劉嘉偉

摘要：機(jī)械焊接技術(shù)在科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展的時(shí)代有各種各樣的新技術(shù)，本文主要介紹了電子束焊接、激光焊、攪拌摩擦焊、電渣焊、等離子弧焊、超聲波焊接、爆炸焊接和機(jī)器人焊接技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以提高焊接機(jī)械制造業(yè)的水平。

關(guān)鍵詞：機(jī)械焊接;焊接技術(shù)

21世紀(jì)以來(lái)，科技作為生產(chǎn)力的主要推動(dòng)者，其影響漸漸波及至機(jī)械制造業(yè)中。從而催生出眾多機(jī)械制造工藝，在這些工藝中，焊接技術(shù)的發(fā)展最為明顯。

1機(jī)械焊接

焊接是一種金屬加工工藝，它被廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造、汽車(chē)制造等現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中。近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步，新型焊接技術(shù)也不斷發(fā)展和提高。

2機(jī)械焊接技術(shù)

2.1電子束焊接

電子束焊接最早在德國(guó)使用，后來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)。與傳統(tǒng)焊接工藝相比，具有能量密度高、熱變形小、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

電子束焊接的工作原理如下：電子槍內(nèi)聚集的電子束被用來(lái)轟擊工件的接頭。在轟擊過(guò)程中，機(jī)械能被轉(zhuǎn)化為熱能，即動(dòng)能被轉(zhuǎn)化為熱能。這就產(chǎn)生了焊接所需的熱源，用于完成焊接工作。

電子束焊接以前主要應(yīng)用于國(guó)防和軍工領(lǐng)域。近年來(lái)，這種焊接技術(shù)開(kāi)始在民用工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。例如，汽車(chē)工業(yè)的齒輪，電站的鍋爐等等。

2.2激光焊接技術(shù)

激光焊接技術(shù)是激光加工技術(shù)中的重要部分，它是一種高能束的熱傳導(dǎo)性技術(shù)。與傳統(tǒng)的焊接工藝相比，激光焊接技術(shù)更加快捷方便，同時(shí)焊接的質(zhì)量和穩(wěn)定性更高，工件產(chǎn)生變形的可能也小，因此被大量投入工業(yè)生產(chǎn)。

激光焊接技術(shù)主要是利用拋物鏡或者凸透鏡匯集周?chē)臒崃?，這時(shí)的激光就是一個(gè)高溫度的熱源，將其應(yīng)用于工件接縫的表面，能夠起到焊接的作用。根據(jù)工件的不同，激光焊接的方式也有所不同，常用的激光焊接方式是傳導(dǎo)焊接和小孔焊接兩種。

在航天航空工業(yè)中，經(jīng)常會(huì)利用激光焊接技術(shù)來(lái)進(jìn)行工件的修復(fù);在汽車(chē)制造領(lǐng)域，激光焊接技術(shù)被廣泛應(yīng)用于散熱器、傳動(dòng)軸等零部件的制造中。隨著激光加工技術(shù)的不斷發(fā)展，激光焊接技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域必然還會(huì)擴(kuò)大。

2.3攪拌摩擦焊接技術(shù)

攪拌摩擦焊接技術(shù)，顧名思義就是利用摩擦力產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接，這就決定了它的使用范圍，即低熔點(diǎn)的金屬焊接。這種焊接技術(shù)的自動(dòng)化水平更高，接頭的質(zhì)量和穩(wěn)定性更好，并且節(jié)能低碳。

在攪拌摩擦焊接過(guò)程中，攪拌針插入到焊接，金屬摩擦熱的利用，讓它呈現(xiàn)出塑料，和金屬會(huì)形成旋轉(zhuǎn)腔，攪拌針的不斷前進(jìn)，旋轉(zhuǎn)腔和形狀的金屬相反的方向移動(dòng)，冷卻后，金屬焊接裂紋密度較高。

攪拌焊接技術(shù)主要應(yīng)用于造船、航天、建筑、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。在造船工業(yè)中，主要用于甲板和船首部位的焊接。在航空航天工業(yè)中，飛機(jī)的機(jī)身、油箱都會(huì)用到它;在交通工具領(lǐng)域，列車(chē)和高速列車(chē)的車(chē)體和交換器在旱季采用攪拌摩擦焊接技術(shù)。

2.4電渣焊接技術(shù)

電渣焊接技術(shù)是一種利用電阻熱進(jìn)行焊接的技術(shù)。它能夠一次性焊接鋼材、鐵基金屬等質(zhì)地較厚的工件，同時(shí)生產(chǎn)成本也較低，焊接質(zhì)量較好。

電渣焊接技術(shù)依據(jù)的原理是：把電熱組作為一種熱源，用來(lái)熔化金屬和木材，之后冷卻凝固，使各金屬原子之間相互連接。常用的電渣焊技術(shù)主要有熔嘴、非熔嘴電渣焊技術(shù)，絲極電渣焊技術(shù)，板級(jí)電渣焊技術(shù)等。

電渣焊技術(shù)主要被應(yīng)用于一些特殊的地方或行業(yè)，比如鐵路各個(gè)站點(diǎn)的焊接;鼓風(fēng)爐殼等厚壁容器的焊接等等。

2.5等離子弧焊接技術(shù)

等離子弧焊接技術(shù)是一種基于等離子弧切割工業(yè)的新型焊接技術(shù)。它是一種較為及其精密的焊接技術(shù)。

等離子弧焊接技術(shù)準(zhǔn)確地說(shuō)應(yīng)該是“壓縮電弧焊接”，它是焊炬將整個(gè)電弧進(jìn)行最大限度的壓縮，促使其中的等離子效應(yīng)加劇，之后電弧就變成了一個(gè)具有穩(wěn)定性、單向性的強(qiáng)大射流熱源，溫度高達(dá)16000K～33000K，然后可以直接進(jìn)行金屬的焊接。通常企業(yè)較為常用的等離子弧主要是轉(zhuǎn)移型的和非轉(zhuǎn)移型兩種。

2.6超聲波焊接技術(shù)

超聲波焊接技術(shù)主要是進(jìn)行熱塑性塑料制品焊接的高科技技術(shù)，這種技術(shù)焊接出來(lái)的塑料制品檔次和質(zhì)地較高，同時(shí)生產(chǎn)的成本和效率也就高。

在超聲波進(jìn)行焊接的過(guò)程中，發(fā)生器會(huì)釋放出20KHz或者15KHz具有高壓性、高頻性的信號(hào)，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可以將這種信號(hào)轉(zhuǎn)化為一種高頻的機(jī)械振動(dòng)，用于塑料品的工件中。然后通過(guò)摩擦力是接口的溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到工件的熔點(diǎn)時(shí)，工件會(huì)自動(dòng)融化來(lái)填充接口處的縫隙。冷卻定型以后，整個(gè)焊接工藝就順利完成。

超聲波焊接技術(shù)因?yàn)槠浔旧淼奶匦裕栽谒芰掀芳庸ば袠I(yè)中應(yīng)用較為廣泛，而在機(jī)械類(lèi)加工工業(yè)中，應(yīng)用較少。

2.7爆炸焊接技術(shù)

自1944年Carl提出爆炸焊接技術(shù)之后，美國(guó)、日本、德國(guó)等先后對(duì)其進(jìn)行了研究。時(shí)至今日，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。

爆炸焊接技術(shù)熱源的主要來(lái)源是炸藥爆炸時(shí)，產(chǎn)生的強(qiáng)大能量。這種能量能夠是金屬物質(zhì)熔化變形，之后重新進(jìn)行各個(gè)原子之間的組合，冷卻之后增加焊接的穩(wěn)定性。它是一門(mén)危險(xiǎn)性較高、科技和人員要求也較高的焊接技術(shù)。

爆炸焊接技術(shù)由于在焊接的過(guò)程中，需要大量炸藥做引，故而存在著安全隱患。一般的民用企業(yè)因?yàn)橘Y金或者技術(shù)的缺乏，安全措施不足，通常不會(huì)采用這種技術(shù)。所以爆炸焊接技術(shù)主要應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)（化工、石油、造船、航空航天）和軍工工業(yè)（軍事、核工業(yè)）等。

2.8機(jī)器人焊接技術(shù)

機(jī)器人技術(shù)實(shí)際上是在焊接自動(dòng)化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它在20世紀(jì)末首次應(yīng)用于焊接技術(shù)。近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)訂單數(shù)量和交易量不斷增加，生產(chǎn)線(xiàn)不斷擴(kuò)大，機(jī)器焊接技術(shù)已成為自動(dòng)焊接領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)。

機(jī)器人焊接技術(shù)是一門(mén)集機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)編程和物理力學(xué)為一體的綜合性學(xué)科。要使用這項(xiàng)技術(shù)，首先要構(gòu)建一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器人，然后編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序來(lái)計(jì)算參數(shù)并將其安裝到機(jī)器人的大腦中。完成這一系列工作后，機(jī)器人就可以按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行焊接。

機(jī)器人焊接技術(shù)的發(fā)展至今還不太成熟，故而各種行業(yè)的使用都比較少。

作為加工制造行業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)，焊接技術(shù)和工藝的不斷創(chuàng)新，不僅能夠促進(jìn)其自身的發(fā)展，也能夠促進(jìn)整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展壯大。