. 国内外概况
焊接技术是重型机械金属结构设备制造与安装施工的关键工艺技术之一，在工业发达国家重型机械制造业中得到广泛应用。发展至今，我国的重型机械焊接技术与美国（如P&H公司等）、德国（如西马克公司等）、法国（如奥钢联公司等）、日本（如三菱重工、小松株式会社等）等发达国家间存在很大的差距。目前，这些国家及地区采用焊接结构件的比例日趋增大，其中自动化、机械化的气体保护焊及多丝埋弧焊等高效焊接工艺方法消耗的焊接金属材料约占全部焊材总量的50~70%，其焊接生产采用机械化、自动化、高效的焊接工艺方法，带来焊接生产效率高、焊接质量好的效果，国际竞争力强。
在我国重型机械金属结构行业，气体保护焊、双丝埋弧自动焊、龙门焊机、电渣焊等高效焊接工艺方法在大型金属结构制造企业中的应用日趋增多，高效焊接方法完成的金属结构件已占其总重量的50~80%左右，在中小型企业中，CO2气体保护实芯焊丝、埋弧自动焊等方法也得到一定应用。但总体来说，我国重型机械制造中劳动工资低廉的优势正在被生产效率低下、质量成本高昂的巨大差距所抵消，这应引起我们的足够重视。
2. 产品情况
重型机械金属结构行业主要为国家大型骨干企业和国家重点工程项目提供重型机械装备。行业制造骨干企业如重型机械集团有限公司、第二重型机械集团有限公司、太原重型机械集团有限公司、大连重工·起重机集团有限公司、中信重型机械有限公司、郑州煤机厂、北京煤机厂、上海振华港口机械公司、齐齐哈尔第二机床厂等，主要制造大型桥式和门式起重机、4~35m3机械式挖掘机、1~6m3液压挖掘机、大型加压气化炉、加氢反应器、大型舞台设备、航天发射塔架、焦炉机械设备、螺旋焊管设备以及大型减速机、提升机、堆取料机、轧钢锻压设备、氧气瓶压机、水泥设备、粉磨、破碎机械、水利、工程机械、液压支柱、港口机械及环保设备等大型设备。
3. 重型机械金属结构行业用钢
长期以来，我国重型机械金属结构行业大多采用国内外成熟钢种，如Q235系列碳素钢，Q345、Q390系列低合金钢，20g、16MnR压力容器用钢等。近年来，随着国家重点工程的发展和产品结构的调整，焊接用钢的种类品种大幅度提高。常用钢板包括：Q235、Q345、Q390、20、35、45、15Mo3、15CrMo、13MnNiMoNbR、Wel-ten80C、A633D、16MnR、20g、15MnVR等；常用不锈钢板有：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13、3Cr13等；常用铝板有硬铝及铝合金板等；常用锻件有25、35、45、40Cr、42CrMo、40CrNiMo、40CrNi2Mo、20MnMo、42CrMnMo、34CrNi3Mo等。板厚一般在1~300mm之间。
随着钢材种类和品种的不断增多，焊接件的年产量大幅度提高。据不完全统计，2005年齐齐哈尔第二机床厂焊接件年产量约为1万吨；第二重型机械集团有限公司约为3万吨；太原重型机械集团有限公司为约5万吨；中信重型机械有限公司突破5万吨；上海振华港口机械公司焊接件年产量高达20万吨左右。焊接结构件以其独特的优势，已取代了铆接结构，替代了铸造结构，成为重型机械行业金属结构设备的主导结构。
4. 焊接工艺方法
重型机械金属结构行业开始起步一般采用手工电弧焊工艺方法。20世纪50年代开始使用埋弧自动焊和电渣焊工艺方法，主要用于一些厚板对接、工型梁及筒体焊接。近年来，一些大型企业通过技术改造，相继应用双丝埋弧焊、双丝窄间隙埋弧自动焊、龙门式焊机、轧辊埋弧堆焊等先进的焊接工艺方法，以满足产品制造技术要求。
随着我国大型骨干企业焊接技术改造，气体保护焊工艺方法在重型机械金属结构行业得到广泛的应用。可以说气体保护焊工艺方法伴随着重型机械金属结构行业焊接技术的发展而壮大。在我国八十年代后期，为满足国家重点工程大型机械技术装备制造要求，引进国外先进的焊接技术和设备，对大型骨干重型机械企业进行技术改造，我国大型重型机械金属结构制造企业通过与美国、德国、日本等国家的跨国公司合作制造大型金属结构，批量购买国外气体保护焊设备、焊材等器材，并进行焊工培训。我国借助国外气体保护焊成熟技术和生产工艺，形成了我国大型金属结构行业以气体保护焊为主的生产能力，从根本上改变了重型机械金属结构行业的制造技术水平，推动了我国气体保护焊技术的发展。90年代初至今的近十几年时间，以届“全国CO2焊接技术推广应用交流会”为契机，我国又分别于2001年和2004年连续举行两届全国CO2焊接技术推广应用交流会，气体保护焊技术在重型机械金属结构行业中推广应用工作持续、稳定、蓬勃发展，气体保护焊技术开发应用能力增强，应用工作从大型机械企业推广到中小企业，而大型重型机械企业的气体保护焊应用也从合作制造产品的生产，推广到普通产品的生产中。气体保护焊设备、焊材、辅件基本实现国内供给，逐渐形成了我国气体保护焊产业。
5. 焊接设备
重型机械金属结构行业采用焊接设备一般要求具有以下性能：电源暂载率高，大电流，工作时间长，施焊位置与电源之间的距离长，采用遥控调节规范参数，送丝机构及二次电缆重量轻，利于移动，可移动部分的联结必须牢固可靠等。
5.1 手工电弧焊及埋弧自动焊设备
近年来，随着企业产品结构的调整和技术改造，我国重型机械金属结构行业焊接设备有一定进步，但与国外先进工业国家的同行业之间还有一定差距。行业在手工电弧焊设备方面，旋转直流焊机已全部淘汰，取而代之的是硅整流弧焊机、晶闸管弧焊机、逆变焊机，还有少量多功能焊机（如美国宝国、Lincoln，德国MESSER，成都焊研威达公司，北京时代科技等厂家），手工焊机约占焊接设备总量的10%左右。埋弧焊机已由传统的MZ-1000型向体积小、额定电流大、多丝、多功能方向发展，行业埋弧自动焊机约占焊接设备总量的10~15%左右。
5.2 气体保护焊设备
目前，气体保护焊工艺方法在重型机械金属结构产品焊接中占60~80%左右，气体保护焊设备已成为该行业的关键焊接设备。气体保护焊设备已从80年代初的日本松下进口S系列焊机发展到目前以唐山松下KR系列晶闸管焊机为主的机型。额定电流350A、500A的CO2气体保护焊机，基本实现国内组装制造，其中唐山松下公司、牡丹江OTC公司、时代集团公司、江苏双良焊接设备公司等一批企业生产的焊机都具有较好的使用功能和可靠性，并成为重型机械金属结构行业主要选择的CO2气体保护焊焊机，占有一定的数量和市场份额，从根本上改变了大批量进口CO2气体保护焊设备的状况。太原重型机械集团公司80年代初成功引进日本松下S系列气保护焊设备近100台，美国米勒公司CY-650焊机12台，近年来连续进行技术改造，先后分别购买唐山松下KRⅡ500焊机80台，欧地希CPX-500焊机35台，松下WP300 TIG焊机近10台，江苏常州市良久焊接设备公司KR-500S系列气保护焊机约10台，公司气体保护焊设备达200多台，约占焊接设备总量的80%左右；第二重型机械集团公司共有各种焊接设备236台，其中CO2气体保护焊机有133台，约占其焊接设备总量的56%；大连重工?起重集团有限公司气体保护焊焊机占其焊接设备总量的80%左右。总之，气体保护焊设备已成为行业焊接生产的主力军。
随着气保焊技术应用的飞速发展，我国气保焊焊接设备制造业的发展也取得了长足的进步，至目前常用焊接设备已立足于国内生产制造并开发出许多适应市场的新品种。其中，唐山松下产业机器机器有限公司、欧地希机电有限公司、成都焊研威达自动焊接设备有限公司、常州市良久电气设备有限公司、上海沪通电焊机厂、北京时代科技股份有限公司等焊接设备生产厂家的机型，成为行业主要选择的对象，并占有一定数量和市场份额，使我国焊接设备多种类并存，构成日趋合理，不断满足焊接生产的需求。
5.3 焊接专业设备
由于重型机械金属结构行业产品为单件小批量，焊接结构件形状复杂、重量大的特点，再加上焊接专业设备设计与制造水平的关系，目前虽有一些企业使用焊接专用设备、焊接机器人工作站等，但总体规模和应用数量比较小。80年代后期，太原重型机械集团公司应用哈尔滨焊接研究所研制的HSS-2500W型双丝窄间隙埋弧焊机，解决厚壁筒体的产品焊接。该设备具有可预置焊接参数，焊接电流、电压实现闭环控制，并带有高度和横向自动跟踪传感器，对环焊缝的焊接实现自动焊接。系统配备大型焊接操作架，焊机为美国Lincoln公司IDEALARC、DC-100和美国miller公司summit ARC1000，机头上的两根焊丝一根为弯丝，一根为直丝，其焊接效率比单丝窄间隙埋弧焊提高60%，每小时熔化焊丝达8~12kg，焊接工件的最小直径为600mm，厚度为350mm，焊缝一次合格率达90%以上，该系统在太重公司生产中得到广泛应用；太原重型机械集团公司与哈尔滨焊接研究所合作开发大型冶金起重机主梁龙门式双头自动焊机，该设备可焊工件的宽度为3m，高度为2.5m，长度50m，全机总重量11吨，两个机头都装有接触式两维自动跟踪系统，明显改善长焊缝焊接的质量与自动化水平；九十年代中期为解决航天发射塔架LY12硬铝板的焊接技术，公司从瑞典EASB公司引进A10-500优化型气体保护焊设备，该焊接系统配套有LAR500可控硅电源，MEH44SYNERGIC双驱动单板机控制送丝系统，随机贮存着48套已优化的焊接工艺参数，可供用户优选，采用该焊接设备系统，施焊LY12硬铝30多吨，其焊接质量满足航天发射塔架技术要求；此外还有大连重工·起重集团有限公司轧辊堆焊专用设备等；中信重型机械有限公司挤压辊埋弧自动堆焊等专用设备。由此可见，焊接专业设备在重型机械金属结构行业生产中发挥着其它焊接设备不可替代的作用。
6. 切割技术
近年来，重型机械金属结构行业焊接件比例逐年上升，钢板切割量大幅度增加，而切割质量的好坏将影响后继装配及焊接工序效率的提高和质量保证。全面提高切割质量、控制切割变形、提高生产效率及材料利用率已成为切割技术的关键所在。目前行业切割技术已由以前的手工、半自动氧乙炔切割全面发展为以氧丙烷大型数控切割为主，手工或半自动切割为辅的可喜局面，大型数控切割设备也基本实现国内组装制造供给。其中，昆山梅塞尔切割焊接有限公司、大连华锐重工数控设备有限公司、上海华威焊割机械有限公司、无锡市阳通机械设备有限公司、哈尔滨电机有限责任公司、济南二机床等一批企业生产的主要机型，都具有一定的使用功能和可靠性，并陆续成为行业主要选择的大型数控切割设备机型，从而逐步形成我国大型数控切割设备技术产业。现在太原重型机械集团有限公司共拥有大型梅塞尔数控切割机6台和哈电机数控切割机1台；中信重型机械公司拥有大型数控切割设备7台。
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