焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

付曉剛（哈爾濱博發(fā)電站設(shè)備集團(tuán)有限公司，哈爾濱 150431）

焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

付曉剛
（哈爾濱博發(fā)電站設(shè)備集團(tuán)有限公司，哈爾濱 150431）

焊接技術(shù)的應(yīng)用和水平已經(jīng)成為判斷社會(huì)和國(guó)家科技、生產(chǎn)能力，全面發(fā)展水平的標(biāo)志。本研究分析了焊接技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀，并研討了焊接技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的前景和主要方向，希望對(duì)焊接技術(shù)的全面拓展和深層次研究起到推動(dòng)的作用。

焊接技術(shù)；磁控焊接；低溫焊接；激光——數(shù)字焊接

1　焊接技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況

我國(guó)焊接技術(shù)從無(wú)到有，從低級(jí)到高級(jí)，經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展歷程，從成績(jī)上看，我國(guó)焊接技術(shù)體系已經(jīng)基本具備，焊接技術(shù)的理論基礎(chǔ)初步成型，焊接技術(shù)的應(yīng)用也能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有需要的基本滿足，但是焊接技術(shù)發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期的積累過(guò)程，在現(xiàn)實(shí)中焊接技術(shù)應(yīng)用暴露出很多問(wèn)題，這些問(wèn)題影響焊接技術(shù)的發(fā)展和焊接產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化形成，甚至?xí)萍s焊接技術(shù)的進(jìn)步。

1.1特殊部件的焊接技術(shù)存在問(wèn)題

當(dāng)前焊接技術(shù)對(duì)特殊部位、形狀、規(guī)格的部件焊接沒(méi)有質(zhì)量和效率上的保證，特別是對(duì)于過(guò)長(zhǎng)焊接需要和厚板件焊接需要還不能得到技術(shù)上的保障，對(duì)T型焊縫、箱型構(gòu)建、整體焊接等特殊要求還達(dá)不到國(guó)際先進(jìn)水平。很多特殊部件的焊接以多次試焊和替代工藝作為基礎(chǔ)，這會(huì)增加焊接的成本，也造成特殊部位的安全隱患，給焊接技術(shù)人員、操作人員帶來(lái)人身安全的危害，同時(shí)也會(huì)造成焊接質(zhì)量問(wèn)題及風(fēng)險(xiǎn)。

1.2焊接技術(shù)數(shù)字自動(dòng)化落后

數(shù)字自動(dòng)化是焊接技術(shù)發(fā)展的方向，在自動(dòng)化加工和生產(chǎn)的大背景下，焊接技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字自動(dòng)化的時(shí)代，但是在焊接理論落后和焊接技術(shù)基礎(chǔ)不牢的今天，我國(guó)數(shù)字化焊接技術(shù)還僅僅停留在分散研究與淺層次試驗(yàn)的狀態(tài)。截止到2014年，根據(jù)相關(guān)報(bào)道，最先進(jìn)的沿海發(fā)達(dá)地區(qū)數(shù)字化焊接技術(shù)的應(yīng)用也只能達(dá)到28.7%，導(dǎo)致我國(guó)在機(jī)電、船舶、建筑行業(yè)中大型化、重型化的發(fā)展趨勢(shì)受到限制，出現(xiàn)了焊接技術(shù)發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)相約束難題，難于確保焊接產(chǎn)業(yè)向自動(dòng)化和功能化的發(fā)展進(jìn)程和速度。

2　焊接技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的主要方向

2.1磁控焊接技術(shù)

磁控的優(yōu)勢(shì)在于控制容易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動(dòng)化，并且通過(guò)磁力控制可以大大降低焊接技術(shù)的應(yīng)用成本，簡(jiǎn)化焊接技術(shù)體系的裝置，使焊接的能源消耗更為節(jié)約，獲得的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的焊接技術(shù)。在焊接部位施加磁場(chǎng)控制不但可以提高電弧的穩(wěn)定性，而且方便實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧形狀、穩(wěn)定態(tài)的有效控制，特別是磁場(chǎng)可以有效影響母材的熔點(diǎn)，會(huì)形成對(duì)焊縫形狀、大小的約束，有助于焊接質(zhì)量的保證。從微觀的角度，磁控技術(shù)可以調(diào)節(jié)金屬結(jié)晶的過(guò)程，使焊接部位結(jié)晶更加有利于熱量的傳遞和性能形成，進(jìn)而達(dá)到了對(duì)焊接部位力學(xué)性能的有效保障。利用磁控技術(shù)，焊接過(guò)程中還可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)焊接技術(shù)存在的缺陷，降低焊接部位的質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生頻率，做到對(duì)焊接過(guò)程、細(xì)節(jié)和質(zhì)量的進(jìn)一步保證。也正是磁控焊接的種種優(yōu)點(diǎn)，磁控焊接技術(shù)能夠得以在現(xiàn)實(shí)中廣泛應(yīng)用，能夠在未來(lái)得到更為深遠(yuǎn)地發(fā)展。

2.2低溫焊接技術(shù)

傳統(tǒng)焊接技術(shù)的應(yīng)用對(duì)溫度有著特殊的要求，而我國(guó)大部分受季風(fēng)影響，過(guò)長(zhǎng)的冬季和寒冷的溫度制約了焊接技術(shù)的應(yīng)用，造成焊接質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題，導(dǎo)致傳統(tǒng)焊接技術(shù)在冬季難于使用，影響生產(chǎn)建設(shè)。當(dāng)前隨著電加熱技術(shù)和臨界技術(shù)的突破，低溫焊接技術(shù)成為發(fā)展的方向，低溫焊接技術(shù)可以有效擴(kuò)大焊接技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間范圍，不但能夠大大縮短焊接施工的工期，還能獲得重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。例如：2007年國(guó)家體育館“鳥巢”的鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程中，通過(guò)低溫焊接技術(shù)的應(yīng)用，在降低臨界溫度的基礎(chǔ)上，確保了鋼材的焊接質(zhì)量，并通過(guò)材料、技術(shù)和環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)了理想的焊接技術(shù)施工效果，為準(zhǔn)時(shí)、保質(zhì)完成奧運(yùn)會(huì)建設(shè)任務(wù)起到了保障作用。

2.3激光——數(shù)字焊接技術(shù)

激光——數(shù)字焊接是激光焊接技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)的結(jié)合，是焊接技術(shù)發(fā)展的必然，也是焊接技術(shù)自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化的根本標(biāo)志。由于激光——數(shù)字焊接可以利用激光的高能量和數(shù)控技術(shù)的高精確特點(diǎn)，可以有效提高焊接的溫度和穩(wěn)定性，對(duì)于提升焊接速度，控制焊接部位應(yīng)力有著基本保障。特別是采用激光——數(shù)字焊接可以擴(kuò)大焊接的范圍，避免真空焊接、氬弧焊等傳統(tǒng)焊接過(guò)程中環(huán)境的要求，大大降低了焊接的經(jīng)濟(jì)成本。此外，激光——數(shù)字焊接的優(yōu)勢(shì)還在于沒(méi)有X射線的輻射危害，減少了焊接防護(hù)用具的壓力，降低了焊接過(guò)程中操作的難度，同時(shí)提升了焊接的效率。

3　結(jié)語(yǔ)

客觀地看，我國(guó)焊接的技術(shù)、工藝水平、理論層次與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比仍舊存在比較大的差距，焊接產(chǎn)業(yè)要奮斗的時(shí)間和路程還很漫長(zhǎng)。當(dāng)前焊接技術(shù)和科研人員必須從基礎(chǔ)性研究起步，立足于提升效率、質(zhì)量和水平，探尋跨越式提高焊接技術(shù)的方法和技巧，使得我國(guó)焊接技術(shù)能夠得到迅猛而全面的發(fā)展。此外，要同步于世界焊接技術(shù)進(jìn)步的方向，突破磁控、高溫、數(shù)字、自動(dòng)等焊接技術(shù)的新陣地，做到對(duì)現(xiàn)代化焊接技術(shù)的有效把握和提升，真正實(shí)現(xiàn)焊接技術(shù)的全面、有效提升。

［1］ 蔣偉波.我國(guó)工業(yè)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（04）：38-39.

［2］ 李宇順，張耀兵.管道全自動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展［J］.現(xiàn)代制造，2009，（48）：145-146.

［3］ 馬超飛，鄂志航.焊接技術(shù)施工方案［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（16）：71-72.

Analysis of Present Situation and Development Prospect of Welding Technology

FU Xiao-gang
（Harbin Bofa Power Station Equipment Group Co.，Ltd.，Harbin 150431，China）

The application and level of welding technology has become a symbol of the social and national science and technology，production capacity，the level of comprehensive development.This research analyzes the application and development of welding technology in China，and discusses the prospect and the main direction ofthe development ofweldingtechnologyin our country.

Weldingtechnology；Magnetic control welding；Lowtemperature welding；Laser welding

TG453

A

1674-8646（2015）08-0058-01

2015-06-20