用，使得分離的材料或零件連接成為一體的作業過程被稱為機械焊接。從焊接過程來看，結構復雜、連接形式多樣、尺寸外形龐大、零部件笨重是復雜機械焊接的基本特征。
2工程機械焊接工藝的基本焊接結構件及其工藝技術
工程機械焊接工藝基本焊接結構及特點工程機械焊接結構件主要包括框架式結構件。目前工程機械焊接件的主要特點有以下幾種：一是為了符合現在大型工程設備的性能需求，一般焊接件尺寸大、焊接焊縫多，這對焊接縫的形成質量提出了很高的要求；二是為了減輕工程機械設備的自重量、提高工程機械設備性能而運用的高強度材料，使得對于焊接工藝和設備的穩定性、可靠性有著更高的要求；三是由于工程機械在各行各業中的廣泛應用，焊接結構的樣式也要向個多元化的方向發展。工程機械焊接工藝相關技術近年來隨著各種高新技術的出現，結合傳統的焊接工藝，形成了較為成熟的現代化焊接工藝技術。首先，有激光焊接技術，通過激光的輻射作用，對加工的結構件進行表面加熱，使得處于最表面的熱量通過熱傳導的作用逐步向結構件內部傳導，從而讓結構件徹底融化，形成能夠實行焊接的特定熔池。這種焊接技術以其焊接深度大、焊接速度快的優勢受到各種高精尖制造領域的青睞。其次，還有攪拌摩擦焊接工藝，這種工藝方法是利用結構件在高速的攪拌過程中所產生的超強力摩擦熱和物件形變釋放的高溫使得結構件自身融化，進一步完成異種材料之間的相互融合焊接。
3機械焊接工藝的應用現狀及其未來新走向
當前環境下，工業化機械化建設的不斷推進，使機械焊接工藝更新更加迅速。就目前而言，機械焊接工藝的組織形式、焊接方法和工藝具有以下特征：（1）焊接組織發展現狀。固定式焊接和移動式焊接是工程機械焊接的兩種基本組織形式。實際應用過程中，針對不同的焊接產品，其焊接形式各有差異。就固定式焊接工藝而言，包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接兩種基本方式。集中固定式焊接工藝應用過程中，焊接車床的應具有唯一性。一般情況下，其應用于小批量機械生產。而當焊接的機械設備擁有一定的批量規格，機械生產人員就需對其進行分散固定式焊接生產。具體而言，其將焊接的過程進行節點劃分，并在部件焊接、組件焊接和整機焊機的基礎上，實現了機械設備的高效率生產和應用。與固定式焊接相比，移動式焊接在地點和人員上具有差異性。通常而言，其焊接設備會不斷地進行焊接地點的轉移，由此使得其焊接人員具有不固定性。從機械焊接過程來看，這種焊接方式應用與較大批量的焊接生產當中。其中，汽車生產的流水線焊接就是這種焊接方式的典型代表。（2）焊接方法應用現狀。新經濟形態下，多樣性是機械焊接方法應用的主要特征；具體而言，交換的方法，所述匹配方法、修理方法、調整方法都是常見的類型的焊接。在焊接實踐中，焊接內容和要求是不同的，并且焊接方法的選擇是不同的。因此，工業生產人員應準確地控制加工精度、零件的差和機械設備的焊接精度，從而保證了焊接方法的科學合理的選擇。焊接方法具體選擇過程如下：機械焊接實踐中，若設備的焊接要求較為嚴格，且具有較高的焊接效率要求，此時，施工人員應采用互換法對其進行焊接施工。在此基礎上，若要進行經濟精度的準確把控，焊接過程就應選用調整法進行具體的焊接施工。而修配法在應用過程中對零件的規范要求較為嚴格，其不能進行零件內容的隨意互換。需要注意的是，預留修配余量是修配焊接法應用質量提升的關鍵所在。實踐過程中，工業生產人員只有在具體焊接要求的基礎上，進行焊接方法應用特征的具體把控，并做到焊接方法的高質量選擇，才能實現機械設備焊接質量的有效提升，進而促進工程生產效率和質量的不斷發展。（3）焊接工藝操作現狀。焊接方法在具體過程中的應用，所述銷連接的過程中，螺紋連接過程中，創新出更加符合現代工業發展的新型焊接工藝。工程機械焊接工藝的未來發展新趨勢。工程機械焊接技術的發展趨勢目前，工程機械行業焊接過程中的節能CO2氣體保護焊接工藝不是很高。工程機械廠必須加快進程進行技術改造并促進CO2焊接工藝。在全球工業化背景下，加大推廣低成本高效率少人工化自動焊接。隨著焊接技術的快速發展，新的工藝已經出現，例如沒有氣體焊接氬氣的脈沖氣體保護焊機，焊縫很漂亮；雙線氣體保護焊是奧地利FroniusMGA焊接系統開發的最新高速焊接系統。最大的優點是焊接速度。快，焊縫外觀漂亮，成本低于埋弧焊，有廣泛的應用前景。在未來，電阻焊技術需要中等和高功率為主要研究內容和發展方向。大量事實證明，低成本、高效率、節能環保、自動化無須人工控制的工程機械焊接工藝更符合未來全球化工業發展的新趨勢。電磁兼容技術將促進和在焊接設備施加，并且將大大發展自動焊接技術。近年來，隨著科學技術的進步，焊接設備取得了前所未有的進展。中國的工程機械焊接工藝將會實現智能化、自動化、節能化、高效化和環保化的發展。CO2焊機具備高效率低成本的優點，與手工電弧焊相比，其生產效率高幾倍，節電效果是顯著的，生產成本低，焊道精美形成，并且它具有高效率和節能的優點。根據一些調查，我國生產的焊機主要是手工電弧焊機，約占焊機總數的80%，而只有一小部分是CO2焊機。焊接機具有單一的產品結構和很少的產品類型。焊機需要改進自我控制和數字化的程度。未來，建議開發逆變焊接電源和自動、半自動焊接機和CO2焊接機。特種焊接設備、焊接機器人、輔助工具等將是未來發展的重點。焊接機器人或焊接專用機器代替焊接機操作，這改善了工人的工作條件，節省了勞動力，人類重復工作的替代是未來提高制造業生產效率和產品質量的必然趨勢。這也是企業轉變用工成本的方式。然而，焊接機器人僅僅是一個機器人。它不能獨立工作。它還需要定位器和專用夾具的組合，以形成提高焊接質量和生產率，焊接機器人工作站，使文明生產。自動焊接機是用于某些類型的建筑機械的成本有效的自動化設備。焊接機較焊接機器人而言，焊接機更便于操作，更方便維護，焊接效率更高，成本更低。這些優勢將成為焊接工藝未來發展的新走向，更適于我國工業化進程發展。
4結語
我國當前處在工業發展的大好時機，工業化水平達到一定高度后，在國際上的工業地位主要依靠焊接技術及焊接設備的水平。很大程度上高效、節能、環保、安全和可靠性是工程機械的未來發展的重要趨勢。一方面，我國的焊接技術必須不斷開發新的焊接方法和焊接設備，同時不斷提高焊接自動化，提高焊機工廠普及化，盡量減少人工焊接操作，提高各項安全焊接指標，砥礪前行，認真鉆研出更加符合現代工業發展進程的焊接工藝技術，采用新技術和新設備。努力推動焊接技術的進步和發展，為我國經濟的發展做出應有的貢獻。
關鍵詞：激光焊接、汽車、應用
Abstract: With the growing of China's auto consumption, upgrading and maintenance of the car is also imperative, along with the upgrade of the auto industry, the rapid development of laser welding technology in the automotive industry, which, although there are many short board and in thethis is undoubtedly a big step forward, and laser welding technology will gradually become the mainstream technology of the car upgrades in the future can be predicted.
Keywords: laser welding, automotive, application.
中圖分類號： P755.1 文獻標識碼：A 文章編號：
一、緒論
隨著科學技術的進步，激光技術的應用領域也越來越廣泛。激光焊接技術因其具備高精度、深穿透、高能量密度、適應性強等眾多優點，受到了航空航天、機械電工、汽車制造等領域的高度重視。在汽車制造業中，無論是車身組裝，還是汽車零部件的生產尤其是在汽車零部件的生產中，激光焊 獲得了一致好評，也得到了廣泛的應用。焊接工序在汽車生產加工過程中時一項不可或缺的工序。汽車組裝中最主要的車架、車橋、車身、車廂、變速箱、發動機等眾多零部件的生產加工，也都離不開焊接工藝。在眾多焊接技術中，各個汽車生產廠已更加重視激光焊接的發展和應用，在生產的輕量化、高強度的今天，高強度鋼板、合金鋼、不銹鋼及鋁合金也早已被應用到轎車車身的生產當中，在焊接不銹鋼、鋁合金等材料時，激光焊接技術有著無與倫比的出色效果。在當前，激光焊接技術已經成為最先進的汽車制造工藝之一。激光焊接技術不僅在汽車齒輪（包括聯體齒輪）、變速器、濾油器、空調帶輪和液壓挺桿等零部件中得到廣泛應用，就連車頂、車門、行李箱和發動機蓋等車體部位的激光焊接應用也受到廣泛的認可。
二、激光焊接技術在汽車工業中的現狀
1、激光焊接技術在汽車工業中的優點
激光焊接技術在汽車零部件加工方面幾乎可以達到完美的要求，在效率經濟、安全、強度、抗腐蝕等方面有著良好的性能。汽車的零部件價值占汽車總價值很大的比重，采用激光焊接工藝可以使汽車零部件的性能得到顯著改善，也提高汽車的品質。也已成為工業制造領域主流的標記方式，具備以下優點：
（1）熱影響區域的變化范圍會較小，因為熱傳導而產生的變形也相對較低；
（2）不受空間大小的影響，可焊接小型或間隔較近的零部件；
（3）無需使用電極，因此沒有電極污染，而且該焊接工藝不屬于接觸式焊接夠有效地降低器具的變形和耗損；
（4）不會受磁場的干擾；
（5）焊接品質較好，生產效率高，很好實現自動化。
（6）可以焊接的材料種類眾多，并且各種不同材質的材料或不同物性的兩種金屬都可以接合；
（7）提高了生產效率和提升了產品質量。例如：有了激光焊接技術，原本必須要使用鑄造工藝的汽車零部件就可以改為沖壓工藝，因此就相應的減輕了零部件的重量，不僅節約了原料，而且也符合當前汽車行業輕量化的大趨勢。在以前，汽車變速器或傳動系統齒輪組是整塊材料經過很多種金屬切削加工方式、多道工序才可以完成，耗費了大量的人力、物力、財力。現在眾多歐美等發達國家的零部件商將齒輪組分解為很多個小的部分，分別加以生產加工，再經過激光焊接技術，不僅能保證零件的強度，而且加快了生產速度，簡化了工藝，還可以節省大量的鋼材。
2、激光焊接技術在汽車工業中的不足
（1）激光焊接要求焊件的位置非常地精確，務必要在激光束的聚焦范圍內。
（2）在焊件需使用夾具的時侯，必須要確保焊件的最終位置與激光束將沖擊的焊點精密對準。
（3）能量轉換效率不是很高，通常可能會低于10%。
（4）激光焊接的設備十分昂貴等。
三、激光焊接技術在汽車工業中的運用
近年來，西方那些工業發達國家在生產家用轎車時，將近60%的汽車零部件就采用的是激光焊接技術加以生產。它被廣泛的應用到變速齒輪、半軸、傳動軸、散熱器、離合器、發動機排氣管、增壓器輪軸、底盤等許多汽車部件的生產制造中，并且已經成為汽車零部件制造的標準工藝。
在焊接齒輪方面，傳統的設計和制造理念已被激光焊接工藝從根本上改變了，激光焊接工藝為齒輪箱體類部件的生產加工提供了更具有經濟性和更為緊湊的結構。例如：在奔馳公司的家用車系列變速箱齒輪中，就廣泛地采用了激光焊接技術。與傳統的加工技術相比，激光焊接技術不但減少了工序，節約了昂貴的原材料，而且大幅度提高了生產效率，并且還使得齒輪箱 結構更為緊密。在另一方面，齒輪與傳動軸經過激光深熔焊已經熔化為一體，相比原來的齒輪和傳動軸，無論是從使用精度還是從傳遞扭矩要求上，都會有很大的提升。
1、美國的阿符科公司研制的功率為15 kW的HPL工業用CO2激光焊接機，用它來焊接汽車轉動組件的兩個齒輪，焊接時間縮短至1 s，因此每小時就可以焊接1 000 多件。
2、在世界范圍內汽車工業領先的德國，因為不斷的技術創新和擁有先進的汽車零件加工技術和裝備而收到很大的益處。在這中間，起到了重要的作用就是激光加工設備。一家擁有10多年經驗的德國思泰科工業技術公司（S I T E C），它是專們從事激光加工設備的研發和制造的企業，也是歐洲眾多知名廠商的合作伙伴，應用在德國大眾汽車公司、西門子VDO公司等眾多廠商的L W S系列激光加工中心就是由其生產的。以V A R I O M O D U L為基礎，S I T E C公司結合最先進的激光加工設備，組成模塊化和靈活性很強的柔性生產線，從而實現了汽車零部件的高效率自動裝配和測試。
3、然而就目前情況來看，除了上海通用的P o l o、上海大眾車型等幾家中外合資企業的國產化車型在制造過程中都采用了激光焊接技術，國內的諸多自主企業對于汽車白車身的激光焊接技術目前尚處在探索的階段。國內也有一些自主汽車品牌企業在其新車型上對激光焊接技術進行研發應用，其中有華晨、奇瑞和吉利汽車也都在進行相關的嘗試，并且作為先進的制造技術被業內人士廣泛的接受，然而就目前的情況來看，激光焊技術主要是依靠引進國外成套裝備或零件生產線。隨著車身件制造及裝配精度的提高，以及用于車身表面覆蓋件連接的激光釬焊技術的出現，車頂蓋激光焊接逐漸被激光釬焊所取代，車頂激光釬焊也成為可直接在車身表面實施連接的新技術（ 奔馳公司在C級車后立柱上采用了激光填絲焊接，也屬于少數車身表面焊接技術之一）。目前，德國大眾汽車公司的車頂焊接幾乎全部是激光釬焊，車型包括MAGOTAN、新Audi A6、Golf5等。激光釬焊于1998年最早用在大眾公司生產的Bora車身覆蓋件——行李箱蓋的表面連接。至今行李箱蓋激光釬焊已成為車身激光焊接的一個典型應用。
四、結語
伴隨我國經濟的持續發展，汽車消費必然會堅挺很久，激光焊接技術在汽車升級過程中的無可替代的作用已然昭顯，因此，重視激光技術焊接的不足，努力改進，并把激光技術的優點充足發揮，這是未來激光技術發展的必然趨勢，也是汽車升級的客觀需要.
參考文獻：
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關鍵詞：管道 安裝 STT焊
1.工程概況
天津港30萬噸級原油碼頭工程是天津港重點建設項目。中交一航局一公司承建1G—E段、I-J段的輸油管道，需要安裝管線（φ1016×12mm）18850米，立式和水平補償器共98個。施工區域見圖1。
2.施工現狀及難點
①作業環境： 1G—E段工藝管線安裝施工區域全部在海上，管架旁僅有一條4.5米寬棧橋作為施工通道，兩側全為海，安裝的管道管徑較大，每米重300公斤，必須動用吊車；棧橋是水工項目部的通道，棧橋兩側水工需要做護輪坎，砼面層，交叉施工，相互干擾。同時，海上作業受天氣的影響較大，大風、濕度大的情況下需要停止作業，防止焊縫質量受到影響。
②管道焊接質量及人員技能要求：管道焊縫按比例進行無損檢測，超聲波質量等級要求Ⅰ級，X射線檢測不低于Ⅱ級，且Ⅱ級片數量占整個X光片不得高于20%。輸油管道屬于特種設備，質量監督部門對材料、焊接工藝、人員等各個環節進行嚴格監檢。
3.項目施工目標
安全、優質、高效、如期完成；吸收當今先進的管道焊接技術，加大對高性能設備的投入，做好先進技術與傳統工藝的結合；增強企業實力，拓寬公司經營。
4.安裝工藝流程優化4.1傳統方法
由于棧橋只有4.5米寬且有90°-135°拐點4個，管架之間的間距平均在17米，單根管道一般在12.2米，同一管架上敷設2根管道，12噸汽車吊單重16噸，支腿全部展開時，寬度4.8米，管架距墩臺底部2.55米，棧橋兩墩臺之間設計載重不超過20噸。另外，焊接所用的發電機、氬氣、乙炔等材料、工具也得占一定的位置。根據以上數據，要保證管道架在兩個基礎上，只能先預制，不能采用單根上架。如果在棧橋上焊接一段管道再吊到管架上，將會出現以下問題：管道用小車運上棧橋，因為棧橋窄且存在拐點，無法運輸。由于中間得空出吊車的停車位，兩根管道無法同時敷設，只能單根敷設，在棧橋上預制36米長管道再吊到管架上，同一根不能一次連接完。12噸吊車工作半徑有限，最大補償器外型尺寸為22米×11米，整體補償器無法起吊，所有水平補償器需要搭建鋼平臺，焊接完成后需要拆除，移到下一補償器平臺。棧橋上施工，占用棧橋太多地方，也會影響水工部門的正常施工。
4.2優化后的安裝工藝
我們在南疆碼頭建立預制場，根據需要預制出長短不同的預制直管段，水平補償器采用整體預制，再由船運至施工現場，直接擺放到管架上，立式補償器采用分段預制，將橫臂預制完穿進跨線橋，整體安裝，兩豎臂預制完運上棧橋，然后連接。海上管線連接采用搭建焊接平臺，進行管道焊接，盡量不占用棧橋，保證棧橋上交通暢通。工藝流程見圖2。
5.焊接工藝優化
5.1傳統管線焊接工藝
傳統管道焊接工藝一般有兩種：
①氬電聯焊。采用氬弧打底，手工電弧焊填充、蓋面。常用于管廊工藝管線施工。②纖維素焊條下向焊。主要特點表現在：焊接速度快，生產效率高。因該種焊條鐵水濃度低，不淌渣，比由下向上施焊提高效率50%。焊接質量好，纖維素焊條焊接的焊縫根部成形飽滿，電弧吹力大，穿透均勻，焊道背面成形美觀，抗風能力強，適于野外作業。
5.2傳統焊接工藝的在本項目擬用評價
氬電聯焊生產效率低，施工人員多，施工范圍大；現場作業狹窄，不能滿足我公司水工項目與管線安裝交叉作業的工期要求。下向焊技術焊材昂貴，纖維素焊材為普通焊材的7倍，自保護焊絲是普通焊材的10倍以上，且掌握該焊接技術的人員少，費用高。若采用此焊接技術，將大大增加施工成本。
5.3公司的技術資源優勢
公司因長時間利用埋弧焊接技術從事鋼樁生產，技術成熟，人員經驗比較豐富。埋弧焊接的特點：熔深大，生產率高。由于可以使用大電流，增大了單位時間內焊絲熔化量，顯著地提高了生產效率。若同手工電弧焊比較，板厚為12mm時，埋弧焊速度可達50～80cm/min，手工電弧焊則不超過10～13cm/min，埋弧焊速度是手工電弧焊速度的3～4倍，特別是雙絲（或多絲）以及帶狀電極的采用，更加提高了埋弧焊的生產效率。焊接質量穩定，表面美觀。焊縫的質量不受焊工的情緒及其疲勞程度的影響，焊縫的質量主要取決于自動焊機調整的優劣以及原材料（即焊件、焊絲和焊劑）的質量。
5.4管道自動氣保和表面張力過渡根焊技術相結合
①管道全位置自動焊接就是指在管道相對固定的情況下，焊接小車帶動焊槍沿軌道圍繞管壁運動，從而實現填充、蓋面的自動焊接。一般而言，全位置自動焊接裝置由焊接小車、行走軌道、自動控制系統等部分組成。全位置自動焊接裝置的優點就是為了提高焊接質量和勞動生產率、減輕工人的勞動強度。
②表面張力過渡根焊設備如林肯公司開發的STT（The Surface Tension Transfer）CO2氣保焊電源技術和設備，以其柔和的電弧，極小的飛濺和極佳的打底焊質量成為管道焊接，特別是打底焊首選的方法之一。在壓力管道的焊接中，STT焊是一種廉價、高效的焊接方法。傳統的CO2氣保護焊不能從根本上解決焊接飛濺大、焊縫成形不理想的問題。而采用波形控制技術的STT型CO2半自動焊機，保證了焊接過程穩定，焊縫成形美觀，干伸長變化影響小，顯著降低了飛濺，最終結果可減低飛濺達 90%，煙霧達50%以上，以及減低造成變形、燒穿和發熱，減輕了焊工勞動強度。由于STT技術的熔滴過渡是依靠液態金屬的表面張力來實現的，有其自身特別的采用動態控制的一種焊接方法。因此在焊道上產生的熔池很小且很集中以其優異的性能拓寬了CO2半自動焊在長輸管道施工中的應用領域。
③本工程采用焊接技術—預制管線采用STT根焊，埋弧填充、蓋面公司仔細收集、研究這兩種焊接技術在國家大型工程中的應用及效果。通過多方了解發現，管道自動焊在國外已經應用，在國內還在推廣，但技術并不十分完善，并且對防風、管道組對間隙要求較為嚴格，不太適合海上施工，而表面張力過渡焊接技術在一些重大建設工程中應用且反映較好。公司投入近60萬元購買了四臺林肯公司生產的STT-Ⅱ焊機和兩臺DC-400焊機，專門用于此項目。
該工程我們有獨立的預制場地，從焊接質量、效率、成本、人員技能方面考慮，結合公司較為成熟的鋼管樁埋弧焊自動焊接工藝，我們將現有焊接工藝改進，后方預制管道采用STT根焊，埋弧焊填充、蓋面的焊接工藝。該焊接工藝將兩個者的優點集合到一起，同時，降低了焊材成本。另外，STT-Ⅱ根焊設備最好配備內對口器，這樣，可充分發揮STT焊接的技術優勢。通過安裝工藝和焊接方法的優化，該項目保證了良好的施工質量和安裝進度，并取得了較好的經濟效益，為公司今后安裝類似管道項目積累了經驗。
參考文獻：
