【摘要】在我國制造業(yè)發(fā)展的過程中,焊接技術作為一種新興的綜合工藝技術,已廣泛應用于核工業(yè)、汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、船舶工業(yè)等領域,并發(fā)揮著越來越重要的作用。筆者對我國當前焊接技術發(fā)展特點、分類以及主要應用領域進行了簡要介紹,闡述了我國焊接技術的未來發(fā)展趨勢,以期更好的研究和應用焊接技術、促進焊接技術的快速發(fā)展。
【關鍵詞】焊接技術;應用;特點;發(fā)展趨勢
隨著科學技術的不斷發(fā)展,焊接技術在國民經(jīng)濟中作用的日益顯著,焊接技術的先進程度標志著一個國家工業(yè)發(fā)展的先進程度。目前,人們?yōu)榻ㄔO創(chuàng)新型、節(jié)約型國家,在焊接領域中應用了許多先進的科學技術和科學理念,這不僅有效的加快了焊接施工的工作效率,還大幅的提高了焊接的質(zhì)量,使焊接技術的應用前景也越來越廣泛。
一、我國焊接技術的發(fā)展特點
焊接技術是一種新興的綜合工藝技術,它的發(fā)展依托于現(xiàn)代科學技術的發(fā)展。我國焊接技術在近二三十年得到空前的發(fā)展,各種新的焊接技術層出不窮,等離子物理、聲學、電子束、紅外線、超聲、真空、微電子等現(xiàn)代科學技術的新成就都在焊接上獲得廣泛應用。新技術的應用不僅奠定了焊接技術的發(fā)展,也增強了焊接技術的能力,擴大了焊接技術應用的范圍。目前,焊接技術已經(jīng)成為機械制造以及其他產(chǎn)品的現(xiàn)代先進制造技術之一,并廣泛應用于電站、核能、航空航天、石化、煤炭、冶金、礦山、建筑、橋梁、特種設備、船舶、汽車、機車、海洋工程、部件、輕工紡織以及家用電器等國民經(jīng)濟的各個領域??梢哉f,現(xiàn)代科學技術的新成就日益滲透到焊接領域,促進了現(xiàn)代焊接技術的快速發(fā)展。
二、焊接技術的分類
1、氣體保護焊:氣體保護焊是利用氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊。依據(jù)焊接效果的需求,分為熔化極氣體保護焊和非熔化極(鎢極)惰性氣體保護焊。
2、埋弧焊:埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒進行的焊接,廣泛用于碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的焊接。
3、電阻焊:電阻焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并施以電流,利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應將其加熱到熔化或塑性狀態(tài),使之形成金屬結(jié)合的一種方法。廣泛應用于汽車、航空航天、電子、家用電器等領域。
4、螺柱焊接:螺柱焊接分為儲能式和拉弧式兩種,都是一種單面焊接。由于不用穿孔,所以螺柱焊接不漏水、漏氣,也無需對非焊接面進行再次加工。
5、攪拌摩擦焊:摩擦攪拌焊接以固相狀態(tài)接合材料,因其材料變形極其微小,廣泛應用于鐵道車輛、船舶、飛機制造業(yè)中,且應用領域正在迅速地擴展。
6、高能束焊接:電子束、等離子束和激光束作為熱源對試件進行焊接,其能量集中,效率較高,稱為高能束焊接。當前高能束流焊接被關注的主要領域是:①高能束流設備的大型化。②新型設備的研制。③設備的智能化以及加工的柔性化。④束流品質(zhì)的提高及診斷。⑤束流、工件、工藝介質(zhì)相互作用機制的研究。⑥束流的復合。⑦新材料的焊接。⑧應用領域的擴展。
7、復合熱源焊接:復合熱源焊接中應用較多是激光-氬弧復合焊接技術,它融合了傳統(tǒng)激光焊工藝和MIG/MAG工藝的優(yōu)點,廣泛用于汽車及零部件制造業(yè)、造船業(yè)、航空航天中。
8、磁控焊接:磁控焊接是近幾年發(fā)展起來的新型焊接技術。采用外加磁場控制焊接質(zhì)量,具有附加裝置簡單、耗能少、效益高、投入成本低等特點,在國外被稱為“無缺陷焊接”,引起了焊接工作者的廣泛興趣。
9、多電弧共熔池焊接:由于多個電弧共同在一個熔池上燃燒,不僅提高了總的焊接熱輸入,而且改變了熱量分布的特點,能向熔池及其兩側(cè)面提供充足的液體金屬和熱量,可以大大提高焊接速度和生產(chǎn)效率。
三、我國焊接技術主要應用領域
1、航空航天工業(yè)中的應用:焊接技術依其可靠的性能,被廣泛應用于航空航天工業(yè),焊接的工作量占全部工時的百分之十,焊接連接的部件在航空航天領域內(nèi)占百分之五十以上。由于航空航天工業(yè)中對金屬材料要求的特殊性,促成了特種焊接技術的應運而生。目前主要使用的是固態(tài)焊接技術和高能束流焊接技術。其中的激光焊、電子束焊、攪拌摩擦焊是在我國航空航天領域中最常用的三種先進焊接技術。
2、汽車制造領域中的應用:電子束焊接主要用于發(fā)動機增壓器渦輪、后橋、行星齒輪框架、離合器、汽缸、變速箱齒輪等部件的焊接;激光焊技術主要用于框架結(jié)構(gòu)、零部件的焊件和車身拼焊;攪拌摩擦焊主要用于發(fā)動機引擎、汽車輪轂、汽車地方車身支架、汽車車門預成型件和液壓成型管附件。
3、船舶工業(yè)中的應用:高效焊接技術在船舶制造中占有重要的地位,是一項技術性、專業(yè)性很強的系統(tǒng)工程,尤其是CO2氣體保護半自動焊接技術應用率達到60%~65%,成為我國現(xiàn)代造船模式中的關鍵技術之一。先進的造船高效焊接技術,在提高船舶的建造效率、降低船舶建造成本、縮短造船周期,提高船舶建造質(zhì)量,推動船舶建造焊接機械化、自動化發(fā)展上的作用是不可小視的,也是企業(yè)提高經(jīng)濟效益的有效途徑。
四、我國焊接技術的發(fā)展趨勢
焊接技術是一種較為可靠、低成本、精確并且采用高科技連接金屬材料的方法。目前為止還沒有哪一種方法比焊接技術在金屬材料連接上應用更廣泛,并對所焊接產(chǎn)品增加更大的附加值。隨著世界加工基地不斷的向我國轉(zhuǎn)移,作為工業(yè)縫紉和線(材料)的焊割機、焊絲、焊條在數(shù)量、質(zhì)量、品位以及自動化生產(chǎn)水平將會有很大提高。根據(jù)專家預測,在未來10年之內(nèi),焊接技術仍將是制造業(yè)重要的加工工藝。為適應市場需求,焊接設備與制造業(yè)將以市場為目標,進行傳統(tǒng)、通用產(chǎn)品改造、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、質(zhì)量認證和規(guī)范管理;同時加強對現(xiàn)代焊接技術的研究開發(fā),特別是發(fā)展高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)和多絲高速焊接設備、重大裝備及數(shù)字化控制技術和焊接材料,取代進口,爭取出口。
五、結(jié)束語
我國焊接技術的應用與發(fā)展,在給人們生活帶來便利的同時,也促進了經(jīng)濟的發(fā)展,但隨著焊接材料的不斷變化和先進制造技術的蓬勃發(fā)展,對焊接技術的發(fā)展提出了越來越高的要求。同時我們也應看到,盡管我國的焊接技術已經(jīng)進入到了數(shù)字化時代,但目前的焊接自動化率僅為百分之三十,而西方發(fā)達國家早已經(jīng)超過了百分之八十。基于此,我們應快速將先進的科學技術和理念應用到其中,加大研發(fā)力度,努力研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料,以進一步提高焊接機械化、自動化水平和安全可靠性, 從而有效的推動我國制造行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
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