现代焊接技术的种类及应用特征

乔文辉

河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心   河南郑州    450000

摘要：在机械行业、汽车行业、医疗设备、建筑业等领域，对于先进焊接设备的依赖性更强，促进了我国焊接技术研究与理论体系建设的逐渐加深，各行各业所能应用的焊接设备和技术也得到了持续丰富，为生产加工提供了强有力的保证。基于此，分析了现阶段我国工业生产过程应用的焊接技术特征与技术情况，总结了焊接技术的分类特征，介绍了应用广泛的典型现代焊接设备及适用性特点，并对焊接技术的应用与发展特征进行了总结与展望。

关键词：焊接技术;种类;应用特征

引言

随着我国科学技术的快速发展，焊接技术也实现了创新和优化，实现了从传统的焊接技术向激光、电子束焊接等先进技术的转变。从我国工业制造业的发展现状来看，焊接技术主要被应用到材料的连接中，在很多行业中的作用都是不可替代的，像建筑行业、汽车、机械以及医疗等领域若脱离焊接技术将无法运转。随着异种材料的非金属材料连接技术的出现，使得现代焊接技术的发展前景更加光明、发展空间更加广阔。对于国家发展来讲，焊接技术水平是衡量国家重工业经济发展水平的重要标志，直接影响着相关产品的质量和使用性能。

1焊接技术的定义

焊接是指采用加热、加压或两者并用的方法，借助一定填充材料使焊接连接在一起的工艺方法。焊接技术最本质的特点就是使焊件结合，将原本分开的物体永久的连接在一起。与铆接相比，焊接可以节省金属材料，降低结构质量；与铸造相比，焊接不需要木模、砂型、熔炼以及浇筑，并且具有工序简单、生产周期短的特点。

2焊接技术的分类

2.1人工焊接技术

1)手工电弧焊。手工电弧焊主要通过工人操作手提式电焊机或中大型轮式电焊机进行焊接作业，其利用电弧在空气中放电反应过程产生的能量作为热源，手工电弧焊具有设备成本低、使用简单、焊接灵活性高的特点，广泛应用于碳钢、铸铁、合金、不锈钢等金属材料加工领域。2)手工气体保护焊。严格来讲气体保护焊属于电弧焊的一种，是利用电弧原理实现对焊丝及金属的加热，其与普通电弧焊的区别在于利用二氧化碳、氩气等作为焊接过程中的保护气体，实现在焊丝与被焊接零件接触放电和金属熔化、融合的过程中降低空气中氧气、氮气等不利因素的影响，从而有效提高焊接质量与可靠性，且不易影响金属材料的理化性质。3)手工可燃气体焊。主要是利用可燃气体(如乙炔)等燃烧过程产生的高温将焊接材料或被焊接零件升温融化，实现材料之间的结合。

2.2自动化焊接技术

传统的人工焊接技术是自动化焊接发展的基础，自动化焊接技术主要是应工业生产的需求而生的，一方面，生产过程对于焊接效率、焊接精确性的要求越来越高，另一方面，很多新型的焊接技术如等离子焊接、激光焊接等，不适合于热工操作，加之电气技术、自动化技术，以及计算机技术的飞速发展，都促进了自动化焊接技术的形成，其常见焊接设备及技术如下。1)传统焊接技术的自动化升级。传统的电弧焊、可燃气体焊在技术层面上具有较强的实用性，能够满足大部分工业生产对焊接作业的需求，在现代化生产中，常利用机电控制技术、机器人技术替代传统的人工焊接，由自动化程度很高的电控机械设备完成焊接过程。通过在机械臂、焊接平台上安装氩弧焊、保护焊、可燃气体枪、焊丝供应等设备，能够实现传统焊接技术的现代化实施。数控下的焊接能更好地保证焊缝的均匀性，提高焊接效率，且能有效降低用工成本，利用自动化设备完成传统的焊接工作，已成为焊接技术及相关设备发展的必然趋势。2)等离子数控焊接。考虑到传统的焊接热量会不可避免地对金属零件产生较大范围的理化性能影响，为降低焊接过程的不利因素，等离子焊接能实现在基材最小加工量的前提下进行焊接作业，在数控技术的辅助下，等离子焊接能够在均匀稳定的电弧下实现热量集中的焊接，既能通过热熔实现金属连接，还具有热影响不利因素低、热影响范围小、零件变形小等优点，能完成极小间隙的金属材料焊接。既适用于常规金属材料，还能完成钨、镍、钼、钛等热敏合金的焊接。随着等离子数控焊接设备的发展，所应用的技术也由过去简单的离子弧焊接发展为脉冲等离子弧焊接、微束等离子弧焊接等，焊接质量和工艺得到了全面提升。

2.3磁控焊接技术

磁控焊接技术的焊接是利用磁场来实现的，这是一种新兴的焊接技术，具有输入成本低、设备简单、能耗少、效率高的特点。在对磁控焊接技术进行研究时，发现电弧状态和焊接母材熔化与焊缝形成有很大的关系；而电磁搅拌技术能够在热转移过程中对金属结晶产生影响，使结晶方向得以改变，进而提高焊缝机械的性能。此外，应用磁控焊接技术能够降低焊接过程中缺陷的发生，因此磁控焊接技术必将会成为现代焊接技术发展的新方向。

3现代焊接技术的发展现状

正如人们所看到的，技术和经济的进步推动了制造行业的发展，同时也使现代焊接技术得到了提升，生产效率也随之得到了增强。在当今时代背景下，现代焊接技术发展的重点是提高焊接生产质量，实现焊接技术的智能化和自动化。与传统焊接技术相比，无论是在生产质量上还是在生产效率上现代焊接技术都具有十足的优势。一方面，现代焊接技术使工业制造过程中产品质量得到提升。焊接作为重要的产品制造环节，通过应用焊缝跟踪技术使产品在加工过程中达到的生产标准，保证产品的使用寿命。随着焊接行业的发展，该项技术已经发展为成熟技术，可进行广泛的应用。另一方面，现代焊接技术使工业制造过程中产品生产效率得到提升。为促进我国焊接技术的发展，相关技术人员优化了当下的焊接工艺，使传统的焊接工艺向高速、高效方向发展，使其更好地满足当今时代下制造业的需求。众所周知，我国在现代焊接技术研究上投入了相当大的人力、财力、物力，进而使我国现代焊接技术的发展取得了一定的成效。目前，我国正在大力研究智能化数字化焊接技术，相信数字化焊接技术的应用能够使控制效率得到进一步提升，使焊接工作的准确度和稳定程度得到加强，并实现现代焊接技术的高效化和高速化发展。

4现代焊接技术的应用与发展

现代焊接技术除在焊接工艺上进行革新与提升外，必须具备良好的自动化和智能化程度，随着焊接技术向无损化、无耗材、低污染发展的同时，焊接的质量、精确性受到焊接设备自动化程度的影响很大。从现阶段我国工业生产中使用的自动焊接设备来看，大部分采用简单的数字化控制技术，主要通过在指定的生产工位上预设焊接手臂或平台的工作步骤和工作位置，由系统按照预设程序控制机器人一步步完成焊接操作，易受到环境变化、累积误差、零件加工误差的影响而降低焊接质量。因此，未来要进一步提升焊接的自动化程度和智能化程度，还应对更先进的自动焊接技术加强应用，如应用电弧传感器、计算机视觉传感器或修正焊缝位置。

结束语

综上所述，我国现阶段工业生产过程中应用的焊接技术种类繁多，焊接设备也逐渐向自动化、数控化的方向转型，但随着信息时代、网络化时代的到来，焊接自动化也应在单一功能的编程数控焊基础上向智能化程度更高的诊断、检测、人工智能方向发展，并采用多种焊接技术的组合应用，以提高焊接质量与焊接效率。

参考文献

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