高效焊接方法大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇高效焊接方法范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

随着科技的发展，现代化的焊接设备、工艺层出不穷，各种全自动、半自动、机器人焊接好像有取代手工电弧焊的趋势。其实不然，手工电弧焊以其独特的可操作性及工艺简单和焊缝质量好而在工农业生产当中应用越来越广泛，从而不可能被淘汰或被取代，正如机械手永远淘汰不了人手一样。如何提高在校中职学生的综合焊接水平是各中职学校焊接专业亟待解决的问题。

在实际教学过程中，我可采取以下方法提高中职学校焊接专业学生的焊接综合水平：一、焊接基本理论的学习；二、操作基本功的训练；三、安全意识的养成与培养。这几项不分彼此，没有孰轻孰重之分，要求都一样严格。理由是：不懂理论的电焊 操作水平永远也提不高；不懂安全操作的电焊工，操作水平再高，一旦出事，后果不堪设想。

实际教学中，我积累了一定的经验，取得了不错的成绩，下面予以总结，与大家共享。

一、焊接基本理论的学习

怎样才能让学生对枯燥的焊接理论感兴趣，同时又能让学生主动从书本上做笔记、主动摘抄自己所需要的焊接理论知识呢？在这个项目的提高上我的做法是：先实践，再理论。也就是在实训过程中提出问题，然后再让同学们从书上自己找到答案并做笔记，这种非被动学习比被动学习效果会好很多。指导教师在提出问题的时候一定要注意提出问题的质量，不要太难，也不要太偏，要能激起学生的学习欲望，要言简意赅。例如：在讲授焊接安全的实训课上，我们让指导教师准备一块猪皮，当指导教师焊完一段焊缝后停下，提出问题让大家想一下：“焊接过程中可能对人造成伤害的因素有哪些？”很多同学根据自己的观察会说出的有害因素有刺眼的弧光、烟尘、飞溅的铁水、触电等，很少有人注意到烫伤。接着指导教师点明这一点，提醒大家注意，焊缝经过几分钟后，看似与周围颜色一致，但焊渣与焊缝金属温度仍然比较高，千万不要赤手去抓，也不要让身体的任何部位碰触焊缝，否则容易造成烫伤。随后教师把事先准备好的猪皮放到刚焊完的焊缝上，那种滋滋的烧焦声伴着毛皮特有的烟雾和烧焦味，会让同学们留下深刻的印象，并在以后的焊接过程中加以注意。同时指导教师还要特别强调敲渣时一定要做好个人防护，防止炽热的焊渣溅入眼内，否则后果不堪设想。由此，老师提出问题：“手工电弧焊时还有哪些安全问题需要注意呢？”“对焊接过程中可能造成的伤害应如何防护呢？”大家下课后认真阅读教材多少页到多少页，教材上对安全操作规程有严格的规定，希望同学们认真阅读并做好读书笔记，下节课对有关问题进行提问。”此时学生学习理论的兴趣被大大调动起来了，主动性较强，效果就比较好。如果教师一开始就讲焊接安全操作规程以及焊接过程中的有害因素的理论课，其效果就很差。焊接指导教师通过恰当的举例，对焊接过程当中同学们感兴趣的问题进行提问，会激发同学们对焊接理论知识的学习热情。

二、焊接操作水平的提高

学习理论的目的是为实践操作服务的，我校焊接专业的学生普遍基本功较扎实，焊接质量较高。对于操作水平的提高我们的做法主要是抓焊接“五功”的训练：

1、气功：指焊接操作中调节气息、稳定呼吸、聚精会神操作的基本功。

2、蹲功：即焊工不依靠任何支点，两脚稍比肩宽，稍成外八字形，躯干蜷缩，重心下移的焊接姿势，将这种姿势长期保持并稳定的基本功。

3、腕动：指通过手腕根据焊件与焊条的位置及熔池的变化，能够灵活地调节焊条角度和运条（锯齿形、三角形、回摆、断弧、引弧、挑弧等）的基本功。

4、眼功：指在焊接过程中，焊工的双眼要时刻观察焊接熔池的变化，注意控制熔孔的尺寸，观察上一个焊点与前一个焊点重合面积的大小，焊缝成形质量及外部缺陷的查找，同时与鼻子配合完成对不同烧焦味的即时判断，消除安全隐患的基本功。

5、耳功：指在焊接过程中，通过对电弧燃烧的声音，及电弧击穿熔孔“噗、噗”的爆破声来判断焊接电流的大小以及背面成形情况大致判断的基本功。

三、焊接安全水平的提高

由于手工电弧焊在焊接过程中会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐射、噪声和射线，焊条、焊件及焊渣处于高温状态会产生大量的热等因素都可能威胁学生的安全与健康，有时甚至由于操作不当会造成严重的人身事故，给学生的身心、家庭及社会造成严重影响。因此对学生的安全教育决不能松懈，“安全”二字应该经常挂在教师的嘴上，时常回响在学生的耳畔，铭记在学生的心里。我们的做法是：

1、狠抓安全教育第一课。学生在拿焊钳（把）前的第一课必须让学生清楚地知道本工种存在的安全隐患，观看安全操作视频，讲解常见的安全事故，以引起学生的高度重视。对于中职学生特别应强调手工电弧焊敲渣时应采取的安全措施，坚决杜绝炽热的焊渣蹦入眼睛的恶性事故的发生。我们在这一点上可用如下安全措施教育学生：用猪皮在焊后几分钟的焊缝上做实验，起到的警示效果较好。以后每次上课前总结上节课学生存在的安全隐患，及时纠正不正确的操作。但第一节课也不能上得过于严肃，也要通过一些成功的实例激发学生学习的积极性。

篇（2）

现代高职院校大都以就业导向作为自己的办学理念，以培养更多的厚基础、宽口径、强能力、重实践、高素质的综合性人才作为自己的发展方向，这就要求学生掌握相关的理论知识以及实践操作技能。[1]以前的焊接专业教学过程中，理论教学与实践教学存在脱节导致学生的学习效果难以满足实际就业需求。在实践教学过程中，教师要能够从根本上提升学生的就业能力以及综合素质。

1.高职焊接专业实际教学状况

在高等教育逐渐大众化发展的影响下，很多职业院校不得不采取降低录取分数线的措施来获得更多的生源，这必然会在一定程度上影响高职焊接专业学生的质量。很多学生在高中或者初中阶段没有养成科学的学习习惯，导致他们的学习基础相对薄弱，知识结构之间缺乏有效连接，从而导致他们的学习意识比较薄弱。目前很多高职学生不愿意去主动进行学习，严重影响学习效果和学习质量。焊接专业的学生课程设置难以满足企业生产发展的需求，要想保证高职院校所开设的焊接专业教学满足新时期环境下社会发展对综合性人才所提出的需求，就要结合实际教学状况，探索科学有效的学习方法，从而保证各项教学活动顺利进行。

2.高职焊接专业教学改革方法

通过对当代就业形势的分析，高职焊接专业教师要对职业教学的实际教学层次以及人才需求进行综合分析，采取有利于提升教学质量的改革措施，高职焊接专业教学过程中要培养更多技术型以及专业性的人才，才能够满足实际教学所提出的相关要求。

2.1选择适合学生职业发展的教学内容

选择科学有效的教学内容是保证高职焊接教学活动顺利进行的基础，这也是现代高职焊接教学的难点以及重点。根据现代职业教学岗位培训的现状来分析，在选择焊接教学内容时，要把握技术应用的培养规律，结合高职焊接专业教学工作的实际特点来对专业课程的选择以及课程体系进行改革。坚持培养学生的应用能力作为主要发展线路，重点培养学生的操作技巧，对重要的教学概念进行深度强调，降低理论教学的难度以及深度。对使用结果进行分析，突出针对性，保证教学内容的选择满足实践实训活动的种种需求。[3]结合教学实际状况来选择焊接结构生产、焊接实训等教学内容。在选择教学内容时，还要兼顾学生的实际学习水平，不断激发和满足学生的探索欲望与学习焊接技术与知识的需求。

2.2转变教学模式，激发学生的求知欲望

2.2.1应用模块式的教学模式

高职焊接专业教学模块的建立要打破陈旧的教学体系，这种教学模式的转变在一定程度上来分析，属于尝试，也属于改革，更是教师对实际教学活动进行创新的过程。在教学活动中，教师要学会将各种教学理论知识深度融入到各种实训活动中，结合目标培养的相关要求和标准，坚持技能训练的教学重点，确定相关技能所需要的教学内容，按照技能的实际特点进行分类，建立各种与教学实践相结合的教学模块。例如热处理实训教学与《金属材料及热处理》相结合的教学模块;焊接技能实训与《材料焊接》相结合的教学模块。通过这种理论与实践互相结合的教学模块运用来不断提升实际教学效率，为学生专业课程的学习奠定良好的学习基础。

2.2.2对教学方法和教学手段进行改革

现代高职焊接专业教师要努力调整好“学”与“教”的比例，努力将老师的教学活动转变到学生的学习上面。陈旧的教学方法大都较为死板，教学效率相对低下，很多老师在教学活动中都是简单地对教材进行诵读，难以达到教书解惑的实际目的，转变陈旧的教学模式，选择满足现代职业教学状况的内容。[4]要想充分发挥现代教学资源的优势，从根本上实现现代市场所提出的人才培养目标，教师要根据现代的教学任务和教学目标来对教学方法进行优化和改革，通过深度挖掘组织教学方法的优势，来提升教学效率。教师可以例举现实生活中常见的各种案例来激发学生产生好奇心以及求知欲，养成主动思考的好习惯。教学方法和教学手段的改革要结合时展优势来逐一进行，多媒体信息技术是新时期环境下高职焊接专业教学常用的教学技术。在教学过程中，教师要对各种新型的焊接技术以及焊接成果进行展示，从而让学生在这种较为直观的教学环境下提升学习兴趣。除了上述几种教学改革策略之外，教师也可以利用教学做一体化、工学结合的策略和手段，保证学生在有限的教学时间和教学空间内获得更多的知识。

3.结语

要想从根本上提升高职焊接专业教学有效性，培养更多满足社会发展需求和国家的焊接专业人才。教学改革活动是提升现代焊接专业教学的主要措施，通过实际的教学活动来提升教学效率。[5]教师在实际教学过程中要突出学生的主体地位，充分发挥主导作用，从而为社会主义现代化建设提供更多的新型人才。

参考文献：

[1]薛春霞.高职焊接专业教学改革研究[J].机械职业教育，2013（3）

[2]王衡军.高职院校焊接专业教学改革探析[J].科技研究，2014（13）

[3]周文军.试论高职焊接专业教学改革的探析与实践[J].中国校外教育（理论），2012（z1）

篇（3）

1 引言

高效焊接方法是现代船舶建造的主要生产工艺之一，其焊接效率高低直接影响着船舶建造周期，也是体现一个造船企业焊接技术水平和生产能力的重要标志。近年来，随着我国船舶制造业的蓬勃发展，船舶焊接逐步向设备大型化、技术自动化迈进[1]。本文结合生产实际情况，重点解决产品焊接关键技术和工艺，不断加强高效焊接方法的技术研究，同时扩大生产应用范围，为全面完成公司生产任务、提高产品质量发挥了巨大作用。

2 高效焊在船厂中应用探讨

高效焊在船厂的发展轨迹，可以明显发现有以下几大特点[2]：

2.1高效焊机械化率逐年提升，发展速度比较缓慢

加快分段建造速度、减少单船船台周期，是缩短造船周期、提高船舶生产总量的主要手段。不断扩大高效焊技术生产应用，从而提高自动化、机械化焊接生产比率是实现快速造船的重要保障基础。

通过三种高效焊方法比较，我们发现C02气体保护焊占有率从2000年到2005年提高近15％，且呈稳定上升趋势，埋弧焊应用率波动稍大，但占有率仅占总量10％左右，铁粉焊条占有率有下降趋势，但幅度不大。另外，从机械化率、高效化率及焊工人均焊材日耗量等技术指标可以看出，公司在船舶生产中焊接机械化率有所提高，但发展较慢，具体表现在焊工人均焊材耗量5年来仅提高了约3kg。

2.2自动化程度不高，焊接新工艺推广应用不多

自动化焊接技术在船舶建造中有着举足轻重的地位，FCB单面焊、薄板压力架单面焊、垂直气电焊等自动焊接工艺是我公司目前生产效率较高的几种焊接方法。

公司的TTS平面分段拼板焊接压力架采用FCB法三丝埋弧单面焊方法，焊丝直径4-6．4mm，主要用于平面组装阶段的船底外板、舷侧外板、双层底板、顶板、甲板和隔板等的拼板对接焊及相应结构的拼板对接焊，可焊接厚度5～35mm钢板的拼板焊缝，拼板尺寸大小为（1．5×6）mm～（3×12）mm，其中5-25mm厚度钢板可以采用单丝或多丝单道焊接完成，大大提高了拼板焊缝的焊接生产效率。

薄板压力架焊接设备对改善薄板焊接变形，提高焊接质量有重要作用。该设备具有双丝埋弧焊和单丝气保护焊的兼容性，埋弧焊丝适用直径2．4-5．0mm，气保护焊丝适用直径1．0mm-2．4mm，对3-20mm厚度钢板的拼焊可采用单面焊工艺，一次拼焊长度达到12m。通过采用适当焊接工艺，可以控制船舶上层建筑结构拼板焊接变形。另外，该设备投入生产使用后缓解了中、厚板拼板焊接的生产压力。

除拼板单面焊、垂直气电焊等典型自动化焊接方法外，公司船舶制造焊接工艺方法中大量采用的是C02半自动气体保护焊。而其他许多新工艺受设备、技术、生产设计、组织管理等因素影响，目前还未能在公司承接的船舶建造中应用。

2.3焊接设备技术更靳不快，焊条电弧焊机仍拥有一定数量

通过5年的设备更新和技术改造，焊条电弧焊机总量下降，且比例由原来的70％降低至50％左右，但仍拥有一定数量，这也是导致生产中手工焊条消耗总量居高不下的主要原因。这也是高效机械化率没有大幅提高、焊工人均焊材耗量增加不快、焊接生产效率依旧保持较低水平的原因之一。

3 船厂高效焊发展趋势

中国正朝着世界第一造船大国的目标迈进，船舶建造能力不断扩大。要实现目标，除了扩大船坞规模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法应用，提高焊接生产效率也势在必行。因此，今后几年的高效焊发展趋势有以下几大特点。

3.1焊接工艺、方法的多样化

为了适应船舶制造不同区域生产流程节奏，确保各生产节点有序按时完工。部件工场、血面分段区域采用的双丝埋弧自动焊拼板焊接装置将进一步提高焊接效率，此外，船坞大合拢焊接将根据船板厚度需要适时开发双丝垂直气电焊等新工艺。

3.2CO2气保护焊将完全替代焊条电弧焊方法

目前，手工焊条焊接仍是江南造船不可或缺的主要生产工艺。自动角焊、半自动角焊、垂直自动角焊等各类C02气保护焊将替代焊条电弧焊，甚至在船坞、平台区域和曲面分段制造车间也将不再采用焊条电弧焊方法，或许只在少量焊缝修补中可能会使用。

3.3焊接设备向大型化、系统化、集成化、自动化转变

造船基地由于造船模式、生产管理、工艺流程变化，对焊接生产提出了全新要求，焊接必将以机械化、自动化生产为主，这决定了选用的焊接设备具有大型化、集成化特点，以平面分段生产线为例，另外，曲面分段、船坞、平台等生产区域需配备C02气保护自动焊、双丝埋弧焊、垂直气电焊等各类自动化焊接设备。

3.4焊接材料的工艺、性能要求高

由于焊接方法的多样化和自动化程度提高，对焊材工艺要求进一步提高，自动化焊接势必提高焊接热输入量，为保证焊接接头综合力学性能，特别是焊缝强度、韧性等指标，船舶焊接生产中需要大量高性能焊材应用。对某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同样需要具有特殊的技术特点。

4 结语

从目前情况来看，船厂新厂承接的船型与老厂有很大区别，板厚、等级强度都有所提高，产品种类更为丰富。我们应该珍惜江南搬迁的良好契机，充分利用现代化造船用焊接设备，通过对造船焊接工艺不断研究、改进，开发出适宜于新造船的焊接生产工艺，从而加快向现代化造船模式转化、把船舶焊接技术水平提高到一个新的高度。

篇（4）

焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接技术随着工业以及科学技术的不断发展和进步，其发展的趋势呈现出以下几个特点：

1 提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力

连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二：第一提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接型式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。

2 焊接过程自动化，智能化

国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。

3 热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源，提高效率方面，如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源，采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度，例如在电子束焊中参加激光束等。

4 节能技术

随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。

5 新材料，新技术发展

材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。新材料的出现成为焊接技术发展的重要推动力，许多新材料，如耐热合金，钛合金，陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接，采用通常的焊接方法，已经无法完成，固态连接的优越性日益显现，扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点，比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接，这在以前是不可想象的，所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进，焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接技术、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等，这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。

6 机械化，自动化水平提高

想要很好的完成焊接工作，得充分做好准备工作，包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备（电焊机）的放置车间即准备车间的改造。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。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平；焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制：把“粗活”做成“细活、快活”。

焊接技术自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法，到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

参考文献：

[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009（05）.

[2]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智，2010（31）.

[3]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报，1987年01期.

篇（5）

中图分类号：TG409 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-00-02

活性气体保护焊（MAG）是一种高效、优质、低成本的焊接方法，在工程建设中的钢结构、料仓、储罐、塔器、球罐与管道等工程中广泛应用，在提高工程建设的效率，保证焊缝质量等方面表现突出。某电厂脱硝环保改造项目不锈钢尿素溶液储罐工程，其中有尿素溶液储罐四个，罐体材质为304不锈钢。规定工期15 d，工期较短，若用手工电弧焊、氩弧焊等常见不锈钢焊接方式，在规定工期内无法完成，为保证工程质量，加快工程进度，决定尝试使用活性气体保护焊（MAG）。

1 活性气体保护焊（MAG）

1.1 熔化极气体保护焊（GMAW）及其分类

熔化极气体保护焊（GMAW）是采用连续等速送进可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝和母材，形成熔池和焊缝的焊接方法。为了得到良好的焊缝应利用外加气体作为电弧介质保护熔滴、熔池金属及焊接高温金属免受周围空气的有害作用。由于不同的保护气体及焊丝对电弧状态、电气特性、热效应、冶金反应及焊缝成形等有着不同的影响，因此根据保护气体的种类分成不同的焊接方法。如图1所示。

图1 熔化极气体保护焊分类

以氩、氦或其混合气体等惰性气体为保护气体的焊接方法称为熔化极惰性气体保护焊（MIG）；在氩气中加入少量氧化性气体（O2、CO2或其混合气体）混合而成的气体作为保护气体的焊接方法称为熔化极活性气体保护焊（MAG）；采用纯CO2气体作为保护气体的焊接方法称为CO2气体保护焊。

1.2 活性气体保护焊（MAG）的特点

活性气体保护焊（MAG）（熔化极气体保护焊）在工艺、生产率与经济效果等方面具有以下特点：（1）是一种明弧焊，便于发现问题及时调整，焊接过程与焊缝质量易于控制；（2）没有熔渣，焊后不需要清渣，提高了生产效率；（3）采用自动焊丝输送机构，焊接速度快，提高了生产效率，且焊丝利用率高，提高了焊材使用率，节省了成本；（4）适用范围广，易进行全位置焊及实现机械化和自动化；（5）焊接飞溅大，焊缝成形及焊后处理操作较麻烦；（6）抗风能力差，不适合在现场及露天施焊；（7）电弧辐射、焊接烟雾大，影响焊工身体健康。

2 大型不锈钢溶液储罐的焊接

2.1 大型不锈钢溶液储罐的焊接难点

大型不锈钢尿素溶液储罐的焊接，存在以下工程难点：1）不锈钢的焊接难度大；2）不锈钢板厚度大，都在6 mm以上；3）焊缝要求高，需要焊透不漏液；4）焊接变形控制；5）焊接工程量大，有环焊缝、立焊缝、平焊缝、横焊缝等多位置，且焊缝长。

2.2 焊接方法选择

某电厂脱硝环保改造项目不锈钢尿素溶液储罐工程，其中有尿素溶液储罐四个，罐体材质为304不锈钢板。工期要求仅有15 d时间，若采用常规手工电弧焊，焊接质量难以保证，且焊接速度慢，难以达到项目工期要求。为了顺利完成溶液储罐工程，争取工期，保证质量，决定选择熔化极气体保护焊（活性气体保护焊（MAG））。

2.3 焊接工艺

（1）焊接设备选择。焊接设备采用焊王NBC-350A气体保护焊机及送丝机构。（2）焊丝选择。根据母材304不锈钢，选择匹配材质焊丝，本次采用E308L焊丝；焊丝尺寸选择考虑工件厚度及送丝机构，采用Φ1.2 mm焊丝。（3）保护气体的选择。采用纯氩作保护气体焊接不锈钢时，由于产生阴极斑点漂移现象使电弧不稳定，焊缝成型不好，故常采用Ar+（1～5%）O2或Ar+（5～10%）CO2弱氧化性混合气体。本工程选用90%Ar+10%CO2气体作为焊接保护气体。（4）接头设计。坡口参见GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊坡口基本形式及尺寸》设计，如图，坡口加工采用刨边机机械加工或采用等离子切割完成，需用磨光机打磨呈金属光泽，坡口表面不得有裂纹、夹杂、分层等缺陷。

图2 坡口形式图

（5）焊接工艺参数 焊接电流（送丝速度）、电弧电压、焊接速度和氩气流量等，决定着电弧形态、熔滴形式和焊缝成型。通过工艺评定，活性气体保护焊（MAG）双面焊接不锈钢的工艺参数如表1所示。6）不锈钢溶液罐焊接质量控制 大型不锈钢溶液罐的罐底板与罐顶板，由于规格较大，需要多块钢板拼接制作，合理的排板设计，能有效的减少焊缝长度，提高效率。排板设计中，应充分考虑对称布置焊缝，拼板对接接头，采用（4）坡口形式，焊接时按照对称原则，从中间向两边铺开的顺序，两名焊工同时对称施焊。采用双面焊接，工艺参数参照（5），利用活性气体保护焊（MAG）连续施焊的特点，得到的焊缝成形美观，表面过渡光滑，无表面缺陷，保证焊缝质量。罐壁板组对时，根据坡口点对，保证内表面齐平，错边量控制在允许的误差范围内。焊接时，先焊接罐壁间纵缝，再焊接环缝，最后施焊内侧焊缝。纵焊缝的布置，应采用交错对称布置，对称交错施焊，以减少焊接变形；环焊缝焊接按照对称施焊原则，焊接由4名焊工沿圆周均布，朝同一方向用分段退焊或跳焊法施焊，严格控制层间温度不超过100 ℃，有效控制焊接变形。罐壁板焊接，同样应采用双面焊工艺，以确保焊缝质量。

表1

焊接

层次 焊接电流 电弧电压 焊接速度 焊丝伸出长度 焊接

方向

I/A U/V v/（L/min） /mm

1 150～180 21～25 30～40 10～15 右焊法

2 180～210 25～29 20～30 10～15 右焊法

图3 焊缝成形效果

不锈钢溶液罐焊接完成后，对焊接飞溅进行打磨，焊道酸洗，表面抛光等工艺处理，保证产品质量。如图3所示。

3 质量检测

3.1 外观质量验收

对焊接好不锈钢尿素溶液罐焊缝进行外观检查，焊缝成形美观，表面过渡光滑，无表面缺陷，符合设计要求。不锈钢罐罐体外形美观，变形小，罐体高度，椭圆度等均符合设计要求。工程外观质量验收为合格。

3.2 焊缝无损检测

按照GB150-1998《钢制压力容器》标准，焊接接头类别分为ABCD四类。如图4所示。

图4 压力容器焊接接头分类示意图

根据设计图纸技术要求，对AB类别焊缝进行1%射线RT检测，按照JB4730-94《压力容器无损检测》标准检验，Ⅲ级合格，经评定焊缝合格。对CD类别焊缝进行100%渗透PT检测，按照JB4730-94《压力容器无损检测》标准检验，Ⅰ级合格，经评定焊缝合格。

3.3 设备充水试验检测

根据图纸要求，对制造完成的设备进行充水试验，无渗漏；无可见的变形；试验过程中无异常的响声。达到GB150-1998《钢制压力容器》标准合格。

4 经济效益

活性气体保护焊（MAG），焊接过程中，焊丝通过机械连续输送，焊接速度快，同时焊丝利用率高，降低了焊接成本。据相关文献显示，活性气体保护焊（MAG）与焊条电弧焊比总成本降低39.6%～78.7%；活性气体保护焊（MAG）比焊条电弧焊提高功效3.28倍。

5 结语

经过十几天的连续努力，在克服了工艺探索等困难之后，不锈钢尿素溶液储罐工程按期完成。经实践检验，通过合理的施工工艺，采用活性气体保护焊（MAG）可以满足大型不锈钢溶液储罐设计要求，并能有效控制焊接变形，降低制造成本，缩短工期，提高效率。

参考文献

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中图分类号：P755.1 文献标识码：A

焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽应用到工业中的历史并不长，但发展却非常迅速。短短几十年间，焊接技术已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要工业领域，并且为促进工业经济发展做出了重要贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。

一、焊接技术发展的现状

(一)焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力

连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已成为制造业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有两种:一是提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。二是减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接形式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度，减少生产周期，提高过程控制水平，减少返修率，减少接头准备时间，避免焊工在有害区域工作，减小焊缝尺寸，减少焊后操作，改进操作系数，降低潜在的安全风险，简化设备设置，高效快速优质焊接方法将成为主力军。

（二）焊接过程自动化、智能化

国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平由1996年的19.6%增加到2008 年的70-80%以上，目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是未来开展研究的重要方向。

（三）热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点线面等传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法，今后的发展将从改善现有热源，使它更为有用、便利、经济合用和开发。

（四）节能技术

随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能自动调节参数的智能型逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化简单化。

二、现代焊接技术的任务和展望

（一）寻求解决制约焊接新材料、新结构的应用途径

在研究开发新材料的焊接技术时，应从材料的研制与焊接技术两个方面着手。由于先进的材料在实际焊接过程中并不一定容易焊接，因此造成材料的高性能和良好的焊接性要求之间的矛盾，而往往这又是难以协调的，所以要把矛盾的主要方面指向材料的研制，并且在研制高性能材料时，要把焊接性纳入材料高性能的技术指标。因此，寻求解决制约焊接新材料、新结构的途径时，焊接工程师必须和材料工程师进行合作，使新型材料的焊接质量更好、成本更低、生产效率更高、焊接产品更受市场欢迎。

（二）提高焊接产品质量，使焊接不再成为制造过程中的“薄弱环节”

在实际焊接工程中，形成了焊接是制造过程中的“薄弱环节”这一固化思维，我们必须消除这种老化思维的影响，提高焊接质量。为此，焊接界将进行长期的研究工作，开发新的焊接工艺，进一步提高焊接质量控制的智能化技术水平，使焊缝达到“零缺陷”，并提出实现这一目标的可行性方法。

（三）改善焊接能效，提高生产效率，降低焊接成本

新材料的研制将向着高效能、高性能和有益于保护环境的方向发展，焊接界将研究出更佳的焊接工艺，研制出更优良的焊接电源并开发出相应的控制技术，提高自动化程度，扩大机器人的应用范围；减少废品率和返修率，降低焊接成本，提高生产效率，彻底消除“焊接是制造工序障碍”的观念。

（四）全面改善焊接生产环境，提升焊接行业的整体形象，吸引高素质人才的加盟

新材料的研制、先进焊接工艺的应用不仅降低了材料与能源的消耗，而且将焊接对自然资源的影响降到最低程度，通过消除烟尘、噪音和辐射，使焊接工作环境更具吸引力；新型焊接技术的应用、焊接自动化及机器人的发展和多种高新技术在焊接领域中的应用，必将改变焊接行业的负面影响，吸引更多的年轻科技工作者，保证焊接技术领域的人才需求。

三、结语

焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国内外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并采用高科技连接材料的方法，在未来的数十年内仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心，抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

参考文献：

[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009(05）.

篇（7）

1. 船舶建造焊接工艺

现在造船中，主船体结构、外设舾装、管系等多数工作内容均离不开焊接工艺。目前，主流船舶建造企业常用焊接方法主要包括CO2气体保护焊、FCB法埋弧自动焊、埋弧自动焊、垂直气电焊等等。

1.1.FCB法埋弧自动焊选用方法及注意要点

1.1.1适用范围

（1）内底板及外底板的平直拼板对接焊缝；

（2）舷侧外板平直拼板对接焊缝；

（3）甲板平直拼板对接焊缝；

（4）内旁板拼板对接焊缝；

（5）纵、横舱壁拼板对接焊缝。

1.1.2焊接注意要点

（1）本焊接方法主要适用在平直分段流水线上焊接的拼板对接焊缝。

（2）焊接时，对接焊缝须垂直于流水线运行方向。

（3）两侧板材存在板厚差时，板厚差须在焊接面的背面。

1.2埋弧自动双面焊

1.2.1适用范围

（1）平直甲板、平台板、平直隔舱、艉封板拼板对接焊缝。

（2）小组立纵桁材、肋板拼板对接焊缝。

（3）上层建筑拼板对接焊缝。

（4）槽形舱壁、墩座垂直板与斜板拼板对接焊缝。

（5）大型“T排”腹板（焊缝长度≥1米）拼板对接焊缝。

1.2.2焊接注意要点

（1）焊接与水平倾角不大于10度的焊缝。

（2）不进入平面分段流水线的拼板焊缝。

1.3垂直气电焊

1.3.1适用范围

（1）舷侧外板平直部分大接缝立对接焊缝。

（2）槽形舱壁大接缝立对接焊缝。

（3）底边水舱斜板大接缝斜对接缝。

（4）下墩垂直板、斜边板大接缝立、斜对接焊缝。

（5）纵横舱壁大接缝立对接焊缝。

1.3.2焊接注意要点

（1）焊接面必须为非构架面

1.4 CO2气体保护焊及埋弧自动焊

1.4.1适用范围

（1）分段阶段：内底板、外板、舷侧外板、甲板、斜板拼板对接焊缝（平面分段流水线上FCB法无法焊接的短焊缝和局部有线型的拼板焊缝）。

（2）总段制造、坞内搭载阶段：内底板、甲板、平台板的纵横大接头对接焊缝。

1.4.2焊接注意要点

（1）焊缝与水平倾角不允许大于10度

2. 焊缝检验

2.1焊接缺陷种类及影响因素

2.1.1焊接缺陷的种类

焊接缺陷的种类较多，按其在焊缝中的位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见的焊接外部缺陷有：焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面夹渣及焊接裂纹等。内部缺陷有：气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透等。

2.1.2影响焊接质量的因素

在船舶建造过程中，影响焊接质量的因素很多，如钢材和焊条质量，坡口加工和装配精度、坡口表面清理状况及焊接设备、工艺参数、焊接技术、天气状况等等。任何一个环节处理不当都会产生焊接缺陷，影响焊缝质量。

2.2船舶焊接检验的重要性

良好的船舶建造质量是保证船舶安全航行与作业的重要条件。船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度，才能够保证船舶的安全运行。焊接质量检验目的是为了及早发现焊接缺陷，提高产品质量。把焊接缺陷限制在一定的范围内，以确保船舶航行安全和水上人命财产安全。

2.3焊缝检验内容及常用方法

焊后检验其主要内容有：外观检验、无损检验、力学性检验、金相检验、焊缝晶间腐蚀检验、致密性检验、焊缝强度检验。

船舶的焊后焊接质量检验主要是采用的非破坏性检验 （即无损探伤）。

2.3.1外观检验

焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法，是成品检验的一个重要内容。外观检查主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。这种检查一般是通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具来进行检验的。故有肉眼观察法或目视法之称。

2.3.2着色探伤

着色探伤是用来发现表面缺陷的一种无损检验的方法。

着色探伤的基本原理是：在被检工件表面涂覆某些渗透力强的渗透液，在毛细作用下，渗透液被渗入到工件表面开口的缺陷中，然后去除工件表面上多余的渗透液（保留渗透液到表面缺陷中的渗透液），再在工件表面上涂上一层显象剂，缺陷中的渗透液在毛细作用下重新被吸到工件的表面，从而形成缺陷的痕迹。根据在白光下观察到的缺陷显示的痕迹，做出缺陷的评定。

2.3.3焊缝内部缺陷的检验

我们主要介绍船舶焊接质量检验中常用的超声波探伤、射线探伤。

2.3.3.1超声波探伤

超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。

超声波探伤又称超声波检验。它的优点是：灵敏度高、设备轻巧、使用灵活方便、探测速度快、效率高、成本低、对人体无害，所以它的应用比X射线探伤还要广泛。

2.3.3.2射线探伤

射线探伤又称射线检验：是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。它可以检查金属和非金属及其制品的内部缺陷。如焊缝中的的气孔、夹渣、未焊透等体积性缺陷。

按使用的射线源种类不同，可分为X射线探伤、γ射线探伤和高能射线探伤等。目前造船工业中广泛使用的是X射线照相法探伤。

2.3.4船舶密性实验

检查船体外板及有密性要求的舱室的焊缝是否存在泄漏、渗漏情况的实验称为船体密性实验。

根据船体结构不同的被试部分，分别采用压水、充气、冲水试验等方法。

3. 提高船舶焊接工艺的几点要素

3.1内部管理

制定推进计划，确定责任部门并赋予相关权限，给予必须的资金支持，既定计划执行到位。

3.2外部协作

受公司自身客观因素影响，对自身无法解决的问题，可以借助研究单位等力量，提高研究效果和效率。

3.3人才培养

加强专业人才的培养，提高其技能水平，是提高船舶焊接工艺的重要因素。

4. 结论

随着更先进焊接工艺的发展，船舶高效焊接技术的采用，可极大程度上提高生产效率，保证建造质量，提高企业的整体竞争力。虽然前期设备投入成本较大，但从长远看，船舶建造的焊接高效化、流水化势在必行。■

篇（8）

科技的发展使我国的现代机械制造技术得到不断发展，机械制造在我国经济发展中起了一定的作用。技术的不断提高，机械及其自动化的程度越高是我国机械制造业进一步发展的不竭动力。

一、现代机械制造工艺与特点

1.现代机械制造工艺

现代机械制造工艺主要是指机械产品包括零件加工、装配等的制造工艺，它的目的就是，不断提高质量，并且在人力、物力、财力等方面的消耗达到最低，使效益最大化。现代机械制造工艺的快速发展，使工艺具备了精度高、柔软性强以及效率高等特点。现代机械制造工艺的发展使制造工艺的效率、产品特性等都有了很大的发展空间。

2.现代机械制造工艺特点

2.1柔性高

机械技术随着科技与技术的发展，柔性越来越高。加工柔性化就是指加工的样式多、更具灵活性、适应性强[1]。同时，各种数控机床、工业机器人等自动化设备的使用，柔性概念在机械制造系统不断得到肯定与认可，并在实施中取得了一定的效果。这种制造系统可以分成以下几种，包括：在数控设备的基础上，利用全自动的储运系统来连接的柔性制造单元、自动线以及柔性制造系统这几个部分。同时，利用计算机对零件的加工过程进行监控，使其生产过程完全自动化。

2.2精度高

精度高是现代机械制造工艺中重要特点之一。在现代机械制造工艺中，有很多方法可以提高机械制造工艺的精度，计算机技术是最主要也是最常用的方式，辅之以国防技术等的利用，有效促进现代机械制造行业的持续、快速的发展。

2.3效率高

效率高是现代机械制造工艺快速发展的第三个特点。在现代机械制造工艺中，高效率特点主要体现在缩短工期、提高加工速度这两方面。比如，可以采取三种方法来进行冷加工工艺：第一种方法是多重加工方法。这主要是指为了保证切削加工程序的高效进行，利用计算机系统来集中整合、控制各种设备的加工方式，它的优点在于可以缩短加工循环所需时间。第二种方法是新型加工工艺的使用，以此来提高加工的速度，进而提高效率。比如，应用一些化学方面的技术技能，激光等的应用，这能大幅度提高加工工艺的质量。最后一种方法则是先进刀具的应用。使用最新的切割刀具可以在很大程度上提高切削速度。比如，利用金刚石刀具来切割加工机械效果就比较好。其他的高性能刀具同样可以满足工艺的不同需求。这对提高切割速度的重要价值不言而喻，时间的大量节约，效率自然就上去了。

二、现代机械制造工艺与精密加工技术的实践应用

1.现代机械制造工艺的实践应用

现代机械制造工艺包括的内容很多，比如车、钳、铣、焊等。本文以焊接工艺为例进行研究。

1.1气体保护焊工艺

此工艺是指它的主要热源是电弧为特征的焊工工艺，进行焊接操作。它的突出特征是把气体作为保护介质，来连接焊接物，这具体是指，在进行焊接操作时，气体保护膜会在电弧周围来进行保护，通过这种工作原理来分离电弧、熔池和空气这三种介质。从而达到焊接能够正常进行而不被有害气体干扰，使电弧的能够持续、有效供热。通常情况下，由于二氧化碳成本低，所以二氧化碳气体保护焊的应用较广泛。

1.2电阻焊接工艺

电阻焊接工艺主要是指利用正负电极进行通电来对被焊接的物体进行焊接的，原理是利用电流经过被焊物体的接触面极其附近时，高电阻热效应所产生的高温度使被焊接物体融化，从而使它与其他金属相融合，达到焊接的目的，利用这种原理进行焊接有很多好处 [1]。使用这种工艺进行焊接可以使焊接的质量很高，机械化程度高，更重要的是由于加热时间短，有害气体污染少、噪声低等特点，提高了生产效率，因而这种焊接工艺被广泛应用于现代机械制造。

1.3搅拌摩擦焊工艺

该工艺（简称 FSW）是英国 TWI 焊接研究所在20世纪90年代初提出来的。主要应用于铁路、飞机、船舶等机械制造业。其最引人瞩目的就是只需利用焊接搅拌头就能达到焊接目的，跟其他焊接工艺相比，不需要保护气体、焊剂等的使用，就可以很方便、高效的进行焊接，汽车行业比较青睐这种焊接工艺 [2]。

1.4 埋弧焊焊接工艺

所谓埋弧焊焊接工艺，通俗讲就是在焊剂层下使用燃烧电弧这种原理来进行焊接的一种焊接工艺[3]。该焊接工艺有两种焊接方式：自动和半自动。自动埋弧焊只需利用焊丝和移动电弧进行焊接，而半自动埋弧焊需要手动送进焊丝，由于移动电弧需要人工手动完成，所需成本很大，现在很少有人使用。同时，这种焊接方式由于其具备生产率高，焊缝质量高且工作效率好的特点被用来焊接时，应注重焊剂的选择，这要根据工艺性能，冶金性能和电流种类来选择[4]。

1.5精密加工技术

精密加工技术的应用方面较广，其中最主要的有纳米、精细加工、超精密研磨、模制作具、高精确切削等几个技术[5]。精密加工技术与我们的生活息息相关，更值得一提的是，精密切削技术用途的很重要，这种切削技术只要是指，通过高精度切削来提高表面相糙度的水平和高精度[6]。根据机械的功能、属性的不同，其表面光滑、摩擦力的大小都有很高的要求，需达到相应的参数。使用精密管切削技术将很好解决这一问题。

三、结语

通过对现代机械制造业工艺与精密加工技术的探讨，我们能进一步了解工艺的进展以及他们的应用是如何提供机械零件的质量与生产效率的，这将极大地解放人力，机械制造工艺与精密技术的发展能促进机械自动化的发展。因此，现代机械制造工艺及精密加工技术的价值引起我们的重视，要加快该行业的快速、高效的发展，从而更好地为现代机械业的发展服务。

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Abstract: with the boiler, pressure vessel and pipe parameters greatly increased and application field of expanding, about the welding technology requirements is increasing, the welding process of pressure vessel shall be in strict accordance with the national standards and relevant regulations, with many years experience and related inspection standard and the understanding of the laws and regulations, this paper discusses the pressure vessel in the production process of how to improve the welding quality control measures and management methods.

Keywords: pressure vessels; Management; The quality of welding; The measure; development

中图分类号： TH49文献标识码：A文章编号：

引言:

压力容器，英文为pressure vessel，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。压力容器是保持内部或外部压力的容器。为保证压力容器安全正常运行，必须保证压力容器焊接质量，否则将可能发生泄漏甚至爆炸事故，危及操作人员的人身安全。本文对影响压力容器焊接质量的因素进行分析，采取相应的措施，对影响焊接质量的工序进行控制，从而保证压力容器的焊接质量。压力容器焊接质量的控制主要包括焊接前准备控制、焊接过程控制和焊接后检验控制。

1.压力容器的主要焊接技术分析

1.1锅炉、压力容器和管道均为全焊结构

锅炉、压力容器和管道均为全焊结构，焊接工作量相当大，质量要求十分高。焊接工作者总是在不断探索优质、高效、经济的焊接方法，并取得了引人注目的进步。以下重点介绍在国内外锅炉、压力容器与管道制造业中已得到成功应用的先进高效焊接方法。

1.2双面脉冲MAG 自动焊接生产线

为提高锅炉热效率，节省材料费用，大型电站锅炉式水冷壁管屏均采用光管＋扁钢组焊而成。这种部件的外形尺寸与锅炉的容量成正比。一台600MW 电站锅炉膜式水冷壁管屏的拼接缝总长已超过万米。因此必须采用高效的焊接方法。

1.3.对接高效焊接法

锅炉受热面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚，随着锅炉容量的提高而成倍增加，600MW 电站锅炉热器的最大壁厚已达13mm，接头总数超过数千个。传统的填充冷丝TIG 焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求，必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。

1.4.厚壁容器

厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985 年哈锅从瑞典ESAB 公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20 年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。

1.5大直径厚壁管生产中的高效焊接法

随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1 条或2 条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4 丝或5 丝串列电弧高速埋弧焊。5 丝埋弧焊焊接16mm 厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm 厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。

2压力容器焊接质量的控制措施

2.1.焊工的管理

在压力容器的生产过程中对压力容器质量起到决定性作用的焊工不容忽视。因此，焊接压力容器的焊工必须按照《锅炉压力容器焊式考试规则》进行考试，取得焊工合格证后，才能在有效期间内担任焊接工作。焊工应按焊接工艺施焊。制造单位检查员应对实际的焊接工艺参数进行检查并做好记录。从事压力容器生产的焊工必须持证上岗。焊工必须通过相应考试取得焊工证，并在有效期内承担合格证规定范围内的焊接工作。持证焊工中断受监查设备的焊接工作六个月以上，必须重新考试并合格后，才能重新担任受监查设备的焊接工作。压力容器制造单位应建立焊工技术档案，这样可从焊工焊接业绩档案中全面了解每一名焊工的技术状况，便于管理和提出持证焊工免去重新考试的审请、定期组织焊工学习有关标准和法规等，制订焊工培训学习计划，不断提高焊工的技术业务水平，牢固树立产品质量第一的观点，确保压力容器的焊接质量。

2.2 压力容器的组焊的主要质量要求

在压力容器上焊接的临时吊耳和拉盘的垫板等，应采用与压力容器壳体相同或在力学性能和焊接性能方面相似的材料，并用相适应的焊材及焊接工艺进行焊接。临时吊耳和拉盘的垫板割除后留下的焊疤必须打磨平滑，并应按图样规定进行渗透检测或磁粉检测，确保表面无裂纹等缺陷。打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度。不宜采用十字焊缝。相邻的两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3 倍，且不小于100mm。

2.3受压元件之间

受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊，若保留成为焊缝金属的一部分，则应按受压元件的焊缝要求施焊。

2.4 压力容器焊接部位

压力容器主要受压元件焊缝附近50mm 处的指定部位，应打上焊工代号钢印。对无法打钢印的，应用简图记录焊工代号，并将简图列入产品质量证明书中提供给用户。

2.5 焊接接头返修的质量要求

应分析缺陷产生的原因，提出相应的返修方案。返修应编制详细的返修工艺，经焊接责任工程师批准后才能实施。返修工艺至少应包括缺陷产生的原因；避免再次产生缺陷的技术措施；焊接工艺参数的确定；返修焊工的指定；焊材的牌号及规格；返修工艺编制人、批准人的签字。同一部位的返修次数不宜超过2 次。超过2 次以上的返修，应经制造单位技术总负责人批准，并应将返修的次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记入压力容器质量证明书的产品制造变更报告中。

2.6返修的现场记录

返修的现场记录应详尽，其内容至少包括坡口型式、尺寸、返修长度、焊接工艺参数、焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间、焊材牌号及规格、焊接位置等、和施焊者及其钢印等。求焊后热处理的压力容器，应在热处理前焊接返修；如在热处理后进行焊接返修，返修后应再做热处理。

2.7 压力试验后需返修

压力试验后需返修的，返修部位必须按原要求经无损检测合格。由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的，或返修深度大于1/2壁厚的压力容器，还应重新进行压力试验

3.我国焊接技术的新发展

3.1锅炉集箱密排接管的焊接技术

集箱筒体上焊有密排接管是其固有的特点，一台200MW电站锅炉集箱上接管的总数接近1万个，焊接任务量极其繁重。由于这些接管大多数是密排布置，接管的间距较小，焊接自动化的难度较大。长期以来，大多采用焊条电弧焊，但效率低下，且焊接质

量不易保证。近期，许多锅炉制造厂改用实芯焊丝或药芯焊丝气体保护半自动焊，效率可提高0.5~1倍，焊材节约20%~30%，但仍摆脱不了手工操作，因气体保护焊焊枪重量大于焊条电弧焊焊钳，焊工的劳动强度反而增加，因此，推广这种半自动焊的阻力较大，且必须探索更先进和实用的解决办法。从近期的发展趋势来看，焊接机械手和焊接机器人是实现集箱密

集接管焊接机械化和自动化的有效途径。

3.2集箱接管焊接机器人工作站。

集箱密排接管采用焊接机器人自动焊接理应是最佳的解决方案，不少锅炉制造厂，如“武锅”、“上锅”和“哈锅”曾从国外引进了集箱接管焊接机器人，但使用效果不甚理想。这主要归因于早期的焊接机器人功能达不到集箱密排接管焊接的技术要求。最主要的是必须掌握以下两项关键技术，即焊枪在待焊接管起弧点的自动检测精确定位及焊枪在焊接过程中自动跟踪接缝的轨迹；其次应当选定适于机器人焊接，并能确保焊缝质量的焊接工艺方法。图19示出近期研制成功的集箱接管焊接机器人工作站全貌。其由倒置安装的6轴机器人、悬臂横梁、轨道行走平车、翻转机、焊接电源和送丝机及中央控制器等组成，配备焊缝检测定位和接缝轨迹跟踪系统，确保焊枪在待焊接缝起始点准确定位，通过对电弧参数的控制自动跟踪接缝的轨迹。中央控制器可按预编程序协调控制工作站的所有模块。计算机软件则对机器人工作站各运动轴的动作进行程序控制和管理，并使其具有人机对话和故障诊断功能。该机器人工作站在20000mm行程内重复定位精度为0.2mm，机器人各轴的重复定位精度为0.1mm；适用的接管外径为25~150mm，接管最大高度为1000mm，接管壁厚为3~15mm；最小轴向和周向管间距为50mm；焊接工艺方法为优化脉冲MIG/MAG焊；如改用自保护药芯焊丝电弧焊可将管间距减小至35mm。按上述技术特性数据,这种机器人工作站可以满足大多数集箱接管焊接的技术要求。

参考文献：

[1]赵淑珍，驻厂监检中应加强压力容器焊接工艺的审查.《中国特种设备

安全》.2010(10):40- 43.

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2高端装备制造对焊接材料和焊接技术的需求与挑战

在高端装备制造过程中，需要对焊接技术和焊接材料等两方面进行深入介绍。现如今，从焊接材料的种类上进行分析，主要有低合金钢，不锈钢，铝合金以及钛合金等材料，这些焊接材料主要用于钎焊以及特征焊为主。从材料的技术形态上看，主要有丝状、条状以及带状等等。从这些因素上可以看出，高端装备制造工程对于焊接材料的相关技术指标要求比较严格，同时其复杂性也比较突出。需要对材料的技术性能指标进行明确和保证。通常情况下，材料的技术性能指标需要达到一定的稳定性和高效性，这样才能保证焊接材料达到相关技术标准。高端装备制造对焊接材料的技术性能也提出了一定的挑战，首先，在研发方面，焊接材料技术发展中所面临的最大挑战就是焊接材料的成分、组织以及性能之间关系的处理。其次，在实际的材料生产制备中，所面临的技术挑战主要有三点：①高端装备制造原材料和辅助材料的质量需要进行严格把关。②制高端装备制造焊接技术和相应的焊接装备性能也是不可忽视的重要因素。③由于焊接材料的系统性比较强，因此焊接材料制备技术的研究非常重要，不容忽视。每一个焊接技术环节都应该严格按照相应的标准来进行。其中包括焊条大压力压涂技术，剂匹配技术以及烧结焊剂的造粒技术等等。从比较典型的拉丝工艺上看，国内的研究所受到的影响因素较多。为了对拉丝工艺进行优化，需要选择科学合理的配剂，以及拉丝的制定工艺等等。④在焊接材料和焊接技术的质量控制方面也面临着一定的挑战。具体来说可以从两个方面来阐述：第一，现如今，信息化和智能化技术比较发达，但是从焊接技术的控制方面来看，在线质量检测技术的落后现象比较严重，焊接技术检测还只是停留在对几何尺寸进行检测，深入程度不够。所以，在实际的工作中，对于焊丝的应力以及变形的情况等方面还无法进行详细地检测。第二，焊接材料的工艺性对于焊接技术的发展也提出了较高的要求，但是焊接技术中涉及到的焊接工艺参数和材料的质量无法达到相关的标准，不能从本质上对焊接功能和材料工艺进行解释，可见，焊接工作的质量控制方面还不健全，亟待改善。

3高端装备制造的新型焊接技术

3.1活性化焊接技术

活性化焊接能很好的克服普通TIG焊方法熔深浅、对材料成分敏感的缺点。与普通TIG焊方法相比，相同的焊接参数，活性剂能使熔深增加200％~300％，焊接时间减少50％，焊接效率提高2-6倍，焊接成本也相应减少，在高端装备制造的焊接作业中能够发挥很好的作用。

3.2高速焊接技术

高效焊接技术一直是高端装备制备焊接技术的重点发展方向，目前已经取得了一些成就，例如熔化极等离子弧焊接技术，这种技术综合了熔化极气体保护焊和等离子弧焊的优点，非常适宜铝镁等轻金属及合金的焊接。在焊接薄板时，可以实现高速焊，例如对2mm铝板，焊接速度可达3000mm/min；对于厚板连接，其熔敷效率高，参数范围广，焊接过程稳定。由于等离子弧对接头区的充分清理作用，焊缝中气孔缺陷明显较少，尤其适合在高端装备这种对焊接质量要求较高的焊接作用中使用。

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中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0142-02

1 高效沉降槽的构成及其应用

高效沉降槽的基本结构如图1所示，各部位功能如下：上层支架、壁板以及下部椎体构成槽体的基本框架；进料系统、喂料井配合完成物料的输入；中心驱动装置趋势沉降槽运转，然后拉杆、支撑杆配合搅拌轴完成氧化铝无聊的固液分离；上层主要是清夜，从左侧滤器流出，下层主要是固态泥浆物，从底部圆通流出。其在我国氧化铝工厂的首次投入使用是在2002年，自此显示出了其独特的有点，如：设备简单但效果好、固液分离率高、氧化物质损失少、分离速度较快、有强劲的驱动装置、抗扭曲力强等。

例如某企业新建d20 m×14 m氧化铝沉降槽的过程，其结构如图2所示：主要包括顶盖、上部支架、圆柱筒、锥形筒、支撑立柱、内部搅拌等，重量达340多t，具体为搅拌系统约24 t，圆筒、锥形筒重约260 t，支撑顶盖的架子24 t左右，顶盖则大概有30 t。有内外两圈各18根立柱作为支撑结构（见图3），之间有四个物料通道，其它支撑部分要进行加固（见图4）。

锥形部分（见图5）主要由18根斜柱散列而成，横梁一部集中焊接到底板，底板与下面的结构相连，重量约为170 t。壁板为直筒结构，自下而上的厚度分别为20 mm、12 mm、10 mm、8 mm，高度则依次为3 m、3 m、3 m、6.39 m，总重为90.15 t。

2 施工方法的选择

2.1 常用施工方法

沉降槽的安装有两大类方法，即正装和反装。

2.1.1 正装法

正装具体又可细分为分片法、分段法。

分片法是先安装好底板，然后再将处理好的板料进行固定组装，安装完一圈后，再自下而上地进行壁板的整合加固，待安装完所有的壁板后将顶盖封好，然后将壁板沿和底板紧密焊接。

分段法是按照规定方法将壁板和顶盖整合成一圈，再把一圈圈的壁板整合成一片，在筒管太窄时甚至可以将壁板和底板整合到一起，然后自下而上地一段一段地进行安装，直至安装完整个顶盖和壁板；槽内脚手架可以结合筒内支柱进行安装，外脚手架可代之以吊挂式平台，对于成组的多台槽体施工，可采用行走式龙门吊进行组装、操作。

2.1.2 倒装法

倒装法具体又分为五种，即中心柱倒装法、立柱倒装法、水浮倒装法、气顶倒装法等。

中心柱倒装法通过特定方式提升沉降槽体的中心柱，以底板、顶盖、壁板的顺序进行施工，在顶盖有一个加强圈，其吊装点位置就在这里。

立柱式倒装法是先焊接底板，然后整合顶盖和第一圈壁板，接着围绕着第一圈壁板在地板上安置若干立柱，之后在立柱上安装锁链，用于壁板的提升安装工作，需要安装多少锁链的计算方法是：先用所需提升的最大重量与安全系数相乘，然后除以每根锁链的最大提取重量而得到。立柱式倒装法的吊装点普遍设置在最下层壁板的下面，如果需要改变壁筒宽度，可在吊装点上安装一个加胀圈。

水浮式倒装法主要用于安装带漂浮附属物的油罐，具体步骤是先安装好底板和最下面一层壁板，然后利用浮船固定好油罐附属的漂浮物，最后连接顶盖和最上面的壁板，之后注水、提升，再安装另一层壁板，一直到完成全部壁板的安装。

气顶倒装法是首先完成顶盖和最上一层壁板的安装，之后准备好要安装的第二圈壁板，要对罐内所有的开口及缝隙等进行严密封闭，之后向罐内鼓入适量、适度压力的风，利用罐体内外的压力差提升第二圈壁板，重复这个步骤，直到安装完所有壁板。

2.2 安装方案的选择

在这里，氧化铝沉降槽为单台施工，同时施工场所较为狭窄，而设备高度打27 m左右，直径也达20 m，前面提到的正装法难以正常安装；此外，其下部锥形筒体的高度也达到了6 m以上，单纯使用倒装法也难以完成沉降槽的安装；又因其锥形结构没有特别的加强装置，而且其头部还要与立柱焊接，如果使用整段安装的方法，可能因重压而导致槽体崩溃。

基于以上的分析，我们提出了一种新的方案，即下面立柱、锥形结构正装、上层结构（顶盖、壁板、支架等）倒装的方法。而属倒装法的中心立柱法以及水浮倒装法都要求罐体有悬浮的附属物，而此沉降槽不符合条件。筛选至现在，该槽的安装只能在立柱倒装和气顶倒装中二选一了。在所要用到的锁链数目计算上，我们看到改沉降槽的最大提升重量为185 t左右，根据立柱倒装法的计算方法来看，估计每根锁链的提升重为20 t，那么理论上就至少需配备9根锁链进行提升施工。而在实际施工过程中，出于安全方面的考虑，我们所要求的安全系数至少为2，由此实际工作中需配备的锁链数则为18根。从以上的分析得出的方案是：先安装下面的锥形结构，然后用18根20 t级的锁链用于提升操作，完成上部结构的安装。

3 沉降槽的安装

3.1 下部结构的安装

沉降槽的下部结构主要为沿中心各连接一根横梁的内外两圈立柱，由于内外都是18根立柱，因此也需搭建18根横梁。底板的铺设就在横梁上完成，厚度约为16毫米，横梁的上面与第一圈壁板连在一起，下面则与出料口连接。下部支柱是支撑核心，施工时要先安装，然后铺设底板，再安装周围的支柱。

3.2 上部结构安装

在下部的相关结构安装完成后，然后在底板上安装施工平台的内支撑和外支撑，其中外支撑的位置在支撑支柱的正下方，以更好地将支柱所承受的重量传递到横梁，然后开始搭建操作平台。在搭建完起吊立柱和施工平台后，在平台上实施第一圈壁板以及进料筒相关设备的组队焊接工作，为了下一步的壁板与顶盖焊接顺利，需要在壁板上安一个角钢圈，然后组队焊接完顶部的桁架，之后逐渐提升，安装第一圈壁板，重复这样的方法，直到安装工作的顺利完成。

3.3 沉降槽安装中需要注意的问题

①起吊立柱要沿锥心均匀分布，保证在起吊壁板时受力均匀。在使用前要对立柱进行加固处理，方法为将相邻及相对的两根立柱用锁链系紧，而且要将立柱与横梁一段焊牢，锁链要紧紧地连在固定吊环上。

②在安装第一圈壁板的时候，其高度可能低于立柱，为了后续工作的连续，可将顶盖的一部分留到下一圈壁板安装完后再焊接上去。

③各条锁链的操作应具有相同的规范章程，在实际操作每条锁链的提升高度应是一样的。在实际操作中，每条锁链是由两个人来共同协助控制的。

④在提升壁板工作开始之前，要准确估量壁板的位置，测出水平高度及自身高度，以保证在提升壁板时控制好其水平度。

⑤在安装的时候要保证壁板上、下两道接口的一致，以防止上下壁板焊接时出现过大错位，影响施工质量。具体可遵循以下方法：在开始安装壁板前，每道壁缝应保证一定的可变动性，完成焊接后，测量筒体下方的周长，并以此作为确定下一圈壁板周长的依据，在进行第一道壁板的提升时，将第二道筒体留一条活缝，剩下部位焊接完整，然后提升第一圈壁板，整合第二圈壁板，完成组队。重复以上步骤，直到所有壁板安装完毕。

⑥在提升壁板之前，要做好壁板的检查维护工作，例如检查壁缝是否合理，底层是否涂料等，以免在提升过程再进行补救，影响效率。

参考文献：