導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇焊接技術(shù)的原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：焊接 截止止回閥 工作原理 施工技術(shù)

一、前言

某石化公司高壓加氫裝置，采用全氫法油高壓加氫技術(shù)，高壓段操作介質(zhì)主要為高壓氫氣、高壓熱油，最高操作壓力達(dá)20MPa，最高操作溫度達(dá)480℃；該裝置對(duì)于法蘭密封副的施工要求很高。為了減少密封副，于是設(shè)計(jì)了200余臺(tái)Y-型焊接截止止回閥，但對(duì)于有些閥門(mén)的安裝，設(shè)計(jì)只考慮閥門(mén)的安裝空間和操作方便，當(dāng)安裝空間受到限制的時(shí)候就忽視了閥門(mén)有安裝角度的要求 ，因此有部分閥門(mén)設(shè)計(jì)為水平安裝，通過(guò)對(duì)閥門(mén)工作原理分析，這是不合理的。經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)人員溝通，變更了這些閥門(mén)安裝角度，避免不必要的返工。另一方面由于該類閥門(mén)為焊接閥，不能拆卸，還具有截止止回功能，吹掃試壓時(shí)就得提前考慮到閥門(mén)的這一特殊性，提前編制合理的吹掃試壓方案，再根據(jù)吹掃試壓方案來(lái)調(diào)整閥門(mén)安裝工序，避免重復(fù)施工，從而提高了施工效率。

二、工作原理

1.截止原理

當(dāng)管路需要切斷流體時(shí)，閥門(mén)處于全關(guān)狀態(tài)，相當(dāng)于閥桿和閥瓣合為一體，利用閥瓣與閥體的球面密封來(lái)截?cái)嗔黧w起到了截止作用，見(jiàn)圖一。

2.止回原理

當(dāng)管路需要介質(zhì)流通時(shí)，止回閥的閥瓣在流體壓力作用下開(kāi)啟，流體從進(jìn)口側(cè)流向出口側(cè)。即進(jìn)口側(cè)流體作用在閥瓣底部的力F1大于閥瓣重力分解在閥桿方向的力G1時(shí)，閥門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)，此時(shí)F1> G1。當(dāng)進(jìn)口側(cè)壓力低于出口側(cè)時(shí)，出口側(cè)的流體通過(guò)導(dǎo)壓孔到達(dá)閥瓣頂部，作用在閥瓣頂部的力F2，加上閥瓣重力分解在閥桿方向的力G1，此時(shí)作用在閥座上的力F2+ G1> F1，F(xiàn)1為進(jìn)口側(cè)流體作用在閥瓣底部的力，這樣就能很好的起到防止流體倒流。

三、安裝技術(shù)

1.此類閥門(mén)為焊接閥，安裝時(shí)還與角度有關(guān)，一旦安裝完畢，要想拆除閥門(mén)，只能割除。在該工程中，通過(guò)對(duì)閥門(mén)的工作原理分析，避免了很多不必要的返工，例如，在該工程中設(shè)計(jì)把閥門(mén)閥桿安裝方向設(shè)計(jì)為水平，如果按照?qǐng)D紙施工，在以后的操作中當(dāng)閥門(mén)需要起止回作用時(shí)就達(dá)不到目的，任意一側(cè)的介質(zhì)都可以流通，此時(shí)閥門(mén)就失去了止回作用，見(jiàn)圖三。此類閥門(mén)閥桿的安裝角度應(yīng)在45°>θθ

2.在該工程中，高壓換熱器進(jìn)出口處都有Y-型焊接截止止回閥，而換熱器嘴子與管道為焊接連接，非法蘭連接，由于閥門(mén)和設(shè)備嘴子均不能拆卸，管道吹掃時(shí)不能進(jìn)行反向吹掃，且不能把贓物吹入設(shè)備內(nèi)，這給管道吹掃帶來(lái)了很大麻煩，如果閥門(mén)已經(jīng)安裝，這些已焊接的閥門(mén)就得割除，待吹掃完畢后再安裝。我們提前考慮到這種情況會(huì)發(fā)生，于是提前編制了一個(gè)合理的吹掃方案。該系統(tǒng)管道的吹掃方案即為，焊接閥先不安裝，預(yù)留2道焊口，把預(yù)留口前后的管道吹掃干凈，在預(yù)留口處安裝臨時(shí)連通管，利用已吹掃干凈的管道作為進(jìn)氣管，對(duì)設(shè)備進(jìn)行吹掃，待所有與設(shè)備連接的管道吹掃完畢后，此時(shí)就可以割除臨時(shí)連通管并安裝閥門(mén)，這樣既避免了焊接閥的重復(fù)割除和安裝，還能保證管道和設(shè)備的吹掃質(zhì)量。

四、結(jié)束語(yǔ)

Y-型焊接截止止回閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，還可以一閥二用降低了設(shè)備成本，因此，廣泛應(yīng)用于高壓裝置，由于閥門(mén)為焊接閥，并具有截止止回作用的特殊性，這給閥門(mén)安裝、設(shè)備和管道吹掃等帶來(lái)了不便。該工程通過(guò)對(duì)閥門(mén)的工作原理進(jìn)行分析，并得出閥門(mén)的安裝技術(shù)要求，施工前仔細(xì)核實(shí)圖紙中的閥門(mén)安裝方向，施工過(guò)程中優(yōu)化施工工序，這些對(duì)施工帶來(lái)的不利因素就可以迎刃而解，既能保證施工質(zhì)量，又能提高施工效率。

參考文獻(xiàn)

篇2

【關(guān)鍵詞】浮頂油罐；自動(dòng)焊；縱縫；環(huán)縫；大角縫

0.引言

在時(shí)代的發(fā)展進(jìn)程中，人們對(duì)石油資源的依賴性越來(lái)越大，因此隨著石油的開(kāi)采規(guī)模不斷擴(kuò)大和國(guó)家對(duì)原油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)項(xiàng)目的實(shí)施，增大油罐的容量已經(jīng)是當(dāng)前儲(chǔ)油過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題，因此大型浮頂油罐在這種時(shí)代背景的要求下應(yīng)運(yùn)而生。大型浮頂油罐不僅具有節(jié)省鋼材和占地面積少的優(yōu)勢(shì)，并且方便了工作人員對(duì)其進(jìn)行操作管理，有效的節(jié)約了人力和經(jīng)濟(jì)方面的投資。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制不斷完善，對(duì)大型浮頂油罐的制造時(shí)必須要求耗時(shí)短并且外形美觀，這就給焊接技術(shù)帶來(lái)了全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。用傳統(tǒng)的焊條電弧焊施工，不僅浪費(fèi)了大量的鋼鐵資源，而且生產(chǎn)效率不高，對(duì)質(zhì)量方面也無(wú)法進(jìn)行保證。近幾年來(lái)，由于焊接技術(shù)的不斷成熟，自動(dòng)焊接技術(shù)在大型浮頂油罐中的應(yīng)用技術(shù)日趨完善。自動(dòng)焊接技術(shù)在大型浮頂油罐的施工應(yīng)用中，不僅有效的節(jié)約了投資成本，而且也浮頂油罐的質(zhì)量和油罐的外在形象。在大型浮頂油罐的制作過(guò)程中，應(yīng)用自動(dòng)焊接技術(shù)對(duì)有關(guān)進(jìn)行施工的主要部位集中在壁板立縫、環(huán)縫、船艙、加強(qiáng)圈等部位。本文就焊接技術(shù)的原理和具體焊接技術(shù)工藝進(jìn)行了深入的探析，并對(duì)焊接技術(shù)在大型浮頂油罐的制造過(guò)程中起到的巨大作用進(jìn)行了相應(yīng)的總結(jié)。

1.罐底的氣體保護(hù)焊和埋弧焊技術(shù)

1.1焊接技術(shù)原理

儲(chǔ)罐的底板制造時(shí)焊接量比較大，工藝和焊序要求嚴(yán)格，如果焊接熱輸入控制不當(dāng)，就會(huì)引起底板的凹凸變形。由于罐的使用期直接決定于其底板的耐疲勞極限，故罐底板變形超標(biāo)將影響罐體質(zhì)量，降低使用壽命，甚至造成罐底板整體報(bào)廢，因此罐底焊接屬于關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

罐底焊接包括罐底邊緣板和中腹板的焊接，邊緣板材質(zhì)為B610E（08MnNiVR），板厚20mm焊接中采用了CO2：氣體保護(hù)半自動(dòng)焊根焊，焊材選用CHW-65A；填充蓋面采用埋弧自動(dòng)平焊，焊絲JW-9，焊劑為SJl01。

1.2焊接要點(diǎn)

由于邊緣板采用單面V形坡口，產(chǎn)生的變形主要是焊接角變形，從邊緣板外端底部墊起35～40mm，進(jìn)行反變形處理，組對(duì)時(shí)外部間隙小一些，一般6～7mm，內(nèi)側(cè)間隙稍大，8～9mm為宜。焊接過(guò)程中注意坡口及層間的清理，以防止層間清理不干凈引起的焊接缺陷。

1.3罐底焊接存在的問(wèn)題

罐底中幅板的焊接存在最大的問(wèn)題是焊接變形。表現(xiàn)在：焊縫角變形、罐底的局部焊縫翹曲，底板局部凹凸度超標(biāo)、嚴(yán)重時(shí)，罐底會(huì)產(chǎn)生較大的波浪變形，致使罐底板幾何尺寸超標(biāo)。

2.壁板采用縱縫立焊技術(shù)

2.1工作原理

氣電立焊是九十年展起來(lái)的一種新型焊接工藝。它采用專用藥芯焊絲、CO2氣體保護(hù)；采用循環(huán)冷卻水強(qiáng)制成形技術(shù)，焊縫正面用水冷滑塊，焊縫背面用水冷銅擋排或陶瓷襯墊；焊接小車攜帶焊槍和滑塊沿剛性軌道運(yùn)行，隨焊縫熔池的上升而同步上升，焊縫水冷強(qiáng)制一次成形，可獲得美觀的焊縫成形和優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量。該工藝的特點(diǎn)是：主要焊接垂直和接近于垂直位置的立向焊接接頭。焊接線能量大、中厚板可一次成形、施工效率高。與厚板焊接中的多層多道焊工藝相比，由于節(jié)約了多層多道焊工藝中每道焊接后的處理工序，使施工速度得到大大提高，在所有電弧焊方法中其焊接生產(chǎn)率為最高，生產(chǎn)效率提高十幾倍甚至幾十倍，它的焊接效率是手弧焊的30多倍，焊接板厚20mm　、長(zhǎng)2400mm的立縫，氣電立焊僅用20分鐘，而手弧焊要用10多個(gè)小時(shí)。能使儲(chǔ)罐施工周期大大縮短，目前在大型油氣罐等的建造中得到迅速推廣應(yīng)用。

2.2焊接技術(shù)要點(diǎn)

坡口加工不規(guī)則，造成坡口組對(duì)時(shí)不能達(dá)到氣電立焊焊接坡口要求，不規(guī)則的焊縫這樣造成檔塊未在焊縫中心，造成外側(cè)焊縫單邊咬邊，內(nèi)側(cè)焊縫在打磨之后形成內(nèi)深外窄的焊縫，當(dāng)焊接內(nèi)側(cè)焊縫時(shí)，當(dāng)焊絲伸到焊縫根部時(shí)，當(dāng)熔敷金屬還未填滿時(shí)，但熔孔已經(jīng)形成，滑塊自動(dòng)上移，造成內(nèi)側(cè)焊縫雙側(cè)未熔合，夾渣。

施焊中通過(guò)平整規(guī)則的坡口和均勻的組對(duì)間隙來(lái)保證焊接接頭裝配質(zhì)量，并通過(guò)提高背面清根打磨質(zhì)量來(lái)保證壁板縱縫的焊接質(zhì)量。

3.環(huán)縫采用自動(dòng)埋弧焊技術(shù)

3.1焊接技術(shù)原理

油罐環(huán)縫焊接采用埋弧自動(dòng)焊焊接技術(shù)，第一道環(huán)縫采用了傳統(tǒng)的單面埋弧自動(dòng)焊技術(shù)，第二道至第八道環(huán)縫采用了新技術(shù)雙面同步埋弧自動(dòng)焊接技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)采用五套雙面埋弧自動(dòng)焊機(jī)均勻分布完成環(huán)縫縫焊接，這種焊機(jī)屬于多功能焊機(jī)，還可以進(jìn)行單面埋弧自動(dòng)焊。高強(qiáng)鋼焊接選用遼寧錦泰JW-9焊絲和大西洋焊劑CHF-26H。低碳鋼和低合金鋼采用錦泰JW-1焊絲和SJl01焊劑。環(huán)縫采用雙面焊焊接后，焊道外觀成型優(yōu)美，無(wú)表面氣孔、凹陷和咬邊等缺陷。該浮頂油罐環(huán)縫總長(zhǎng)度為2008m，焊接工作量較大，采用雙面同步焊，生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量大大提高。

3.2焊接技術(shù)要點(diǎn)

坡口形式為“K”型坡口，坡口角度為45°，鈍邊為0～1mm，采用不對(duì)稱形式，焊接過(guò)程中，尤其是第一道環(huán)縫根據(jù)焊接工藝要求需進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱方法采用火焰預(yù)熱，將預(yù)熱用的火焰噴燈固定在離焊槍250mm的前方，先空車行走，預(yù)熱兩遍，焊接時(shí)再同步加熱，這樣才能保證預(yù)熱溫度。

4.罐底大角縫采用自動(dòng)角焊

4.1焊接技術(shù)原理

大角縫焊接采用了埋弧自動(dòng)角焊技術(shù)。在同行業(yè)焊接大角縫基本采用焊條電弧焊根焊技術(shù)和埋弧自動(dòng)焊填充蓋面技術(shù)。油罐角焊縫受力情況復(fù)雜，焊接質(zhì)量要求高。本次大角縫施工過(guò)程中全部選擇了自動(dòng)焊技術(shù)，焊接材料選擇錦泰JW-9焊絲和SJl01焊劑。由4名焊工使用2套埋弧自動(dòng)焊焊機(jī)在6天內(nèi)完成，焊道外觀成型美觀，不需打磨即可滿足要求，真空試漏、根部磁粉及表面磁粉檢驗(yàn)一次合格率均為100％，同時(shí)也減少了對(duì)焊工的需求量，勞動(dòng)強(qiáng)度也明顯降低。

4.2焊接技術(shù)要點(diǎn)

為了防止在根焊過(guò)程中，出現(xiàn)大量氣孔。應(yīng)該對(duì)仔細(xì)對(duì)進(jìn)行焊前的清理，并且把握好裝配尺寸，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行焊接。

篇3

[關(guān)鍵詞]焊接技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：P755.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0267-01

1 引言

焊接技術(shù)的優(yōu)良程度直接影響著零件或產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，大量新的焊接技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來(lái)，而這些不同的焊接技術(shù)又表現(xiàn)出不同的工藝特性和應(yīng)用環(huán)境。為了能全面地了解各種焊接技術(shù)的特點(diǎn)，本文對(duì)現(xiàn)有焊接技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了對(duì)比分析、研究，并結(jié)合實(shí)際情況總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn)，為工程實(shí)際應(yīng)用提供一些參考意見(jiàn)。在此基礎(chǔ)上，探討了焊接技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

2 焊接技術(shù)現(xiàn)狀

現(xiàn)工業(yè)中常用的焊接技術(shù)主要有下面幾種：

2.1 氣體保護(hù)焊

氣體保護(hù)電弧焊是利用電弧作為熱源，氣體作為保護(hù)介質(zhì)的熔化焊。在焊接過(guò)程中，保護(hù)氣體在電弧周圍造成氣體保護(hù)層，將電弧、熔池與空氣隔開(kāi)，防止有害氣體的影響，并保證電弧穩(wěn)定燃燒。

2.2 埋弧焊

埋弧焊是焊接生產(chǎn)中應(yīng)用較普通的工藝方法之一。由于焊接熔深大、生產(chǎn)效率高、機(jī)械化程度高、因而適用中厚板長(zhǎng)焊縫的焊接。

埋弧焊有自動(dòng)埋弧焊和半自動(dòng)埋弧焊兩種方式，前者焊絲的送進(jìn)和電弧的移動(dòng)均由專用焊接小車完成，后者焊絲送進(jìn)由機(jī)械完成，而電弧的移動(dòng)則由操作者手持移動(dòng)完成，但是由于半自動(dòng)埋弧焊工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)很少使用。

2.3 電阻焊

電阻焊是工件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法，屬于壓力焊。電阻焊是一種焊接質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的連接方法，廣泛應(yīng)用于在汽車、航空航天、電子、家用電器等領(lǐng)域。

2.4 螺柱焊接

螺柱焊接主要有儲(chǔ)能式和拉弧式兩種焊接方式。儲(chǔ)能式焊接熔深小，主要應(yīng)用于薄板焊接；拉弧式焊接熔深較大，廣泛用于重工業(yè)生產(chǎn)。無(wú)論哪種螺柱焊，總的來(lái)說(shuō)是一種單面焊接，其最主要的優(yōu)勢(shì)是：無(wú)需鉆孔、打洞、攻螺紋、粘結(jié)、鉚接等連接方式，即使是在油漆件、瓷釉件、電鍍板、塑料包封件上焊接，也無(wú)需對(duì)非焊接面進(jìn)行再次加工，因?yàn)闆](méi)有穿孔，所以螺柱焊接不漏水、漏氣。

2.5 攪拌摩擦焊

1991 年由英國(guó)焊接研究所（TWI）開(kāi)發(fā)出了摩擦攪拌焊接（以下簡(jiǎn)稱FSW）技術(shù)，在其后短短的十余年間就被應(yīng)用于鐵道車輛、船舶、飛機(jī)制造業(yè)中，且應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速地?cái)U(kuò)展。原因在于以固相狀態(tài)接合的材料與其他熔融焊接方式相比，因其材料的變形極其微小，也無(wú)需修正變形工序或可省略修正變形等工序，所以在制造工藝中它具有明顯減少工時(shí)數(shù)的特點(diǎn)。以往，上述應(yīng)用領(lǐng)域中的主要焊接材料是鋁合金，最近，F(xiàn)SW 技術(shù)也被應(yīng)用于鋁合金以外材料的接合。在攪拌摩擦焊過(guò)程中，因?yàn)槠湫D(zhuǎn)棒的旋轉(zhuǎn)方向與前進(jìn)方向的原因，所以接合部的左右是非對(duì)稱的。

2.6 高能束焊接

電子束、等離子束和激光束由于其能量集中，效率較高被俗稱為“三束”，用這“三束”作為熱源對(duì)試件進(jìn)行焊接稱為高能束焊接。等離子束焊接技術(shù)是通氬弧焊技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，其電弧的產(chǎn)生原理與鎢極氬弧焊的電弧相近，只是在電弧上施加了電磁作用力、機(jī)械作用力和熱作用力進(jìn)行了三力約束作用，使得等離子弧的電弧密度和電弧挺度有了很大的提高，成為高能量焊接技術(shù)。

3 焊接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

上述焊接方法都是根據(jù)其設(shè)備的原理產(chǎn)生單一熱源對(duì)工件進(jìn)行加熱并實(shí)施焊接。由于它們各自熱源的特性使其在實(shí)際應(yīng)用中各有其優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)上述存在的問(wèn)題，現(xiàn)在出現(xiàn)了一系列新的焊接技術(shù) 。

3.1 復(fù)合熱源焊接技術(shù)

現(xiàn)在應(yīng)用比較多的復(fù)合技術(shù)就是激光-氬弧復(fù)合焊接技術(shù)，它將激光焊MIG/MAG焊相結(jié)合融合了傳統(tǒng)激光焊工藝和MIG/MAG工藝的優(yōu)點(diǎn)，使獲得更佳的焊接性能成為現(xiàn)實(shí)，而且激光混合焊工藝已經(jīng)成功地用于汽車及零部件制造業(yè)、造船業(yè)、航空航天中。

激光焊和MAG焊的結(jié)合，產(chǎn)生以下綜合效果：

（1） 由于電弧和激光束的相互作用，焊接過(guò)程很穩(wěn)定，幾乎不產(chǎn)生飛濺。

（2） 接頭熔合良好。

（3） 由于焊縫熔池小于單純 MAG 電弧的熔池，焊接HAZ區(qū)很小，這就使得接頭變形小，焊后處理簡(jiǎn)單。

（4） 焊接時(shí)間縮短。

（5） 節(jié)省焊接過(guò)程中焊絲的消耗、縮短焊接工時(shí)，降低生產(chǎn)成本。

3.2 多絲及帶極高速焊接技術(shù)

同單電弧焊接技術(shù)相比，多電弧共熔池焊接技術(shù)是高效化焊接的一種主要方式，具有明顯優(yōu)點(diǎn)。由于多個(gè)電弧共同在一個(gè)熔池上燃燒，不僅提高了總的焊接熱輸入，而且改變了熱量分布的特點(diǎn)，能向熔池及其兩側(cè)面提供充足的液體金屬和熱量。電弧之間的相互熱作用可以降低后續(xù)焊絲的電能輸入，在進(jìn)行高速焊時(shí)能有效避免咬邊等多種缺陷，因而可以大大提高焊接速度和生產(chǎn)效率，得到優(yōu)質(zhì)美觀的焊縫。例如雙絲焊的速度和熔敷效率是單絲焊的3-4倍，三絲焊又是單絲焊的4-5倍以上。

3.3 磁控焊接技術(shù)

磁控焊接技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型焊接技術(shù)。采用外加磁場(chǎng)控制焊接質(zhì)量，具有附加裝置簡(jiǎn)單、投入成本低、效益高、耗能少等特點(diǎn)，引起了焊接工作者的廣泛興趣。外加磁場(chǎng)作用下的焊接技術(shù)改變了電弧焊的電弧形態(tài)，影響母材熔化和焊縫成形，通過(guò)電磁攪拌作用，改變焊接熔池液態(tài)金屬結(jié)晶過(guò)程中的傳質(zhì)和傳熱過(guò)程，從而改變晶粒的結(jié)晶方向，細(xì)化一次組織，減小偏析，提高焊縫的力學(xué)性能，降低氣孔、裂紋等焊接缺陷的敏感性，在國(guó)外被稱為“無(wú)缺陷焊接”。國(guó)內(nèi)的磁控焊接技術(shù)出現(xiàn)較晚，現(xiàn)在還處于研究階段。

4 小結(jié)

本文主要介紹了現(xiàn)階段各種焊接技的發(fā)展現(xiàn)狀，在對(duì)各種焊接方法進(jìn)行對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，得出其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后探討了焊接技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 尤建兵.螺柱焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].電焊機(jī).2014，36（1）：9～10.

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關(guān)鍵詞：航空航天 先進(jìn)焊接技術(shù) 應(yīng)用 探討

中圖分類號(hào)：V261.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（b）-0077-02

τ諍附蛹際趵此擔(dān)主要是利用加熱以及加壓的方式來(lái)將同性或者是異性的工件產(chǎn)生原子間的結(jié)合，從而來(lái)完成零件的加工以及工件的連接。焊接技術(shù)可以用于技術(shù)焊接，同時(shí)在非金屬焊接中也將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。尤其是在航空航天大型工業(yè)制造中，在材料的加工以及連接方面將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。為了保證航空航天的焊接質(zhì)量，那么必須要采用先進(jìn)的焊接技術(shù)，以此來(lái)提升焊接的效率。

1 電子束焊

現(xiàn)今來(lái)看，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，航空航天事業(yè)得到了很大發(fā)展，在航空航天制造中，焊接技術(shù)是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，能夠有效提升制造的效率，促進(jìn)航空航天事業(yè)的發(fā)展[1]。對(duì)于電子束焊來(lái)說(shuō)，主要工作原理就是在真空的環(huán)境下，利用匯聚的高速電子流來(lái)進(jìn)行工件接縫處的轟擊，這樣會(huì)將電子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，將其溶合成一種焊接方式，這也是高能束流加工技術(shù)中重要的組成部分。電子束焊的主要優(yōu)勢(shì)就是能量密度較高，同時(shí)焊接的深寬比比較大，焊接變形較小，其控制的精確度比較高，焊接的質(zhì)量穩(wěn)定較為容易實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)也比較明顯，電子焊接技術(shù)在航空航天等工業(yè)領(lǐng)域中將會(huì)得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)也會(huì)對(duì)其的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。在航空制造業(yè)中，電子束焊技術(shù)的應(yīng)用會(huì)在很大程度上提升飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造水平，將發(fā)動(dòng)機(jī)中的一些減重設(shè)計(jì)以及異種材料進(jìn)行有效焊接，同時(shí)為一些整體加工無(wú)法實(shí)現(xiàn)的零件制造提供加工的途徑，以此來(lái)提升加工的質(zhì)量。同時(shí)電子束焊自身將會(huì)有效提升航空航天工業(yè)中焊接結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度以及低重量、高可靠性的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，保證航空航天材料的焊接質(zhì)量。所以現(xiàn)今在航空航天領(lǐng)域中，電子束焊技術(shù)是最為重要的焊接技術(shù)之一。

2 激光焊接技術(shù)

對(duì)于激光焊接技術(shù)來(lái)說(shuō)，也是一種較為重要的焊接技術(shù)，主要工作原理就是利用偏光鏡反射激光，從而來(lái)產(chǎn)生光束，將光束集中聚焦在裝置中，產(chǎn)生較大的能量光束，如果焦點(diǎn)逐漸靠近工件，那么工件將會(huì)在瞬間熔化以及蒸發(fā)，該方式將會(huì)用于焊接的工藝[2]。激光焊接的焊接設(shè)備裝置較為簡(jiǎn)單，并且能量的密度也比較高，變形較小，其焊接的精確度比較高，同時(shí)焊縫的深寬比也比較大，這樣將會(huì)在室溫以及一些特殊條件下進(jìn)行焊接，對(duì)于一些難熔材料的焊接具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。激光焊接主要是應(yīng)用在飛機(jī)大蒙皮的拼接上以及機(jī)身附件的裝配上。在美國(guó)激光焊接技術(shù)在航空航天的應(yīng)用較廣，其中已經(jīng)利用15 kW的CO2仿激光焊接弧光器對(duì)飛機(jī)中的各種材料以及零部件進(jìn)行全面的交工，以此來(lái)保證其工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)在很多領(lǐng)域激光焊接技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用，其生產(chǎn)制造成本也將有所降低。

3 攪拌摩擦焊接技術(shù)

對(duì)攪拌摩擦焊接技術(shù)來(lái)說(shuō)，這是一種新技術(shù)，主要是利用一種非耗損的攪拌頭，并且利用高速旋轉(zhuǎn)的壓倒待焊接的截面，這樣在不斷地摩擦與加熱中被焊金屬面將會(huì)產(chǎn)生熱塑性，同時(shí)在壓力、推力以及擠壓力的作用下來(lái)對(duì)材料進(jìn)行有效擴(kuò)散連接，這樣將會(huì)形成較為致密的金屬間固相連接。同時(shí)不需要對(duì)其進(jìn)行氣體的保護(hù)，一些被焊接的材料損傷比較小，并且焊縫熱影響區(qū)也較小，焊縫的強(qiáng)度也比較高。該技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)，因此被譽(yù)為是當(dāng)代最具有革命性的焊接技術(shù)。在美國(guó)等很多航空公司都進(jìn)行了廣泛應(yīng)用，在飛機(jī)蒙皮與翼肋以及飛機(jī)地板等結(jié)構(gòu)件的裝配中都得到了廣泛的應(yīng)用，這樣將會(huì)在很大程度上提升連接的質(zhì)量。利用攪拌摩擦技術(shù)提升連接的質(zhì)量，同時(shí)也降低了成本，提高了生產(chǎn)效率，因此其存在較大的應(yīng)用開(kāi)發(fā)潛能[3]。

4 線性摩擦焊

對(duì)于線性摩擦焊來(lái)說(shuō)，主要是在焊接壓力作用下，利用被焊工件做相對(duì)線性往復(fù)摩擦運(yùn)動(dòng)，從而來(lái)產(chǎn)生熱量，最終實(shí)現(xiàn)焊接的固態(tài)連接。在焊接壓力的作用下，其中一個(gè)焊件將會(huì)對(duì)另外一個(gè)焊件沿直線方向利用一定的振幅以及頻率來(lái)進(jìn)行直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣將會(huì)利用摩擦生熱的方式來(lái)加熱待焊接部位的表面，在摩擦表面達(dá)到粘塑性的狀態(tài)時(shí)，則要迅速停止摩擦運(yùn)動(dòng)，之后對(duì)其進(jìn)行頂鍛力的施加，從而來(lái)充分完成焊接。該方式具有較大的優(yōu)勢(shì)，工作效率較高，并且質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)比較明顯，具有較高的節(jié)能價(jià)值[4]。經(jīng)過(guò)相關(guān)研究人員的不斷研究，最終將線性摩擦焊接主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)整體鈦合金葉盤(pán)制造中，并且其焊接的質(zhì)量也比較高，優(yōu)勢(shì)較為明顯。

5 擴(kuò)散焊接技術(shù)

對(duì)于焊接技術(shù)來(lái)說(shuō)，也就是所謂的擴(kuò)散連接，可以將2個(gè)或者是2個(gè)以上的固相材料充分緊壓在一起，這樣將其在真空以及保護(hù)氣氛中進(jìn)行加熱處理，讓其保持在母材熔點(diǎn)以下溫度[5]。對(duì)其施加壓力，導(dǎo)致其連接界面圍觀塑性變形，從而來(lái)達(dá)到緊密接觸的狀況，之后利用保溫、原子相互擴(kuò)散等進(jìn)行牢固結(jié)合，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接以及兩個(gè)工件之間的連接。對(duì)于該方式的主要優(yōu)勢(shì)就是接頭質(zhì)量比較好，并且在焊接之后不需要進(jìn)行加工處理，焊接變形量也比較小，一次可以進(jìn)行多個(gè)接頭，其優(yōu)點(diǎn)較為明顯[6]。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，擴(kuò)散焊接技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了直升機(jī)的鈦合金旋翼、飛機(jī)的大梁以及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣與整體的渦輪等方面，經(jīng)過(guò)不斷應(yīng)用，取得了較大成果。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在航空航天領(lǐng)域中，焊接技術(shù)得到了很大應(yīng)用，發(fā)揮了較大作用。焊接技術(shù)必須要充分保證各個(gè)零件的運(yùn)用，能夠針對(duì)一些特定的工件來(lái)進(jìn)行焊接技術(shù)的選擇?，F(xiàn)今有很多先進(jìn)的焊接技術(shù)逐漸應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域中，這在很大程度上提升了焊接的質(zhì)量，并且提高飛機(jī)工件生產(chǎn)的效率，有效降低了成本，充分實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)。所以，在航空航天事業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)的焊接技術(shù)也會(huì)得到迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 李亞江，吳娜，P.U.Puchkov.先進(jìn)焊接技術(shù)在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2010（9）：36-40.

[2] 王亞軍，盧志軍.焊接技術(shù)在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展建議[J].航空制造技術(shù)，2008（16）：26-31.

[3] 張穎云，李正.先進(jìn)焊接技術(shù)在飛機(jī)制造中的應(yīng)用[J].西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2008（26）：8-11.

[4] 巖石.航空航天先進(jìn)特種焊接技術(shù)應(yīng)用調(diào)查報(bào)告[J].航空制造技術(shù)，2010（9）：57-59.

篇5

關(guān)鍵詞 激光加工；技術(shù)；制造；應(yīng)用

中圖分類號(hào)S22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2014）114-0099-02

激光具有十分特殊的光束效用，在對(duì)于金屬加工方面具有巨大的利用價(jià)值，對(duì)于硬質(zhì)金屬材料的加工十分便捷，相對(duì)于其他加工技術(shù)來(lái)說(shuō)可以節(jié)省很多工序，大大提高工作效率，因此，激光加工技術(shù)逐漸被眾多行業(yè)引進(jìn)，其發(fā)展前景十分廣闊，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、化學(xué)、電子、冶金等行業(yè)。激光具有良好的時(shí)間控制性和空間控制性，對(duì)加工材料的材質(zhì)和加工環(huán)境的自由選擇性也寬松，可進(jìn)行自動(dòng)化加工操作。由于激光加工技術(shù)擁有較多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到較快發(fā)展。

1 激光加工技術(shù)工作原理

科學(xué)研究表明，激光具有平行光束，同調(diào)性和單色波長(zhǎng)的性能特征。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，使用電管以電流或者光的能量對(duì)一些原子里含有易激發(fā)的物質(zhì)或者某些晶體進(jìn)行撞擊，撞擊后原子所帶的電子處于一種高能量狀態(tài)，當(dāng)高能量的電子轉(zhuǎn)化為平和的低能量時(shí)，原子會(huì)產(chǎn)生更大的能量，繼而放出光子；該狀態(tài)下，被釋放出來(lái)的光子又不斷撞擊原子，原子繼續(xù)產(chǎn)生光子，不斷循環(huán)進(jìn)行撞擊與釋放，而且持續(xù)往同一個(gè)方向運(yùn)行，由此集中形成該方向的一束具有極強(qiáng)能量的光，形成所謂的激光原理。聚集的激光能量強(qiáng)大，可穿透各種材質(zhì)。例如紅寶石激光，該激光輸出脈沖的全部能量不足以讓冷水沸騰，卻擁有穿透5mm鋼板的能量?？梢?jiàn)，盡管激光的光能一般，但功率密度極高，穿透力強(qiáng)大，這是一般的光束無(wú)法企及的，因此激光的這一優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于諸多行業(yè)。

2 激光加工技術(shù)的優(yōu)越性

激光加工技術(shù)原理充分展示了該技術(shù)于其他處理技術(shù)的區(qū)別與優(yōu)點(diǎn)。激光機(jī)工技術(shù)與材料進(jìn)行零接觸加工，沒(méi)有對(duì)原件進(jìn)行任何的直接性沖擊。這一系列光束特性為激光加工技術(shù)帶來(lái)了應(yīng)用方面的先進(jìn)性。根據(jù)激光加工技術(shù)的零接觸加工原理，在對(duì)機(jī)械進(jìn)行處理時(shí)，不會(huì)影響機(jī)械的原型，破壞性極低；激光光束具有極高的能量密集度，對(duì)于局部加工的機(jī)械，加工時(shí)間段，在激光照射部位沒(méi)有任何不良影響，因此，在加工完畢后，機(jī)械受光束的熱能量影響小，減少了不必要的后續(xù)加工程序；激光光束對(duì)于導(dǎo)向和聚焦工作十分靈活，能根據(jù)控制靈活實(shí)現(xiàn)所需調(diào)整，配合十分默契，在復(fù)雜機(jī)械的加工上得以領(lǐng)先應(yīng)用?？梢?jiàn)，激光加工技術(shù)的使用十分有效，對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量也得到較好保證，生產(chǎn)效率明顯提高，在進(jìn)行高精尖產(chǎn)品的加工上也得到了充分利用，加工過(guò)程不會(huì)造成污染，節(jié)省了材料，其優(yōu)越性顯著。

3 激光加工技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用

激光加工技術(shù)是指利用投射到需加工材料表面的激光束產(chǎn)生的熱效應(yīng)來(lái)完成加工要求，包括激光切割、激光焊接和激光快速成形等。

3.1 激光切割技術(shù)的應(yīng)用

激光切割技術(shù)在金屬加工領(lǐng)域已經(jīng)得到較多應(yīng)用，是激光加工技術(shù)的一項(xiàng)重要技術(shù)。該技術(shù)工作原理結(jié)合激光光束的高密度對(duì)材料表面進(jìn)行掃描，使被掃描的部分在短時(shí)間內(nèi)迅速升溫，達(dá)到上千攝氏度的高溫狀態(tài)，使該部分熔化，使用高壓氣體將熔化部分吹走，完成切割工作。該技術(shù)通過(guò)激光束的聚集能產(chǎn)生高能量來(lái)達(dá)到工作目標(biāo)，與一般的加工方式相比較具有極大的優(yōu)點(diǎn)。這一技術(shù)在金屬加工方面的應(yīng)用較普遍，經(jīng)過(guò)激光切割的金屬材料保持了完整的形態(tài)，縮短了加工時(shí)間，節(jié)省了材料，極大降低成本，提高工作效率，產(chǎn)品質(zhì)量也得到保證。農(nóng)業(yè)機(jī)械制造往往會(huì)使用到厚度較大的金屬材料進(jìn)行加工，一般方法難以達(dá)到加工目的，加工后的工件也無(wú)法保證精度。激光切割技術(shù)對(duì)厚重的金屬板同樣具有極強(qiáng)的穿透力，也能保證工件的不變形和精度，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械制造也可節(jié)省材料降低成本。

3.2 激光焊接技術(shù)的應(yīng)用

激光焊接技術(shù)同樣具有一般焊接技術(shù)無(wú)法企及的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)激光光束擁有極高的聚集能量，將光束集中照射到工件需要焊接的表面，使照射部分溶解，對(duì)其進(jìn)行焊接，冷卻后即可完成焊接工作。該技術(shù)具有一般技術(shù)所沒(méi)有的熔池凈化功能，使金屬焊縫達(dá)到絕對(duì)純凈，實(shí)現(xiàn)不同或相同金屬材料的焊接。在激光焊接的過(guò)程其實(shí)就是熱傳導(dǎo)原理，通過(guò)強(qiáng)大的激光照射材料面，表面受熱后向內(nèi)部分散，內(nèi)部受熱后工件熔化，即可形成所需的熔池。對(duì)于一些難以靠近的金屬器械部位，使用激光焊接技術(shù)進(jìn)行工作，對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)距離、零接觸焊接，應(yīng)用十分方便。激光束還能對(duì)不同的時(shí)間與空間進(jìn)行分光調(diào)整，靈活實(shí)現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行多光束和多工位的加工，為實(shí)現(xiàn)更為精密的儀器焊接提供了有效的技術(shù)支持。激光焊接技術(shù)的電磁學(xué)性能、機(jī)械性能和抗腐蝕性能均高于一般焊接方式，并具有減少焊接材料的變形程度，對(duì)厚重的金屬同樣具備穿透力，精確度高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于提高焊接質(zhì)量效果顯著。根據(jù)該技術(shù)的工作原理，在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造方面可以大力引進(jìn)，在一些機(jī)械如播種機(jī)、收割機(jī)等直接與地面接觸，產(chǎn)生的阻力較大，對(duì)于接觸面的磨損也較為嚴(yán)重，引進(jìn)激光焊接技術(shù)對(duì)該部件進(jìn)行加工，可以進(jìn)一步提高焊接面的質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命，從整體上提高機(jī)械的性能。

3.3 激光快速成型技術(shù)的應(yīng)用

激光快速成型技術(shù)的應(yīng)用較為先進(jìn)，該技術(shù)的工作原理主要通過(guò)將CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驅(qū)動(dòng)和新材料等技術(shù)集成綜合運(yùn)用集成。與傳統(tǒng)制造方法相比具有互換性高，復(fù)制性好，成本低，加工周期短等優(yōu)點(diǎn)。激光快速成型技術(shù)采用非接觸的加工模式，沒(méi)有傳統(tǒng)加工的殘余力問(wèn)題，工具的更新問(wèn)題，無(wú)切割、噪聲等，有利于保護(hù)環(huán)境；可實(shí)現(xiàn)快速鑄造，快速模具制造，特別適用于新品的開(kāi)發(fā)和單件零件的生產(chǎn)。據(jù)資料顯示，采用激光快速成型技術(shù)后，制造費(fèi)用可降低50%以上，加工周期可縮短至80%，具有很大的優(yōu)越性。但這一優(yōu)越性在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的運(yùn)用還比較有限，主要是由于農(nóng)機(jī)制造向來(lái)都是以傳統(tǒng)的制造方式生產(chǎn)，對(duì)激光技術(shù)的了解不足，沒(méi)有投入到使用中。但隨著農(nóng)業(yè)工業(yè)化的繼續(xù)發(fā)展，農(nóng)機(jī)制造企業(yè)自身的實(shí)力也不斷提高，市場(chǎng)對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量方面有更高的要求，激光加工技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造方面的應(yīng)用趨勢(shì)不可避免。

4 結(jié)論

近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)工業(yè)化的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)制造企業(yè)的實(shí)力明顯增強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，這為激光加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用提供了內(nèi)部動(dòng)力和條件。隨著我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)政策的進(jìn)一步支持，也為農(nóng)業(yè)機(jī)械制造的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇，農(nóng)機(jī)制造的發(fā)展應(yīng)借助激光技術(shù)的發(fā)展得到空前的提升，在質(zhì)量方面也可以進(jìn)一步加強(qiáng)，發(fā)展趨勢(shì)十分可觀。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞： 無(wú)縫線路；鋼軌；焊接

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善，鐵路運(yùn)輸能力的提高是我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。由于鋼軌的長(zhǎng)度受到生產(chǎn)和運(yùn)輸條件的限制，我國(guó)當(dāng)前投入使用的鋼軌目前只有兩種長(zhǎng)度的：即分別為12.5米和25米，照鋼軌長(zhǎng)度計(jì)算，每一千米鐵道上就平均分布著八十或一百六十個(gè)隙縫。上述隙縫的存在不利列車的正常運(yùn)行，它們會(huì)給列車帶來(lái)一定程度的阻力、顛簸和噪聲，對(duì)鐵軌壽命也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。如果能夠?qū)⒓茉O(shè)鐵道的鋼軌無(wú)縫連接起來(lái)，不僅可以大大提高火車運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性，還可有效降低鋼軌的折舊速率，從而使列車跑的更快。

1 我國(guó)當(dāng)前無(wú)縫線路鋼軌焊接技術(shù)

1957年，我國(guó)開(kāi)始采用應(yīng)用鐵路長(zhǎng)鋼軌的焊接技術(shù)，使用最早的焊接技術(shù)是由捷克、斯洛伐克發(fā)明的電弧焊接技術(shù)，其后又引進(jìn)了前民主德國(guó)的鋁熱焊技術(shù)。上述技術(shù)一直沿用到1963年，之后我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了鋼軌焊接機(jī)，自此進(jìn)入到了鋼軌氣壓焊和接觸焊技術(shù)時(shí)代。目前氣壓焊法除工地焊接聯(lián)合接頭使用外，在焊軌廠已停止使用了。在我國(guó)，熱焊技術(shù)的普及和應(yīng)用也經(jīng)歷了一個(gè)曲折的過(guò)程，由國(guó)內(nèi)學(xué)者發(fā)明的大劑量三片模定時(shí)預(yù)熱焊法等新技術(shù)和新材料，進(jìn)一步提高了無(wú)縫線路焊接技術(shù)的質(zhì)量水平。目前國(guó)內(nèi)已普遍使用移動(dòng)式小型氣壓焊機(jī)來(lái)完成區(qū)間聯(lián)合接頭的焊接任務(wù)。

2 無(wú)縫線路鋼軌焊接方法及其工藝流程

2.1 焊接方法

當(dāng)前，通常采用分步焊接的方法來(lái)鋪設(shè)鐵路鋼軌，這種方法要求事先在沿路施工地點(diǎn)設(shè)立焊接工廠，再將標(biāo)準(zhǔn)鋼軌運(yùn)至焊接工廠，再由工廠將其焊接成適合近距離搬運(yùn)的更長(zhǎng)焊接鋼軌，最后在工地上完成拼接安裝，鋪設(shè)出跨區(qū)間性的無(wú)縫鐵軌。從實(shí)際工作中來(lái)看，一般采用接觸焊、氣壓焊、鋁熱焊、電弧焊等方法焊接鐵軌。

1）接觸焊：它的工作原理是利用電阻阻礙電流所形成的高溫?zé)崃縼?lái)實(shí)現(xiàn)焊接。具有工程進(jìn)度快、質(zhì)量可靠的特點(diǎn)，但所需的設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，投入成本較大，對(duì)電源功率要求較高，因此該種技術(shù)只局限于工廠內(nèi)的焊接工作。

2）氣壓焊：該種方法的工作原理是利用燃燒可燃?xì)怏w產(chǎn)生的熱能融化鋼軌，再通過(guò)施加物理壓力實(shí)現(xiàn)焊接。采用該種方法投資成本小、對(duì)電源功率要求不高、焊接速度較快、效果顯著，但對(duì)對(duì)接頭斷面的處理技術(shù)要求十分苛刻。

3）鋁熱焊：通過(guò)燃燒鋁熱劑產(chǎn)生的巨大熱能加熱鋼軌焊接處，融化的鋼水被導(dǎo)入到砂模中，實(shí)現(xiàn)鋼軌的無(wú)縫焊接。該焊接工藝設(shè)備要求不高、易操作，但質(zhì)量相對(duì)較差，要高度依賴現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢查來(lái)控制焊接質(zhì)量。

4）電弧焊：在普通維修工作中常用到電弧焊法，焊接處的金屬機(jī)械性能可到達(dá)母材水平，在硬度和耐磨強(qiáng)度等方面甚至超過(guò)鋼軌材料本身。

2.2 焊接技術(shù)的工藝流程

鋼軌焊接技術(shù)工藝流程如下：檢查鐵軌、驗(yàn)收測(cè)量、匹配軌道前調(diào)直前打磨焊接冷卻、細(xì)磨正火熱處理后調(diào)直冷卻細(xì)磨處型檢驗(yàn)、無(wú)損檢測(cè)。要將這套工藝應(yīng)用到實(shí)際焊接工作中，還需做如下調(diào)整。

① 鋼軌調(diào)直工藝，一般情況下由于軌下空間相對(duì)狹窄，調(diào)直Y軸剖面是一項(xiàng)十分困難的工作，不利于軌面的平滑。

② 在固定式焊接法下，工位保持固定，工作物則是流動(dòng)的，工藝作業(yè)是平行進(jìn)行的。因此在焊接時(shí)，工作物保持不變，工位流動(dòng)，工藝作業(yè)限制在單個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行。在組織焊接工作時(shí)，可以將工作人員分成兩個(gè)組，其中一個(gè)組專門(mén)負(fù)責(zé)焊前處理工作，另外一組則負(fù)責(zé)焊后處理工作。

3 提高無(wú)縫焊接技術(shù)穩(wěn)定性的方法和手段

一直以來(lái)，無(wú)縫焊接研究的重點(diǎn)都是在如何提高鋼軌焊接部位穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上展開(kāi)的。現(xiàn)今的提高無(wú)縫焊接技術(shù)穩(wěn)定性方法研究同以往的做法一樣，依然是盡量遏制不利因素影響，發(fā)揮有利因素作用，但在結(jié)構(gòu)形式上，與過(guò)去有明顯區(qū)別。從實(shí)際效果來(lái)看，確實(shí)取得了明顯改觀。

3.1 采用外側(cè)支擋或內(nèi)側(cè)加拉桿

在曲線地段，雙軌鐵路的外側(cè)線路上的支擋結(jié)構(gòu)可以采用如圖1所示的類型。在線路外側(cè)將截面為100mm×100mm的樁打入到路基內(nèi)，將木板嵌入在樁與軌枕之間。樁與木塊的這種特殊構(gòu)造，能為軌道提供充分的橫向力支持，可有效防止鋼軌向曲線外側(cè)歪曲變形，顯著改善無(wú)縫軌道的穩(wěn)定性。

在實(shí)際工作中，如果在曲線外側(cè)設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)遇到難題時(shí)，可考慮在曲線內(nèi)側(cè)設(shè)置拉桿結(jié)構(gòu)，如圖2所示。具體方法是，首先將混凝土樁打入到內(nèi)側(cè)路基內(nèi)，依靠拉桿連接樁與鋼軌。在這種結(jié)構(gòu)下，拉桿能產(chǎn)生可靠的橫向力保證長(zhǎng)鋼軌不會(huì)發(fā)生橫向變形，從而提高無(wú)縫線路的穩(wěn)定性。

3.2 整體道床的使用

整體道床結(jié)構(gòu)是一種新型的軌下基礎(chǔ)，它不但有整體性強(qiáng)、易維護(hù)、質(zhì)量過(guò)硬等長(zhǎng)處，還能有效提高無(wú)縫線路的穩(wěn)定性。碎石道床軌道的橫向阻力大小，取決于碎石對(duì)軌枕的約束力。一旦道床中的軌枕有橫向位移傾向時(shí)，其各受力面上都會(huì)產(chǎn)生阻力。整體道床結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土構(gòu)成，其抗橫向阻力效果明顯優(yōu)于碎石道床，整體道床結(jié)構(gòu)單個(gè)普通扣件橫向阻力值約在45kN左右，能顯著提升無(wú)縫線路的穩(wěn)定性。

3.3 小阻力扣件的使用

在橋梁地段，長(zhǎng)鋼軌無(wú)縫線路不僅會(huì)遇到溫度力的影響，還需面對(duì)伸縮力的作用。一般的長(zhǎng)鋼軌，其內(nèi)軸向壓力、溫度力與伸縮力之和往往會(huì)超過(guò)安全閥值。伸縮力大小與線路縱向阻力密切相關(guān)，工程中通常采取降低縱向阻力的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)伸縮力的控制。小阻力扣件阻力比道床小，是通過(guò)減小扣件的扣壓力降低線路的縱向阻力的，扣件阻力可控制在5kN/m以下，能夠顯著降低伸縮力。小阻力扣件產(chǎn)生的伸縮力同運(yùn)用較普遍的彈條扣件相比，其對(duì)比效果如圖3所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)縫線路已在不同氣候區(qū)的鐵路與鐵路橋橋梁上有較大的發(fā)展與突破。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步我們要積極創(chuàng)造條件，發(fā)展超長(zhǎng)無(wú)縫線路，減少機(jī)車運(yùn)行能耗。相信新型式超長(zhǎng)無(wú)縫線路在今后會(huì)得到廣泛而迅速的推廣和使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣鐘巖、高慧安，鐵路無(wú)縫線路[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

[2]張未、張步云，鐵路跨區(qū)間無(wú)縫線路[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2000.

[3]李向國(guó)、岳渠德、況勇，秦沈客運(yùn)專線區(qū)間有碴軌道工程施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2001.

篇7

一、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的發(fā)展背景

機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)是為了滿足特定材料的加工焊接要求，綜合利用機(jī)械激光焊接和電弧焊接的優(yōu)勢(shì)，將其物理性能和能量傳輸性能以恰當(dāng)?shù)姆绞饺诤系揭黄?，形成的一種科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)手段。將電弧焊接和激光焊接技術(shù)取長(zhǎng)補(bǔ)短的結(jié)合起來(lái)形成的激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，解決了許多材料的加工要求，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的焊接。

電弧焊接是應(yīng)用最早且在材料技術(shù)上運(yùn)用較普遍的焊接的技術(shù)，將電能轉(zhuǎn)換為熱能完成金屬之間的連接，分為非熔化極電弧焊接和熔化極電弧焊接，但是由于電弧能力分布密度特性，導(dǎo)致焊接速度較慢，焊接的深度和熔度較淺，造成材料容易焊接變形，并且生產(chǎn)效率較低。激光焊接可以利用高達(dá)107W/cm2的能量密度形成小孔和等離子體時(shí)的熱加工，激光焊接速度比較快，材料變形較少，通過(guò)較少的熱輸入量形成深度比大的良好焊接效果，從而實(shí)現(xiàn)精密焊接。但是也存在著一定的缺點(diǎn)，即焊接接頭的間隙要求較高、焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和激光能量的利用率較差、焊接厚度較高的材料成本過(guò)高。

為順應(yīng)時(shí)展，綜合焊接需求，針對(duì)電弧焊接和激光焊接的優(yōu)劣，在20世紀(jì)70年代末，英國(guó)倫敦帝國(guó)大學(xué)對(duì)復(fù)合焊接工藝進(jìn)行了研究，提出了電弧與激光焊接結(jié)合的工藝概念，隨后英國(guó)學(xué)者和美國(guó)等科學(xué)研究者利用了激光配合一定量的輔助電弧，形成了現(xiàn)如今激光-電弧復(fù)合焊接的技術(shù)工藝，解決了焊接熔深淺問(wèn)題和生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題，有效的提升了能量的利用率，提高了焊接的生產(chǎn)效率。

二、激光-電弧復(fù)合焊接的原理

激光―電弧復(fù)合焊接技術(shù)在工作時(shí)，激光及電弧同時(shí)作用在金屬表面的一點(diǎn)上。在激光的作用下，焊縫的上方會(huì)產(chǎn)生一定的等離子體云，這種等離子體云會(huì)吸收及散射進(jìn)行射入過(guò)程中的激光，從而降低了激光能量的功能。在原有基礎(chǔ)上加上電弧后，能夠產(chǎn)生一定量的低溫低密度的電弧等離子，從而起到稀釋激光等離子體的作用，進(jìn)一步提升了激光能量的傳輸效率。外加電弧還可以在進(jìn)行焊接的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)母材進(jìn)行加熱，母材溫度的升高能夠提升對(duì)激光的吸收效率，從而增加焊接熔深。而且激光作用能夠降低電弧通道的電阻，也能夠加深該項(xiàng)技術(shù)的熔深。

三、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的特點(diǎn)

（一）提高了焊接過(guò)程的穩(wěn)定性

激光焊接時(shí)，等離子體形成較多的帶電粒子，帶電粒子會(huì)主動(dòng)吸收電弧，壓縮電弧的根部使電弧穩(wěn)定燃燒，既增加了焊接的穩(wěn)定性，使得電弧不隨意飄逸同時(shí)提升了電弧的能量利用率。

（二）實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的焊接

機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的最主要優(yōu)勢(shì)和目的便是實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的焊接。激光和電弧的相互作用下，使得用較小的激光和電弧能量便能完成材料的焊接，相比要達(dá)到同等效果所耗費(fèi)的單獨(dú)激光和電弧功率要小許多，極大程度的降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)與單純電弧或者激光焊接相比，復(fù)合焊接技術(shù)利用兩種熱源綜合焊接的優(yōu)勢(shì)，輸入的熱量較小造成的熱影響區(qū)域面積較小，導(dǎo)致的工藝材料的焊縫變形量較小，較少了焊接后的工序處理，提升了生產(chǎn)工作效率。

（三）增加焊縫熔深，改善焊接成型

熔深淺是焊接技術(shù)中易出現(xiàn)的問(wèn)題，而在激光的作用下，電弧可以深入到工件內(nèi)部，到達(dá)焊縫的深處增加熔深，并且在電弧的作用下也會(huì)增強(qiáng)金屬的激光吸收率。形成較深的焊縫熔深改善了金屬的熔化程度，避免了焊縫咬邊的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)，激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)還可以控制激光和電弧的輸出量，根據(jù)材料工件需求，單獨(dú)調(diào)節(jié)配比，獲得理想的焊縫熔深和深寬比。

（四）減少焊接缺陷，提升焊接質(zhì)量

在電弧和激光的復(fù)合熱源焊接下，激光的作用減少了焊縫的加熱時(shí)間，使得焊接材料受熱面積減少，不易產(chǎn)生較大的晶粒，并且有效的減緩了熔池金屬的凝固時(shí)間，增加了熔池相變時(shí)間，將熔池的氣體充分排除，減少了諸如氣孔、裂紋等焊接的缺陷，提升了焊接的質(zhì)量。

（五）降低要求，提升焊接適應(yīng)性

單獨(dú)激光作用時(shí)，激光束直徑較小，對(duì)焊接接頭的間隙要求小于0.10mm要求較高。而在電弧的作用下，增加了工件材料的熔合區(qū)寬度，可以降低焊接接頭間隙的高精度要求。并且更適用于一些特殊的材料，如電弧在激光焊接之前可以清潔焊縫表面，去除氧化膜，從而更有利于焊接鋁合金。

四、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的應(yīng)用

（一）應(yīng)用到船舶制造業(yè)

因船舶制造業(yè)中造船所使用的鋼板厚度較厚，對(duì)于焊接要求較高，而單一的電弧焊接和激光焊接都無(wú)法滿足船舶制造業(yè)的需求。激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)具備著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于較大的焊件間隙可以放寬至1mm，相對(duì)于激光焊接的0.1mm，極大的提升了間隙距離，減少了焊接前的工作量和成本，使的船舶制造速度加快，成本下降，提升了制造效率。另外主要的優(yōu)勢(shì)在于，激光-電弧復(fù)合焊接可減少焊件的變形量，使得焊接后的整形工作量也隨之減少，極大的減輕了人力成本。

（二）應(yīng)用到汽車制造業(yè)

目前在汽車行業(yè)中，汽車設(shè)備逐漸向更輕薄發(fā)展，而汽車框架結(jié)構(gòu)也引進(jìn)了更多的鋁、鋁鎂等輕質(zhì)合金，既改善了汽車的機(jī)動(dòng)性能，使汽車流線性速度增快，也節(jié)約了能源減少了污染。以往汽車的焊接多采取激光焊和熔化極氣體保護(hù)焊，但是目前大多數(shù)采取了激光-電弧復(fù)合焊工藝的成熟焊接手段，滿足了汽車制造業(yè)焊接需求。例如德國(guó)大眾汽車工程公司的TGRAF等人自主研發(fā)了MIG復(fù)合焊接機(jī)頭，該焊頭結(jié)合電弧和激光焊接的優(yōu)勢(shì)，以極小的幾何尺寸，安裝到弧焊機(jī)器人手臂，方便各空間、各角度的焊接。

（三）應(yīng)用到石油管道中

通常石油管道焊接中，由于管道壁比較厚，需要使用電弧焊在特殊的坡口處多次焊接，不僅耗費(fèi)人力帶來(lái)工作麻煩，而且焊接的引弧熄弧階段易產(chǎn)生缺陷。采用激光-電弧復(fù)合焊融合了電弧焊接的橋接能力和激光焊接的深熔性能避免反復(fù)焊接，確保一次焊接成型，從而減少了焊接的缺陷，也提升了石油管道焊接的效率。

篇8

【關(guān)鍵詞】攪拌摩擦焊；數(shù)控技術(shù)；先進(jìn)的連接技術(shù)

一、攪拌摩擦焊的介紹、連接方法及應(yīng)用

1、攪拌摩擦焊是英國(guó)焊接研究所1991年發(fā)明的一項(xiàng)固相焊接專利焊接技術(shù)，是靠摩擦熱使待焊接工件局部產(chǎn)生熱塑化，利用攪拌針（頭）的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)焊縫處的金屬移動(dòng)而形成固態(tài)焊接。

2、攪拌摩擦焊對(duì)零件連接過(guò)程中，還需要數(shù)控技術(shù)的支持。利用數(shù)控系統(tǒng)編寫(xiě)程序，對(duì)焊接過(guò)程及焊接運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。這不但是數(shù)控技術(shù)在焊接中的應(yīng)用，更是自動(dòng)焊接技術(shù)的創(chuàng)新及飛速發(fā)展的體現(xiàn)。

3、下面以焊接厚度6mm，焊縫長(zhǎng)度為300mm鋁合金的平板對(duì)接縫在攪拌摩擦焊中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

（1）平板對(duì)接焊縫的焊接過(guò)程見(jiàn)圖1。

圖1 平板對(duì)接焊的過(guò)程

（2）數(shù)控系統(tǒng)中的參考程序

為保證焊縫的完整性，通常我們會(huì)在對(duì)接縫的兩端加上引弧板，即實(shí)際焊接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm。引弧板的厚度應(yīng)與對(duì)接板的厚度一致，其放置位置見(jiàn)圖2。

圖2 引弧板的放置位置

（3）參考程序（日本三菱系統(tǒng)）

O0001；

G54 M04 S1200；

G04 X2000；

G00 X0 Y0；（坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)置在焊縫的起點(diǎn)）

G00 Z2.0；

G01 Z-3 F150.0；

G91 X-310；

G90 G00 Z100；

M30；

二、攪拌摩擦焊的特點(diǎn)

攪拌摩擦焊是一種機(jī)械自動(dòng)化程度很高的自動(dòng)焊接方法，與傳統(tǒng)焊接方法相比，具有以下特點(diǎn)：

1、無(wú)飛濺、煙塵；

2、無(wú)輻射對(duì)人體的危害；

3、不需要調(diào)節(jié)電流、電壓，無(wú)高壓觸電危險(xiǎn)；

4、實(shí)現(xiàn)焊接的機(jī)械化、自動(dòng)化，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大

大的改善了技術(shù)工人的勞動(dòng)環(huán)境，更避免了手工操作所造成的質(zhì)量不穩(wěn)定性；

5、克服了薄板易焊穿，厚板焊不透，型材焊接等諸多難點(diǎn)，改善了鋁合金、銅合金、鈦合金等材料的焊接性能；

6、被焊接材料不要開(kāi)坡口，更不存在熔化，焊縫的成形及質(zhì)量不會(huì)受到焊縫或工件位置的改變的影響，是靠系統(tǒng)的編程與設(shè)備的精度來(lái)保證，所以攪拌摩擦焊還具有高柔性的特點(diǎn)；

7、因攪拌摩擦焊是通過(guò)對(duì)局部材料的熱塑化的一種固相連接，焊縫表面質(zhì)量與傳統(tǒng)焊接相比要高。

三、攪拌摩擦焊方法的核心——攪拌頭

攪拌頭是攪拌摩擦焊技術(shù)的核心。被譽(yù)為攪拌摩擦焊的“心臟”。如果將攪拌摩擦焊看作是機(jī)械加工，那么攪拌摩擦焊頭則是加工刀具，它完成加工中的主運(yùn)動(dòng)，被焊接材料做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。攪拌頭的材料性能直接影響焊接的成敗。

攪拌頭的材料可以采用工具鋼，也可采用鎢材。但工具鋼和鎢材在500度以上溫度加工磨損量將急劇增大，使用壽命較短。為降低磨損量，提高其使用壽命，獲得高精度，克服難切削等條件，可選用具有高傳熱系數(shù)、耐高溫、高耐磨性、高硬度的多晶立方氮化硼（PCBN）采用高溫高壓經(jīng)燒結(jié)后在磨光所制成的攪拌頭端部。

四、應(yīng)用與前景

攪拌摩擦焊技術(shù)是數(shù)控技術(shù)和焊接技術(shù)的融合和創(chuàng)新，作為一種新型的、先進(jìn)的焊接技術(shù)，它解決了普通焊接難焊接的材料，更突破了傳統(tǒng)焊接的局限性。新型攪拌摩擦焊技術(shù)還包括雙軸肩自適應(yīng)攪拌摩擦焊、復(fù)合熱源攪拌摩擦焊、動(dòng)態(tài)控制低應(yīng)力無(wú)變形攪拌摩擦焊、雙頭摩擦焊技術(shù)。攪拌摩擦焊技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，并取得了很好的效應(yīng)，正在大力推動(dòng)著中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇9

1焊接材料與焊接設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用

汽車行業(yè)中常用的焊接材料主要有焊條、焊絲、SnPb、CuZnMe等。各類電焊條主要用于手工電弧焊操作,具有靈活、使用便利等特性。藥芯焊絲則主要用于氣保護(hù)焊操作,具有焊接強(qiáng)度高、適應(yīng)強(qiáng)鋼焊接的特性。SnPb適用于釬焊、釬涂的應(yīng)用對(duì)象,主要用于換熱器焊接等。CuZnMe則用于鋼構(gòu)件釬焊,具有焊接成本低、焊接效果好等特點(diǎn)。焊接設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用是促進(jìn)焊接工藝高水平發(fā)揮、焊接材料高效服務(wù)的保證,同時(shí)也是各個(gè)焊接工藝、材料及焊接對(duì)象有機(jī)統(tǒng)一的橋梁與紐帶。因此實(shí)現(xiàn)焊接設(shè)備的高度統(tǒng)一與通用服務(wù)可以有效的減化各工藝環(huán)節(jié)的復(fù)雜銜接過(guò)程,便利生產(chǎn)的各項(xiàng)操作與管理。

2汽車工業(yè)焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀及點(diǎn)焊工藝的創(chuàng)新發(fā)展

2.1焊接工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀

焊接工藝是汽車制造中較為關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù),其與汽車沖壓、涂裝及整體車輛的總成裝配并稱為汽車工業(yè)制造中的四大技術(shù)支柱。焊接工程涉足了生產(chǎn)工藝、機(jī)械制造、設(shè)備選用、材料管理、現(xiàn)場(chǎng)控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用等眾多學(xué)科,是一種跨越式發(fā)展、集成性能強(qiáng)的綜合技術(shù)。汽車工業(yè)制造的全過(guò)程包括六大總成,分別是汽車框架、汽車車身、整體車廂、內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變速箱與車橋。而在這六大總成中,焊接技術(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在,包含了各類焊接工藝、豐富的焊接技術(shù)與焊接方法,因此可以說(shuō)焊接工藝的科學(xué)應(yīng)用在整車生產(chǎn)制造中擔(dān)負(fù)著不可替代的重要作用?；诤附庸こ讨械膲毫?、電弧焊、釬焊、切割焊等連接原理,我們可將焊接工程的工藝分為點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊、摩擦焊、手工電弧焊、氬弧焊、激光焊、火焰焊、高頻焊、等離子焊等。

2.2點(diǎn)焊工藝的創(chuàng)新發(fā)展

2.2.1鎂合金薄板點(diǎn)焊工藝

鎂合金材料具有傳熱性能好、電導(dǎo)性能強(qiáng)勁的特點(diǎn),其熱傳導(dǎo)系數(shù)比鋼、鋁等金屬均大出許多,因此利用鎂合金進(jìn)行電阻點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)使用較大的焊接電流,當(dāng)電流經(jīng)過(guò)工件時(shí)其產(chǎn)生的電阻熱會(huì)大量融化母材金屬,并在較大的壓力之下形成焊點(diǎn)連接。由上述點(diǎn)焊的過(guò)程我們不難看出,鎂合金薄板點(diǎn)焊主要包括焊接電流、時(shí)間及壓力電極等三大要素,而其工藝則主要包括一般點(diǎn)焊與墊片附件工藝點(diǎn)焊兩類。一般點(diǎn)焊不再熬述,后者的點(diǎn)焊工藝主要是在鎂合金與銅電極兩者中間設(shè)置尺寸一定、材料特定的工藝墊片,該工藝具有焊點(diǎn)面積大、直徑大,接頭易貫穿工件始終的特點(diǎn),同時(shí)由于焊點(diǎn)較大,也易產(chǎn)生面積較大的空洞,這是由對(duì)接頭的拉剪力不平衡造成的,我們可以采用適當(dāng)增大電流下降的時(shí)間來(lái)解決這一現(xiàn)象。

2.2.2SPCC鋼與NdFeB永磁體的激光點(diǎn)焊

NdFeB稀土永磁材料是一種新型的復(fù)合材料,具有性能優(yōu)越的磁能及環(huán)保性,因此在電子與汽車工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)由于其磁體本身具有較大的脆性,因此造成了其易碎、易破的脆弱一面。為了解決這一不良現(xiàn)狀我們必須將其與一些剛性的材料進(jìn)行保護(hù)連接,從而使點(diǎn)焊的工藝形成良好的焊接效果。SPCC鋼與NdFeB永磁體的激光點(diǎn)焊過(guò)程主要采用UnitekMiyachiLW50A型脈沖Nd并采用YAG激光器作為激光點(diǎn)焊設(shè)備,可將最大脈沖能量設(shè)置為50J,并將最高峰值的功率控制在5千瓦,同時(shí)采用固定搭接的方式,首先將裝夾固定,而后采用激光器發(fā)射激光照射實(shí)現(xiàn)連接的過(guò)程。照射結(jié)束后還應(yīng)對(duì)焊接形成的接頭進(jìn)行必要的磨制與拋光,可利用濃度為百分之四的硝酸酒精進(jìn)行多余部位的腐蝕處理,并利用高效的電鏡掃描儀器進(jìn)行對(duì)接外觀的勘察,測(cè)量其接頭的硬度變化是否合理。提出可行性的接頭強(qiáng)度處理建議。

3激光焊接技術(shù)的全面發(fā)展

激光焊接技術(shù)主要通過(guò)強(qiáng)度較高的激光照射作用使汽車材料表面通過(guò)熱能的吸收發(fā)生融化蒸發(fā),并沿著規(guī)定的方向形成標(biāo)準(zhǔn)焊縫,從而達(dá)到焊接汽車制造部件的目的。激光焊接的主要方式包括脈沖焊接及連續(xù)激光焊接等。脈沖激光焊接主要用于質(zhì)料較輕薄的材料焊接及定位單點(diǎn)式的固定連續(xù)焊接,而后者則適用于質(zhì)料板材較厚的切割及焊接。在車身的制造工藝中主要采取后一種方式進(jìn)行焊接,其基本形式主要包括初步照射、深層融化、形成體積熔池的傳熱式融化焊接及深穿入式的融化焊接。后者在照射較密集、功率較大的激光束之下形成吸入激光的氣化反應(yīng),并產(chǎn)生較大的蒸汽壓力,使金屬逐步融化并在蒸汽壓力作用之下形成深入凹坑并最終穿入另一個(gè)工件。在激光光速的進(jìn)一步移動(dòng)之下,在凹坑周圍融化的金屬會(huì)回流入凹坑中在凝固冷卻的作用之下實(shí)現(xiàn)緊密的連接并最終達(dá)到良好的焊接效果。總之激光焊接技術(shù)具有非接觸性焊接帶來(lái)的無(wú)磨損特點(diǎn),同時(shí)具有加工焊接的效率較高、殘余應(yīng)力較低、噪音較小、環(huán)境污染較低的充分優(yōu)勢(shì),因此必將進(jìn)一步得到全面的應(yīng)用與創(chuàng)新的發(fā)展。

4焊接工藝的自動(dòng)化發(fā)展

我國(guó)汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展使自動(dòng)化的管理理念在汽車生產(chǎn)的各項(xiàng)工藝中得到了全面的應(yīng)用,例如以自動(dòng)化控制技術(shù)為主的電源焊接、專機(jī)焊接及機(jī)器人焊接等。由此不難看出,提升焊接設(shè)備性能是與自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展密不可分的。同時(shí),高效的自動(dòng)化控制又離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的科學(xué)扶植,可以說(shuō)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全面應(yīng)用是自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展,是數(shù)值模擬焊接、群控焊接的延伸。隨著信息化時(shí)代的到來(lái),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)在焊接生產(chǎn)中創(chuàng)新應(yīng)用,并卓有成效。例如現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)控制、基于網(wǎng)絡(luò)的焊接自動(dòng)化系統(tǒng)控制等。汽車制造業(yè)具有生產(chǎn)品種眾多、生產(chǎn)柔性化、小型批量生產(chǎn)的特點(diǎn),而焊接機(jī)器人的全面應(yīng)用則正好能夠滿足這些現(xiàn)實(shí)特點(diǎn),因此在新型汽車的生產(chǎn)線中,大力深化焊接機(jī)器人的應(yīng)用投入是科學(xué)的必然趨勢(shì)。同時(shí)焊縫跟蹤技術(shù)的發(fā)展、遠(yuǎn)程編程技術(shù)在汽車工業(yè)生產(chǎn)中的創(chuàng)新應(yīng)用也是今后焊接工藝自動(dòng)化發(fā)展的明確目標(biāo)。

篇10

關(guān)鍵詞：鍋爐制造；焊接技術(shù)；焊接缺陷；質(zhì)量控制

Abstract：Welding technology is a key technology in boiler manufacturing process, directly affect the quality of welding of boiler and pressure vessel life, quality and operation. This paper mainly introduced our country boiler welding technology development, and analysis of boiler welding problems that may arise, puts forward the quality control measures of boiler welding.

Keywords：Boiler manufacturing; Welding technology; Defects of welding; Quality control

中圖分類號(hào)：P755.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

隨著我國(guó)發(fā)電裝備業(yè)的不斷發(fā)展，鍋爐制造技術(shù)備受政府部門(mén)關(guān)注。我國(guó)的鍋爐生產(chǎn)水平不斷發(fā)展，所采用的焊接技術(shù)也獲得了改善。焊接的可靠性對(duì)于鍋爐的質(zhì)量、使用性能和壽命有著決定性的作用。當(dāng)鍋爐焊接出現(xiàn)失效或故障時(shí)，鍋爐則不能正常工作，甚至?xí)霈F(xiàn)泄漏、爆炸等危險(xiǎn)情況。因此，在鍋爐制造過(guò)程中，必須保證鍋爐壓力容器焊接技術(shù)的可靠性，使人們生產(chǎn)實(shí)踐中放心操作和使用鍋爐 [1]。

一、鍋爐壓力容器的焊接技術(shù)簡(jiǎn)介

焊接是機(jī)械加工中的傳統(tǒng)加工方式，在機(jī)械加工中有著不可替代的作用。在我國(guó)的鍋爐制造業(yè)，焊接技術(shù)從應(yīng)用以來(lái)獲得了不斷的更新。近些年，我國(guó)的鍋爐制造能力已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，其中應(yīng)用較廣的焊接技術(shù)包括：

(1)MAG自動(dòng)焊接

雙面脈沖MAG自動(dòng)焊接是一種焊接效率較高，焊接質(zhì)量控制嚴(yán)格的焊接技術(shù)。雙面脈沖MAG自動(dòng)焊接技術(shù)多用在鍋爐水冷壁管焊接工藝中，該技術(shù)自被引用以來(lái)大大提高了水冷壁的焊接效率。MAG焊接實(shí)際是指采用熔化極氣體保護(hù)電弧焊，該方法解決了鍋爐水冷壁制造過(guò)程中在仰焊位置所需的特殊工藝問(wèn)題。其通常用的保護(hù)氣體有：氬氣、氦氣、CO2氣或這些氣體的混合氣。

(2)MIG焊接技術(shù)

MIG焊接技術(shù)又被稱為熔化極氣體保護(hù)電弧焊，該焊接技術(shù)的主要原理是利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲與工件之間燃燒的電弧作熱源，由焊炬嘴噴出的氣體來(lái)保護(hù)電弧進(jìn)行焊接的。在鍋爐制造過(guò)程中，MIG焊接技術(shù)可以應(yīng)用在厚壁管對(duì)接街頭中，最典型的優(yōu)勢(shì)在于該種焊接技術(shù)的高效性。在鍋爐中有著上千個(gè)接頭需要焊接，因此該焊接技術(shù)獲得了廣泛的推廣。

(3) TIG焊接技術(shù)

TIG焊接技術(shù)是指利用鎢極惰性氣體進(jìn)行焊接技術(shù)。TIG焊接技術(shù)根據(jù)自動(dòng)化程度可以分為手工焊、半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊三類。TIG焊接技術(shù)由于在焊接過(guò)程中可不使用焊劑，故所焊接后沒(méi)有雜質(zhì)和夾渣，焊機(jī)后的接口品質(zhì)良好。其中，利用TIG焊接技術(shù)進(jìn)行窄間隙熱絲，成功了解決了焊接過(guò)程中筒身轉(zhuǎn)動(dòng)、竄動(dòng)和跟蹤困難等實(shí)際問(wèn)題。該焊接技術(shù)在鍋爐制造工業(yè)獲得很大程度的推廣，為我國(guó)的鍋爐制造也做出了巨大貢獻(xiàn)。

二、鍋爐壓力容器焊接缺陷及解決辦法

在鍋爐焊接過(guò)程中，由于受施工條件、施工人員水平和所使用焊接設(shè)備的性能等因素的影響，焊接完成的鍋爐經(jīng)常發(fā)現(xiàn)缺陷。對(duì)于焊接出現(xiàn)的缺陷，若不能在投入市場(chǎng)之前發(fā)覺(jué)，必然會(huì)給用戶帶來(lái)巨大的損失[2]。因此，在實(shí)際鍋爐焊接過(guò)程中，必須采取預(yù)防措施，防止各類常見(jiàn)焊接缺陷的發(fā)生。常見(jiàn)的缺陷及處理辦法如下：

(1)焊接裂紋

焊接裂縫在焊接過(guò)程中屬于常見(jiàn)缺陷。焊接裂紋可能出現(xiàn)在焊接完成的較長(zhǎng)時(shí)間，也可能在焊接過(guò)程中就出現(xiàn)裂紋。若不能合理控制該類缺陷，很可能引起鍋爐在使用過(guò)程中爆炸和斷裂等危害。經(jīng)過(guò)分析，引起焊接裂紋的主要因素包括：所使用的焊接材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)進(jìn)行焊接時(shí)，焊接材料不能發(fā)揮作用而凝結(jié)或者凝結(jié)力過(guò)??；在焊接過(guò)程中沒(méi)用充分考慮到環(huán)境因素。若在潮濕、低溫和有風(fēng)的環(huán)境下作業(yè)時(shí)，所焊接的焊縫不能正常的冷卻而出現(xiàn)集中應(yīng)力；所焊接的鍋爐材料和結(jié)構(gòu)存在缺陷。

針對(duì)焊接出現(xiàn)裂紋缺陷，應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施。具體措施如下：施工前仔細(xì)分析焊接材料和結(jié)構(gòu)，做好焊接前準(zhǔn)備，采取適當(dāng)手段處理待焊接部件。按照相關(guān)規(guī)章指導(dǎo)，嚴(yán)格執(zhí)行在容易出現(xiàn)裂紋下情況下的工藝流程。焊接過(guò)程中注意所焊接焊縫的狀況，不要人為的敲擊焊縫。

(2)焊縫中存在氣孔

對(duì)于焊接過(guò)程中出現(xiàn)的氣孔，很多情況下處理難度較大。焊縫中的氣孔將直接削弱焊縫的連接強(qiáng)度，造成安全隱患。造成焊縫中出現(xiàn)氣孔的原因如下：不能嚴(yán)格控制焊接設(shè)備的工作條件，導(dǎo)致焊縫形成過(guò)程不穩(wěn)定。在焊接前未仔細(xì)檢查連接處的清潔狀況，導(dǎo)致所焊接的焊縫存在雜質(zhì)，從而不能與焊借材料融合。焊接操作不當(dāng)。所采用的焊條角度不當(dāng)或者沒(méi)有采用偏心焊條，導(dǎo)致焊縫形成出現(xiàn)畸形。

對(duì)于焊縫出現(xiàn)氣孔這一缺陷，采取的預(yù)防措施如下：嚴(yán)格檢查所使用的焊接設(shè)備工作條件，并保證所使用焊條干燥情況，若采用高純度氬氣時(shí)應(yīng)把握所采用氣體的純度；在焊接過(guò)程中，引弧要與焊縫保持一定距離，規(guī)范焊接操作姿勢(shì)；對(duì)于焊縫存在雜質(zhì)的一定清理干凈才可施工。

(3)焊縫未能正常溶合和未焊透

在焊接過(guò)程中，若不能按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，所焊接的焊縫極易出現(xiàn)未焊透和未融合缺陷。該缺陷最大的危害就是焊接的焊縫不牢，強(qiáng)度偏低，不能起到焊接應(yīng)起的作用。導(dǎo)致該缺陷的主要原因有：焊接工人操作有誤，在焊接過(guò)程中運(yùn)條過(guò)快，焊縫還未得到充分焊接就結(jié)束了焊接；焊縫間隙過(guò)大，超出了焊接能夠正常起作用的范圍，使形成的焊縫不能發(fā)揮作用，出現(xiàn)缺陷；所焊接的焊縫存在坡口，不能使焊條融化后均勻的布置在焊縫中。

對(duì)于焊接過(guò)程中出現(xiàn)的未正常融合和未焊透缺陷，可以采取一下措施預(yù)防：規(guī)范焊接工人的操作過(guò)程，保證焊縫充分的被焊接；焊接之前檢查待焊接縫的間距和清潔狀況，若存在不規(guī)范立即進(jìn)行糾正；規(guī)范焊接條件，防止焊接過(guò)程中能量釋放過(guò)小，不能發(fā)揮作用。

(4)焊接焊瘤

焊接焊瘤是焊接過(guò)程中不能正?？刂圃斐傻暮笚l過(guò)度融合，焊瘤嚴(yán)重影響鍋爐產(chǎn)品的外形外觀，降低產(chǎn)品的質(zhì)量。引起焊瘤的主要原因：焊劑工作不穩(wěn)定，瞬間釋放能量過(guò)多，造成焊條過(guò)度融合；焊接工人在焊接過(guò)程中，運(yùn)條速度不穩(wěn)定造成出現(xiàn)焊瘤。

對(duì)于焊接過(guò)程的焊瘤，可以采取以下措施進(jìn)行防止：焊接工人在焊接過(guò)程中應(yīng)保持勻速運(yùn)條，防止為加強(qiáng)焊接而出現(xiàn)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。保證焊機(jī)工作的穩(wěn)定性，定期檢查焊機(jī)，在發(fā)生故障前預(yù)先修理，進(jìn)而防止出現(xiàn)故障導(dǎo)致出現(xiàn)焊接缺陷。

三、鍋爐焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制管理

鍋爐焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制管理能夠保證焊接鍋爐的合格率，是鍋爐制造過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。在鍋爐的焊接制造過(guò)程中，只有把握好焊接檢驗(yàn)才能最終使制造的鍋爐推向市場(chǎng)，否則會(huì)由于制造存在的安全隱患給來(lái)巨大的威脅[3]。在進(jìn)行焊接質(zhì)量控制管理時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際焊接過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)，按照先后順序可以分為:焊前檢驗(yàn)、焊接檢驗(yàn)和焊后檢驗(yàn)。

(1)焊前檢驗(yàn)

焊前檢驗(yàn)是進(jìn)行焊接實(shí)際操作之前，就對(duì)所要焊接的工件、工況、設(shè)備運(yùn)行狀況和焊接材料等準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢驗(yàn)。焊前檢驗(yàn)是保證整個(gè)鍋爐焊接工作能順利執(zhí)行的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在鍋爐的質(zhì)量保證中有著重要的作用。因此，在每次進(jìn)行焊接前，都必須根據(jù)實(shí)際情況的需要進(jìn)行焊前檢驗(yàn)。具體的細(xì)節(jié)如下：嚴(yán)格按照既定圖紙核實(shí)所要焊接零部件，防止出現(xiàn)焊錯(cuò)部位和不能按照工藝規(guī)范操作。檢驗(yàn)工藝要求是否存在焊接質(zhì)量檢驗(yàn)的特殊要求，并且驗(yàn)證所進(jìn)行焊接工藝的合理性和規(guī)范性。檢驗(yàn)焊接材料質(zhì)量和待焊接部件的清潔程度，待所有焊接準(zhǔn)備工作符合實(shí)施規(guī)定才可進(jìn)行工作。

(2)焊接檢驗(yàn)

焊接檢驗(yàn)主要涉及在焊接過(guò)程中，依據(jù)焊接的工藝參數(shù)和焊縫的狀況進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)焊接檢驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的焊接缺陷，并根據(jù)實(shí)際情況的需要實(shí)施及時(shí)的補(bǔ)救措施，防止出現(xiàn)大量的殘次品，最大程度的保證焊接質(zhì)量。具體的措施包括：檢驗(yàn)焊接具體的實(shí)施方案和實(shí)施工藝過(guò)程是否符合焊接土藝規(guī)范，嚴(yán)格控制焊接操作人員的工作流程。 進(jìn)行驗(yàn)證焊接過(guò)程的預(yù)熱和層間溫度，保證焊接工藝要求。

(3)焊后檢驗(yàn)

焊后檢驗(yàn)是指在完成焊接操作，并在焊接過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生缺陷或者發(fā)生缺陷已經(jīng)采取補(bǔ)救措施，檢驗(yàn)所焊接的部位是否合格。焊后檢驗(yàn)是產(chǎn)品過(guò)關(guān)的最后一步，也是保證產(chǎn)品最關(guān)鍵的步驟。焊后檢驗(yàn)主要措施包括以下：鍋爐性能檢驗(yàn)。對(duì)于鍋爐這類壓力容器，首先要保證一定的密封性。因此，在焊接完成后可以同一定壓力的水，檢驗(yàn)容器的密封性。焊接處理性檢驗(yàn)。在某些情況下，存在問(wèn)題的焊縫不會(huì)立即反應(yīng)出缺陷，當(dāng)受到一定的沖擊后將產(chǎn)生失效。因此，可以分析焊縫的金相組織，檢驗(yàn)所焊接產(chǎn)品的可靠程度。采用無(wú)損探傷技術(shù)，檢驗(yàn)焊接是否存在氣孔、夾渣等缺陷。

綜上所述，在鍋爐制造焊接過(guò)程中，必須嚴(yán)格把守質(zhì)量，保證所制造鍋爐質(zhì)量。隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展對(duì)于鍋爐需求的進(jìn)一步加大，提升鍋爐焊接技術(shù)對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李秀峰,白鶴峰.鍋爐制造企業(yè)的焊接管理工作[J]. 焊接技術(shù). 2006(04)