戴為志

中國工程建設(shè)焊接協(xié)會 北京 100082

有專家斷言：鋼結(jié)構(gòu)焊接工程的母材升級，必然推動焊接工藝的革命，推動焊接的技術(shù)進步。從鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展的總體形勢上看，這個判斷是正確的。對此，筆者有極其深刻的體會。

創(chuàng)刊70周年、與時俱進的《金屬加工》雜志，對于焊接技術(shù)發(fā)展與新技術(shù)、新裝備的推廣應(yīng)用，起到了舉足輕重的作用，在歷史的長河中留下了點點星光。

我記憶中“碳弧氣刨技術(shù)”的誕生

20世紀60年代末70年代初，在我國重點建設(shè)的攀枝花鋼鐵基地，迎來了我國焊接技術(shù)上的第一次革命。由于攀鋼采用了當時我國最先進的純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼新技術(shù)，因此必需制作安裝10個氧氣儲罐，一個氮氣儲罐；材質(zhì)均為16Mn，其中氧氣儲罐直徑為6.8m，厚度為32mm，氮氣儲罐直徑為11m。這在當時屬于全國規(guī)模最大，時間最早，難度最高的壓力容器安裝與焊接工程。

由于當時攀技花基地在全國范圍內(nèi)率先采用16Mn代替Q235，所以我們原有的技術(shù)和觀念不能滿足要求，這在攀枝花鋼鐵基地工程中引起了一片混亂。筆者作為這個項目的帶頭人，要解決的第一個難題，就是16Mn鋼焊接開裂問題。通過不斷摸索與試驗，我們采用了堿性低氫型焊條（J507）代替了酸性J422焊條，采用直流焊機（AX-500）代替了交流焊機，并在焊接工藝上進行了改進，對厚度30mm以上的板結(jié)構(gòu)采取了預(yù)熱措施。最終，我們攻克了16Mn鋼焊接開裂的技術(shù)難題。

然而，沒過多久，另一個難題突然而至。由于氧氣儲罐壁厚達32mm，焊縫實現(xiàn)全熔透十分困難，經(jīng)UT檢測焊縫中的缺陷產(chǎn)生在X形坡口的中間，如果能夠消除這些缺陷，焊縫就是標準的全熔透，進而就能達到設(shè)計要求。

據(jù)以往經(jīng)驗得知，焊完一邊之后要刨除焊根才能實現(xiàn)無缺陷的全熔透焊縫；于是，我們采用了機械刨根的工藝，用風(fēng)動機械刨除焊根。刨根之后雖然實現(xiàn)了全熔透，但效果不好，焊縫仍有部分缺陷產(chǎn)生，而且效率極低。

正當我們無計可施之時，筆者得到幾張很舊的雜志紙張，上面的內(nèi)容是介紹一種可以應(yīng)用電弧熔化原理和壓縮空氣配合來實現(xiàn)刨根工藝的技術(shù)總結(jié)。然而這本雜志正是《機械工人》（現(xiàn)已更名為《金屬加工》）。這個資料不僅僅介紹了碳弧氣刨的原理，而且還介紹了碳弧氣刨槍的圖樣，這組圖是非常正規(guī)的機械制圖，圖形、公差配合及尺寸標注十分準確。見到如此及時寶貴的資料，我們立即制作碳弧氣刨槍，攻克了氣刨工藝。碳弧氣刨試驗的成功，保證了儲罐安裝與焊接工作的順利完成。

高強鋼焊接技術(shù)的推廣應(yīng)用

如果說16Mn代替Q235鋼是焊接技術(shù)的第一次革命，那么，奧運會國家體育場 “鳥巢”采用Q460高強鋼就是第二次革命。“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)焊接工程為人們提供和闡述了新鋼種焊接性試驗的創(chuàng)新點以及焊接新工藝。以Q460E-Z35新鋼種焊接性試驗研究（該項技術(shù)獲得北京市科技進步二等獎）為核心，展示了新鋼種焊接性的創(chuàng)新點以及焊接新工藝，為建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程采用類似新鋼種提供了詳細的技術(shù)參考，縮短了建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大規(guī)模推廣應(yīng)用高強鋼的時間。

隨后，現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程大規(guī)模采用了Q390、Q420以上的高強鋼，有的甚至達到了工程總體用鋼的40%以上，鋼結(jié)構(gòu)工程正在向大型化和高參數(shù)方向發(fā)展；鋼板的強度越來越高，厚度越來越大，種類越來越多，技術(shù)條件要求也越來越嚴格。但在2008-2014年間，掌握高強鋼焊接技術(shù)的單位和個人很少，高強鋼的推廣工作難度很大，最典型的是在推行“多層多道錯位焊接技術(shù)”時阻力很大，人們對“減少和取消碳弧氣刨”的觀點不理解，對強調(diào)高強鋼焊接一次合格率100%也不理解；很多單位仍然按照落后的、錯誤的技術(shù)進行鋼結(jié)構(gòu)高強鋼的焊接，這是潛在的隱患，十分危險。

然而就在2014年，《金屬加工》雜志針對我國高強鋼焊接的現(xiàn)狀，適時組織召開了“中三角”焊接發(fā)展論壇，參會人員針對焊接高強鋼的各種技術(shù)和觀點進行交流，提高了大家對高強鋼的認識。不僅如此，《金屬加工》雜志還組織專家、湖北省職工焊接技術(shù)協(xié)會領(lǐng)導(dǎo)及部分參會人員深入到中建三局鋼結(jié)構(gòu)分公司、湖北精工鋼結(jié)構(gòu)有限公司的生產(chǎn)一線，同這些單位的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員進行交流，并針對企業(yè)中高強鋼焊接的各種問題進行答疑，由于該活動效果顯著，因此受到了各方好評。

結(jié)束語

我們今天面對著這樣一個事實：焊接已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的熱加工技藝發(fā)展到了集材料、冶金、電弧研究技術(shù)、結(jié)構(gòu)、力學(xué)及電子等多門類科學(xué)為一體的工程工藝學(xué)科。而且，隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和進步，不斷有新的知識融合在焊接之中。《金屬加工》雜志在焊接領(lǐng)域顯示出足夠的專業(yè)敏感性，策劃了很多關(guān)于自動化、智能化、高效率的焊接工藝的內(nèi)容，效果顯著。