張春嬌

摘 要：在我國機械焊接的領域中，由于焊接件以及被焊接件的材質以及形式在不斷的變化過程中，導致了我國傳統(tǒng)形式水上的焊接技術，雖然仍然在應用，但是已經越來越不適應新材料的焊接要求，因此我國的焊接領域在不斷的進行焊接技術的創(chuàng)新和發(fā)展。本文先分析電子束焊接技術的特點及分類，其次探討現(xiàn)代焊接技術中的電子束焊接技術。

關鍵詞：現(xiàn)代；焊接；技術；電子束焊接

1 前言

就我國現(xiàn)階段的工業(yè)化發(fā)展情況來說，焊接廣泛應用于多種材料的連接，而隨著高新技術的不斷發(fā)展，原來的傳統(tǒng)焊接方式也轉化為激光、電子束焊等先進的焊接技術?？梢哉f，無論是在建筑行業(yè)，還是車輛、機械、醫(yī)療設備等方面，離開焊接技術是根本無法運轉的。而隨著與國外交流的增多，現(xiàn)代焊接技術已經有了異種材料的非金屬材料的連接技術，而在產品表面設計方面也有了更好的創(chuàng)新制作方法，可以說，焊接技術的發(fā)展前景是非常光明的，焊接技術的未來充滿了希望。

2 電子束焊接技術的特點及分類

2.1 電子束焊接技術的特點

電子束焊接技術主要就是利用電子束的高能量，將電子束進行集中控制，達到焊接材料的焊接目的。電子束焊接技術在形成機理上同一般形式上的焊接技術有非常大的區(qū)別。在應用電子束焊接技術進行焊接操作的過程中，首先我們要通過高壓焊接加速專用裝置的作用形成具有高功率效能的電子束；其次是有效的利用磁透鏡的作用找到焊接焦點，在電子束焊接的過程中，電子束的動能能夠有效的轉化為焊接熱能，這樣就能夠高質量的達到焊接材料需要的焊接要求。在電子束焊接技術應用的過程中，電子束的焊接特點有以下幾點，由于電子束的焊接能力較大，這樣就會讓焊接操作在較短的時間內完成，提升了焊接的工作效率。又因為電子束焊接技術在應用的過程中具有較小的受熱區(qū)間，因此在焊接的過程中具有非常小的焊接變形[1]。除了上述電子束焊接技術的優(yōu)點，電子束焊接技術在應用的過程中還有一些缺點存在，首先就是電子束焊接在應用的過程中前期準備較為復雜，加工成本需求很大。電子束焊接技術在應用的過程中對于接頭焊接裝配的精度要求非常高；電子束焊接技術的應用環(huán)境為真空環(huán)境，因此對于焊接的工作環(huán)境要求較高，有很大的限制[2]。每一次電子束焊接都需要進行真空處理；由于電子束焊機技術在應用的過程中冷卻的速度較快，因此容易導致焊接材料的焊接缺陷，同時在電子束焊接技術應用的過程中還容易受到外在磁場的影響，影響焊接的質量。我們在應用電子束焊接技術進行焊接操作的時候，要針對不同的材料特性，科學的選擇焊接速度，保障焊接速度能夠在一個合理的焊接操作以及焊接質量保障之內，控制電子束焊接的焊接質量。

2.2 電子束焊接技術的分類

電子束焊接技術的主要分類。由于電子束焊接技術對于焊接環(huán)境的要求較高，因此我們在實際的焊接工作進行的過程中，根據(jù)真空度的實際差異，將電子束焊接技術分為三個主要類型，首先是非真空環(huán)境下的電子束焊接技術，其次是低真空環(huán)境下的電子束焊接技術，最后是高真空環(huán)境下的焊接技術。在這三種電子束焊接技術中，低真空環(huán)境下的電子束焊接技術由于其施工成本低，焊接效率高，因此在電子束焊接技術應用的過程中，應用較為廣泛。當對焊接質量要求較高時，我們會使用高真空狀態(tài)下的電子束焊接技術來進行焊接材料的焊接操作。

3 現(xiàn)代焊接技術的電子焊接技術

3.1 磁控焊接技術

磁控焊接技術屬于新興的焊接技術。它主要是通過磁場來實現(xiàn)焊接。它的投入成本非常低、裝置也比較簡單、耗能非常少、效益比較好。通過常年對磁控焊接技術的研究發(fā)現(xiàn)了磁控對電弧焊電弧狀態(tài)的影響。外加磁場對焊接母材的熔化與焊縫的成形有非常大的影響。利用電磁攪拌技術能夠改變金屬結晶過程中的熱量傳遞過程，進而使結晶方向發(fā)生變化。通過組織的細化作用，能夠使焊縫的一些力學特點提升的更加明顯。除此之外還能降低焊接過程中缺陷的敏感性。鑒于磁控焊接技術的優(yōu)點，這必定是其中的發(fā)展方向之一[3]。

3.2 低溫焊接技術

由于我國地理環(huán)境的特殊位置，冬季寒冷時節(jié)持續(xù)時間相對較長，這就考驗著低溫環(huán)境下焊接技術的性能。近些年來，各個相關學術組織都在積極的解決應對冬季低溫焊接的問題以及施工的臨界溫度的取值問題。例如我國在冬季完成了“鳥巢”萬噸級以上的剛結構件的焊接工作。冬季進行焊接作業(yè)時影響焊接的因素主要有操作員的工藝水平、焊機的效率、材料的性能、焊法的熟練程度以及環(huán)境的作用。僅僅考慮這些因素中的某一項或某兩項是不全面的，是無法做出正確評價的。綜合考慮這些因素的影響，“鳥巢”在低溫作業(yè)環(huán)境下取得了顯著成果，并以此確定了低溫焊接的臨界溫度為150°C。低溫焊接能夠縮短工期，為企業(yè)帶來巨大的經濟效益[4]。由“鳥巢”焊接任務中獲得的低溫焊接經驗技術必將應用于實踐。

3.3 建立合理的焊工資格認證體系

現(xiàn)代鋼結構件的焊接過程具有工程量復雜、焊接對象多樣化、施工環(huán)境多變、市場競爭白熾化等特點。進行焊接作業(yè)時涉及到焊接工藝的編寫、工程技術參數(shù)的評定、焊接件的檢修等多種情況。除此之外，焊接過程的焊接點比較多、焊接面比較廣、戰(zhàn)線比較長。因此，這就對焊接人員的技術提出了嚴格的要求。使其發(fā)揮聰明才智和自主創(chuàng)造性向管理人員提出了巨大的挑戰(zhàn)。培養(yǎng)焊接技術方面的專業(yè)性應用人才具有重要的現(xiàn)實意義。這就要求社會機構各方面建立完善的焊工資格認證體系。認真的培養(yǎng)焊工人才，同時加強焊工的資格認證對我國的焊工人才培養(yǎng)是一個正確的人才培養(yǎng)模式。同時這也是社會發(fā)展的必然趨勢[5]。這種制度的建立在一定程度上能夠促進焊接技術的迅速發(fā)展、提高焊接工藝的整體水平。

3.4 電子焊接技術將被激光焊接取代

激光束經過聚焦后，激光焦點處的能量密度高達10—100W/cm并且加熱的范圍甚至小于1mm。如果將此技術應用于焊接方面，那將會給焊接工業(yè)帶來巨大的變革。一方面可以提高焊接的速度，另一方面還可以減小接頭處的變形以及減小應力集中。激光焊接術達到的焊接精度比較高，是比較理想的焊接技術。激光焊接的一個顯著特點是可以進行長距離的焊接，因為激光具有直線傳播的特點。除此之外與電子束相比較而言，激光束的優(yōu)勢顯而易見。第一，激光焊接不需要真空環(huán)境，節(jié)約了設備上的成本投入；第二，激光束不會產生X射線，對人體不會造成傷害，不需要專門的防護用具；第三，激光焊接的生產效率比較高。因此，激光束在不久的將來應該會取代電子束成為焊接主流技術。

4 結語

在我國仍處于工業(yè)占主導行業(yè)的狀況下，現(xiàn)代焊接技術對于工業(yè)的推動發(fā)展作用是不言而喻的。隨著經濟技術的發(fā)展，越來越多的研究者和科學家將重點放在了探究焊接新材料的角度上，這對于我們現(xiàn)今焊接行業(yè)的現(xiàn)狀來說是非常值得期待的，是尚未深入接觸過的領域，若是能在新材料上取得讓國內外矚目的研究成果，這將是焊接領域幾十年來的一場革命。

參考文獻：

[1] 譚毅，游小剛，李佳艷，石爽.電子束技術在高溫合金中的應用[J].材料工程，2015（12）：101～112.

[2] 石鑫.現(xiàn)代航空發(fā)動機整體葉盤及其制造技術[J].科技展望，2016（4）：55.

[3] 趙博，李國元，許廣興.鈦合金焊接技術在飛機制造中的應用和展望[J].航空制造技術，2013（16）：122～125.

[4] 楊紹斌，王陽，沈丁，董偉，王峰.有色合金電子束焊接的發(fā)展狀況[J].材料導報，2014（17）：60～63+68.

[5] 王廣成.焊接技術在汽輪機隔板制造中的應用[J].機械工程師，2015（6）：226～227.