当前焊接技术新发展的若干方面 及我国船舶焊接技术现状.pdf

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1、当前焊接技术新发展的若干方面及我国船舶焊接技术现状与展望上海船舶工艺研究所陈家本研究员一、前言二、当前焊接技术新发展的若干方面2.1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力2.2、提高准备车间的机械化、自动化水平是当前世界先进工业国家重点发展方向2.3、焊接过程自动化、智能化是提高焊接质量稳定性，解决恶劣劳动条件的重要方向2.4、新兴工业的发展不断推动焊接技术前进2.5、热源的研究开发是推动焊接工艺发展的根本动力2.6、节能技术是焊接领域中普遍关切的问题2.7、弧焊机器人是焊接技术的新动向三、我国造船焊接技术现状与展望四、结束语1一、前言金属焊接是指通过适当的手段，使

2、两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连接成一体的连接方法。焊接也是一门既古老又新颖的技术，在各种产品制造工业中，焊接是一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占钢总产量的50%左右。随着我国改革开放政策的实施，焊接结构的应用也有较大增长，到上世纪末我国焊接结构产量已达钢产量的35%以上。焊接技术已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、机车车辆、石油化工、航天、航空技术、原子能发电、电子技术及钢结构建筑等部门。随着现代科学的蓬勃发展，焊接技术也随之不断进步，仅以新型焊接方法而言，到目前为止已达几十种

3、之多，按其分类也有三种分类法（族系法、一元座表法、二元座表法）。焊接方法的选用合理能保证焊接产品的质量优良可靠、生产效率高、成本费用低、能获得较好的经济效益。本文主要想简要介绍当前焊接技术新发展的若干方面以供关心焊接领域的技术人员、管理人员、焊接专业的学生和焊接产业的企业领导及市场策划者们参考。有不正之处，不胜指正。一、当前焊接技术新发展的若干方面2.1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力；提高焊接生产率的途径有二条，一条是提高焊接熔敷率，如手工焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条、埋弧焊中的多丝焊、热丝焊等均属此类，其效果显著。例如三丝埋弧焊其工艺参数分别为2200

4、A×33V、1400A×40V、1100A×45V,背面用衬垫可焊接30-50毫米钢板一次焊透成型，焊速达到0.4米/2分以上其熔敷效率与手工焊相比在几10倍以上。第二条途径是减少坡口断面及熔敷金属量，近十年来最突出的成就是窄间隙焊接，无论接头厚度如何，均可采用对接形式，例如钢板厚度由50-300毫米间隙均可设计为13毫米左右，因而所需熔敷金属量成数倍或数十倍地降低，从而大大提高了焊接生产率。窄间隙焊接的主要关键是如何保证两侧熔透和保证电弧中心自动跟踪，处于坡口中心线上。为解决这二个问题世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法(如日立MIG窄间隙法、窄间

5、隙D法、窄间隙K法、窄间隙埋弧焊法、窄间隙电渣焊法等)。电子束焊、等离子焊及激光焊时可采用对接接头且不用开坡口，因此是更理想的窄间隙焊接法，尤其是激光焊接在国际上美、日、英、德、前苏联等国进行了大量的研究，已成功地应用于航空、航天、电子、仪表、电器、机械和造船等工业领域，在航空航天工业中，有很多零件用激光焊接取代电子束焊接。激光焊接有如下特点：（1）焊接时熔化迅速，结晶速度比一般熔焊快10-100倍，因此其热影响区极小。（2）激光可聚焦到直径1μ以下的光斑，因此可以对微型器件进行焊接，焊点极小。92（3）由于激光能量密度达10W/cm以上，使焊点金属熔化并有一部分气化，由于

6、杂质吸收光能的效率高，所以首先气化后逸出，从而使焊缝中的杂质含量减少，纯化焊缝金属，据测定焊缝的冲击韧性系数比母材高46%，这在质量上是一个突破。（4）激光焊点组织细小其抗裂性能好，抗疲劳性能极好。3（5）激光焊接不仅可代替电弧焊和电阻焊而且还可代替电子束焊。激光焊接没有电子束焊那样会产生X射线的危险易于控制便于实现自动化焊接。激光焊接在我国已有近20年的应用历史其主要应用在微电机定子的激光焊接相对于铆接旧工艺可提高生产效率4-5倍，还有心脏起搏器、锂电池、人工喉管、打印机的打印头、高精密齿轮传动部件的激光焊接、航空膜合的激光焊接，华中理工大学曾研制成功罐头听盒激光焊接流水

7、线，解决了以前用锡焊（含铅）罐头不能外销的难题，投产后每年可为国家赚取外汇几百万美元。另外众所周知CO2气体保护焊这一焊接工艺，我们比较熟悉气体保护焊中的短路过渡，颗粒过渡及喷射过渡的熔滴过渡形式，而且在生产中也广泛应用，而近年来国外在比射流过渡更大的电流，更快的送丝速度下出现的旋转过渡进行大量的研究。目前正在欧洲研究盛行所谓“TIME”气体保护焊方法，就是采用He、Ar、Co2、O2、四种气体合成，例如LINDE公司开发的一种叫CORGONHe30气体其成分如表1所示。表1、气体种类HeArCO2O2TIME26