導語：如何才能寫好一篇焊接技術(shù)發(fā)展史，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】電子束焊接；焊接變形；厚板焊接；異種焊接；穿透深度

一、電子束焊接的發(fā)展

電子束的發(fā)現(xiàn)距今已有100多年的歷史，由于電子具有獲得容易并自身帶有電荷，在電場下能夠很容易被加速從而獲得很高的能量，所以電子束很早即被研究。電子束焊接設(shè)備與當今一般應用的電子束設(shè)備相似，電子束被加速到具有很高的能量并通過電磁透鏡聚焦于一點，然后作用于工件表面，電子的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軓亩M行材料的焊接。電子槍產(chǎn)生電子束，電子束在電磁透鏡的聚焦下作用于工件表面，完成對工件的焊接。附屬設(shè)備包括真空室、抽真空設(shè)備、水冷系統(tǒng)、光學觀察系統(tǒng)以及各種閥門等。電子束能量密度D由下式?jīng)Q定：

D=k?I0.25V3.5

式中k為電子槍常數(shù)、I為電子束電流、V為加速電壓，從式中各參數(shù)的指數(shù)出發(fā)，增大加速電壓能夠較大的增加電子束的能量密度，所以當前電子束焊接設(shè)備已發(fā)展到了300kV或更高，再配合電磁透鏡的匯聚聚焦作用，以及真空度的提高，使得電子束作用于工件表面的能量密度越來越高，獲得較好的焊接和加工效果。

二、電子束焊接的優(yōu)點

電子束焊接在實驗室研究以及工業(yè)生產(chǎn)方面均得到了廣泛的應用，相對于其他焊接方式其具有特點和優(yōu)勢具體如下：

1、最小的焊接變形

扭曲變形與焊接過程中的熱傳導過程有關(guān)，而且一般是熱量越高，焊接扭曲變形越大。電子束焊接過程熱影響區(qū)小，焊接過程中收縮應變較小，所以適用于那些運用傳統(tǒng)焊接方法焊接易開裂金屬的焊接。

I. Magnabosco等[1]系統(tǒng)研究了電子束焊接過程中三種接頭（Cu+AISI 304L不銹鋼―接頭Ⅰ；Cu+ AISI 304不銹鋼―接頭Ⅱ和Cu+ AISI 316L不銹鋼―接頭Ⅲ）熱影響區(qū)的特性，焊接過程中除電子束電流、電子槍離工件的高度、焊接路徑和銅板-鋼板的厚度不同外，其他工藝參數(shù)均相同。得出以下結(jié)論：接頭Ⅰ的熱影響區(qū)基本可以忽略，接頭Ⅱ和接頭Ⅲ的熱影響區(qū)僅為幾十微米；三種接頭熱影響區(qū)的厚度大小與焊接過程中電子束能量相對應：接頭Ⅰ焊接過程中電子槍的功率較小，輸出能量較低，所以接頭處除了發(fā)現(xiàn)一些Cu的滲透外，沒有觀察到其他缺陷；接頭Ⅱ和接頭Ⅲ在焊接過程中電子槍的功率較大，Cu的大量擴散使得奧氏體不銹鋼顆粒變脆，一般情況下，這種現(xiàn)象會促進由于熱作用而導致的微觀裂紋的產(chǎn)生，使接頭性能變差。

2、長焦長使得焊接過程容易實現(xiàn)

電子束作為粒子束而不能通過傳統(tǒng)的光學透鏡進行聚焦，能夠使其聚焦的電磁透鏡的具有較大的焦長，當前一般高壓設(shè)備中電磁透鏡的焦長可達180cm，且通過精確控制電子束能夠穿透寬度僅為630μm的縫隙。因此對于那些幾何形狀較復雜的工件，有些部位不適宜傳統(tǒng)焊槍的放置和焊接，但電子束焊接不受工件形狀的限制，使得焊接過程更容易實現(xiàn)。

3、電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)較大厚度范圍工件的焊接

通過控制工藝參數(shù)，電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)從千分之一英尺厚的到幾英尺厚度金屬的焊接。而且同一設(shè)備還能實現(xiàn)厚度差異較大工件之間的焊接，這是傳統(tǒng)焊接方法所不能達到的。因為傳統(tǒng)焊接方法是使工件發(fā)熱然后熔化完成焊接過程，但這一過程中，如果熱量恰好使厚件熔化，由于存在熱傳遞，此時薄件承受不了如此之大的熱量。反之，熱量不足以使厚件熔化，不能實現(xiàn)焊接。為了改善接頭的抗疲勞性能和韌性，必須獲得較好的微觀組織，這就需要在不改變工藝參數(shù)的前提下，改變接頭處的組成，以達到目的。試驗證明在焊接過程中引入純Ti為填充物，對改善接頭性能具有一定作用。電子束焊接還能實現(xiàn)厚度更薄的工件的焊接，而且焊縫質(zhì)量良好，所以電子束焊接在薄件焊接方面具有較大優(yōu)勢。

4、電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)不同金屬之間的焊接

為了滿足不同的需要，有時需要把不同材料焊接起來，例如承受較大扭矩的軸類件，其傳動部分可以用一種材料，但抗疲勞部分需用另一種材料，電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)這一過程。這樣能夠集多種材料的優(yōu)點于一身，獲得更好的實用性能。隨著航空航天、軍事、醫(yī)學等的發(fā)展，Ti及其合金逐漸走進人們的視野，由于其具有好的力學性能、密度小、良好的生物相容性等優(yōu)點，使得對其可焊性能的研究也逐漸開展起來。但傳統(tǒng)焊接方法在Ti及其合金的焊接過程中，Ti極易與氣氛中的O、N等氣體結(jié)合生成化合物，破壞接頭的性能。因此電子束焊接成為對Ti及其合金進行焊接的首選方法。

Ti合金具有優(yōu)良的性能使得其與其他金屬組合時能夠表現(xiàn)出很多復合的優(yōu)異性能，所以現(xiàn)在越來的越多的金屬間焊接技術(shù)被研究。WANG Ting等[2]運用電子束焊接技術(shù)對Ti-15-3鈦合金和304不銹鋼進行了焊接性能研究。實驗發(fā)現(xiàn)，在靠近Ti合金區(qū)域一側(cè)，Cu與Ti的反應優(yōu)先控制冶金學過程，生成Cu/Ti金屬間化合物，具有很高的硬度；焊縫中部是Cu的固溶體并在其中分散著TiFe2，TiFe2不但能夠增強焊縫的塑性，而且還能強化較軟的Cu固溶體；靠近不銹鋼一側(cè)是Cu與Fe的固溶體，其中彌散有TiFe2。對焊縫進行抗拉強度試驗，抗拉強度可達234MPa。

5、電子束焊接具有更大的穿透深度

電子束具有較高的能量，所以其可以穿透厚板或穿透與厚板厚度相當?shù)亩鄬影?，這使得電子束焊接的應用范圍更廣，可以實現(xiàn)17mm厚的Ti6Al4V合金的焊接，像氬弧焊等傳統(tǒng)的焊接方法是很難達到性能要求的。

三、結(jié)論

電子束焊接自20世紀50年展至今，已經(jīng)在實驗室和工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛研究與應用。相對于其他幾種焊接方式，電子束焊接具有焊接變形小；聚焦透鏡焦長大利于實現(xiàn)焊接過程；適用于較大厚度范圍工件的焊接；異種金屬焊接和更大的穿透深度等優(yōu)點。因此其在不銹鋼、鈦合金、銅合金等對焊接條件要求較為苛刻的材料體系方面，特別是厚度較大工件以及絕緣材料焊接方面具有獨有的優(yōu)勢和廣闊的應用前景，正是由于這一系列優(yōu)勢，電子束焊接在研究及工業(yè)生產(chǎn)方面均發(fā)揮著不可替代的作用。

參考文獻：

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摘要： 焊接在汽車制造過程中必不可少，不同的焊接技術(shù)對汽車產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不同的影響。本文就目前汽車制造中采用的主要焊接技進行深入研究，分析對比電阻焊、氣體保護焊、激光焊的優(yōu)缺點，分析今后汽車制造中焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：汽車焊接 技術(shù)現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

1、汽車焊接技術(shù)現(xiàn)狀

汽車焊接技術(shù)是指通過加熱或加壓，或者兩者并用；加或不加填充材料，使汽車零部件與零部件之間，汽車車身與零部件之間達到原子間的結(jié)合，形成汽車零部件、車身之間永久性連接的一種工藝方法。汽車焊接技術(shù)是汽車工業(yè)的三大工藝之一，其汽車焊接技術(shù)水平直接決定著汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，在汽車整體外觀、車身漏雨、風噪、路噪中起決定因素。21世以來，由于等離子物理、電子束、紅外線、真空、超聲、聲學、微電子等現(xiàn)代科學技術(shù)在汽車焊接技術(shù)中廣泛運用，焊接技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟性和耐久性成為現(xiàn)代汽車焊接技術(shù)研究領(lǐng)域，電阻焊、氣體保護焊、激光焊三種各具特色的汽車焊接方法在汽車制造中得到廣泛運用。

1.1電阻焊。

電阻焊是工件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進行焊接的方法，在點焊過程中，影響焊點質(zhì)量的因素有：焊接電流，焊接壓力，電極的端面形狀，穿過電極的鐵磁性物質(zhì)，分流等；特別在阻焊設(shè)備較多的焊接車間，同時工作的焊機相互感應，對電網(wǎng)產(chǎn)生影響，導致焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性較差。因此，電阻點焊控制技術(shù)顯得尤為重要；目前控制模式已由單模式控制發(fā)展為多模式控制；調(diào)節(jié)參量已由初始的單變量調(diào)節(jié)發(fā)展為多變量調(diào)節(jié)，在焊接過程中可同時對焊接電流、焊接時間和焊接壓力進行調(diào)節(jié)。

1.2.氣體保護焊。用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡稱氣體保護焊。 CO2氣體保護焊作為一種高效的焊接方法，具有焊接變形小和焊接成本低的特點。同時，CO2氣體保護焊在實際應用中還暴露出一些問題：焊接電弧不穩(wěn)定、飛濺以及未焊透等，對焊縫成形、焊縫的機械性能有較大影響。另外，短路過渡焊接時對焊接電源的動特性要求很高。如果選型錯誤，穩(wěn)定焊接電弧的參數(shù)范圍狹窄，會影響焊接的質(zhì)量。，

1.3.激光焊。激光焊是利用激光器受激產(chǎn)生的激光束，通過聚焦系統(tǒng)并調(diào)焦到焊件接頭處，將光能轉(zhuǎn)換為熱能，使金屬熔化形成接頭。與傳統(tǒng)的點焊相比，激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自動化、輕量化、降低成本等方面都具有無可比擬的優(yōu)越性。激光焊接設(shè)備的關(guān)鍵是大功率激光器，目前主要有兩大類，一類是固體激光器，主要優(yōu)點是產(chǎn)生的光束可以通過光纖傳送，適用于柔性制造系統(tǒng)或遠程加工。另一類是氣體激光器，又稱CO2激光器，以分子氣體作工作介質(zhì)，可以連續(xù)工作并輸出很高的功率。但激光焊接要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。否則很容易造成焊接缺陷。

2、汽車焊接技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1發(fā)展焊接機器人生產(chǎn)系統(tǒng)。在汽車焊接過程中，會產(chǎn)生大量有害氣體、焊接煙塵和金屬蒸氣，人體長期暴露在電弧輻射、高頻磁場、噪聲和射線下，面臨著觸電、灼傷、火災、爆炸、中毒、窒息等危險，對人體健康產(chǎn)生不良影響，同時由于機器人具有重復精度高，焊接質(zhì)量好、運動速度快、動作穩(wěn)定可靠、對環(huán)境要求低等優(yōu)點，使焊接機器人在汽車焊接中獲得了廣泛應用前景。且焊接機器人具有焊鉗儲存庫，可根據(jù)焊裝部位的不同要求或焊裝產(chǎn)品的變更，自動從儲存庫抓換所需焊鉗。在以后汽車焊接中，六自由度點焊機器人和弧焊機器人等焊接機器人生產(chǎn)系統(tǒng)將替代人工進行作業(yè)。

2.2發(fā)展復合焊接技術(shù)。在汽車制造中，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣是制造商和用戶共同關(guān)注的焦點，不同的焊接技術(shù)焊接的產(chǎn)品質(zhì)量不同，采用復合焊接技術(shù)，取長補短，大膽創(chuàng)新，實現(xiàn)不同焊接技術(shù)之間優(yōu)勢互補，發(fā)揮不同焊接技術(shù)最大的優(yōu)越性。以激光電弧復合熱源焊接技術(shù)而言，激光焊與電弧焊是兩種不同的焊接工藝，激光焊是通過光纖將能量傳輸?shù)焦ぜ希娀『竸t是通過弧柱傳輸能量，激光焊的熱影響區(qū)非常窄，焊縫的深寬比很高，具有較高的焊接速度。但由于焦點直徑很小，所以焊縫“搭橋”能力很差。電弧焊的能量密度比較低，加熱面積較大，焊接速度相對較低。激光電弧復合熱源焊接技術(shù)是將這兩種焊接技術(shù)有機結(jié)合起來，激光束和電弧同時作用于焊接區(qū)，互相影響和支持，從而獲得優(yōu)良的綜合性能，在改善焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時，也提高了效率成本比。

2.3廣泛應用計算機與信息技術(shù)。隨著計算機與信息技術(shù)在汽車焊接中的運用，促進了傳統(tǒng)的焊接生產(chǎn)向“精量化”的制造方式轉(zhuǎn)變?；谔摂M現(xiàn)實建模的機器人焊接過程仿真技術(shù)提供了關(guān)于工件、夾具和機器人焊槍姿態(tài)的三維信息，已大量地應用于焊接過程策劃、工藝參數(shù)優(yōu)化以及焊接夾具設(shè)計等各個環(huán)節(jié)。對加快焊接程序的編制、縮短現(xiàn)場調(diào)試時間及焊接過程位置信息的準確獲取具有重要應用價值。同時，仿真技術(shù)也運用于焊縫質(zhì)量的評估及焊后的應力與變形預測。在新車型設(shè)計階段還可以對多種材料的連接方式及疲勞性能、沖擊性能等進行綜合考慮，通過對接頭的仿真作出適用性評價。以計算機和信息技術(shù)為平臺的焊接生產(chǎn)過程信息系統(tǒng)對汽車焊接生產(chǎn)過程的質(zhì)量分析與優(yōu)化、企業(yè)的管理與決策有著非常重要的意義。

3、結(jié)論

通過電阻焊、氣體保護焊、激光焊的分析對比，大力應用焊接機器人生產(chǎn)系統(tǒng)，將多種焊接技術(shù)有機結(jié)合，深化計算機和信息技術(shù)在汽車焊接自動化、智能化、系統(tǒng)化發(fā)面的研究運用，汽車焊接技術(shù)必將取得更大的進步。

參考文獻：

[1]張曉勝.一汽轎車輕量化技術(shù)[A].2009年中國汽車工程學會制造分會年會論文集[C].安徽：中國汽車工程學會制造分會，2009年.

[2]許瑞麟，于成哉，熊萬里.汽車車身焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電焊機，2011（5）.

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關(guān)鍵詞：汽車制造;激光焊接;趨勢

汽車的出現(xiàn)改變了人們的出行方式，為人們節(jié)省了時間，同時也推進了社會的快速發(fā)展，大力發(fā)展汽車制造業(yè)成為當今世界各國的重要關(guān)注的對象。激光焊接科技憑借穿透深、適應性好、能量密度高、精度高等優(yōu)勢成為當前汽車行業(yè)最重要的技術(shù)之一。通過激光將幾塊具有一定性能、材質(zhì)以及厚度差異的薄板拼焊在一起，然后進行沖壓成形。不僅減少了材料的廢棄，還減輕了整體重量，提升了綜合力學性能。在汽車發(fā)展的80多年歷程里面，激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域中的應用，受到激光焊接技術(shù)本身的優(yōu)越性與汽車制造行業(yè)的整體發(fā)展趨勢以及市場需求的改變等多方面的影響。因此，發(fā)展激光焊接技術(shù)對推動汽車行業(yè)有著十分積極的意義。

1激光焊接技術(shù)的特點

享有“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”等美譽的激光是指受激光發(fā)射的輻射光放大。激光焊接指將具有高功率聚焦的激光束為熱源，把材料融化并形成高質(zhì)量的焊接接頭，這種焊接方法不僅效率高，而且精度非常精確[1]。在汽車制造行業(yè)中，根據(jù)激光焊接技術(shù)的差異，可以把激光焊機分為兩大類：YAG激光焊機與CO2激光焊機。在制造汽車過程中的主打標工序一般由YAG激光焊機操作的，而表面處理、切割、打孔、焊接等處理過程一般是采用CO2激光焊機完成。由于YAG激光器技術(shù)的改善，也會在焊接和切割方面有所運用。激光焊接具備下列特點：（1）應用范圍比較廣。（2）可用來對那些加工材料非常脆弱、硬度極大、高熔點或者相對薄的高效率加工。（3）熱影響區(qū)與熱變形都很小，焊接縫質(zhì)量高。（4）加工速度快，節(jié)省材料，污染少，噪音低，勞動強度低。（5）其設(shè)備功能齊全，操作非常簡便；具備計算機數(shù)控系統(tǒng)，可以進行高精度的立體加工。

2激光焊接技術(shù)在汽車制造方面的應用現(xiàn)狀

一汽大眾企業(yè)是最先使用激光焊接技術(shù)的企業(yè)之一。大約是90年代的時候,一汽大眾企業(yè)就在300多臺汽車使用了激光焊接技術(shù)，大多應用在底盤與車體的焊接上面。激光焊接技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的運用根據(jù)焊接方法的差異大致可以分為下列幾種：

2.1激光焊接

齒輪在汽車制造占較大的比重，用激光焊接對變速器齒輪的焊接的運用開啟了激光焊機在汽車制造領(lǐng)域運用的先河。變速器對齒輪質(zhì)量以及轉(zhuǎn)速的要求十分嚴格，不僅需要高效率的焊接，而且由于考慮到不準給齒輪增添過多的負載，必須采用高凈度焊接方法[2]。因此最先把高效精準激光焊接運用到焊接變速器的齒輪上。1980年期間，以克萊斯勒為首的美國三大汽車制造公司相繼把該焊接方式運用于汽車的制造行業(yè)。激光焊接技術(shù)在提升對傳動部件的焊接的性能，同時大大節(jié)約了生產(chǎn)原料，為世界節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出了貢獻。近些年，隨著汽車制造材質(zhì)的不斷演進，目前，由于材料的性能不夠完善以及不能提升整車的美觀等因素，限制了汽車制造業(yè)前進的步伐。多大數(shù)汽車制造公司引進環(huán)保節(jié)能的新型材料，例如，新型鎂、鋁等質(zhì)量輕的材料。該型材料引進意味著需要更高水準的焊接類型，常規(guī)的點焊技術(shù)造成鎂、鋁材料生成了金屬鍵化合物，它們縮短了焊接材料的使用壽命以及削弱了使用效果，而激光焊接的出現(xiàn)很好地避免了常規(guī)焊接技術(shù)引起的麻煩，因此激光焊接很快成為當今世界汽車制造行業(yè)中比較盛行的焊接技術(shù)。

2.2激光復合焊接技術(shù)

可以把激光復合焊接技術(shù)理解成在激光焊接技術(shù)基礎(chǔ)上的改進——把電弧與激光的焊接技術(shù)進行合理的結(jié)合。一方面，激光復合焊接技術(shù)在焊接效率與速度方面均優(yōu)于單一的焊接技術(shù)，而且具有較好的焊接穩(wěn)定性。另一方面，單一的激光焊接技術(shù)在焊接時受熱面積窄、焊縫深，這樣對焊接材料多少有些損傷，而電弧焊接采用受熱面大的導熱焊接方式，不僅擁有較深的焊縫又保證了較為廣泛的受熱面，大幅度增加了焊接工作的質(zhì)量與效率[3]。

2.3激光拼接

汽車車身制造的傳統(tǒng)方法是先采用沖壓技術(shù)再進行焊接。此類焊接技術(shù)的特點是在完成對每個部分沖壓成型工作之后再逐一焊接在一起，以至于每個成型的部件難以較好地融合成一體，從而焊接成品不夠完美。激光拼焊技術(shù)的研發(fā)很好地解決部件融合所存在的問題。激光拼焊改變了以往的車身制造順序，可將厚度與材質(zhì)相異或者經(jīng)不同表面處理的鋼板通過激光焊技術(shù)，焊接一個組件整體。

3激光焊接技術(shù)在汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢

與傳統(tǒng)焊接組件相比激光焊接的組件費用略高，因此開發(fā)低成本、靈活、簡便的激光焊接組件是汽車焊接領(lǐng)域的必經(jīng)之路。目前，在汽車行業(yè)的焊接工藝中，對激光器的選擇一般為大功率CO2激光器以及脈沖ZD:YAG激光器。在未來激光焊接技術(shù)的發(fā)展中，激光器的功力將達到1000W以上的有光纖激光器單光纖、單模光纖。在汽車制造業(yè)有貢獻的將是二極管陣列激光焊接技術(shù)，運用其波長在近紅以外區(qū)域的激光能量對汽車零件進行焊接[4]。此外，采用激光加熱與其它熱能相結(jié)合的方式為焊接過程提供多重熱量的方式，彌補激光單熱源在激光焊接技術(shù)方面的不足。近年來，廣泛運用在汽車制造業(yè)方面的焊接技術(shù)的復合熱源焊接技術(shù)有激光與電弧、感應熱源復合焊接、雙激光束焊接等技術(shù)。另外，焊接機器人得到了廣泛的發(fā)展，行動靈活，變化多樣，自動化水平高、都是焊接機器人所具備的優(yōu)點。焊接質(zhì)量優(yōu)越、動作敏捷、反應迅速、機動性好，不存在安全問題等等。

4總結(jié)

現(xiàn)在激光焊接技術(shù)發(fā)展的程度已非常高端了，汽車工業(yè)已經(jīng)步入到一個柔性化的生產(chǎn)鏈，對相應的技術(shù)要求也更高了，加大研發(fā)激光焊接技術(shù)和相關(guān)的激光加工技術(shù)對大力發(fā)展汽車行業(yè)尤為緊迫。近年來，中國制造業(yè)在激光焊接技術(shù)方面獲得了重大突破，然而國內(nèi)的激光焊接設(shè)備制造能力還十分有限，需要借助國外的力量。我國制造行業(yè)的首要任務是大力提升在焊接技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力，逐步完成對激光焊接技術(shù)設(shè)備的制造與生產(chǎn)。

參考文獻：

[1]王廣勇.車身焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].汽車工藝與材料,2015(03):16-22,27.

篇4

【關(guān)鍵詞】石油天然氣 管道 焊接工藝 質(zhì)量控制 技術(shù)人員

隨著石油天然氣的發(fā)展，我國長輸管道向大口徑、高壓力、新材質(zhì)、高級別的方向發(fā)展。同樣，隨著 X70、X80、X100 等高級別鋼的研制與應用也給長輸管道焊接工藝帶來新的課題。但是要想保證石油化工行業(yè)的安全發(fā)展就要重視石油化工管道的質(zhì)量。

1 石油天然氣管道焊接工藝概述

1.1 焊接前的準備工作

圖1為天然氣管道穿越某地縱斷面，做好焊接工藝的準備工作可以很好的保障石油天然氣的管道安全以及質(zhì)量。焊接的技術(shù)人員不僅僅要詳細了解管道工程的施工狀況，還要依據(jù)這些了解到的數(shù)據(jù)去制定關(guān)于焊接工作的科學焊接方案以及指導書。在焊接的時候需要選擇合適的焊接技術(shù)，除了這些之外還要謹慎分析焊接的過程當中很可能會出現(xiàn)的一些其他問題，從而進行對應的預警措施以及解決方法。與此同時，還要嚴格的檢查焊接方式、焊接材料以及焊絲，看看他們的質(zhì)量等問題是不是嚴格的按照規(guī)定還有標準實行的。除了這些，還要評定焊接工藝的科學性。然后依據(jù)評定得出來的結(jié)果去制定焊接的工藝卡。在準備開工的時候需要對焊工進行考試還有培訓，確定各項都合格之后才能正式上崗，這些都是為了更好的指導焊接工作，從而加強焊接的質(zhì)量，也可以保障建設(shè)出來的管道安全度更高。

1.2 焊接的施工階段

在焊接的施工開始的時候就要嚴格住喲，這樣可以保證焊接的質(zhì)量，要嚴格根據(jù)規(guī)定做好每一步的工作，只有這樣才能夠讓焊接的工作正常進行，讓管道修建的工作更加順利。

1.2.1 根焊打底

管道在焊接之前要使用特殊的坡口機根據(jù)要求嚴格規(guī)范加工出V型坡口，然后對坡口的兩端進行除銹，使用外對口器管線組對，完成之后用電加熱帶對他預熱，在他完成預熱之后才能進行根焊，根焊要使用RMD，然后選擇METALLOY 80N1的金屬粉芯焊絲進行打底，這樣可以使根焊的焊縫均勻，從而預防焊穿。根焊焊接的時候應該注意以下幾點：首先，提前對試板試焊進行測試，檢查氬氣里面有沒有摻雜雜質(zhì)；在焊接的時候要使用防風棚，以便于預防因為刮風而導致的焊接質(zhì)量；在焊接之前進行的預熱必須要達到規(guī)定的溫度，禁止出現(xiàn)焊接出現(xiàn)裂紋；反復檢查焊接質(zhì)量，及時熱焊。

1.2.2 熱焊和填充焊接

填充以及熱焊要使用自保護藥芯半自動焊接方法。采用E81T8-G 焊絲：隨時清理由于底層焊接之后存留的飛濺物以及熔渣等等，尤其要注意接口處；還要注意底層焊縫接頭以及中層焊縫接頭的距離不能低于0.1cm；焊縫的厚度要保持在0.3-0.5cm之間；及時發(fā)現(xiàn)問題、反復檢查工作、及時清理殘留雜質(zhì)這些都要做到位。

1.2.3 蓋面焊接

蓋面同樣使用自保護藥芯半自動焊接方法，選用 E81T8-G 焊絲：焊縫的外觀要光滑，顏色要盡可能的接近于管道的顏色，并且要保持過渡自然，爭取做到天衣無縫，給人渾然一體的視覺感受；焊縫的寬度要大于坡口兩側(cè)大約0.2cm，高度大約是在0.15-0.25cm之間；蓋面表層出現(xiàn)的殘留物體要及時進行處理，使用合適的方法做好蓋面的防腐工作以及保溫工作，只有這樣才可以禁止發(fā)生侵蝕破壞的現(xiàn)象，從而提升焊接的質(zhì)量；在冬季施工之后，要對焊道進行保溫，禁止他有裂紋出現(xiàn)；在焊接施工結(jié)束之后，質(zhì)檢人員要嚴格根據(jù)要求對外觀進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)問題就要及時的進行處理。

1.2.4 記錄工作

焊接管道的時候，焊接的技術(shù)人員不僅要根據(jù)需求嚴格遵守焊接工藝指導書實施焊接工藝，還要隨時記錄好相關(guān)的數(shù)據(jù)。比如說，電焊的電壓、電流、每層焊縫使用的材質(zhì)、焊前的預熱和焊后的熱處理等。在這里需要注意的一點是，每一道焊縫咋完工之后都要用編號進行標記，方便日后的檢查。

2 焊接工藝的質(zhì)量控制發(fā)展分析2.1 建立質(zhì)量保證體系

焊接技術(shù)人員以及單位必須做到質(zhì)量第一，使用循環(huán)工作方法建立QC小組，嚴格控制焊接技術(shù)、方法、材料等因素，并且不斷改善不合理的部分，做好事后檢查。最重要的就是建立質(zhì)量考核制度，定期檢查，便于及時發(fā)現(xiàn)問題，并且解決問題。

2.2 嚴格控制焊接技術(shù)人員和檢驗人員的專業(yè)素質(zhì)

手工焊接還是管道焊接工藝的主要手段，所以，技術(shù)人員的技術(shù)以及水平成了首要問題。為了保證他的質(zhì)量，必須進行崗前培訓，各項考試合格才能上崗，還要對他們進行實時培訓，以便于及時進入工作狀態(tài)。檢驗人員為了保證焊接的質(zhì)量必須嚴格檢驗。然后針對出現(xiàn)的問題對技術(shù)人員進行培訓，以便于更好的控制日后的質(zhì)量問題。

參考文獻

[1] 隋永莉，薛振奎，趙海鴻.石油天然氣金屬管道焊接工藝評定標準對比分析[J].壓力容器，2006，（06）：1-5

[2] 馮耀榮，陳浩，張勁軍，張可剛.中國石油油氣管道技術(shù)發(fā)展展望[J].油氣儲運，2008，（03）：1-8+62+65

篇5

【關(guān)鍵詞】焊接；連續(xù)涂層；電焊條；深溶特性；大電流；動態(tài)輸電；焊縫

一、概述

焊接技術(shù)包含著電學、熱學、化學、光學和力學等多種學科的理論綜合，區(qū)區(qū)焊接熔池，混合進行著復雜而激烈的電弧燃燒、熔滴過渡、冶金熔煉、力學攪拌、化學反應和渣氣排逸等過程，其影響因素之多，以及千變?nèi)f化的各種隨機現(xiàn)象，給大幅度的科技突破造成嚴重障礙。所以，已往焊接技術(shù)的發(fā)展，多為單項改進性的科研成果，而本質(zhì)性的整體技術(shù)變革少見。

由于CCEW所獨具的技術(shù)特性和工程實用價值，這意味著焊接技術(shù)發(fā)展史上又一個里程碑的出現(xiàn)。近年來，這一高新焊接技術(shù)以它的技術(shù)先進性和它的強大生命力在各個行業(yè)工程建設(shè)中正在逐步徹底替代傳統(tǒng)焊接技術(shù)。

二、連續(xù)涂層電焊條簡介

連續(xù)涂層電焊條是采用特殊的擠壓工藝和專門設(shè)備，將各種配方的焊劑涂復在長度為幾十米至幾百米的焊芯鋼絲上，經(jīng)自烘干筒繞制成圓盤狀產(chǎn)品。

連續(xù)涂層電焊條第一代產(chǎn)品的鋼芯直徑的選擇范圍比手工電弧焊條為寬，批量生產(chǎn)的規(guī)范為Φ1毫米～Φ6毫米，也可為用戶特制小于1毫米的超細連續(xù)涂層電焊條。目前推向市場的連續(xù)涂層電焊條有兩大類：一是全自動焊連續(xù)焊條（Automatic連續(xù)涂層電焊條），另一類是半自動連續(xù)焊條（Semi-Automatic連續(xù)涂層電焊條）。

連續(xù)涂層藥皮的類型很多，有氧化鈦和氧化鐵型，鈦鐵礦和氧化鈦鈣型，低氫鉀和低氫鈉型，纖維和石墨型，鹽基型等。此外根據(jù)用戶之需尚可配制特殊型的藥皮涂料。

連續(xù)涂層電焊條焊條的種類幾乎復蓋了目前工程上應用的所有鋼種。在工程大量使用的結(jié)構(gòu)鋼焊條，分別按焊縫金屬抗拉強度從420Mpa到980Mpa做成8個檔次的連續(xù)涂層電焊條。耐熱鋼連續(xù)涂層電焊條亦按鉻和鉬元素的含量做成8個檔次，鉻含量分別為0.5～11%，鉬含量0.5～1%。不銹鋼焊條，其鉻含量分別為13%和17%兩種；另一類為鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條，分別由不同鉻鎳含量比制成8個品種。此外還有碳量小于0.04%的超低碳不銹鋼焊條。適用于堆焊的連續(xù)涂層電焊條按主要用途也分為8種類型，包括：不同硬度的常溫焊條，常溫度錳鋼焊條，刀具焊條，工具焊條，鈷基合金焊條等。在高強度耐氣蝕鋼的連續(xù)涂層電焊條系列中，包括耐火氣腐蝕，耐海水腐蝕，抗高溫硫和硫化氫腐蝕，抗高溫氫、氯、氨腐蝕和中溫高壓介質(zhì)工況下耐氯、氨腐蝕結(jié)構(gòu)的連續(xù)涂層電焊條，還有海洋鉆井平臺、船舶和壓力容器等低合金鋼結(jié)構(gòu)的連續(xù)涂層電焊條。在低溫連續(xù)涂層電焊條系列中，包含有能適應工作溫度為—90℃含鎳4.5%的低溫結(jié)構(gòu)連續(xù)涂層電焊條?？傊a(chǎn)品系列的范圍可以任意滿足當今各種工程焊接的要求。

連續(xù)涂層電焊條除了有能連續(xù)不間斷施焊和產(chǎn)品適用范圍廣這兩個特點之外，第三個特色是具有短的導電距離，可以承受比手工電弧焊大幾倍的焊接電流（一般可達3～5倍），這對提高熔敷效率、強化弧柱電流密度、促成電弧的高等離子化、提高電弧穿透能力等都有明顯的效果。正因為是以大電流動態(tài)輸電法焊接，所以連續(xù)涂層電焊條奇特的熔深特性是任何傳統(tǒng)焊接方法都不能比擬的。

三、連續(xù)涂層電焊條焊接的先進性

在連續(xù)涂層電焊條技術(shù)中，包含有若干項國家發(fā)明技術(shù)，國際專利技術(shù)，以及幾十項國家專利技術(shù)。可見連續(xù)涂層電焊條技術(shù)不但技術(shù)含量高，且多數(shù)為當今世界的高新技術(shù)。例如：

（一）多點動態(tài)輸電方式是實現(xiàn)連續(xù)涂層電焊條焊接的關(guān)鍵，要求外接電源可靠的在施焊全過程中不間斷的導入焊芯，并根據(jù)不同鋼芯的比電陰阻、焊條直徑和相應的焊接電流，以及藥皮涂料類別的燃燒特性等，綜合選擇各導電點間距離，以保證連續(xù)焊的最佳匹配。

（二）根據(jù)目前工程中的應用條件，也顧及到由手工電弧焊向連續(xù)涂層電焊條全自動焊轉(zhuǎn)換尚須一過渡時期，采用半自動小型連續(xù)涂層焊接設(shè)備加上焊接電流的遠方遙控，操作者在連續(xù)焊的過程中根據(jù)焊件對口位置變化需隨機調(diào)整焊接電流，能夠自行在不間斷電弧情況下任意調(diào)節(jié)。

（三）等離子弧連續(xù)涂層電焊條焊接設(shè)備的開發(fā)，是當前連續(xù)涂層電焊條技術(shù)發(fā)展的制高點。它能確保焊接過程中的等離子現(xiàn)象得到充分的表現(xiàn)，以使連續(xù)涂層電焊條焊接的三大優(yōu)勢更上新的臺階。

四、連續(xù)涂層電焊條焊接的性能

連續(xù)涂層電焊條焊接技術(shù)具有如下特殊的性能：

（一）焊接工藝的連續(xù)性。這是手工塌弧焊和氣體保護焊無法相比的，也是它所以能夠取代其它傳統(tǒng)焊接方法居首位的條件。

（二）能量密度的集中性。連續(xù)涂層電焊條電流數(shù)倍于手工電弧焊和氣體保護焊，在相同焊接電弧柱直徑下，弧柱的能量的密度也就成倍的增加，更兼連續(xù)涂層電焊條特殊焊藥涂層在高能密度電弧燃燒作用下，出現(xiàn)等離子現(xiàn)象后，促使弧柱的能量更加集中，焊接電弧的穿適力也大為增強。焊接時出現(xiàn)了奇特的熔深特性，例如在40毫米厚的鋼板不開坡口對接成窄間隙，以ф4毫米連續(xù)涂層電焊條全自動施焊，焊接電流為400安，單側(cè)焊雙面成型良好，表面及根部焊縫平整美觀，經(jīng)切片金相檢驗和X-Ray透高檢驗，焊縫內(nèi)部未見氣孔、夾渣、未焊透和裂紋等缺陷。再如6毫米鋼板不開坡口對接，以ф1.2毫米連續(xù)涂層電焊條半自動施焊，同樣在大電流密度的電弧深熔特性作用下，達到了單面焊雙面成型的優(yōu)質(zhì)效果。

（三）熔池冶金的強烈性。連續(xù)涂層電焊條焊接熔池與傳統(tǒng)焊接方法的熔池外形迥然不同，由于弧柱能量高度集中和具有大的能量密度，在強大的焊接電弧穿透力度作用下，其焊接熔池呈大的深寬比（傳統(tǒng)方法則相反，熔池寬大于深），加上連續(xù)涂層電焊條焊接熔滴速度快，熔池冷凝也快，為保證熔池的各種反應強烈化，否則焊接接頭就不能獲得優(yōu)良的質(zhì)量。

（四）參數(shù)調(diào)節(jié)的靈活性。由于配套了可變焊接電流的焊接電源設(shè)備，和隨機調(diào)整的控制器，使施焊過程的參數(shù)調(diào)節(jié)非常靈活。焊工手持焊槍進行操作時，可根據(jù)焊接過程中隨時出現(xiàn)的工況變化，及時隨意調(diào)節(jié)焊接電流和其它焊接參數(shù)，不僅操作方便，調(diào)節(jié)靈活，且調(diào)幅范圍較寬。

（五）焊縫質(zhì)量的致密性。對于大厚度的焊件，欲求接頭熔接焊縫內(nèi)部致密性高，且在不開坡口條件下進行窄間隙施焊，以手工電弧焊或氣體保護焊方法是很難保證質(zhì)量的，甚至連工藝過程也無法實施。而采用連續(xù)涂層電焊條焊接，則能獲得微密的熔金屬質(zhì)量并保證焊接頭各項力學性能的高指標。