趙志鋒

（益陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 益陽(yáng)　413049）

我國(guó)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

趙志鋒

（益陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 益陽(yáng)413049）

焊接技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)中最常用的材料成形和加工技術(shù)，是現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，焊接技術(shù)水平是一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的直接體現(xiàn)。文章對(duì)我國(guó)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

焊接技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1　焊接技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用

焊接技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)材料之間的永久性連接，從而實(shí)現(xiàn)某種特定功能，現(xiàn)階段無(wú)論是巨大的載重輪船，還是微型的電子元件都需要應(yīng)用焊接技術(shù)來(lái)進(jìn)行加工。在工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域，焊接技術(shù)水平的高低直接反映出一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平。隨著焊接技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮的作用日益顯著，焊接技術(shù)的先進(jìn)程度就成為了一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)程度的顯著標(biāo)志。

2　我國(guó)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著鋼鐵材料性能的不斷提升，焊接用鋼向高純度、高強(qiáng)化、輕質(zhì)化、微合金化的方向發(fā)展，與之對(duì)應(yīng)的焊接材料卻難以滿足其發(fā)展，傳統(tǒng)的焊接評(píng)價(jià)方式也已經(jīng)落后，目前我國(guó)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

（1）焊接技術(shù)應(yīng)用不廣，數(shù)量不多。據(jù)資料介紹世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家焊接結(jié)構(gòu)用鋼量占本國(guó)鋼產(chǎn)量的60%以上。我國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)水平，在閥門(mén)、大型機(jī)床制造中，以焊代鑄、以鍛焊代鑄的技術(shù)應(yīng)加快開(kāi)發(fā)并逐步推廣使用，在大型建筑鋼架、公路橋梁及鐵路和城市交通建設(shè)中應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)大焊接技術(shù)的應(yīng)用。

（2）焊接生產(chǎn)機(jī)械化，自動(dòng)化水平低。為提高生產(chǎn)率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，國(guó)外焊接生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化已達(dá)到很高程度，而我國(guó)的焊接自動(dòng)化率還比較低。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接已從簡(jiǎn)單的構(gòu)件連接發(fā)展成為制造業(yè)中的精加工方法之一。隨著制造業(yè)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足現(xiàn)代高科技產(chǎn)品制造的質(zhì)量和數(shù)量要求；同時(shí)，在對(duì)環(huán)境和人身安全的考慮上，認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代焊接加工正在向著機(jī)械化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。

（3）信息技術(shù)在焊接生產(chǎn)和技術(shù)管理的應(yīng)用上滯后。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用得越來(lái)越廣，發(fā)達(dá)國(guó)家在焊接行業(yè)也越來(lái)越多地使用了信息技術(shù)來(lái)管理生產(chǎn)，而我國(guó)起步較晚，只有少數(shù)企業(yè)得以應(yīng)用。

3　當(dāng)前我國(guó)焊接技術(shù)研究成就與進(jìn)展

（1）專(zhuān)用、成套焊接設(shè)備整體制造能力與水平有較大提高，發(fā)展出現(xiàn)良好的勢(shì)頭。近年來(lái)，我國(guó)專(zhuān)用、成套焊接設(shè)備不僅整體制造能力與水平有較大提高，還在基礎(chǔ)件、配套件的選用方面下了功夫，并有許多新突破，通用產(chǎn)品部分已接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平，但是特種焊接設(shè)備和重大裝備的生產(chǎn)水平不能滿足國(guó)內(nèi)用戶(hù)的需求。

（2）焊接工藝高速高效化。將傳統(tǒng)的焊接工藝轉(zhuǎn)化為高速、高質(zhì)量、高效的焊接工藝。比如在活性化焊接工藝、多元?dú)怏w保護(hù)焊接工藝上取得了不錯(cuò)的成效。而在焊接速度的研究也有了一定的進(jìn)步。數(shù)字化焊接電源和高新信息處理技術(shù)也引入我國(guó)，數(shù)字化焊接電源解決了原先較為刻板的剛性化控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接過(guò)程的柔性化控制以及多功能集成，使焊接工藝實(shí)現(xiàn)高速和高效化。

（3）焊接生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化發(fā)展。目前我國(guó)在焊接生產(chǎn)自動(dòng)化、過(guò)程控制智能化、研究和開(kāi)發(fā)焊接生產(chǎn)線以及發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面取得了很大的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論、人工智能、電子技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展為焊接過(guò)程自動(dòng)化提供了十分有利的技術(shù)基礎(chǔ)，并已滲透到焊接各領(lǐng)域中，取得了很多成果。

（4）高品質(zhì)焊接材料的生產(chǎn)與應(yīng)用。鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展都和焊接技術(shù)有著密切的聯(lián)系，人們可以通過(guò)焊接來(lái)對(duì)鋼鐵材料的性能進(jìn)行全面的提高。與之相對(duì)的焊接金屬，由于其自身的非平衡性結(jié)晶組織，其沖擊韌度普遍低于母材，因此，發(fā)展高品質(zhì)的焊接材料已經(jīng)成為當(dāng)前焊縫金屬亟待解決的重要難題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們也將焊接技術(shù)應(yīng)用到了復(fù)合合金材料的加工制作當(dāng)中，這就給我國(guó)焊接技術(shù)帶來(lái)了新的發(fā)展空間和挑戰(zhàn)。目前，人們對(duì)金屬材料進(jìn)行焊接加工的過(guò)程中，藥芯焊絲技術(shù)在其中有著十分重要的作用，和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)藥芯焊絲制造技術(shù)還有一定的差距。

（5）高能束流焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。激光技術(shù)在焊接產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，特別是激光束與電弧的復(fù)合，推動(dòng)了高能束流焊接技術(shù)的飛速發(fā)展。借助于新型激光器的應(yīng)用，如百瓦級(jí)激光能量與電弧復(fù)合技術(shù)，對(duì)于薄板焊接具有較好的效果，千瓦級(jí)激光能量與電弧復(fù)合技術(shù)，能夠充分發(fā)揮激光與電弧的性能優(yōu)勢(shì)，對(duì)于高強(qiáng)鋼、鋁合金、鎂合金等材料具有較好的焊接效果。

4　我國(guó)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)微電子技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。特別是數(shù)控技術(shù)、信息處理技術(shù)和柔性制造技術(shù)等單元技術(shù)的引入，促進(jìn)了焊接自動(dòng)化技術(shù)革命性的發(fā)展。

（1）焊接電源的可靠性和質(zhì)量穩(wěn)定性。由于焊接加工越來(lái)越向著“精細(xì)化”加工方向發(fā)展，因此，需要提高焊接電源的可靠性和質(zhì)量穩(wěn)定性。這就要求開(kāi)發(fā)研制具有調(diào)節(jié)電弧運(yùn)動(dòng)、送絲和焊槍姿態(tài)，能探測(cè)焊縫溫度場(chǎng)、熔池狀態(tài)、熔透情況，適時(shí)提供焊接規(guī)范參數(shù)的高性能焊機(jī)，并應(yīng)積極開(kāi)發(fā)焊接過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。

（2）尋求解決制約焊接新材料的途徑。開(kāi)發(fā)焊接新材料主要是從材料研制和焊接科技兩方面來(lái)入手。先進(jìn)的新材料對(duì)于焊接技術(shù)來(lái)說(shuō)不一定是好的，它的性能和可焊接性都是需要重新估量的，而往往材料的高性能和其可焊接性都是相互矛盾的。鑒于此種情況，為解決此矛盾，材料研究工程師需要和焊接行業(yè)工程師密切聯(lián)系與合作，將新型材料納入到焊接材料中去，使焊接產(chǎn)品質(zhì)量更好，焊接效率更高，焊接領(lǐng)域整體發(fā)展水平更上一層樓。

（3）新型的焊接技術(shù)多元化。傳統(tǒng)的焊接技術(shù)已不能滿足鋼鐵的成形和加工，新型焊接技術(shù)不斷涌現(xiàn)，電阻焊、多電弧同熔池焊接、螺柱焊、磁控焊接等新型焊接技術(shù)將不斷發(fā)展。

（4）網(wǎng)絡(luò)化?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了焊接自動(dòng)化系統(tǒng)管控一體化技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、遠(yuǎn)程通信技術(shù)等，將生產(chǎn)管理和焊接過(guò)程自動(dòng)控制一體化，實(shí)現(xiàn)脫機(jī)編程，遠(yuǎn)程監(jiān)控、診斷和檢修。

（5）智能化。焊接技術(shù)的自動(dòng)化與智能化已經(jīng)成為未來(lái)焊接產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，將現(xiàn)今的傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于焊接自動(dòng)化系統(tǒng)中，使其能夠在各種復(fù)雜環(huán)境變化的焊接工況下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的自動(dòng)焊接。

（6）柔性化。在未來(lái)的研究中，將各種光、機(jī)、電技術(shù)與焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)焊接的精確化和柔性化。大型自動(dòng)化焊接裝備或生產(chǎn)線的一次投資相對(duì)較高，在設(shè)計(jì)這種焊接裝備時(shí)必須考慮柔性化，形成柔性制造系統(tǒng)，以充分發(fā)揮裝備的效能，滿足同類(lèi)產(chǎn)品不同規(guī)格工件的生產(chǎn)需要。

（7）集成化。焊接自動(dòng)化系統(tǒng)的集成化技術(shù)包括硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)集成、功能集成和控制技術(shù)集成。集成系統(tǒng)中物質(zhì)流和信息流是其重要的組成部分，促進(jìn)其有機(jī)地結(jié)合，可大大降低信息量和實(shí)時(shí)控制的要求?，F(xiàn)代焊接自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)都采用模塊化的設(shè)計(jì)，根據(jù)不同用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)功能的要求，進(jìn)行模塊化組合。

5　結(jié)語(yǔ)

焊接技術(shù)的快速發(fā)展，可以推動(dòng)制造工業(yè)的發(fā)展，為此，需要對(duì)焊接技術(shù)給予高度重視，要進(jìn)一步加大對(duì)焊接技術(shù)的研發(fā)力度，開(kāi)發(fā)適合現(xiàn)代化發(fā)展的新型焊接技術(shù)、方法及設(shè)備等，不斷提高我國(guó)焊接技術(shù)水平，有效地促進(jìn)我國(guó)制造行業(yè)的快速發(fā)展，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

［1］黃建平，黃永平，肖延江.論我國(guó)焊接行業(yè)的現(xiàn)狀［J］.科技與企業(yè)，2012，（1）.

［2］車(chē)廣.現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及展望［J］.中文信息，2014，（6）.

［3］李孟良，王海強(qiáng).自動(dòng)焊接技術(shù)研究［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，（25）.

Current Status and Trend of Welding Technology in China

ZHAO Zhi-feng
（Yiyang Vocational and Technical College，Yiyan，Hunan 413049，China）

Welding technology is one of the most commonly used materials forming and processing technology in modern manufacturing industry.Welding technology is the base of modern manufacturing industry.The level of welding technology is a direct embodiment of a country's industrial level.This paper analyzes briefly the current status and future development trend of welding technology in China.

welding technology；current status；development trend

TG40

A

2095-980X（2016）07-0023-02

2016-07-16

趙志鋒（1977-），男，主要從事機(jī)械方面課程的教學(xué)工作。