浅谈焊接技术的发展趋势 李军阳 （重庆赛迪工程咨询有限公司） 摘要：随着世界以及我国制造产业的不断发展，焊接技术已经作 躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类， 为一门基础技术应用到各个行业，并且焊接技术的水平也逐步得到 其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间 了很大的提高。随着焊接工艺方法的不断涌现，专业焊接的设备更新 更是日新月异。焊接技术以高效、节能、优质及其工艺过程数字化、自 动化、智能化控制为特征。文章就焊接技术的发展趋势进行了简单的 阐述。 隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础， 利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可 采用对接型式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从 而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和 关键词：焊接技术发展趋势 焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊 电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问 条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接 题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样 成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基 的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方 础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发 法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度、减少生产 展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空 周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时 航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重 间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操 要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的 作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。 贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学 高效快速优质焊接方法将成为主力军。的重要专业学科。焊接技术随着工业以及科学技术的不断 发展和进步，其发展的趋势呈现出以下几个特点： ９９６ １提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力 大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平，由１６％增加到２００８年的７０—８０％以上，目前焊接技 连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随 年的１９．着技术的不断更新，焊接已经成为制造行业中一项不可代 术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机 替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目 器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。 前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳 焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接 定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二：第 自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应 一２焊接过程自动化。智能化 国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较 提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、 加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数 （上接第２９５页） ２。４列车停运、下线。为了提高列车的服务质量，根据 列车行走距离，后续列车因为列车折返占用区间线路受到 相关规定，对于存在故障，进而影响列车服务质量的列车， 影响，引发上、下车客流的汇合。在这种情况下，车站及司 对该列车实施停运或者下线处理。在始发站、终点站主要 机需要对乘客及时做好引导工作。另外侧式站台的车站采 使用列车停运、下线方式。也可组织进入中间站存车线对 用站前折返的时候，一定要提前告知接班司机，及时到达 中途运行的列车进行管理。这种调整方式在列车运行图上 相应站台，同时还需要车站或者司机反向开屏蔽门等。３结论 当然，行调调整的方式还有在始发站更改车次、列车 车停运、下线的情况下，为了共同完成列车的调整手段可 小交路运行、公交接驳、列车单线双向运行、始发站提前或 推迟发车等许多手段。在调整手段中，是靠技术的，但是， 以采取配合列车加开、替开的措施。 ２．５列车反向运行。当前，地铁线路是按照上、下行的 各个岗位的相互配合作用也是不可忽视的，这里需要司 方式设计的。对于同一线路来说，列车的运行方向是保持 机、行调、车站等主要岗位相互配合好。调整手段不是单一 致的。在上、下行线中运行的列车，如果两个方向的列车 的，一般来说一个故障，会同时利用到多种调整手段，就需 密度出现比较大的差距时，为调整恢复列车运行的正点时 要调度员有较高的技术水平，以便捷的手段来将各个调整 一称为“抽线”，与计划运行图相比实际运行图的列车运行线 条数要少。因为停运、下线的列车减少列车数量，所以在列 间。通过在有渡线的车站，将列车调整到相反的线路进行 手段运用到调整中，把影响降到最低。参考文献： 运行，当列车故障救援等因素可能造成某一方向出现较大 的间隔时，同样可以借助渡线把列车调整到相反线路上进 行反向运行，进而缩小列车的间隔，确保运行的均衡性。 ２．６列车站前折返。列车在终点站采用站后折返方式 【１】吴小萍．可持续发展战略指导下的轨道交通规划与评价方法 研究ｉＤ】．中南大学，２００３． 【２】李妍．基于ＴＯＤ的城市轨道交通可持续发展研究【Ｄ】．哈尔滨 工业大学，２００３． 进行折返，借助站后折返确保车站接发车平行作业，有效 １３】王悦现．中国城市轨道交通投资管理研究【Ｄ１．武汉理工大学， 避免了进路交叉的现象，在一定程度上保证了行车的安全 ２０１１． 性，上、下车客流汇合也有所避免，但是延长了折返时间。 作者简介：马海宁（１９７６一），男，陕西宝鸡人。助理工程师，研究 通过采用站前折返方式，缩短了列车的折返时间，减少了 方向：轨道运输。 ２９６ 都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化 间的连接，采用通常的焊接方法，已经无法完成，固态连接 率还不到３０％，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化 的优越性日益显现，扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热 水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自 点，比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接，这在以前是 动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。２０世 不可想象的，所以固态连接是２１世纪将有重大发展的连 纪９０年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取 接技术。新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进，焊接新 代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我 技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一 国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生 个重要的新技术、新方法（如Ｓ。ｒ．ｒ、ＣＭＴ、Ｃｏｌｄ Ａｒｃ等），无 产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制 不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点 造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、 已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方 人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动 面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的 化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中， 主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接技术、激光复合焊 取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长 和低应力无变形焊接新技术——ＬＳＮＤ焊接法等，这些节 点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心 能环保高效技术广泛应用于焊接中。 问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。 ６机械化。自动化水平提高 ３热源的研究和开发 想要很好的完成焊接工作，得充分做好准备工作，包 热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源，热 括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因 源是运动的。在焊接过程中，热源以点、线、面等的传热方 此人们也逐渐重视起了焊接设备（电焊机）的放置车间即 式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集 准备车间的改造。提高准备车间的机械化，自动化水平是 中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接 当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术 热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、 改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途 电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束 径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化 等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开 水平：焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、 发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每 自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字 出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工 化控制：把“粗活”做成“细活、快活”。 艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发 焊接技术自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的 展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开 影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了 发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源，提高效 数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自 率方面，如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善 动焊以及智能化过渡。焊接技术进步的需求是在经济和社 焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、 会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料 更有用的热源，采用两种热源叠加以求取得更强的能量密 和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化 度，例如在电子束焊中参加激光束等。 生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个 ４节能技术 ’ 明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测 随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考 技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术 虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的 的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为 焊接已成为必然的趋势：同时，高效焊接工艺的应用，对提 种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法， 高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保 到２０２０年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接 的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效 工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇， 一节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代，同时 为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。 为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋 参考文献： …李洪涛．浅析中国焊接技术的现状与发展［Ｊ］．黑龙江科技信 向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产 息，２００９（０５）． 中的应用越来越广泛。 【２】郭新军．中国焊接技术的发展趋势【Ｊ】＿才智，２０１０（３１） ．５新材料。新技术发展 【３１陈字刚．现代焊接技术的应用与发展【Ｊ】．大连铁道学院学报， 材料作为２１世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋 １９８７年Ｏ１期． 势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属 【４】郑国禹．机器人焊接技术在薄壁钢质特种车辆上的应用研究 材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低 【Ｄ】．重庆大学，２００８年． 维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必 【５】史耀武．焊接技术在现代制造业及工程建设中的应用与发展 然要对焊接技术提出更高的要求。新材料的出现成为焊接 （上）【Ｊ］．钢结构，２００５年０５期． 技术发展的重要推动力，许多新材料，如耐热合金，钛合 【６】程久欢，陈俐，于有生．焊接热源模型的研究进展【Ｊ】．焊接技 金，陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之 术，２００４年Ｏ１期． ２９７