宋顯中

（牡丹江市鑫龍電器機械有限責任公司，黑龍江 牡丹江 157000）

焊接工藝是一種熱加工方法，其利用電能或其他形式能量轉化成熱能實現材料的焊接。近年來，焊接工藝與能源、自動化技術、電子技術聯系密切，廣泛的應用在各個行業(yè)中。

1 我國焊接工藝的現狀

就目前我國焊接工藝現狀來說，其設備和技術力量經過不斷地發(fā)展，已經發(fā)展成為一個設備較為齊全、技術力量較為完善的工藝體系。我國的焊接工藝在焊接設備和材料及技術上有了很大發(fā)展，部分產品以接近國際先進水平。尤其是我國的焊接技術，已經將材料學、力學、熱處理學、自動控制學、電子學、檢驗學等學科整合起來，形成一門綜合性的學科。焊接技術作為現代的主導制造工藝技術已逐漸參與到產品的主壽命過程中，也就是說，焊接技術參與到設計開發(fā)、工藝制定、制造生產、運行分析、維護循環(huán)等各個層次中。焊接技術集合原材料、結構設計、焊接工藝、焊機設備及工藝裝備、焊接過程中的環(huán)節(jié)處理與監(jiān)督等技術過程，由單一的加工工藝逐漸發(fā)展為綜合性的工程技術。下面進行具體分析。

1.1 全國范圍內逆變式焊機技術的推廣應用

逆變式焊機具有很多優(yōu)點，其不僅節(jié)約能源、節(jié)省材料，還具有自動智能化、多功能等特點。大功率逆變技術受到關注，其中1000A 埋弧和630A 手工弧焊應用廣泛，離子切割工藝已經得到成熟應用。逆變式二氧化碳焊機技術逐漸走向成熟，其中的脈沖、交流方波焊接設備為實現高檔焊接的結構要求，引入波形控制、一元化調節(jié)等技術的同時，增加了功率（不得超過630A），使其焊接效果更好。

1.2 波控、智能、自動及半自動焊接技術初步發(fā)展

焊接電流在傳感器、數據庫、數字化控制的調節(jié)下可使其精細化、智能化，通過神經網絡控制能將焊接技術精密化、科學化。目前，我國科學研究領域已經達到或接近國際的先進水平，但是，在實際的推廣應用上，還沒有實現同步，與國際的應用水平還存在較大差距。

1.3 焊接設備的制造能力及水平整體提高

目前，我國成套、專用的焊接設備的制造能力及水平隨著用戶要求的提高而得到迅速發(fā)展。其中專用設備的基礎件和配套件的選擇上要求嚴格，通用產品基本上到達或接近國際水平。

2 我國焊接工藝中存在問題分析

2.1 焊接材料產品結構不合理

隨著焊接工藝的發(fā)展進步，我國焊接材料的生產發(fā)展趨勢應該是焊條產量不斷減少，氣體保護焊絲逐漸增多，而由于我國焊接材料產品結構不合理，其焊條產量與氣體保護焊絲的產量比例約為8：1，說明我國手工電弧焊的比重很大。焊接材料中的氣體保護實芯焊絲、埋弧焊絲的種類較少，中合金鋼、高合金鋼、鎳基合金以及其他合金焊絲的種類缺乏，不能滿足一些企業(yè)的特殊需求。新型焊接材料的研發(fā)速度較慢，國內不能提供壓力容器及電站鍋爐所需要的新型材料，主要材料來源依賴進口。

2.2 焊接設備結構不合理

我國的逆變式二氧化碳焊機技術雖然已經推廣使用，但其實際應用還不廣泛，交流弧焊機和耗能較高的旋轉式直流焊機仍占較大應用比例，逆變式二氧化碳焊機技術的推廣使用還有待提高。我國的智能化自動、半自動焊接設備的發(fā)展還處于初級階段，電弧焊機中的比例較小。當前我國的數控切割機的應用得到廣泛推廣，其設備的制造也具有一定的體系和規(guī)模。但是部分的等離子切割材料不能實現自給自足，需要大量進口，而且專用的數控切割設備種類匱乏。我國成套、專用焊接設備整體的制造水平雖然具有很大提高，但是特種焊接設備及重大裝備的生產上發(fā)展緩慢，不能滿足國內用戶的生產需要，需要大量進口。此外，一些國產新型焊接設備及焊接機器人大多是仿造或組裝的，缺少自行研制的成果。

3 我國焊接工藝未來發(fā)展方向

3.1 合理配置焊接材料產品結構、拓寬焊接應用領域

我國焊接工藝還處于手工電弧焊比重較大階段，調整焊接材料產品結構的前提是廣泛推廣逆變式二氧化碳焊機技術。推廣逆變式二氧化碳焊機技術能提高能源利用率，節(jié)省焊接材料，是焊接技術向自動化、智能化方向發(fā)展。推廣逆變式二氧化碳焊機技術的同時，還要規(guī)范氣體保護焊絲的品種規(guī)格，滿足質量要求，實現其順利發(fā)展。

隨著焊接技術的發(fā)展，其應用也深入到各個領域當中，未來會有更多的領域將應用到焊接工藝。一方面，機械工業(yè)領域中的大型或中大型結構將采用“以焊代鉚”、“以焊代鍛”的焊接工藝。焊接工藝也將為適應航天環(huán)境、海洋環(huán)境、低溫及高溫環(huán)境而研發(fā)設計特殊裝備、技術及材料。其中，離子焊接及固態(tài)焊接工藝中的激光焊、電子束焊等特殊焊接工藝技術及設備將有廣闊的發(fā)展空間。另一方面，小型或微型的主要應用與維修工作的精密焊接機的發(fā)展前景也很廣闊，其價格低廉、實用性強，將隨著汽車工業(yè)中對通用電阻焊設備及專業(yè)電阻焊設備的需求的增加而得到快速發(fā)展。

3.2 焊接工藝自動化、智能化、科技化全面發(fā)展

我國焊接工藝自動化、智能化應用水平還不是很高，近十幾年來沒有取得較大突破，與國際先進的焊接工藝相比還存在較大差距。為實現焊接工藝的科技全面發(fā)展，使之成為融合各個知識學科為一體的綜合學科，保證焊接工藝質量的同時提高勞動率，改善勞動環(huán)境，將焊接工藝從依靠人工技術轉化到依靠設備技術上，適應時代的發(fā)展。首先，開發(fā)先進設備，完善焊機功能。焊接技術的發(fā)展需要建立在焊接設備的研發(fā)上，焊接設備應綜合電氣、機械、電力電子技術、計算機技術、自控技術、數字化控制技術等多門技術知識，將具有焊接參數自動檢測、焊接工藝自動調整和操作、焊后檢查等功能的焊接設備引入到當今市場中。將焊接設備從電磁控制時代轉化到電子控制時代。其次，將電子逆變技術廣泛推廣，實現徹底取代傳統(tǒng)焊接技術的新局面。逆變技術在手工焊及電阻焊設備中具有應用價值，其具有效率高、節(jié)約能源與材料、易于實現焊接自動化等優(yōu)點。而且逆變技術能通過提高焊接電源的動態(tài)響應來大大提高焊接設備的性能。針對目前電力電子技術和大功率半導體的發(fā)展應用，逆變技術將在未來市場占據主導地位，逐漸替代傳統(tǒng)焊接工藝。最后，高效、自動化、智能化電焊設備廣泛應用。我國當前的成套、專用焊接設備生產應用已經趨于成熟，高效、半自動化的電焊設備逐漸受到人們的關注。氣體保護焊、次級整流電阻焊、電子束/激光焊接技術、電阻焊質量監(jiān)控技術、焊接傳感及檢測技術以及相應的設備都取得了較大的發(fā)展。以前的焊機的結構設計主要追求簡單實用、安全可靠，其設計目的均為減少重量、降低成本。未來的焊機結構設計除考慮上述因素外，還要考慮其自動跟蹤、檢測調整、分析焊接質量和質量監(jiān)督系統(tǒng)。除此之外，隨著單片機、弧焊機、成套焊接設備的群控技術的發(fā)展，電子計算機和焊接機器人將在焊接工藝中得到廣泛應用，以實現焊接工藝智能化、科技化的全面發(fā)展。

4 結語

我國焊接工藝隨著科技的進步、時代的發(fā)展已經取得了很大的進步，但是與國際先進的焊接工藝相比，仍存在許多問題。自動化、智能化、節(jié)能高效的焊接工藝的開發(fā)和推廣應用仍需不斷加強。

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