焊接技術的發展趨勢范文

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第1篇

關鍵詞：建筑；鋼結構；焊接技術；現狀；發展趨勢

1 引言

隨著現代科學技術的發展，各種新材料、新技術不斷涌現，為各個行業和領域提供新的技術方法和支持，焊接技術在建筑領域已經應用了近百年，在建筑中發揮著重要的作用，目前，我國在建筑鋼結構的許多技術領域中，已經處于世界領先水平現如今，鋼結構建筑在我國隨處可見，高層樓房建筑，工業廠房，公共建筑以及橋梁建筑都普遍采用鋼結構，但是，建筑鋼結構在應用上也存在著很多問題，需要我們注意并解決"焊接技術的水平直接影響著建筑鋼結構的質量和結構，因此，研究建筑鋼結構焊接技術的發展現狀和發展趨勢，對于提高建筑鋼結構焊接技術有著重要的意義。

2 建筑鋼結構焊接技術發展現狀

2.1 建筑鋼結構焊接技術和焊接材料的發展

近幾十年來，由于建筑鋼結構具有結構穩定！使用壽命長，生產效率高，節能環保等優點被普遍應用于廠房，電站，橋梁，樓房和超高建筑之中，鋼結構的焊接技術也經歷不斷的發展和進步，20世紀40年代，焊條電弧焊引入建筑鋼結構焊接之中，50年代中期埋弧焊接技術又成為鋼結構的主要焊接技術，20世紀70年代又出現了實芯焊絲和藥芯焊絲氣體保護焊，螺栓焊，熔嘴電渣焊等新的焊接技術。這些焊接技術的發展為現代建筑鋼結構的焊接提供了技術支持，尤其是氣體保護焊在建筑鋼結構中的使用，極大地提高焊接的生產效率，縮短了工期，創造了更好的經濟效益。但是，建筑鋼結構的焊接并不是只采用一種焊接技術來進行，要根據鋼結構采用的鋼原料和焊接材料的不同采用不同的焊接技術和焊接工藝，在建筑鋼結構焊接過程中，選用的焊接材料和鋼原料在硬度和韌性方面要匹配，并根據不同的強度和韌性選擇不同的焊接技術。

2.2 焊接設備的生產和應用

進行建筑鋼結構焊接就不得不考慮焊接設備的選用，目前，在進行鋼結構焊接時采用的設備都是外國生產制造的，國內生產的大多數焊接電源設備無論在技術特性還是自動化程度都遠遠落后于外國。自80年代初鋼結構制造企業引進外國成套的鋼結構制造設備以來，國內很多企業都在積極研究生產屬于自己的鋼結構生產設備，我國生產屬于自己的高科技的鋼結焊接設備指日可待。

2.3 焊接技術工作者的培養

在我國建筑行業蓬勃發展的今天，建筑鋼結構所需要的焊接技術工作者也在與日俱增，也就難免會出現魚龍混雜的情況。建筑鋼結構的焊接技術有很強的專業性和復雜性，要求焊接人員有很強的技術性。雖然我國的焊接工作者很多，相應的焊接工作也能夠得以順利完成，但缺少真正優秀的焊接技術人員。因為建筑行業在我國的發展時間有限，所以與其他發達國家比起來，我國的焊接技術人員的培養、考核、認證制度還不夠完善，管理和認證方式比較混亂，不能準確保持焊接人員的技術水平，也就使鋼結構焊接存在著安全隱患和質量沒有保證，不利于我國建筑鋼結構焊接水平的整體提高。

3 建筑鋼結構焊接技術發展趨勢

3.1 建筑鋼結構焊接與切割工藝的創新

建筑鋼結構具有空間大，跨度高并且綠色環保的優勢得到迅速發展和廣泛應用，作為連接鋼結構的重要技術，焊接技術是發揮鋼結構功能和作用的最重要基礎，在建筑鋼結構焊接與切割工藝上，不斷創新的技術層出不窮，在鋼結構的切割和焊接上，智能切割和智能焊接設備正在研究制造之中，采用智慧的焊接方式和切割方式，可以減少原材料的浪費，并能有效提高焊接質量，為制造質量更好和安全性能更強的建筑鋼結構提供了可能。

3.2 自動焊接技術的應用

目前，世界工業發達國家已經開始采用自動焊接技術來進行建筑鋼結構的焊接，大大提高了整個建筑鋼結構的強度和質量，并提高了建造效率，節省了工期"在我國，自動焊接技術而在不斷被我國建筑鋼結構生產企業所采用，建筑焊接結構可以實現大型化，重型化和高精度方向發展，自動化焊接技術對于焊接技術人員的技術水平要求較低，并且具有焊接質量高，焊縫美觀實用，焊接效率高等特點，因此，自動焊接技術在建筑鋼結構中會普遍采用。

3.3 焊接技術人員素質的提高

隨著建筑鋼結構焊接技術的發展，對焊接技術人員的整體素質要求和技術水平要求不斷提高，21世紀是一個知識的時代，人的整體能力的提高是社會的發展趨勢，社會會更加注重各類人才綜合素質的提高"因此，未來的局勢要求各類從業人員不斷提高自己知識水平，提高數字化技術水平，將自己所學到的知識應用于焊接工作中。完善的制度和規范是對行業持續健康發展的保障，鋼結構焊接工作者作為一種高技術工種，其資格認證的體系不嚴格，全國性統一的資格考試所包括的行業和領域較窄，缺乏統一專業的劃分，不能很好的適用于現如今的建筑鋼結構焊接行業，所以應建立完善的焊接工作者的考試資格認證系統。

第2篇

【關鍵詞】建筑；鋼結構；焊接技術；發展優勢

引言

隨著我國市場經濟的快速發展，建筑的主流趨勢朝著大跨度及高層建筑方向發展。而鋼結構作為建筑中最常用的建筑主體，因其建設時間短、自重較輕、維護便捷、抗震性能強以及建筑外形可多樣化等特性被越來越多的應用在工程建設中。這就涉及到建筑鋼結構構件的連接方式，最常用的連接方式有焊接、栓接、以及鉚接等。因為當前我們國家在投入使用鋼材之前，大約有50%及以上的必須要通過一定的焊接加工處理工藝，所以焊接就成為了最常用的建筑鋼結構連接方式。同時，由于焊接這種連接方式具備構造簡單、對焊接的結構形狀沒有限制、節約材料并且效率高，另一方面可以實現自動化操作，就大大提升了生產效率，基于以上的諸多優點，使得鋼結構焊接在工業建筑以及民用建筑中占據了絕對的發展優勢。

一、使用智能切割、智慧工廠模式將是鋼結構制作工程的趨向

我們國家的產鋼量和用鋼量現在躍升為是世界第一，但同時，也成為了世界上的鋼材料的浪費大國。在切割焊接中，我國和美國、日本以及德國等發達國家相比較，鋼材的浪費率同比增加近10%，核算下來一年大約浪費3000萬噸鋼材之多，統計價值達1500億元，是寶鋼一年的產量。1鋼材的浪費率和切割質量有直接影響，切割速度也是影響生產效率的因素之一，所以，在鋼結構加工中必須重視切割技術。在實際操作中可以引進一些先進的軟件作為輔助，例如，Fast CAM套料軟件（由上海的發思特軟件有限公司研發，具備自我知識產權），可以實現縮減成本、提升效率、實現自動化的生產，從而達到提升鋼結構焊接質量的目的，應用其不僅可以學習國外前沿的管理及技術，而且可以改變目前我國的建筑鋼結構切割技術落后的局面，并可大大的提高生產效率和節約成本。

二、鋼結構焊接技術中的難重點將是新鋼種焊接試驗

伴隨著我們國家建筑鋼結構技術的逐步發展，鋼材的不斷優化，高強鋼以及超高強鋼達到了大力的推廣使用，同時，以往的焊接設計技術必定會受到猛烈的沖擊，重要的是對建筑鋼結構焊接技術也提出了更多的要求。我國鋼材在向更加適用、更加先進的趨勢大步邁進的同時，人們對節能減排的可持續發展的要求也必定會加快建筑鋼結構焊接技術的變革，那就是新鋼種的不斷涌現。但對于鋼結構的焊接來說，新鋼種帶來的新技術新工藝問題不可忽視，組料中增加的合金元素也可對鋼材的焊接性能造成很大的挑戰，鋼材中合金元素含量不斷增多，會導致焊接裂紋及焊接接頭的缺陷，而會使得焊接結構在應用中安全性、可靠性不斷的下降，在建筑投入使用初期就造成了焊接結構質量的下降。另外，不同鋼種，所產生的焊接缺陷也不盡相同。所以，鋼結構在焊接技術上必須做到防患于未然，工程技術人員必須增強自身的專業水平，切實掌握以鳥巢等為代表的鋼結構焊接應用技術及工藝，在實踐中能夠推廣應用，不斷創新并克服難題。

三、自動焊技術將是建筑鋼結構主要采用的焊接技術

隨著建筑焊接結構朝大型化及高參數精密化方向發展，手工焊接操作的效率低和質量的不穩定是提升生產效率和保證產品質量穩定不得不面對的問題。目前，世界上大部分工業發達國家在焊接技術，自動化程度等技術方面已經有大幅度提升，比例占到了80%，這一點就使得其在生產效率及質量上占據了很大的優勢。而在我國，按照手工操作和自動焊接所消耗的焊材來計算，自動化焊接比例僅占到不足30%，相比可見，我們國家和其它工業發達國際的平均水準有著很大的差距。為了滿足高強、厚板及長焊縫的敢接工藝的特殊要求，加快實現建筑鋼結構發展，關鍵在于提升焊接水平，尤其是自動焊程度的水平。所以，迅速提升我國自動焊技術就成為當下一個刻不容緩的課題。

四、建筑鋼結構厚板焊接必須推行多層多道錯位焊接技術

傳統的擺動運條手法不能適應有一定淬硬傾向的高強鋼焊接，易使焊接接頭綜合性能下降，甚至會給接頭質量造成影響。實驗研究結果顯示，不擺動和擺動運條手法的試件相互比較起來，沖擊、晶粒度大小、拉伸、彎曲及微觀金相等各項指標，前者都比后者好很多。這個實驗使用的材質為Q345C的鋼材試件，假如使用更高強度級別的鋼材試件，不擺動和擺動試件兩者間的差別會變得更大。研究結果一方面讓人們對擺動和不擺動運條手法有了重新認識，另一方面在實際應用技術方面也有了很大的提升和突破。對比試驗的派生結果，可直接用于焊接工藝的制定和焊接過程中出現質量問題的分析處理，推行使用標準的多層多道錯位焊接技術勢必成為推行建筑鋼結構焊接技術發展的又一項任務。

五、結論

通過以上論述可知，在建筑鋼結構中，焊接作為主要的連接方式，其重要性越來越不可估量。所以，為順應鋼結構快速發展的趨勢，提升焊接水平成了行業中的重點研究問題，焊接技術也會朝著更先進的技術方向發展。

注釋：

1 世界鋼鐵統計年鑒。

參考文獻：

[1]程中朋，馬妮娜.鋼結構的焊接[J].黑龍江科技信息.2010（06）.

[2]戴為志.從“鳥巢”鋼結構焊接工程看鋼結構焊接技術發展趨勢[J].現代焊接. 2007（09）.

[3]戴為志.淺析建筑鋼結構焊接技術發展的基本要素[J].現代焊接.2009（06）.

第3篇

關鍵詞：機械焊接；焊接工藝；更新；發展趨勢

引言：焊接技術在各工程中有著廣泛的應用，在實際工作中也有著特殊的要求，其定義是在高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。焊接技術作為制造業中傳統的基礎工藝和技術，雖然應用到工業中的歷史并不長，但是發展卻非常迅速。短短幾十年間，焊接已被廣泛應用于航空航天、汽車、橋梁、高層建筑、造船以及海洋鉆探等許多重要的工業領域，并且為促進工業的經濟發展做出了重要的貢獻，使得焊接已經成為一個重要的制造技術和材料科學的重要專業學科。

1、工程機械行業焊接技術的現狀

我國機械焊接技術有著飛速的發展，但與發達國家相比，還存在著諸多不足之處，有待進一步提高。1999 年中國焊接活動周期間，中國焊接協會工程機械委員會邀請工程機械行業的生產廠代表召開了焊接技術座談會。各位代表介紹了當前各廠的焊接工藝及工藝裝備情況，工程機械結構件焊接工藝中，采用自動（半自動）CO2氣體保護焊工藝約占70%（以重量計），采用弧焊機器人完成的焊接工作量不足50%，其余為手工電弧焊，各位代表普遍反映以下兩方面問題：（1）現在的工藝水平不能適合弧焊機器人的要求。工程機械行業雖然機器人的水平較高、數量較多，但由于焊接前零件的質量較低，弧焊機器人不能滿足生產要求，以至造成大量昂貴的設備處于半閑置的狀態。（2）70 年代初，工程機械行業的個別工廠開始嘗試半自動CO2焊接工藝。隨著CO2焊機質量的不斷提高，尤其是幾家合資公司推出高品質的 CO2焊機后，帶動了國內焊絲及焊機零件配件等質量的普遍提高，有力地推動了CO2焊接工藝的發展。

2、工程機械焊接技術的發展趨勢

2.1大型結構件拼點精度提升

隨著工程機械產品質量的不斷提升，結構件的拼箱精度和焊接質量逐漸成為焊接工藝研究重點之一。傳統結構件的拼點方法一般為人工劃線，此種方式簡單易行，但劃線工作量大，生產效率低、受制于劃線人員的技能、熟練程度不同，導致結構件拼點誤差較大、產品一致性較差，不利于后續工序自動化焊接的實施。針對這一問題，工程機械各企業都設計開發了適應自身結構件特點的拼點工裝，但一般來說設計較為簡單、精度較低，通用性較差。隨著機器人自動化焊接的逐漸普及，高精度拼點工裝已成為一種產品，由專業公司設計制造，既保證組對精度，又盡量做到操作簡便、通用性強。取代劃線拼點作業模式，以高精度等距銷孔定位，克服了傳統移動后重復定位精度不高的難題，同時配合模塊化專用支耳，通過快速鎖緊銷進行連接，可以實現對不同尺寸結構件的高效、快速換模，進而達到高通用性的特點。雖然拼箱精度高、一致性好，有利于后續的機器人自動化焊接，但是該工裝造價昂貴、安裝精度高，在使用過程中需要定期維護保養。

2.2 自動化焊接技術的發展

焊接技術已經向自動化，智能化方向發展。伴隨著科學技術的發展，焊接技術逐漸向自動化、智能化方向發展，自動焊接機器人應運而生，以機器人成套焊接工作站或焊接專機替代焊接工人進行自動化焊接作業，不但降低工人勞動強度、改善作業環境，同時可以獲得穩定一致的焊縫質量。從長遠來看，雖然機器人焊接一次性投入成本大，但一臺焊接工作站的服役期至少為10年以上，相對不斷增長的用工成本，采用機器人自動化焊接反而更加經濟。焊接用機器人，嚴格來講只是六軸集成的機械手，本身并不能獨立工作，需搭配焊接系統、弧焊軟件控制系統、工件裝夾變位系統、高效除塵系統等設備才能組成焊接機器人工作站。對焊接變形要求高的結構件，需要在相應夾具上考慮增加反變形措施，大多采用在可能變形位置增加液壓缸壓緊進行預變形。對一些更大型的結構件焊接，則要求采用兩套焊接機械手配合外部軸進行焊接，聯動軸數量多達19軸以上在變位機方面，設置為雙工位，一個工位用于機械手自動化焊接，另一個工位則針對機械手無法焊到的地方采用人工補焊。自動化焊接工作站的大量應用，對相應的操作人員也提出了更高的要求，需要操作人員不僅熟悉焊接知識，還需掌握機器人控制系統的編程語言、了解自動焊接過程中的電弧跟蹤、焊前尋位原理。而目前，國內的大部分工程機械企業操作焊接機械手人員難以具備上述的技能素質，出現問題，仍然依賴設備供應商進廠解決。造價昂貴的焊接工作站，其強大的功能也僅僅開發不足60%。這也對一些?？?、技校提出了新的要求，在技能人員培養方面，需要重視對機械手的控制系統、編程語言、弧焊軟件系統以及其他的常見故障解決方法等方面進行培訓。與機器人焊接工作站相比，焊接專機易操作、價格低、易保養、設備可靠性高，更受到焊接工藝人員的青睞。焊接專機多用于焊縫形式單一的長直焊縫，焊接過程中焊槍無需擺動。對于要求不高的焊縫結構，可以立足自制，將焊接系統與直線運動機構進行組合即可實現專機功能；對焊縫質量及工作環境要求高、焊接過程中需要旋轉變位的工件，則可以借鑒機器人工作站的模式，搭配變位機、除塵系統、預熱系統等。

2.3高強鋼焊接工藝進展

在工程機械的產品設計過程中，承載噸位與自身重量是一對矛盾體，為了降低自重，設計人員更青睞于選擇高強，甚至超高強鋼板，在結構設計方面，則采用薄厚板對接的形式，上述兩個方面均對焊接提出了新的挑戰。鋼鐵冶金技術的不斷進步使低合金高強鋼實現了潔凈化、細晶化和力學性能上的強韌化，這就要求在焊接過程中與之匹配的焊接材料也必須實現潔凈化和強韌化，否則接頭性能將不能與母材匹配，進而成為焊接接頭的薄弱部位。強度≥800MPa的高強鋼，要實現焊縫金屬與母材的強韌性匹配較為困難，一般強度等匹配的情況下，焊接接頭韌性儲備往往不夠，在進行高強鋼焊接工藝評定試驗時，接頭的強度和伸長率都是合格的，主要是韌性不足引起脆斷，高強鋼激光焊接工藝有無可比擬的優勢，該技術摒棄傳統的依托焊接材料過渡合金元素這一復雜過程，采用連續或脈沖激光束作為熱源直接熔化待焊母材，其冶金過程類似于電子束焊，能量轉換機制通過“激光束小孔”結構來完成，熔融金屬填充小孔形成焊縫，激光焊接具有焊接熔深大、熱影響區小、焊接速度快等優點，但是激光焊接設備造價高，對工件拼點間隙要求嚴格。國外工程機械企業已開始進行這一技術的研究，并取得了階段性的進展。降低自重的另一手段是將焊縫設計為薄厚板對接的形式，關鍵受力處采用厚板，而受力較小、僅是起到增強剛性的部位盡量使用薄板，對于1mm的低合金鋼板厚度減少4mm，重量降低可達31kg。但這對焊接技術提出了更高的要求，在保證焊透的情況下，薄板一側變形量要明顯大于厚板，焊縫兩側板厚不同也不利于焊后調平，而對于這種焊接結構較為有效的解決方法是對待焊接頭進行預反變形，該方法需要精確的掌握不同板厚的焊接變形量，如果反變形量預留得當，可以基本消除焊后變形。

3、結語

焊接技術是工程機械制造中的關鍵技術，自誕生以來，一直受到很多學科最新發展的影響和引導，在新材料以及信息科學技術的影響下，出現了數十種焊接的新工藝，并且使得焊接工藝正從手工焊向自動焊以及智能化過渡。隨著自動化焊接技術的發展和新焊接工藝的研究與應用，將進一步提高工程機械產業的制造水平。

參考文獻：

[1]李洪濤.淺析中國焊接技術的現狀與發展[J].黑龍江科技信息，2009（05）.