浅析我国焊接技术的现状与未来发展 【摘要】在我国制造业发展的过程中，焊接技术是人们常用的加工工艺。本文通过对我国现阶段焊接技术的发展现状进行简要的介绍，阐述了我国焊接技术的未来发展趋势，以供相关人士参考。 【关键词】焊接技术；材料；发展现状；发展趋势 随着科学技术的不断发展，焊接技术也在进行不断的创新和发展，这不仅有利于我国社会经济建设，还有效的促进了我国现代制造业的发展。目前，人们为了推动缓解制造技术的创新和发展，也将许多先进的科学技术和科学理念应用到其中。下面我们就对我国焊接技术的现状和未来发展趋势进行介绍。 一、我国当前焊接技术的发展现状 目前，在我国社会经济发展的过程中，人们对生活水平的要求也越来越高，而钢结构材料作为我国城市建设、社会发展的基础材料之一，人们对其材料性能的要求也在逐渐的提高，因此我们在对其进行相关的加工处理施工的时候，人们就对焊接技术进行严格的要求，从而使其焊接技术的加工处理效果满足工程设计的相关要求。而随着电子信息化时代的到来，人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中，从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效的加快了焊接施工的工作效率，还大幅的提高了焊接的质量。目前，我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中，并且还充分的利用了计算机技术和防治设计受到，来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今，在我国焊接技术创新发展的过程中，人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析，进而有利于我国焊接技术的发展。 二、当前我国焊接学科研究成就及进展 1.高品质焊接材料的生产与应用 钢铁生产技术的产生和发展都和焊接技术有着密切的关系，人们可以通过焊接来对钢铁材料的性能进行全面的提高。但是，在对其进行焊接施工处理的过程中，施工人员没有严格的按照工程施工的相关标准来对其进行焊接处理，使其自身结构的平衡性结晶组织出现问题，那么这就对钢铁焊接材料的品质有着一定的影响。为此要实现高品质焊接材料的生产，施工人员就要结合相关的焊接要求，来对其焊接材料、金属质量以及纯度等各个方面进行严格的控制，尽可能的避免人们在对金属材料进行焊接加工处理的过程中出现问题。而随着科学技术的不断进步，人们也将焊接技术应用到了复合合金材料的加工制作当中，这就给我国焊接技术带来了新的发展空间和挑战。目前，人们在对金属材料进行焊接加工的过程中，药芯焊丝技术在其中有着十分重要的作用，因此在对其焊接施工前，施工人员就要对其进行严格的要求。不过，和国外发达国家相比，我国在药芯焊丝的生产技术上还存在着一定的缺陷，为此我们在对高品质焊接材料进行生产和应用的过程中，我们还要向发达国家的生产制造工艺多的学习。 2.对无铅连接材料及无铅可靠性技术与标准的突破 随着科学技术的不断发展，人们也将焊接施工技术应用到了电子电气产品的加工生产当中。但是，由于多数电子电气产品中都含铅以及其他的有毒有害物质，这对周围的生态环境有着极其严重的影响。因此，我们电子工业发展的过程中，就开始对无铅连接材料进行研究开发。近年来，人们在对无铅连接材料进行研究的过程中，也将许多的先进的科学技术应用的其中，从而通过多种科学技术的有机结合，来使得无铅连接材料的整体性能进行有效的提高，而且人们还可以在其中添加适量的微量元素，来改善无铅连接材料的物理性能，使其可靠性得到明显的增强。目前，我国在无铅连接材料研发试验中，对其无铅绿色电气电子产品的开发以
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焊接技术发展趋势 2007-10-20 焊接技术的发展水平，是一个国家机械制造和科学技术发展水平的标志之一。目前焊接技术的发展趋势具有如下特点： ⑴随着新的焊接材料和结构的不断出现，需要开发新的焊接工艺方法。 ⑵改进常用的普通焊接工艺方法，提高焊接过程机械化、自动化水平，提高焊接质量和生产率。 ⑶采用电子计算机控制焊接过程，大力推广焊接机器人、焊接中心。 ⑷发展专用成套焊接设备。 下面介绍部分成熟的焊接新技术： 一、超声波焊接 【超声波焊接】是指利用超声波的高频振荡能对工件接头进行局部加热和表面清理，然后施加压力实现焊接的一种压焊方法。进行超声波焊接时，焊件表面无变形，表面不需严格清理，焊接质量高。超声波焊接适合于焊接厚度小于0.5mm 的工件。目前广泛应用于无线电、仪表、
精密机械及航空工业等部门。 二、爆炸焊 【爆炸焊】是利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件的迅速碰撞，实现连接工件的一种压焊方法。爆炸焊的质量较高、工艺操作简单，爆炸焊主要用GF 生产复合材料。美国“阿波罗”登月宇宙飞船的燃料箱用钛板制成，它与不锈钢管的联结采用了爆炸焊方法。 三、等离子弧焊 【等离子弧焊】是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用，获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。等离子弧能量易于控制，能量密度大，穿透能力强，焊接质量高，生产率高，焊缝深宽比大。但其焊炬结构复杂，对控制系统要求较高，等离子弧焊广泛用于航空航天等尖端技术所用的铜合金、钛合金、合金钢等金属的焊接。 四、扩散焊 【扩散焊】是指将工件在高温下加压，但不产生可见变形和相对移动的固态焊接方法。扩散焊的特点是焊接接头质量高，焊件变形小，它能焊接同种和异种金属材料，特别是不适于熔焊的材料，还可用于金属与非金属间的焊接，能用
{ 1范围 主题内容 本标准规定了电子电气产品焊接用材料和导线与接线端子、印制电路板组装件等 的焊接要求以及质量保证措施。 1. 2适用范围 本标准适用于电子电气产品的焊接和检验。 2引用文件 ？ GB 3131-88锡铅焊料 GB 9491-88锡焊用液态焊剂(松香基) QJ 3012-98电子电气产品元器件通孔安装技术要求 QJ 165A-95电子电气产品安装通用技术要求 QJ 2711-95静电放电敏感器件安装工艺技术要求 3定义 3. 1 MELF metal electrode leadless face $ MELF是指焊有金属电极端面，作端面焊接的元器件。 4 一般要求 4. 1环境要求 环境条件按QJ 165A中3. 1. 4条要求执行。 4.1.2焊接场所所需工具及设备应保持清洁整齐。在焊接工位上应及时清除多余物(导线断头、焊料球、残留焊料等)。禁止在焊接工位上饮食;禁止在工位上有化妆品以及与生产操作无关的东西。 4. 2工具、设备及人员要求 4. 2. 1工具 @ 电烙铁应为温控型的，烙铁头空焊温度应保持在预选温度的士 5. 5℃之内，烙铁头的形状应符合焊接空间要求，并保证良好的接地。 4. 2. 2设备 4. 2. 2. 1波峰焊设备 波峰焊设备(包括焊剂装置、预热装置、焊槽)焊接前应能将印制板组装件预热到120℃以内，在整个焊接过程中，焊料槽焊接温度的控制精度应维持在士℃，并具有排气系统。4.2.2.2再流焊设备 再流焊设备应可将焊接表面迅速加热，并能在连续焊接操作时，迅速加热到预定温度的士6℃范围内。加热源不应引起印制电路板或元器件的损坏，也不应在加热源与被焊金属直接接触时污染焊料。再流焊设备包括采用平行等距电阻加热、短路棒电阻加热、热风加热、红外线加热、激光加热装置或非电烙铁热传导焊接的设备。 4. 2. 3人员 操作人员应经过专业技术培训，熟悉本标准及相关工艺的规定，具有判别焊点合格或不合格的能力，并经考核合格上岗。 《
世界焊接史简述 2014-03-29hgtx2011焊工天下 公元前3000多年埃及出现了锻焊技术。 公元前2000多年中国的殷朝采用铸焊制造兵器。 公元前200年前，中国已经掌握了青铜的钎焊及铁器的锻焊工艺。 1801年：英国H.Davy发现电弧。 1836年：Edmund Davy发现乙炔气。 1856年：英格兰物理学家James Joule发现了电阻焊原理。 1959年：Deville和Debray发明氢氧气焊。 1881年：法国人De Meritens发明了最早期的碳弧焊机。 1881年：美国的R.H.Thurston博士用了六年的时间，完成了全系列铜-锌合金钎料在强度与延伸性方面的全部实验。 1882年：英格兰人Robert A.Hadfield发明并以他的名字命名的奥氏体锰钢获得了专利权。
1885年：美国人Elihu Thompson获得电阻焊机的专利权。 1885年：俄罗斯人Benardos Olszewski发展了碳弧焊接技术。 1888年：俄罗斯人H.г.Cлавянов发明金属极电弧焊。1889—1890年：美国人C.L.Coffin首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接。1890年；美国人C.L.Coffin提出了在氧化介质中进行焊接的概念。 1890年：英国人Brown第一次使用氧加燃气切割进行了抢劫银行的尝试。 1895年：巴伐利亚人Konrad Roentgen观察到了一束电子流通过真空管时产生X射线的现象。 1895年：法国人Le Chatelier获得了发明氧乙炔火焰的证书。 1898年：德国人Goldschmidt发明铝热焊。 1898年：德国人克莱菌.施密特发明铜电极弧焊。 1900年：英国人Strohmyer发明了薄皮涂料焊条。 1900年：法国人Fouch和Picard制造出第一个氧乙炔割炬。 1901年：德国人Menne发明了氧矛切割。 1904年：瑞典人奥斯卡.克杰尔贝格建立了世界上第一个电焊条厂—ESAB公司的OK焊条厂。 1904年：美国人Avery发明了便携式钢瓶。 1907年：在美国纽约拆除旧的中心火车站时，由于使用氧乙炔切割节省工程成本的20%多。 1907年：10月瑞典人O.Kjellberg完善了厚药皮焊条。 1909年：Schonherr发明了等离子弧。 1911年：由Philadelphia&Suburban气体公司建成了第一条使用氧溶剂气焊焊接的11英里长管线。 1912年：第一根氧乙炔气焊钢管投入市场。
焊接技术发展趋势 2007-10-20 焊接技术的发展水平，是一个国家机械制造和科学技术发展水平的标志之一。目前焊接技术的发展趋势具有如下特点： ⑴随着新的焊接材料和结构的不断出现，需要开发新的焊接工艺方法。 ⑵改进常用的普通焊接工艺方法，提高焊接过程机械化、自动化水平，提高焊接质量和生产率。 ⑶采用电子计算机控制焊接过程，大力推广焊接机器人、焊接中心。 ⑷发展专用成套焊接设备。 下面介绍部分成熟的焊接新技术： 一、超声波焊接 【超声波焊接】是指利用超声波的高频振荡能对工件接头进行局部加热和表面清理，然后施加压力实现焊接的一种压焊方法。进行超声波焊接时，焊件表面无变形，表面不需严格清理，焊接质量高。超声波焊接适合于焊接厚度小于0.5mm 的工件。目前广泛应用于无线电、仪表、精密机械及航空工业等部门。 二、爆炸焊 【爆炸焊】是利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件的迅速碰撞，实现连接工件的一种压焊方法。爆炸焊的质量较高、工艺操作简单，爆炸焊主要用GF 生产复合材料。美国“阿波罗”登月宇宙飞船的燃料箱用钛板制成，它与不锈钢管的联结采用了爆炸焊方法。 三、等离子弧焊 【等离子弧焊】是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用，获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。等离子弧能量易于控制，能量密度大，穿透能力强，焊接质量高，生产率高，焊缝深宽比大。但其焊炬结构复杂，对控制系统要求较高，等离子弧焊广泛用于航空航天等尖端技术所用的铜合金、钛合金、合金钢等金属的焊接。 四、扩散焊 【扩散焊】是指将工件在高温下加压，但不产生可见变形和相对移动的固态焊接方法。扩散焊的特点是焊接接头质量高，焊件变形小，它能焊接同种和异种金属材料，特别是不适于熔焊的材料，还可用于金属与非金属间的焊接，能用小件拼成力学性能均一和形状复杂的大件，以代替整体锻造和机械加工。 五、激光焊 【激光焊】是指以聚焦的激光束轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。其特点是：能量密度高，焊接速度快；焊缝可极为窄小，变形很小；灵活性较大，并可实现一般焊接方法难以接近的接头或无法安置的接焊点及远距离焊接，多用于仪器、微电子工业中超小型元件及空间技术中特种材料的焊接。此外，激光还可以 E 用来切割各种金属与非金属材料。 六、磁力脉冲焊 【磁力脉冲焊】是指依靠被焊工件之间脉冲磁场相互作用而产生冲击的结果来实现金属之间连接的焊接方法，其工作原理与爆炸焊相似，适合于焊接薄壁管材和异种金属。 七、电子束焊 【电子束焊】是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。其焊接特点是：能量利用率高，速度快，焊缝窄而深，焊接变形很小，焊缝金属纯净，焊接质量很高，但焊接设备复杂、造价高、使用与维护要求技术高。在原子能、航空航天等尖端技术部门应用日益广泛。
公元前3000多年埃及出现了锻焊技术。 公元前2000多年中国的殷朝采用铸焊制造兵器。 公元前200年前，中国已经把握了青铜的钎焊及铁器的锻焊工艺。 1801年：英国H.Davy发现电弧。 1836年：Edmund Davy 发现乙炔气。 1856年：英格兰物理学家James Joule 发现了电阻焊原理。 1859年：Deville和Debray发明氢氧气焊。 1881年：法国人 De Meritens 发明了最早期的碳弧焊机。 1881年：美国的R. H. Thurston 博士用了六年的时间，完成了全系列铜-锌合金钎料在强度与延伸性方面的全部实验。 1882年：英格兰人Robert A. Hadfield发明并以他的名字命名的奥氏体锰钢获得了专利权。 1885年：美国人Elihu Thompson 获得电阻焊机的专利权。 1885年：俄罗斯人 BenardosOlszewski 发展了碳弧焊接技术。 1888年：俄罗斯人H.г.Cлавянов发明金属极电弧焊。 1889—1890年：美国人C. L. Coffin首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接。1890年；美国人C. L. Coffin提出了在氧化介质中进行焊接的概念。 1890年：英国人Brown 第一次使用氧加燃气切割进行了抢劫银行的尝试。1895年：巴伐利亚人 Konrad Roentgen 观察到了一束电子流通过真空管时产生X射线的现象。 1895年：法国人 Le Chatelier 获得了发明氧乙炔火焰的证书。 1898年：德国人Goldschmidt发明铝热焊。 1898年：德国人克莱菌.施密特发明铜电极弧焊。 1900年：英国人Strohmyer发明了薄皮涂料焊条。
现代焊接技术发展的现状及前景 【摘要】焊接作为一门制造技术，在制造业中起着重要作用。没有一种技术能像焊接技术那样被制造商如此普遍地用于金属及合金的高效连接，并在其产品中产生如此多的附加值。 【关键词】现代;焊接技术;发展;现状;前景 目前焊接广泛应用于各种材料的连接，并采用了诸如激光、电子束焊等先进技术，无论是在建筑、桥梁行业，还是在车辆、计算机及医疗机械行业，绝大多数产品离开焊接技术就根本无法制造。特别是有了异种材料和非金属构料的连接技术和在产品形状与设计方面的创新制造方法，焊接技术的未来充满了希望。 1.焊接技术发展的现状 近年来随着制造业的蓬勃发展，提高焊接生产的生产率，保证产品质量，实现焊接生产的自动化和智能化越来越受到焊接生产企业的重视。现代智能控制技术、数字化信息处理技术、图像处理及传感器技术、高性能CPU芯片等现代高新技术的融入，使现代焊接技术取得了长足进步。 1.1焊接工艺高速高效化 以实现高速度、高熔敷率、高质量的焊接工艺为目标，国内外在多牡多弧焊接工艺、多元气体保护焊接工艺、活性化焊接新工艺等方面开展了广泛深入的研究，且取得了显著成效。 在多丝多弧焊接新：工艺方面，日本、瑞士、德国等国公司在多根焊丝配以单个或多个电源方面开展了大量的焊接研究丁作，在提高焊接生产速度和金属熔敷率方面取得了一些实用化的成果。例如日本的藤村告史开发的多丝焊接系统，可用于角焊缝的高速焊接，焊速可以达到1.8m/min。 基于上述思想，伴随着新型的功能强大的数字信息处理DSP的出现，Fronius 公司推出了全数字化焊接电源，随后Panosonic等公司也推出了各自的数宁化焊接电源产品，并相继；进入中国市场。数字化焊接电源实现了柔性化控制和多功能集成，具有控制精度高、系统稳定性好、产品一致性好、功能升级方便等优点。 1.2焊接质量控制智能化技术 焊缝跟踪是保证自动焊接质量的关键。在焊缝自动跟踪方面，采用的技术及获得的成果比较多。在熔滴过渡控制方面，由于焊接电源控制数字化技术的发展及先进电子元件在焊接领域的应用，使得对熔淌控制的研究达到了相当高水平。 1.3焊接生产自动化及智能化技术水平
焊接技术交底
二、焊前准备 1、焊接施工程序 图1焊接施工程序 2、焊前的技术准备和焊接工艺评定的选定 2.1将审批合格的焊接工艺卡下发施工班组以指导和规范焊接施
工。 2.2根据焊接管理工作所需的基本信息编制每日焊接工作记录表。 三、焊接材料的选定 3.1焊材的选用 根据焊接接头的种类和规格，并结合相关规范和选定的焊接工艺评定选择焊材，具体焊材选用如表1所示： 表2焊材选用表 3.2焊条的烘干 焊条的烘干参数一般以产品说明书的要求为准，没有特殊要求的按表3所示
表3焊材烘干参数表 四、焊接注意事项 4.1管子表面1) 预备对接管子时，开焊前，应把管子表面可能影响焊接操作的漆、锈、锈屑、脏物和其它杂物清除。真正施焊前，能够采用业主同意的任何合适的方法，彻底清洁管端坡口。 2) 每根管管端内表面上至少 19mm（ 3/4 in.）范围内，所有漆、锈、锈屑、脏物和其它外来物质在布管组对前，都应用机械抛光。 3) 当管子与管子或管子与法兰焊接时，焊接区应至少有 25.4mm (1 in.)的宽带无外来杂物。 4.2管道切割 1) 管子要切割成段时，如果可能，应用机械方法切割。 2) 将与法兰连接的无论是工厂还是现场制作的管端，都必须切割准确而且为直角。
3) 长度小于 500mm 或小于管外径（取较大）的管段不得使用。 4.3坡口形式和尺寸的选择 为保证施工质量，现场管道坡口采用机械加工和火焰切割的制作方法，对管端进行再次切割或修整，确保管子的正确组对和间隙。 4.4 坡口加工应平整，组对前无裂纹、分层和夹渣等缺陷。 4.5焊接前，要对损伤的管子进行修复，如果不能修补，管子应当割掉重开坡口。 4.6管子切口质量须符合下列要求： ——切口表面须平整，无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。 ——切口端面倾斜偏差小于管子外径的1%，且不得超过3mm。 坡口形式和尺寸的选择与焊接方法有关，并应考虑焊缝填充金属尽量少、避免产生缺陷、减少焊接残余变形与应力、有利于焊接防护、焊工操作方便等因素，结合现场实际，各类材质管道的坡口形式和尺寸选用如表4所示。 表4坡口形式和尺寸选用表
19世纪80年代，焊接只用于铁匠锻造上。工业化的发展和两次世界大战的爆发对现代焊接的快速发展产生了影响。基本焊接方法—电阻焊、气焊和电弧焊都是在一战前发明的。但20世纪早期，气体焊接切割在制造和修理工作中占主导地位。过些年后，电焊得到了同样的认可。 电阻焊 首例电阻焊要追溯到1856年。James Joule（Joule加热原理发明者）成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。第一台电阻焊机用于对接焊。1886年，英国的Elihu Thomson造出了第一个焊接变压器并在来年为此项工艺申请了专利。该变压器在2V空载电压时能产生200A电流输出。此后，Thomson又发明了点焊机、缝焊机、凸焊机以及闪光对焊机，后来点焊成为电阻焊最常用的方法，如今已广泛应用于汽车工业和对其它许多金属片的焊接上。1964年，Unimation生产的首批用于电阻点焊的机器人在通用汽车公司使用。 气焊 19世纪末，一种氧乙炔火焰的气焊在法国出现了。大约在1900年,Edmund Fouche 和Charles Picard 造出了第一支焊炬。实验证明焊炬发出的火焰炙热，大约在3100．C以上。后来焊炬成为了焊接切割钢时的重要工具。 早在英国的Edmund Davy发现当碳化物在水中分解时能产生一种可燃性气体之前就发现了乙炔气体。当乙炔燃烧时，其亮无比，这一点成为它的主要用途。然而，在传输使用乙炔时经常发生爆炸。人们发现丙酮能溶解大量乙炔，尤其是压力增加时。1896年，Le Chatelier 发明了一种安全的方法储存乙炔。那就是在圆瓶内使用丙酮和多孔石来储存乙炔。 其他许多国家利用这项法国发明储存乙炔。但时有报道在传输过程中发生爆炸。瑞典人Gustaf Dahlen 改变了渗透物的成分，成功做到了让乙炔100%安全。 电弧焊 1810年，Humphrey Davy在电路的两极造了一个稳定的电弧---电弧焊的基础。在1881年的巴黎“首届世界电器展”上，俄罗斯人Nikolai Benardos展示了一种电弧焊的方法。他在碳极和工件间打出一个弧。填充金属棒或填充金属丝可以送进这个电弧并熔化。那时他是法国Cabot实验室的学生，和他的朋友Stanislav Olszewski一道于1885年至1887年间在几个国家得到了专利权。该专利展示了早期电极夹，参见图2。到19世纪末和20世纪上半叶，碳弧焊越来越流行。 Benardos, Nicolai Slavianoff的同胞进一步完善了这一焊接法。1890年，他用金属棒代替碳棒作为电极并获得专利。电极熔化，从而充当热源和填充金属。 但是，焊缝不能隔绝空气，质量问题也接踵而来。瑞典人Oscar Kjellberg在使用该方法修理船上的蒸汽锅炉时注意到焊接金属上到处都是气孔和小缝，这样的话根本不可能让焊缝防水。为了改善这种方法，他发明了涂层焊条，于1907年6月29日获得专利（瑞典专利号27152）。质量改善后，电焊技术得到突破，现在也能应用于工业。这家电焊公司（ESAB，瑞典语首字母缩略）作为一家轮船修理公司于1904年9月12日成立。
焊接技术可以追溯到几千年前的青铜器时代，在人类早期工具制造中，无论是中国还是当时的埃及等文明地区，都能看到焊接技术的雏形。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。中国商朝（公元前1600年—公元前1046年）制造的铁刃铜钺就是铁和铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折，接合良好。春秋战国时期（公元前770年—公元前221年）曾侯乙墓中的建鼓铜座上的盘龙是分段钎焊连接而成的，与现代软钎料成分相近。战国时期制造的刀剑一般是加热锻焊而成的。据明朝宋应星所着《天工开物》记载：中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段锻焊大型船锚。在古埃及和地中海地区，公元前1000年人们就已经能够通过搭接的方法制造金盒及铁质工具。到中世纪（约公元476年—公元1453年），早叙利亚大马士革曾用锻焊方法打造兵器。但古代焊接技术长期停留在较原始的水平，使用的热源都是炉火，温度低、能源不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊件，只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。近代真正意义上的焊接技术起源于1880年左右电弧焊方法的问世[6]。表1.1列出了现代焊接史上重要方法和技术的出现时间、发明人及所属国家。 表1.1主要焊接方法的发明时间、发明人及所属国家[6]
注：表中的发明时间以焊接方法首次具有工业实现意义为起点，而非该方法的原理初次被发现。 纵观现代焊接方法和技术发展史，与其工业革命的发展息息相关，可根据方法的起源时间，将其归纳为两个重要的发展阶段。 （1）起源于19世纪70年代的第二次工业革命，这一阶段的重要标志是电力的发展和应用。工业应用最为广泛的电弧焊、电阻焊方法正是起源于这一阶段。虽然目前工业上使用的这两类焊接方法已有了很大进步，但不容置疑的是这一阶段奠定了焊接技术发展的第一块基石。 在1881年的巴黎“首次世界电器展”上，法国Cabot实验室的学生，俄罗斯人NikolaiBenardos在碳极和工件引弧，填充金属棒使其熔化，首次展示了电弧焊的方法。1890年，Benardos用金属棒代替碳棒作为电极并获得专利。但瑞典人OscarKjellberg在使用该方法修理船上的蒸汽锅炉时注意到，焊接金属上到处是气孔和小缝，焊缝不能隔绝空气，根本不可能让焊缝防水。为了改善方法，他发明了涂层焊条，，于1907年6月29日获得专利（瑞典专利号27152），大大改善了焊接质量，是手工电弧焊进入了实用阶段。随后，美国的诺布尔里用电弧电压控制焊条送给速度，制成自动电弧焊机，从而成为焊接机械化、自动化的开端。在电弧焊的基础上，能产生更集中、更炙热能源的等离子焊接也被发明，利用它可以提高焊接速度，减少线能量。在随后的发展中，电弧焊方法得到不断创新和改进。1930年美国的罗宾洛夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊，焊机机械化得到进一步的发展。20世纪四十年代，在第二次世界大战期间，为适应航空界铝、镁合金的合金钢焊接的需要，钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。1953年，苏联的Lyubavskii和Novoshilov发明二氧化碳气体保护焊，促进了气体保护焊的应用和发展。随后如混合气体保护焊、药芯焊丝气体保护焊和自保护焊也相继诞生。 首例电阻焊要追溯到1856年。JamesJoule成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。1887年，电阻焊被美国的汤姆森发明，并且应用于薄板的缝焊以及点焊；20世纪20年代由于闪光对焊方法焊接棒材和链条的出现，电阻焊真正进入了实用阶段，。1964年Unimation生产的首批用于电阻点焊的机器人在通用汽车公司使用。
激光焊接技术应用及其发展趋势 摘要：本文论述了激光焊接工艺的特点、激光焊接在汽车工业、微电子工业、生物医学等领域的应用以及研究现状，激光焊接的智能化控制，论述激光焊接需进一步研究与探讨的问题。关键词：激光焊接；混合焊接；焊接装置；应用领域 引言 激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的Y AG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等，并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性，焊接现象建模与数值模拟，钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接，激光接头性能评价等方面做了一定的研究。 一、激光焊接的质量与特点 激光焊接原理：激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。图1显示在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段[2]，激光焊接的机理有两种： 1、热传导焊接 当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。 2、激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在—起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在于：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。 1、激光焊接的焊缝形状 对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属，由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：l，最高可达10：1。图2显示四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形
scrollex2009-10-22 16:45不锈钢复合板材料是一种新型的材料，它兼具了不锈钢、碳钢的性能优势，是新一代节能减排的环保产品。虽然它没有304不锈钢那么大的市场占有率，但是顺应了节能高效的大趋势，新兴潜力不可小觑。 产品牌号： 常用基层材料：Q235、 20g 、16MnR等。 常用复层材料：0Cr13、0Cr17、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、00Cr17Ni14Mo2等. 产品规格: 厚度: > 3mm ,其中复层厚度为 0.5mm -3mm ,基层厚度> 3.5mm 宽度: 1500mm -2600mm 长度: < 12000mm 执行标准:GB/T 8165-1997<不锈钢复合钢板和钢带> 产品优势： 生产成本低：因为不锈钢所占比例较小降低了材料成本，节约贵重金属。 使用性能好：具有不锈钢、有色金属及碳钢的多重优点。 涉及钢种多：可以更加用户使用要求选择不同的组合。 界面结合强度高：两种金属锯齿原子间结合，确保性能。 诚然,304的奥氏体钢作为一种用途广泛的钢种,具有良好的耐腐蚀性耐热 性.304复合板同样涵盖了铁素体、奥素体、双相不锈钢的耐晶界腐蚀、耐应力腐蚀、耐点蚀等性能。 304奥素体不锈钢主要用于家庭用品、汽车配件、医疗器材，建材等。而304复合板亦可广泛应用于石油、化工、市建建设等。可以在各种腐蚀条件下的压力容器、管道、反应塔工程设备中大显身手。其中压力容器主要侧重于三类压力容器中的第1、2类。 尤其在一些特殊行业中，304复合板具有很重要的不可替代性。如此性能优良的新型材质怎能不让人投以更多的关注
scrollex2009-10-22 16:45不锈钢复合板焊接 一、不锈钢复合板下料： 一般用机加工或等离子切割。用等离子切割时方向是从复层往基层，即复层朝上。切割时应采取措施避免将切割熔渣溅落在复层表面上。对剪切不锈钢复合板的，也是复层朝上。但无论用等离子还是剪切下料，都要留有余量，以便后面加工去掉受影响部分。坡口加工一般用机加工制备。 二、材料： 无论板材还是焊材都应符合相关规定。一般用于壳体不锈钢复合板板材（特别是用于封头的板材）都应进行复验（主要是检测钢板的弯曲性能）。 三、焊工资格： 过渡层和复层焊接应由有堆焊资格的焊工焊接，即SMAW-（N12）-II-1G-F4。 四、（A、B类焊缝）焊接顺序： 1. 基层碳钢内焊缝焊接； 2. 在基层外进行清根和打磨； 3. 基层外焊缝焊接； 4. 对基层焊缝进行100％RT； 5. 焊接过渡层； 6. 对过渡层焊缝进行10％CuSO4溶液铁离子检测和100％PT； 7. 复层焊接； 8. 复层焊缝100％PT（若有要求就应100％RT）； 纵缝（不包括封头拼缝）两端过渡层留30~50mm不焊,等环焊缝基层焊完后和环焊缝的过渡层一起焊接或后焊；复层焊缝两端留60~100mm不焊, 等环焊缝基层和过渡层焊完后与环焊缝的复层一起焊接或先于环焊缝的复层焊接，但注意不要焊成了十字焊缝；上述焊缝探伤要求不变。 五、焊接时应注意事项： 1. 装配时点焊缝只能在基层上进行，无论点焊还是焊接都必须对复层进行保护，以避免碳钢（特别是飞溅物）污染复层。打磨过碳钢（包括基层）的砂轮不能再用于复层。这一点应特别注意。 2. 不锈钢复合板错边对焊接影响很大（错边量过大时，碳钢很容易渗入不锈钢焊缝中，以致焊后产生裂纹或焊后复层焊缝生锈），因此应在装配时严格控制坡口的错边量。 3. 由于不锈钢复合板坡口较大，对封头拼缝和筒体纵缝在焊接基层时尽量双面交替焊，以减少角变形。最好在背面先焊一层（清根时去掉），并焊临时加强筋，再翻边正式焊接。 4. 不得用碳钢焊材、低合金焊材在复层母材、过渡层焊缝和复层焊缝上施焊。过渡层焊缝应同时熔合基层焊缝、基层母材和复层母材，且应盖满基层焊缝和基层母材。 5. 焊接过渡层和复层时先焊两侧，再焊中间焊道，两相临焊道之间重叠 1/3~1/2，但应注意焊条摆动的幅度不要太大，摆动幅度一般为焊条直径的~倍；复层焊缝表面应平滑，焊道凹陷深度不大于1.5mm，焊缝金属与母材应平缓过渡，不能形成台阶。对不符合要求的焊缝可以用小直径焊条补焊再用砂轮修磨。 6. 基层焊缝和过渡层焊缝焊后应有一定凹陷，以便后面焊接，不然就要砂
焊接技术的发展及发展趋势 黄牡丹 佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江省佳木斯市154007 摘要：本文综述焊接技术的发展及发展趋势，焊接技术，又称连接工程，是一种重要的材料加工工艺，随着人类社会的发展，各种新材料的不断开发及科学技术不断的发展，焊接技术已经成为一门独立的学科，它广泛应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、微电子技术等工业部门。可以预测，在未来焊接技术的发展趋势必然走向自动化、高效、环保、节能等方面。 关键词：焊接技术、自动化、环保 The development of welding technology and development trend HUANGMudan Jia-mu-si University, School of materials science and engineering, Jia-mu-si 154007 Abstract：This paper reviews the development of welding technology and developing trend of welding technology, also known as the connection of engineering, is a kind of important material processing technology, with the development of human society, all kinds of new materials to develop and continuously with the development of science and technology, welding technology has become an independent discipline, it is widely used in petrochemical, electric power, aerospace, Marine engineering, microelectronics and other industrial sectors. Can be predicted that in the future development trend of welding technology inevitably toward automation, high efficiency, environmental protection, energy saving, etc. Key words：Welding technology ; automation; Environmental protection; 0引言 焊接的定义如下：被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程成为焊接[1]。焊接的发展过程就某种意义上来说就是焊接热源的发展过程，从上个世纪80年代开发电弧以来，焊接热源也在不断发展中。进入到新世纪，焊接技术的不断的在得到发展，从目前的发展趋势看来，焊接技术逐步向高效率、高质量、低成本、降低劳动强度、降低能耗的方向发展。所以焊接技术将随着科学技术的进步而不断发展，主要体现在以下几个方面 1数字化控制推动焊接技术的升级和发展 在几年前，数字化控制的焊机只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”，但现在数字化控制的焊机已经广泛应用在我国的许多企业，在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius 的推动下，数字化焊机已进入产业规模化生产阶段。虽然目前智能化还处在初级阶段，但有着广阔前景，是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统，近年来国内外已有较深入的研究，并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经
按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。 一、熔焊 是焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压完成焊接的方法。在加热的条件下增强了金属的原子动能，促进原子间的相互扩散，当被焊金属加热至溶化状态形成液体熔池时，原子之间可以充分扩散和紧密接触，因此冷却凝固后，即形成牢固的焊接接头（可用冰作比喻）。常见的有气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护焊等都属于熔焊的方法。 二、压焊 是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成的焊接方法。这类焊接有两种形式，一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定的压力，以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头，如锻焊、接触焊、摩擦焊和气压焊等就是这种压焊方法。二是不进行加热，仅在被焊金属的接触面上施加足够的压力，借助于压力所引起的塑性变形，以使原子间相互接近而获得牢固的接头，这种方法有冷压焊、爆炸焊等（主要用于复合钢板）。 三、钎焊 是采用比母材熔点低的金属材料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头之间间隙并与母材相互扩散实现联接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁焊、火焰钎焊。 常用焊接方法的基本原理及用途 目前的焊接方法的分类 一、熔焊 1、气焊： 利用氧乙炔或其他气体火焰加热母材和填充金属，达到焊接目的。火焰温度为3000℃左右。适用于较薄工件，小口径管道、有色金属铸铁、钎焊。 2、手工电弧焊： 利用电弧作为热源熔化焊条与母材形成焊缝的手工操作焊接方法，电弧温度在6000-8000℃左右。适用于黑色金属及某些有色金属焊接，应用范围广，尤其适用于短焊缝，不规则焊缝。 3、埋弧焊： (分自动、半制动)电弧在焊剂区下燃烧，利用颗粒状焊剂，作为金属熔池的覆盖层，将空气隔绝使其不得进入熔池。焊丝由送丝机构连续送入电弧区，电弧的焊接方向、移动速度用手工或机械完成。 适用于中厚板材料的碳钢、低合金钢、不锈钢、铜等直焊缝及规则焊缝的焊接。 4气电焊： （气体保护焊）利用保护气体来保护焊接区的电弧焊。保护气体作为金属熔池的保护层把空气隔绝。采用的气体有惰性气体、还原性气体、氧化性气体适用于碳钢、合金钢、铜、铝等有色金属及其合金的焊接。氧化性气体适用于碳钢及合金钢的合金 5、离子弧焊： 利用气体在电弧中电离后，再经过热收缩效应、机械收缩效应、磁收缩效应而产生的一种超高温热源进行焊接，温度可达20000℃左右。 二、压焊
焊接技术未来发展趋势
焊接技术未来发展趋势 焊接技术就是高温或高压条件下，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。 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：第一提高焊接熔敷
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，近十年来 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。 最新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。
精心整理 热熔对接连接（对接焊） 一、焊接工艺曲线和参数 聚乙烯管材的焊接一般分三个阶段，加热段、切换段、对接段，根据管子的不同规格和截面积制定其焊接参数。 焊接工艺三个重要参数：温度、压力、时间－PE熔接过程中压力、时间的关系（见图8.6）。 二、温度的确定：聚乙烯管材对接焊的最佳焊接温度为200～230℃，一般生产厂家确定为210±10℃；是聚乙烯材料的加工温度，在材料粘流态转化温度之上，只有在这种条件下，聚乙烯产生熔融流动，聚合物的大分子才能进行相互扩散形成缠绕，得到最大的强度和高质量的焊接结果；实践证明，温度低于180℃，即使加热时间长，也不能达到质量好的焊接结果。如果温度过高，将有可能激活分子链中的C键与氧发生反应，使材料降解，聚乙烯材料将受到氧化破坏。析出挥发性的物质和气体，材料结构发生变化，生成不饱和烃，出现杂质，从而使焊接质量降低。 三、时间的确定 ?加热时间的确定：焊接端面平整后10×壁厚（mm）秒。 加热时间的长短，决定焊接的质量；是否能将温度均匀传递到焊接面及一定的深度，在转换的阶段保持最佳的焊接温度。管端面熔化的最佳时间，是随着需要加热的面积增大而增大的，更重要的是对流和辐射传播的能量，会随着管壁厚度的增加而减小。管端面的不平度，造成热量的传递不均匀，窝藏空气，产生气孔，最终影响焊接质量，所以需要和压力密切的配合，在加热的同时施加一定的压力，平整焊接面，促进塑化，形成理想的焊接面进行热传递，然后降压吸热。 ?切换时间的确定：10秒内尽可能地缩短，其端面冷却非常快，对接速度慢直接影响焊接质量。 ?冷却时间的确定：见表8.3；1.15～1.33×壁厚（mm）分钟。 聚合物材料的导热性差，只有金属的几十分之一，冷却速度相应的缓慢，在冷却的时间内需要进行结晶，收缩，所以需要有充分的时间降到结晶温度，进行充分的晶粒生长，消除内应力，在一定的压力下冷却，避免焊接端面有缩孔。 四、压力的确定 焊接压力和冷却压力根据焊接面的截面积×0.15N/mm2； 在210±10℃的温度下，焊接时间、压力的取值，可以参照德国焊接协会DVS2207－95的标准（参见表9.1）。 表8.3聚乙烯管材热熔对接焊参数值（环境温度20℃）