发展趋势

焊接技术[1]的发展趋势 1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力

提高生产率的途径有二：提高焊接熔敷率，例如三丝埋弧焊，其工艺参数分别为220A/33V、1400A40V、1100A45V。采用坡口断面小，背后设置挡板或衬垫，50~60mm的钢板可一次焊透成形，焊接速度可达到，0.4m/min以上，其熔敷率与焊条电弧焊相比在100倍以上，第二个途径则是减少坡口断面及金属熔敷，最突出的成就就是窄间隙焊接。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝、三丝进行焊接，无论接头厚度如何，均可采用对接形式，例如钢板厚度为50~300mm，间隙均可设计为13mm左右，因此所需熔敷金属量成数倍、数十倍的地降低，从而大大提高生产率。窄间焊接的主要技术关键是看如何保证两侧熔透和保证电弧中心自动跟踪并处于坡口中心线上，为此，世界各国开发出多种不同的方案，因而出现了多种窄间隙焊接法。

电子束焊，等离子焊，激光焊时，可采用对接接头，且不用开坡口，因此是更理想的间窄隙焊接法，这也是它广泛受到重视的原因之一。

开发成功的激光电弧复合焊接方法可以提高焊接速度，如5mm的钢板或铝板，焊接速度可达2~3m/min，获得好的成形和质量，焊接变形小。

2、提高准备车间的机械化，自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。

为了提高焊接结构的生产效率和质量，仅仅从焊接工艺着手有一定的局限性，因而世界各国特别重视车间的技术改造。准备车间的主要工序包括材料运输，材料表面去油，喷砂，涂保护漆；钢板划线，切割，开坡口；部件组装及点固。以上工序在现代化的工厂中均已采用机械化、自动化。其优点不仅是提高了产品的生产率，更重要的是提高了产品的质量。

3、焊接过程自动化，智能化是提高焊接质量稳定性，解决恶劣劳动条件的重要方向。

4、新兴工业的发展不断推动焊接技术的前进。

焊接技术自发明至今已有百多年历史，它几乎可以满足当前工业中一切重要产品生产制造的需要。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进。微电子工业的发展促进微型连接工艺的和设备的发展；又如陶瓷材料和复合材料的发展促进了真空钎焊、真空扩散焊。宇航技术的发展也将促进空间焊接技术的发展。

5、热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力。

焊接工艺几乎运用了世界上一切可以利用的热源，其中包括火焰、电弧、电阻、超声波、摩擦、等离子、电子束、激光束、微波等等（我司主要以弧焊、电阻焊自动化焊接设备为主），历史上每一种热源的出现，都伴有新的焊接工艺的出现。但是，至今焊接热源的开发与研究并未终止。

6、节能技术是普遍关注的问题

众所周知，焊接消耗能量甚大，以焊条电弧焊为例，每台约10KVA，埋弧焊机每台90KVA，电阻焊机可高达上千KVA，不少新技术的出现就是为了实现这一节能目标。在电阻点焊中，利用电子技术的发展，将交流点焊机改成次级整流点焊机，可以提高焊机的功率因素，减少焊机容量，1000KVA的点焊机可以降低至200KVA,而仍能达到同样的焊接效果。逆变焊机的出现是另外一个成功的例子，它可以减少焊机的重量，提高焊机的功率因率的控制性能，已广泛应用于生产。

焊接方法

焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

工业艺术

焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。

艺术创造与工艺方法，永远是密不可分的。作为一种工业技术，焊接的出现，迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面，金属在焊接热量作用下，所产生的独特美妙的变化，也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中，焊接正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术，可以作为一种相对独立的艺术形式，以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来，这是因为焊接具有艺术性。

 焊瘤

焊接，可以产生丰富的艺术创作的表现语言。焊接通常是在高温下进行的，而金属在高温下，会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形（即焊接热影响区) ；焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理；而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中，在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等这是个十分有趣的现象 ：在今天的金属艺术创作中，焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中，或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次，焊接艺术语言是独特的。

一件焊接雕塑，粗的焊缝裸露在雕塑表面，各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下，由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格，金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留，因此，在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。

雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大，从焊接工艺的牢固性来看，这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑，在这件雕塑中，下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看，不论是上半部分的文字造型，还是下半部分的肌理处理，到处有扭曲的焊接痕迹的出现，整个作品达到了整体视觉语言的统一。手工等离子切割的方法，利用切割时电流产生的热量，使切割的边缘产生热影响区，这样的话就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩了。同时，通过对焊接的规范的调节，割枪喷出的强烈气流，会在切割钢板熔化的瞬间，在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理。这种随机效果的形成过程，带有一定的偶然性，但又是在一定的焊接规范下，必然产生的现象。从尺寸的角度考虑，尺寸较大的焊接艺术壁饰，可采用半自动CO2气体保护焊，较小的可采用手工钨极氩弧焊。

如果把一幅壁饰作品，看成一幅画的话，画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理，都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝，应用不同的焊接工艺，会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同，不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色，钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说，不同的钢材，在高温受热时，会出现不同的颜色变化，即焊接热影响区的不同。另外，切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一，既可以与焊接结合使用，也可以单独使用，这完全取决于创作者的创作意图，和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来，变化的丰富可想而知。

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