我国焊接技术的发展趋势

1、中国焊接技术的发展趋势外国专家认为，“到2020年，焊接仍将是制造业的一项重要加工技术。这是一种准确、可靠、低成本的方法，使用高科技连接材料。目前，没有其他方法能比焊接更广泛地用于金属连接，并为焊接产品增加更多附加值。随着世界钢及其他金属产量和品种的不断增加，以及对产品质量和性能要求的不断提高，特别是中国加入世界贸易组织，世界制造和加工基地不断向中国转移，作为工业缝纫和线(料)的焊割机、焊丝和焊条的数量、质量和等级以及自动化生产水平也将大大提高。根据每吨钢材25万名焊工的需求，中国每年消耗3亿吨钢材(约1.2吨焊接结构)，需要约75万名焊工。不难预测，它们将在未来8-10年内继续高速发展。为适

2、应国内外市场快速发展和激烈竞争的需要，焊接设备及制造行业将以市场为目标，进行传统和通用产品改造、产品结构调整、质量认证和标准化管理，组织大规模、专业化、自动化批量生产；同时，要加强现代焊接技术的研发，特别是开发高效、节能、高性能、高质量的多丝高速焊接设备、主要设备及其数控技术和新型焊接材料，以替代进口，争取出口。1.焊接自动化技术的现状与展望随着数字技术的日益成熟，代表处的数字焊机和数字控制技术已经稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航空航天工程、船舶工程等大型国家基础工程，有效地推动了先进焊接，特别是焊接自动化技术的发展和进步。汽车和零部件的制造日益要求焊接自动化。中国的焊接工业正逐步走向

3、“高效、自动化和智能化”。目前，我国焊接自动化率不到30%，远低于发达工业国家的80%。自20世纪末以来，国家逐步推广了自动焊接的基本焊接方法，即气体保护焊，以取代传统的手工电弧焊，并取得了初步成功。可以预见，在未来10年，国内自动焊接技术将会以前所未有的速度发展。2.高效自动焊接技术的现状20世纪90年代，中国焊接工业以焊接过程的机械化和自动化为战略目标，并在各行业的科技发展、焊接生产自动化的发展、焊接生产线和柔性制造技术的研究和开发、计算机辅助设计和制造的开发和应用等方面付诸实践。药芯焊丝从目前的2%增加到20%；埋弧焊材料将继续以10%的速度增长。其中，药芯焊丝的增长率明显提高，在未来2

4、0年内将超过实芯焊丝，最终成为焊接中心的主导产品。(2)高效、节能、可自动调整焊接参数的智能逆变焊机将逐步取代手工电弧焊和普通晶闸管焊机，焊机的操作趋于简化和智能化，以适应当今操作技能弱化的趋势。(3)在汽车、造船、工程机械和航空领域，适合智能焊接机器人在不同场合的广泛应用，大大提高了焊接质量和生产效率。幸运的是，中国许多失业部门和大型行业已经意识到这些问题，造船业率先提出，到2005年，船厂的高效焊接应达到80%以上，其中二氧化碳焊接自动化的发展相对较好。国内焊接厂商先后为一汽、东风、长风、徐工、成盛港、美的、格兰仕等多家知名汽车制造商和家电制造商研发制造了几十台。生产线由焊接站机械自动操作

5、，标准化、可靠性高。在保证产品质量的基础上，生产效率大大提高，生产人员减少80%以上。这条生产线被日本专家评价为亚洲最自动化的后桥壳生产线之一。为了推动焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴和改进是非常重要的环节，因此我们应该加强对现有世界艺术的学习和改进。由于现有技术大多是手工操作，因此有其局限性。然而，如果在学习的基础上用现代自动化技术进行嫁接改造，往往可以取得一定的突破。早在20世纪80年代，欧美、日本等发达国家就在石油、化工、造船、建筑、电力、汽车、机械等行业使用数控汽车式自动气体保护焊机代替手工焊接生产。近年来，国内几家企业开发了几种类似的自动焊接小车，但在结构和功能上都是低端产品，在数字

6、控制、焊接参数预置和专家系统自动调用方面都是空白。在吸收和借鉴国外先进成熟技术的基础上，代表自主知识产权的第一代数控小车自动焊接技术在中国问世。焊接具有携带方便、安装简单、操作灵活、智能化程度高的特点。通过各种焊接方式和微机控制的专家程序，可以满足不同焊接位置各种焊接工艺的焊接要求。数控汽车自动焊接机的研发和销售，一方面为石油、化工、造船、电力等行业提供了与国外同等技术水平的国产自动焊接设备，另一方面为我国高端数字焊接机的自主研发成功找到了突破口，这对促进焊接行业专用自动焊接设备的发展具有重要意义。3.焊接自动化技术展望电子技术、计算机微电子技术和自动化技术的发展推动了焊接自动化技术的发展。特

7、别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术的引入，推动了焊接自动化技术的革命性发展。(1)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，也是我们今后的一个重要研究方向。我们应该研究最好的控制方法，包括线性和非线性控制。焊接过程中最具代表性的是模糊控制、神经网络控制和专家系统研究。(2)柔性焊接技术也是我们关注的内容。在未来的研究中，我们将把各种光、机、电技术与焊接技术结合起来，实现焊接的精密性和灵活性。用微电子技术改造传统焊接设备是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术与各种焊接机械设备相匹配，提高其灵活性，是我们当前的研究方向；另外，将焊接机器人与专家系统相结合来实现自动路径规划、自动

8、轨迹修正和自动熔透控制是我们近期研究的重点。(3)焊接控制系统的集成是人与技术的集成，是焊接技术与信息技术的集成。信息流和物流是集成系统的重要组成部分。促进它们的有机集成可以大大降低对信息流和实时控制的要求。注意充分发挥人们的反应(4)提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制性，以及优良的动态性能，也是我们关注的课题。开发和研制一种高性能焊机，能够调节电弧运动、送丝和焊枪姿态，检测焊缝坡口、温度场、熔池状态和熔深，及时提供焊接规范参数，积极发展焊接过程计算机仿真技术。使焊接技术从“技能”向“科学”发展是焊接自动化的一个重要方面。本世纪头十年将是焊接工业快速发展的有利时期。我们的焊接工人在仁中还有

9、很长的路要走，所以我们必须下定决心克服困难。抓住机遇，努力提高我国焊接自动化水平。4.桥梁焊接技术的发展趋势1.中国钢桥的发展钢桥的常见类型有：梁桥(工字钢板梁、桁架梁和箱梁)、拱桥(系杆拱、穿拱、穿拱和穿拱)、悬索桥和斜拉桥等。大跨度公路和钢桥主要是悬索桥和斜拉桥；铁路钢桥主要是梁桥和拱桥。根据桥梁施工方法，钢桥可分为铆接桥(工厂制造和现场拼接均为铆接)、螺栓焊接桥(工厂制造和现场拼接均为高强度螺栓焊接)和全焊接桥(工厂制造和现场拼接均为焊接)。螺栓焊接桥和全焊接桥统称为焊接桥。仅长江上就有29座不同类型的桥梁，其中近一半是钢桥。长江已经成为中国当代桥梁的展台.在世界十大悬索桥中，中国有两座

10、：江阴长江大桥(长1385米)排名第四，香港青马大桥(长1377米)排名第五。在所有斜拉桥中排名前十的焊接钢桥中，中国有6座，分别排名第三、第四、第五、第六、第七和第九(南京长江二桥l=628m米，排名第三；武汉长江第三大桥l=618m米，排名第四)。其中，“许多已成为世界级桥梁，表明中国当代桥梁建设技术已达到世界先进水平”。2.焊接钢桥制造技术我国桥梁钢结构已从早期铁路桥梁的简单工字形杆件和箱形杆件，发展到目前悬索桥和斜拉桥的复杂正交异性板，对焊接技术的要求也大大提高。为适应发展需要，各钢桥制造单位不断完善和创新制造技术，技术装备和技术水平不断提高。到目前为止，制造优质焊接钢桥的条件已经具备

11、。在钢箱梁的早期制造中，没有专门的夹具，采用了国外早期使用的“倒装法”。目前采用正向装配方法“多段侧连匹配装配方法”，焊接和预装配同时完成。当然，这需要很大的空间，布局应该非常合理。根据桥梁的设计线形，用水平预设拱度设置主装配夹具的纵向线形。板单元的组装必须在没有阳光的情况下进行。这种多段并行匹配装配方法的实现具有创造性。然而，在技术和设备方面仍有进一步改善和平共处的空间，以便进一步提高效率和质量。目前，定位板的使用不能完全避免，应尽可能减少。焊接方法的应用也与早期大不相同。完成焊接任务不再仅仅是手工电弧焊定位和自动埋弧焊。在公路斜拉桥和悬索桥钢箱梁制造中，高效焊接方法的应用受到重视，其中co

12、2自动焊、半自动焊、单面焊和双面焊成型技术应用最为广泛。例如，据润昌长江大桥统计，co2自动焊和半自动焊的应用比例已达到75%，埋弧焊约占15%，其余均为手工焊条电弧焊。其他工厂的情况大致相似。对于铁路桥梁或公铁两用桥的杵梁结构，主要的焊接方法仍然是埋弧焊。例如，建于1995年的孙口黄河大桥有大约70%的埋弧焊和大约3%的co2焊；在2000年建成的芜湖长江大桥中，埋弧焊法约占60%，co2焊法约占15%。陶瓷衬里广泛用于根部穿透和背面成形。配有带摆动焊枪的co2自动焊机，双头co2自动焊机用于u形肋与桥面之间的角焊缝等。然而，与国外相比，我国高效焊接方法的应用相对简单，主要是co2焊和埋弧焊

13、。在国防大学之外，我们非常重视高效焊接方法的开始和应用，tig焊接经常被用来实现单面焊和双面成形根部焊道，而不是垫焊；除了使用氩/二氧化碳(82/18)混合气体，即氩/氦/二氧化碳/氧气混合气体外，它还被应用于焊接钢桥。此外，在将u形肋与桥面焊接时，使用六头自动焊接机。焊接机器人在国外已用于桥面构件的焊接。在这方面，与国外相比仍有差距。在焊接材料方面，一个显著的变化是药芯焊丝的应用越来越多。例如宜昌大桥的焊接，药芯焊丝完全用于co2焊接，消耗210吨，占桥梁用钢的1.9%。君山工业大桥的情况也是如此，药芯焊丝占该桥用钢的1.8%。目前，开发和稳定供应高韧性和优良工艺性能的焊接材料是进一步提高焊

14、接钢桥质量的重要因素之一。5.油气管道焊接技术的发展趋势1.焊接技术在我国油气管道建设初期的应用20世纪70年代初，中国开始建设大直径长输管道，20世纪80年代初，中国开始推广手工向下焊接工艺，同时开发纤维型低氢向下焊条。自1990年代初以来，自动焊接方法包括：1 .内部焊机的根部由外部焊机自动填充和覆盖；2.在stt气体保护下，填充半自动焊件根部焊自动外焊机的填充和覆盖面；3、纤维素焊条手工电弧焊根部焊外焊机自动焊填填充和覆盖表面。这些焊接方法的区别在于不同的根部焊接方法。自动外焊技术对坡口形状和喷嘴对中有严格要求，现场施工必须有内对中装置、管端坡口成形器等配套机械。另外，当采用手工焊接或半

15、自动焊接时，很容易形成坡口边缘的不完全熔合。半自动焊接方法是纤维素焊条手动前根焊，自保护药芯焊丝半自动焊，以填充和覆盖表面。3.未来管道焊接施工展望随着管线钢性能的不断提高，管线建设向长距离、高工作压力、大直径、厚壁方向发展，因此有必要研究高质量的焊接材料和高效的焊接方法与之匹配，以保证环焊缝的强度和韧性。在未来的管道建设中，为了获得高效率和高质量，将优先考虑mig焊接。自保护药芯焊丝半自动焊与手工电弧焊相结合，操作灵活，环境适应性强，一次性投资少，是大直径、大壁厚钢管的良好焊接工艺。6.汽车制造中焊接技术的发展趋势焊接技术的应用对汽车的六大部件是必不可少的，包括发动机、变速箱、车轴、车架、车

16、身和车架。在汽车零部件的制造中，点焊、凸焊、缝焊、滚动凸焊、电极弧焊、co2气体保护焊、氩弧焊、气焊和钎焊具有生产能力大、自动化程度高、速度快、消耗低、焊接变形小、操作方便等特点，特别适合于薄板覆盖汽车零部件。因此，它们被广泛用于汽车生产。点焊约占投资成本的75%，而其他焊接方法仅占25%。随着汽车工业的发展，车身焊接生产线正逐步向全自动化方向发展。自动化的前提是零件的制造精度要高，焊接变形要小，焊接零件的外观要新颖，因此对焊接工艺的要求越来越高。中国正面临加入世界贸易组织的机遇和挑战，新焊接技术的推广和应用对汽车行业的品牌推广至关重要。一、新焊接技术在汽车工业中的应用目前，汽车工业中有许多先

17、进的焊接技术，这里仅列出气体保护焊接技术和等离子焊接技术。1.气体保护焊接技术(1)表面张力过渡的波形控制方法的关键是用两个电流脉冲完成一个液滴过渡，第一个电流脉冲脉冲形成一个液滴并使其生长直至液滴与工件短路；第二电流脉冲是短时窄脉冲，其di/dt被连续检测。同时，控制电流脉冲值以产生适当的电磁收缩力，使得液滴的颈部收缩并变薄。最后，它被熔池的表面张力打破，液滴过渡完成，没有飞溅。(2)逆变电源的波形控制利用了逆变电源良好的动态特性和灵活的可控性，采用波形控制来抑制短路阶段早期的电流上升，从而减少刚形成小桥时电磁力的阻碍和爆炸，减少大颗粒的飞溅，促进熔池中熔滴的扩散；当熔滴在熔池中散开时，电流迅速上升以加速颈缩的形成，然后缓慢上升至低峰值，这减少了桥断裂时的飞溅。(3)氩弧焊技术氩弧焊有两种：非