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浅析弧焊电源的现状与发展(1)

浅析弧焊电源的现状与发展(1)
浅析弧焊电源的现状与发展(1)

浅析弧焊电源的现状与发展

作者:杜令宇

摘要:阐述了目前国内国外弧焊电源发展历程、现状及未来发展的趋势,并对近年来出现的新技术在弧焊电源生产中的应用前景进行了论述。

关键词:弧焊电源;现状;发展

弧焊技术是现代焊接技术的重要组成部分,其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。电弧焊作为一种基本的金属处理方法,被广泛的运用于国民经济的各部门,为电弧焊提供能量的弧焊电源从诞生起已取得了很大的发展。

1弧焊电源发展历程

作为一种气体导电的物理现象,电弧是在19世纪初被发现的,直到1885年俄国人别那尔道斯发明碳极电弧可以看作是电弧作为热源应用的创始,而电弧真正运用于工业是在1892年发现金属极电弧后。上世纪40年代研究成功埋弧焊,而随着航天与原子能的发展出现了氩弧焊。上世纪50年代出现了CO2与各种气体保护焊并研究出等离子弧焊,到70 - 80年代,弧焊电源的发展更是出现飞跃:多种型式的弧焊整流器相继出现和完善,研制成功多种型式的脉冲弧焊电源,为进一步提高焊接质量和适应全位置焊接自动化提供了性能优良的弧焊电源。此外,还先后研制成功高效节能,性能好,晶闸管式、晶体管式、场效应管式和IGBT弧焊逆变器。随着新型弧焊技术的发展,弧焊电源也有了长足的进步。

2弧焊电源的分类、特点及运用

2.1各种弧焊电源的特点及运用

弧焊变压器,它把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电,由主变压器及所需的调节部分和指示装置等组成。

它具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点,但其电流波形为正弦波,输出为交流下降外特性,电弧稳定性较差,功率因数低,但磁偏吹现象很少产生,空载损耗小,一般应用于手弧焊埋、弧焊和钨极氩弧焊等方法。

矩形波交流弧焊电源,它采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流,其电弧稳定性好,可调参数多,功率因数高。它除了用于交流钨极氩弧焊(TIG)外,还可用于埋弧焊,甚至可代替直流弧焊电源用于碱性焊条手弧焊。

直流弧焊发电机,一般由特种直流发电机和获得所需外特性的调节装置等组成.

它的缺点是空载损耗较大、磁偏吹现象较明显、效率低、噪声大、造价高、维修难;优点是过载能力强、输出脉动小,可用于各种弧焊方法的电源,也可用柴油机驱动用于没有电源的野外施工。弧焊整流器,它是把交流电经降压整流后获得直流电的,外特性可以是平的或下降的,它由主变压器、半导体整流元件以及获得所需外特性的调节装置等组成。与直流弧焊发电机比较,它具有制造方便、价格低、空载损耗小、噪声小等优点,而且大多数可以远距离调节,能自动补偿电网电压波动对输出电压、电流的影响,但有磁偏吹现象.它可作为各种弧焊方法的电源。

弧焊逆变器,它把单相(或三相)交流电经整流后,由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电,经降压后输出交流或直流电。整个过程由电子电路控制,使电源具有符合需要的外特性和动特性。它具有高效节电、质量轻、体积小、功率因数高、控制性能好、动态响应快易于实现焊接过程的实时控制、焊接性能好等独特的优点,可用于各种弧焊方法,是一种最有发展前途的普及型弧焊电源。脉冲弧焊电源,焊接电流以低频调制脉冲方式馈送,一般是由普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成,也有其他结构形式。它具有效率高,输入线能量较小,可在较宽范围内控制线能量等优点。这种弧焊电源用于对热输入量比较敏感的高合金材料薄板和全位置焊接,具有独特的优点。

3弧焊电源技术的现状与发展

3.1弧焊电源技术的现状

传统的弧焊电源,如占焊机总产量90%的手弧焊机生产中,是以技术落后的矩形动铁式和大量耗材的动圈式交流弧焊机为主。在我国直流弧焊电源中,在国家三令五申下,虽已逐步减少了电力拖动的旋转式直流弧焊发电机的生产,但未能完全禁绝。对整流式弧焊电源的推广,也是较为困难,由于老式的硅整流弧焊电源的性能难以与旋转式直流弧焊电源相匹敌,而国家重点推广的晶闸管整流电源ZX5 -250、ZX5 - 400初期性能并不稳定,使用户无所适从,这一局面直到90年代中期才得到改变。

数字化弧焊技术是一种新兴的技术,数字化弧焊电源是指焊机主要的控制电路由数字控制技术替代传统的模拟控制技术,且在控制电路中的控制信号也由模拟信号过渡到0 /1编码的数字信号。数字系统与模拟系统相比有着明显的优势,数字系统具有系统灵活性好、控制精度高、稳定性与产品一致性好、接口兼容性好以及系统功能升级方便等特点。1994年,国外指出,现代焊接电源应满足多方面的不同需求,如:适合于短路过渡焊接、脉冲焊接、射流过渡焊接和高熔敷率焊接等焊接工艺,合理的焊接电源外特性可以通过原边工作于开关状态的逆变电源实现;大量的焊接规范参数的设计必须实现一元化控制以使焊接电源便于操作;为满足

新的质量控制要求,焊接电源必须实时记录焊接规范参数、识别偏差量。基于上述思想,伴随着新型的功能强大的数字信息处理器DSP的出现,推出了全数字化焊接电源,随后也推出了各自的数字化焊接电源产品,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。

3.2弧焊电源技术发展

弧焊电源从诞生到目前已经历了一百多年的历史,它总是随着科技的进步而发展。预计未来的弧焊电源将朝着这几方面发展:

其一,数字化弧焊电源。从硬件电路角度看,数字化电源借助DSP技术实现了PID控制器和PWM信号发生电路的数字化。随着实现了模拟电路和数字电路有机结合的混模电路的出现,预计不久的将来分立式的模拟电路将逐步为高度集成的数字化混模电路所取代。而焊接电源和功率模块的设计制造也可根据需要以数字化的方式完成。焊接电源的能量控制由电流、电压、时间的协同方式来完成,具体表现为输出波形的数字化。

其二,绿色弧焊电源。早在2000年就有人提出绿色焊机的概念,绿色焊接是在全球资源与能源日渐紧缺,人民的环保意识逐渐增强的情况下提出的。节能环保的绿色焊机必是未来焊机弧焊电源的研制发展方向。

4结语

近年来随着市场竞争的日趋激烈,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、智能化越来越得到焊接生产企业的重视。而人工智能技术、计算机视觉技术、数字化信息处理技术、机器人技术等现代高新技术的溶入,也促使弧焊技术正向着焊接工艺高效化、焊接电源控制数字化、焊接质量控制智能化、焊接生产过程机器人化的方向发展,弧焊设备也向着智能化发展、机器人化发展。本文综述的内容只是其中很少一部分,希望能够起到促进交流,共同提高的作用。

焊接技术现状及展望

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

电弧焊技术现状及发展方向

电弧焊技术现状及发展方向 学习了焊接导论,感觉对焊接有了初步的了解,并非当初我所想象的那样整天拿着焊枪,戴着面罩的样子,这只是普通的手工焊而已,还有许多的焊接方法,例如气体保护焊、埋弧焊、电弧焊等。 焊接是一种重要的材料加工工艺,它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术,是现代机器制造业重要的加工技术,它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术、桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门,据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金,都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说,没有现代焊接技术的发展,就不会有现代工业和科学技术的今天,焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 一、电弧焊技术现状 焊接是一种重要的材料加工工艺,它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术,是现代机器制造业重要的加工技术,它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术,桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门,据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金,都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说,没有现代焊接技术的发展,就不会有现代工业和科学技术的今天,焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 随着生产的发展和科学技术的进步,焊接已成为—门独立的学科,并广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门,在我国的国民经济发展中,尤其是制造业发展中,焊接技术是一种不可缺少的加工手段。以西气东输工程项目为例,全长约4300公里的输气管道,焊接接头的数量竟达35万个以上,整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。离开焊接,简直无法想象如何完成这样的工程。 (一)电弧焊的优点 1、高效、节能并能够自动调节焊接参数的智能型逆变焊机将逐取代手弧焊和普通晶闸管焊机,而且焊机的操作趋向于简单化、智能化,以符合当今淡化操作技能的趋势。 2、在汽车上、造船、工程机械和航空等领域,适用于不同场合的智能化焊接机器人较为广泛的应用,大幅度提高了焊接质量和生产效率。 3、电弧焊的逐步推广使用,大大的减少了劳动力,提高了生产的效率,促进了经济的发展。 (二)焊接自动化技术 随着数字化技术日益成熟,代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程,有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。目前我国的焊接自动化率还不足30%,同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式

现代焊接技术发展的现状及前景

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

船舶焊接技术现状与展望

船舶焊接技术现状与展望 XXX 澄城县职业中专(陕西渭南 715200) 【摘要】自1986年成立了中国船舶工业高效焊接技术指导组以来,通过统一规划、分类指导、整体推进的方针,在船舶行业中大力推广应用铁粉焊条、重力焊条、下行焊条、CO2气体保护焊、药芯焊丝、单面焊技术、多丝埋弧焊技术、气电垂直自动焊、气电横向自动焊、多丝高速自动角焊、双丝MAG焊、双丝气电垂直自动焊、管子法兰自动机器人焊等项高效焊接工艺,新材料与新设备,使焊接生产效率大幅度地提高,从而促进了船舶产量的大幅度的增长,基本满足了主力船型(油船、散货船、集装箱船等等)的建造和质量要求,从中可见船舶焊接技术是船舶建造中的关键技术之一,对推进先进船舶建造技术,缩短造船周期起着关键作用。 关键字∶船舶制造焊接技术焊接工艺焊接材料设备 1.船舶工业的新形势 2006年是我国船舶工业贯彻实施“十一五”计划的开局之年,经各船舶企业的努力奋斗,使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头。主要表现在全国造船完工量达1452万载重吨,同比增长20%,新承接船订单达4251万载重吨,同比增长73%。我国造船完工量占世界市场份额的19%,连续12年稳居世界第三,与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小;新承接船舶订单占世界市场份额32%,位居世界第二;手持船舶订单占世界市场份额24%。 2.焊接技术是船舶工业的关键 目前,世界各主要造船企业在20世纪90年代中期已普遍完成了一轮现代化改造。同时,在此基础上又陆续启动了新一轮现代化改造计划。投资目标很显然集中于高新技术,投资力度进一步加大,大量采用全新的造船焊接工艺流程,高度柔性的自动化焊接生产系统和先进的焊接机器人技术,以保证这些造船强国在国际竞争中具有独特的技术优势。进入21世纪,面对新的挑战和机遇,对我国船舶焊接技术进行综合分析研究是极有现实性和针对性的,并以此来激励我们去做好当前必须做的各项工作,大力推进高效焊接技术,加快焊接技术改造步伐,努力将相对资源优势转化为科技竞争优势,促进船舶产业进步和产业升级。否则,将不但难以实现船舶工业振兴的宏伟发展计划,甚至会出现我国现有的国际市场份额都难以维持的严峻局面。 3.船舶焊接技术现状 受20世纪70年代中期和20世纪80年代期2次严重造船危机打击,世界造船业总局面发生了重要变化。日本、韩国、中国(包括台湾省)造船业迅速发展起来,使世界造船中心由欧洲转向东

现代焊接技术发展的现状与展望

现代焊接技术发展的现状与展望 摘要:焊接技术是一种制造技术,我国的焊接技术出现在战国时代。不过技术 不是特别发达,然后就是随着时代的进步,在十九世纪英国逐步掌握比较成熟的 焊接技术,不过那时的焊接技术只是用于铁匠铸造,随着科学技术的飞速发展, 国民经济的不断提高,焊接技术也在不断的发展。焊接技术在现代制造业中有着 举足轻重的作用,是必不可少的。本文就主要分析了现代焊接技术的现状,并且 提出了一些有建设性的意见,希望可以得到采纳。 关键词:现代;焊接技术;发展;现状;前景 现代的焊接技术普遍的用于各种材料的连接,比如所一些机器的制造,需要 连接零件,现代的焊接技术是十分的发达的,存在激光,电子束焊等等十分先进 的焊接技术。无论是建筑行业,机器制造业,计算机行业,医学行业还是车辆制 造行业,都离不开焊接技术,这些行业的某些环节是需要用到焊接技术的。在目 前的工业国家中,焊接技术是必不可少的。所以焊接技术的发展前景十分的可观。 一、现代焊接技术的发展现状 在现代的社会发展中,制造业发展的越来越好,我国也是制造的大国。所以 焊接技术就得到了很好的发展。现代的焊接企业也越来越多,竞争也越来也大, 所以每一个企业都在想办法提高焊接生产的生产率,保障生产的质量。焊接企业 也在不断的引入新的技术,比如现代智能控制技术,数字化信息处理技术,图像 处理以及传感技术等等,这些技术的引入也是我国的焊接技术达到了一个新的高度。 1.1焊接技术的高效化 以实现高速度,高效率,高质量焊接工艺为目标,国内外有许许多多的焊接 企业都在讨论新型的焊接技术,他们在熔焊、钎焊等方面进行了深入的交流与讨 论并且取得了很显著的成效。并且技术人员还在不断的研究期待发现更加高效率 的焊接技术。 1.2焊接质量控制智能化 在焊接的过程中,判断焊接的是否完美的依据就是焊缝,焊缝是检验的标准 之一,焊缝越小焊接的越完美,焊缝的大小由人眼是观察不出来的,所以这就用 到了焊缝跟踪技术,焊缝跟踪技术是保证自动焊接质量的根本。在焊缝跟踪方面,采用到了多种技术,并且取得了十分可观的成效。 1.3焊接生产自动化和智能化 在焊接生产的自动化和智能化方面,可以一提的就是自动焊接机,它具有很 高的可靠性,通过数字化的时间、压力、功率等等,可以使焊接工艺达到客户的 理想效果,它还大大的节约了人力成本,一人可以操纵多台机器,还可以避免手 动操作产生的很多不良品,造成材料浪费。而且他还有高效率,耗能低,操作简 单等等特点,对于现代的焊接技术的发展有十分重要的影响。这种自动化机器的 使用大大的推动了我国焊接技术行业的发展。 二、现代焊接技术发展的成果 2.1激光焊接 激光焊接是利用高能量密度的激光热源来焊接的高度精密的焊接技术,来对 零件进行焊接,它的主要优点是没有电极的污染而且不会受到磁场的影响,使用 也十分的便捷,它不需要真空并且可以多个工作站传送。所以在现代的焊接技术

激光焊接技术应用及发展趋势

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

现代焊接技术发展现状及未来趋势

现代焊接技术发展现状及未来趋势 发表时间:2019-07-19T15:17:10.723Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:魏紫印 [导读] 摘要:现阶段我国工艺的实际发展情况来看,焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用,而且随着各项科技的不断发展,焊接技术也得到了快速发展。 身份证号码:13018119890106XXXX 河北石家庄 050000 摘要:现阶段我国工艺的实际发展情况来看,焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用,而且随着各项科技的不断发展,焊接技术也得到了快速发展。焊接技术在建筑行业、医疗设备、机械等各个方面都有着广泛应用,可以说没有了焊接技术的支持,这些行业都无法正常发展。 关键词:焊接技术;缺点;趋势;现状 1?我国焊接技术在应用过程中的缺点 从目前我国焊接技术的发展情况来看,焊接技术主要应用在钢结构加工制造中,随着人们对钢结构材料质量要求的不断提升,人们对加工钢结构过程中应用的焊接技术也提出了更高的要求,以确保焊接质量能够达到人们期望的要求。随着信息化和电子信息技术的快速发展,焊接技术在各个行业的应用都变得更加广泛,同时也使焊接技术实现了自动化。在焊接过程中,利用计算机对焊接的进程进行控制,可以使焊接的准确度和精度都得到提升,这也使我国焊接技术得到了进一步提高。从我国焊接技术的整体发展情况来看,我国焊接技术在整体发展过程中存在的缺陷仍然较多,主要体现在以下几个方面: (一)较长焊接和厚板焊接技术落后较为严重,这不仅会对焊机效率造成影响,而且还会对焊接的质量造成不良影响,从而会对企业的经济效益造成不良影响。 (二)焊接技术自动化水平偏低。在具体焊接过程中对自动化进行应用,可以降低成本。我国在焊接方面与发展国家相比,焊接自动化水平具有较大提升空间。企业要想取得长远发展,获取良好的经济效益,就必要加强对焊接自动化技术的合理应用。 (三)焊接构件容易出现热、冷裂纹。热裂纹是在高温环境下生成的,其会对焊接的质量造成不良影响。冷裂纹是焊缝在冷却时,温度未达到马氏体转变温度,从而形成裂纹,通常来说,冷裂纹会在焊接完成后,立即出现。 (四)焊接人员专业技术水平有待进一步提高。我国焊接行业的实际发展情况来看,人员对焊接技术知识掌握得较少,同行业标准相比,存在的差距较大,这样就导致焊接产品质量难以得到提升。 2?现代焊接技术的发展现状 经济的发展带动了制造业得到发展,焊接技术也得到了显著提升,焊接产品的生产效率也得到了进一步提高,而在实际生产过程中,通过何种方式,在确保焊接产品质量可以达到要求的基础上,实现焊接生产自动化和智能化已经成为了焊接行业发展过程中的核心任务。 2.1?焊接工艺高效化 为了促进焊接行业的发展,需要对现今的焊接工艺进行合理优化,使传统焊接工艺成为高质量、高效、高速的焊接工艺,从而满足焊接需求。从焊接工艺的发展情况来看,国内外都投入了大量的财力和精力,在活性焊接工艺、多元气体保护焊接工艺方面也都取得了不错的成绩。同时,在焊接速度的研究方面上也取得了一定进步,这也提升了焊接产品的效率。近几年,随着国内外对数字化焊接和高新信息处理技术各项内容的关注,我国在焊接市场也引入了相应的先进技术产品。通过对数字化焊接电源的合理应用,使原来刻板的刚性化控制能够得到改善,从而实现对整个焊接过程中的柔性化控制,以及多功能集成,而对于焊接精度、焊接过程稳定性、产品一致性等各个方面要求更高的产品,对焊接技术的发展可以起到一定的促进作用,从而使焊接工艺能够实现高效和高速化。 2.2?优化焊接质量 焊接产品的质量是其中最为关键的一项内容,如果在实际作业过程中,焊接质量无法达到产品对质量的要求,这会限制产品后期的应用寿命,在焊接过程中,对焊缝跟踪技术进行合理应用对于控制质量有着重要意义。焊接行业在发展、以及对焊接技术进行研究过程中,对焊缝跟踪技术方面的投入较多,也使其成为了一种成熟的焊接技术。例如,在先进的熔滴过渡控制中已经引入了数字化焊接电源,并且在系统中对先进的电子元件进行了合理应用,这也使得控制熔淌更为简单,在该方面已经达到了先进国家的水平,这也是焊接行业中的一项重要内容,是确保焊接产品质量能够达到要求标准的一项关键技术。 3?现代焊接技术未来发展的主要趋势 3.1?自动化,智能化 从现阶段的焊接技术的发展情况来看,焊接技术在实际应用过程中与现代制造技术、焊接自动化、焊接科学与工程等各项内容进行合理融合。现阶段,我国焊接工艺自动化率较低,焊接生产机械化及自动化水平都较低,但是,在实际作业过程中,在学习基础上,对现代自动化技术进行合理嫁接改造,通常可以实现突破。近几年,我国在焊接生产自动化、研究焊接生产线、过程中控制智能化等多个方面都取得了显著进步。计算机技术、人工智能、控制理论等都为焊机过程中自动化的实现提供强有力的基础,并且也合理地渗透到了焊机领域中,从实际情况来看,也取得了不错的成果,焊接过程中自动化已经成为了焊机技术在应用与发展过程中的一项要点。焊接过程中控制系统的智能化是焊接自动化的核心,同时也是人们在对焊接技术进行研究的主要方向。 3.2?加强对热源的研究 焊接热源应当具有以下特点:能量密度高度集中、可以快速完成焊接、确保焊缝具有较高质量、焊接热影响区小。现阶段,焊接热源十分丰富,常见的焊接热源有化学热、电弧焊、高频高应热、电子束等。人们对焊机技术的应用与研究过程中,始终都未停止对焊接热源的研究,焊接新热源开发将推动焊接工艺发展,促进新焊接方法产生,每出现一种新热源,都伴随着一批新焊接方法。焊接应用与发展过程中,对现有热源进行改善,对现有热源的开发,应从更加便利、经济方面入手。改善原有热源,在提高效率方面可以扩大激光器能量,对电子束能量进行合理应用,对焊机的性能进行改善,使能量的利用率得到进一步提高,开拓新的更高能量密度的热源,例如将激光添加到电子束中,就是一种不错的方法。 3.3?节能技术的深入研究? 节能技术是现代各个行业在发展过程中必须要考虑的一项内容,焊接行业更是如此。焊接行业在实际发展过程中,发展环保、节能已经成为了必然趋势;同时,采用高效焊接工艺,对于提高焊接作业的具体效率,以及减少能源消耗量来说都有着重大意义。在焊接工艺发

焊接技术 发展 现状 及发展趋势

焊接技术的发展及使用情况 姓名:xxx 学号:20100226x Xxxx学院 摘要:机械工业是为所有的工业,农业,国防以及交通运输业提供机器和装备的工业。在实现我国四个现代化的过程中,不断解决自行设和制造效能高、寿命长、重量轻、体积小、容量大、成本低的机器和设备的问题十分重要。本文所介绍的焊接技术作为一种加工工创新新的焊接技术,艺,在机械行业中扮演者至关重要的角色。在现代工业中,焊接技术已广泛用于航天、航空和船舶、海洋结构物及压力锅炉,化工容器、’机械制造等产品的建造。就船舶建造而言,焊接工时要占船体建造总工时的30~40%。为了实现焊接产品或焊接结构生产的高效率、低,国内外都在大力开发。 关键词:压力焊熔化焊钎焊 一、焊接技术的发展历史 焊接是通过加热、加压,或两者并用,使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。 焊接技术是随着金属的应用而出现的,中国最古代早的焊接的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊,在商朝时期制造的铁刃铜钺,就是铁与铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折,接合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙,是分段钎焊连接而成的。19世纪末,当Oscar Kjellberg成立伊萨公

司以探索他发明的涂层焊条时,伊萨从一开始就和电弧焊的发展结下了不解之缘。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相继出现。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。 (1)压力焊 压力焊,对焊件待焊处加压或加压又加热,最后在压力下焊接的方法,如:电阻焊,摩擦焊,冷压焊等[1]。 。近代首例电阻焊实例是在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1台电阻焊机用于对接焊。1886年,英国的Elihu Thomson造出了第1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。(2)熔化焊 熔化焊,将焊件待焊处加热至融化状态,冷凝固后焊接的方法,如:手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊等。 1888年,俄罗斯发明了手工电弧焊接技术,使用无药皮的裸露金属棒来产生保护气体。直到20世纪初,在瑞典发明卡尔伯格

焊接技术的发展及发展趋势

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

汽车焊接技术现状及发展趋势详解

汽车焊接技术现状及发展趋势 【字体:大中小】时间:2014-11-17 10:46:35 点击次数:15次 图1 采用激光焊接顶蓬消除了表面凹凸、省去了镶边 车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量,车身的装配质量不良,不仅影响整车外观,还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生,所以,焊接应该引起足够重视。 汽车工业中,焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节,起着承上启下的特殊作用,同时,汽车产品的车型众多、成形结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求,都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。在目前汽车零部件及白车身的制造中,主要的焊接方法有电阻点焊、CO2气体保护焊和激光焊,另外也有采用氩弧焊、电子束焊等。 焊接技术的特点 焊接是汽车制造过程中一项重要的环节。汽车的白车身、发动机和变速箱等都离不开焊接技术的应用。在以“钢结构”为主的汽车车身的焊接加工中,汽车焊接又有不同于其他产品焊接的要求: 1. 对焊接件的尺寸精度要求高 为了保证产品的装配精度和尺寸稳定性,要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形。 2. 对焊缝接头的性能要求高 焊接接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标,而且有苛刻的低周疲劳性能要求。 3. 对批量焊接生产品质高且一致性好的要求 4. 对焊接生产过程高节拍、高效率的要求 5. 对“零缺陷”的质量控制与保证,提出了自动化焊接过程的监测与信息化管理的要求

图2 机器人焊接生产线 近几年来,汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面起了积极的推动作用。针对汽车产品“更轻、更安全、性能更好且成本更低”的发展目标,当前的汽车焊接技术正在传统的材料连接概念与方法的基础上迅速地延伸和拓展,并向先进的“精量化焊接制造”的方向发展。 主要焊接方法 汽车制造业是焊接应用最广的行业之一,其中主要的焊接方法如下: 1. 电阻焊 电阻焊是工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法,目前广泛应用于汽车制造中。 在点焊过程中,影响焊点质量的因素有:焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质及分流等。特别在阻焊设备较多的焊接车间,同时工作的焊机相互感应,对电网产生影响,导致焊接质量的稳定性和一致性较差。因此,电阻点焊控制技术显得尤为重要。目前,控制模式已由单模式控制发展为多模式控制,调节参量已由初始的单变量调节发展为多变量调节,在焊接过程中可同时对焊接电流、焊接时间和焊接压力进行调节。 2. 气体保护焊 用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊,简称气体保护焊。CO2气体保护焊作为一种高效的焊接方法,以其焊接变形小和焊接成本低的特点,在我国汽车业获得了广泛的运用。但CO2气体保护焊在实际应用中还存在一些问题:以CO2气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例,电弧电压、焊接电流或焊接回路电感匹配不当,或焊丝干伸长度不合适,都可能造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等,对焊缝成形、焊缝的机械性能有较大影响。另外,短路过渡焊接时对焊接电源的动特性要求很高。如果选型错误,稳定焊接电弧的参数范围狭窄,会影响焊接的质量。 3. 激光焊

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。

铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势

铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势对铝及铝合金焊接特点进行分析,比较了TIG、MIG、PAW不同焊接方法焊接铝及其合金时的优缺点。通过搅拌摩擦焊及变极性焊接两种焊接工艺的介绍,结合本企业产品,对两种焊接方法的应用进行了展望。随着科学技术的发展,低密度、高强度金属材料越来越多地得到应用,铝合金以其低温特性、质量轻、强度高的优点,已经被广泛应用在航空航天、机车和民用工业中,成为一种重要的加工材料。在铝合金的加工过程中,铝合金的焊接是其中一个重要的加工环节。铝合金导热快在空气中容易被氧化,其表面形成一层致密、难熔、体积质量大的氧化膜,阻碍基体金属的熔合。所以对于铝合金焊接必须可靠清理其表面致密氧化膜,才能保证正常的焊接。 目前铝合金的焊接方法有交流TIG、直流氩弧TIG、熔化极气体保护焊MIG、穿孔变极性等离子焊接、真空电子束和激光以及搅拌摩擦焊等,但应用较多的仍然是交流TIG和MIG两种方法,其余的不是工艺或设备不成熟,就是设备价格昂贵、应用场合受限制等因素而没有得到广泛应用。在此通过对铝及其合金焊接特点及常用焊接方法的分析,对目前比较先进的铝合金焊接技术一搅拌摩擦焊和变极性焊接进行简要介绍。

铝及其合金的焊接特点 1.1.采用热量集中的焊接特点 从物理性能上看,铝及其合金具有导热性强而热量大,线膨胀系数大,熔点低和高温强度小等特点。焊接时,首先必须采用能量集中的热源,以保证熔合良好;其次,要采用垫板和夹具,以保证装配质量和防止焊接变形。例如,纯铝在370~C左右时强度不超过9.8N/mm2,因此焊接时不能采用悬空方式,否则会因支持不住溶池液态金属的重量而破坏焊缝成形。 1.2.有氧化膜,焊接时需要阴极清理 从化学性质上看,铝及其合金表面极易形成难熔的氧化膜(三氧化二铝的熔点2050°C),而铝只有660°C,所以焊接时必须先除氧化膜,否则会造成焊缝金属夹渣及未熔合。 1.3.溶池不易观察 铝及其合金由固态转变为液态时,并无颜色的变化,因此也不易确定接缝的坡口是否熔化,造成焊接操作上的困难。 1.4.焊缝气孔倾向大

国内外焊接技术的现状及其发展前景

国内外焊接技术的现状及其发展前景 在现代工业中,焊接技术已广泛用于航天、航空和船舶、海洋结构物及压力锅炉,化工容器、’机械制造等产品的建造。就船舶建造而言,焊接工时要占船体建造总工时的30~40%,由此可见,焊接作为一种加工工艺方法在制造业中的重要 作用。为了实现焊接产品或焊接结构生产的高效率、低,国内外都在大力开发创新新的焊接技术, 国内外焊接技术的新发展 一、电阻点焊 电阻点焊被认为是汽车车身制造中最重要的连接工艺。 二、激光技术和使用激光束加工材料 将激光束焊接与弧焊工艺相结合可以获得一种值得注意的焊接工艺:即CO2激光束与气体保护金属极电弧焊工艺相结合的工艺。采用该工艺,能对不同级别的钢材进行高效率的焊接。 三、等离子弧焊 一种新开发的用于等离子弧焊的焊矩系统,采用反极性电极和选用100~200A焊接电流可以经济有效地焊接铝制零件,焊接质量很好。 四、粉末等离子弧表面堆焊 通过表面堆焊,可以经济有效地制造具有不同特性的零部件。 五、焊接电源 六、机器人和系统 七、热喷涂技术 八、钎焊 九、微连接技术 十一、碳钢和低合金钢的焊接 在第十五届焊接和切割国际展览会上在保护气体方面,建议针对被焊材料和焊接要求的确定所需气体和精细调制的混合气体的发展趋势更加明显了。主要的研发特点是关注改善润湿性能、提高焊接速度和优化焊缝成形。 十二、细晶粒结构钢和高强度钢的焊接 国外新技术开发实例:1,肯倍Wise?焊接工艺软件 -- 更富成效的焊接解决方 案 全球知名的焊接解决方案提供商--芬兰肯倍公司(Kemppi Oy)推出全新智能焊接工艺软件Wise TM。该系列软件与肯倍最新FastMig Pulse与KempArc Pulse 焊接设备配套使用,可提供更多专业功能。 Wise TM系列软件产品可广泛应用于造船与海洋工程、汽车厂等各种焊接领域,

焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类

焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类 电弧焊是指利用电弧作为热源的焊接方法,简称弧焊。它是熔焊中最重要的、应用最广泛的焊接方法。 一、焊接方法发展概况 焊接是指通过适当的物理化学过程(加热、加压或两者并用)使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。被连接的两个物体可以是各种同类或不同类的金属、非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等),也可以是一种金属与一种非金属。 早期的焊接,是把两块熟铁(钢)加热到红热状态以后用锻打的方法连接在一起的锻接;用火烙铁加热低熔点铅锡合金的软钎焊,已经有几百年甚至更长的应用历史。现代焊接方法的发展是以电弧焊和压力焊为起点的。电弧作为一种气体导电的物理现象,是在19世纪初被发现的,但只是到19世纪末电力生产得到发展以后,人们才有条件研究电弧的实际应用。. 1885年俄国人别那尔道斯发明了碳极电弧,起初主要用作强光源,可把它看作是电弧作为工业热源应用的创始。而电弧焊真正用于工业,则是在1892年发现金属极电弧后,研制出结构简单、使用方便、成本低廉的交流电弧焊机,特别是

1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才逐渐开始的。厚皮焊条的出现,使手工电弧焊技术进入成熟阶段,它熔深大、效率高、质量好、操作方便等突出优点是气焊方法无法比拟的,于是手工电弧焊很快被广泛应用于车辆、船舶、锅炉、起重设备和桥梁等金属结构的制造。钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊也是在30年代先后研究成功的,成为焊接有色金属和 不锈钢等材料的有效方法。这一时期,工业产品和生产技术的发展速度较快,迫切要求焊接过程向机械化、自动化方面发展,而且当时的机械制造、电力拖动与自动控制技术也已为实现这一目标提供了技术和物质基础。于是便在30年代 中期研究成功了变速送丝式埋弧焊机,以及与之匹配的颗粒状焊剂和光焊丝,从而实现了焊接过程自动化,显著提高 了焊接效率和焊接质量。. 进半个世纪以来,正是现代工业和科学技术迅猛发展的时代,一方面,这些工业和科学技术的发展不断提出了各种使用要求(动载、强韧性、高温、高压、低温、耐蚀、耐磨等)、各种结构形式及各种黑色和有色金属材料的焊接问题。例如,造船和海洋开发工业的发展要求解决大面积拼板大型立体 框架结构自动焊及各种低合金高强钢的焊接问题;石化工业的发展要求解决各种耐高、低温及耐各种腐蚀性介质的压力容器焊接;航空航天业则要求解决大量铝、钛等轻质合金结构的焊接;电子及精密仪表制造业则要求解决大量微型精密

研究现代焊接技术发展的现状及展望 卢立联

研究现代焊接技术发展的现状及展望卢立联 发表时间:2019-07-17T11:01:32.010Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:卢立联[导读] 摘要:目前,随着我国社会经济的快速发展,社会上各界都出现了全新的发展机遇,现代焊接技术也是如此,其也具有自己独特的发展方向,同时所设计出的焊接范围在不断扩,不仅被简单的应用在电子设备中,还应用在非金属材料的焊接中。 青岛龙城佳泰安装工程有限公司山东青岛 266000摘要:目前,随着我国社会经济的快速发展,社会上各界都出现了全新的发展机遇,现代焊接技术也是如此,其也具有自己独特的发展方向,同时所设计出的焊接范围在不断扩,不仅被简单的应用在电子设备中,还应用在非金属材料的焊接中。本文就对现代焊接技术发展的现状进行分析,同时提出发展方向。 关键词:现代;焊接;技术;发展现阶段的焊接技术被广泛的运用在各个领域,并且所涉及到的材料焊接不再是简单的钢结构焊接,开始朝着多样化的方向发展。而在其发展的过程中,人们逐渐发现现代的焊接技术所呈现出来的发展趋势十分复杂,而且能够综合的运用在多个领域当中,所产生的效益也会不断增加。尤其是在采用了较为先进的激光以及电子束焊等技术,能够在多个领域当中针对多种材料发挥最为切实的焊接功能。现代焊接技术在发展的过程中,已衍生出了异种材料的焊接技术,并且能够在产品形状的设计方面进行一定的功能拓展和方法上的创新,使得整个焊接领域得到了全面性的优化,能够被人们所认可和支持。 1、我国焊接技术的发展特点 焊接技术是一种新兴的综合工艺技术,它的发展依托于现代科学技术的发展。我国焊接技术在近二三十年得到空前的发展,各种新的焊接技术层出不穷,等离子物理、声学、电子束、红外线、超声、真空、微电子等现代科学技术的新成就都在焊接上获得广泛应用。新技术的应用不仅奠定了焊接技术的发展,也增强了焊接技术的能力,扩大了焊接技术应用的范围。目前,焊接技术已经成为机械制造以及其他产品的现代先进制造技术之一,并广泛应用于电站、核能、航空航天、石化、煤炭、冶金、矿山、建筑、桥梁、特种设备、船舶、汽车、机车、海洋工程、部件、轻工纺织以及家用电器等国民经济的各个领域。可以说,现代科学技术的新成就日益渗透到焊接领域,促进了现代焊接技术的快速发展。 2、现代焊接技术的发展现状 近年来,经济带动了制造业的发展,焊接技术也随之有了极大的进步,焊接产品的效率也越来越高,而现在如何在保证产品质量的前提之下实现焊接生产自动化和智能化已经成为焊接行业的重要任务。现代高新技术比如说智能控制技术、图像处理与传感器技术等融入焊接技术,使得现代焊接技术有了更为切合时代潮流的发展。 2.1焊接生产自动化和智能化发展 焊接行业的智能化发展主要是体现在焊接智能机器人的发展,焊接自动化水平在一定程度上可以理解为焊接智能机器人的发展水平。目前使用最为广泛的焊接机器人是示教再现型,即由人工引导机器人末端执行器(安装于机器人关节结构末端的夹持器、工具、焊枪、喷枪等),或由人工操作导引机械模拟装置,或用示教盒(与控制系统相连接的一种手持装置,用以对机器人进行编程或使之运动)来使机器人完成预期的动作,由于此类机器人的编程通过实时在线示教程序来实现,而机器人本身凭记忆操作,故能不断重复出现。这就形成了焊接智能机器人的自动化焊接过程。 2.2接工艺高速高效化 为实现焊接行业的进一步发展,需要优化现今的焊接工艺,将传统的焊接工艺转化为高速、高效、高质量的焊接工艺。而国内外也在焊接工艺的优化上投入了较多的精力,现今已经在活性化焊接工艺、多元气体保护焊接工艺上取得了不错的成效。而在焊接速度的研究也有了长足的进步,现今已经可以达到1.8m/min,大大提升了焊接产品的效率。而随着国外在数字化焊接电源和高新信息处理技术上的关注,中国市场也逐渐引入相关先进产品和技术。数字化焊接电源解决了原先较为刻板的刚性化控制,能够实现对焊接过程的柔性化控制以及多功能集成,而对焊接的精度、焊接过程系统的稳定性、产品的一致性、产品升级流程等方面都有更高的要求,能够对现代焊接技术的发展有更好的帮助,使得焊接工艺实现高速和高效化。 2.3优化焊接质量 焊接产品的质量是其中最为关键的一项内容,如果在实际作业过程中,焊接质量无法达到产品对质量的要求,这会限制产品后期的应用寿命,在焊接过程中,对焊缝跟踪技术进行合理应用对于控制质量有着重要意义。焊接行业在发展、以及对焊接技术进行研究过程中,对焊缝跟踪技术方面的投入较多,也使其成为了一种成熟的焊接技术。例如,在先进的熔滴过渡控制中已经引入了数字化焊接电源,并且在系统中对先进的电子元件进行了合理应用,这也使得控制熔淌更为简单,在该方面已经达到了先进国家的水平,这也是焊接行业中的一项重要内容,是确保焊接产品质量能够达到要求标准的一项关键技术。 3、现代焊接技术未来发展的主要趋势 3.1新技术、新材料发展 进入到二十一世纪后,材料已经发生了显著变化,主要体现在以下几个方面:(1)由黑金属向有色金属转变;(2)金属材料向非金属材料转变;(3)结构材料向功能材料转变;(4)单一材料向复合材料转变;(5)多维材料向低维材料转变。从焊接技术的发展情况来看,材料的转变会对焊接技术提出更高的要求,可以说新材料的出现和应用,对于焊机技术的发展会起到一定的推动作用,例如,在焊接过程中经常会遇到的钛合金、耐热合金等,在具体连接过程中都会出现新问题,这也是相关人员在具体研究过程中需要分析的一项内容。尤其是在进行异种材料连接时,采用常规焊接方法,已经无法满足焊接需求,在此背景下,固态连接的优越性变得更加突出。摩擦焊接和扩散焊已经成为了焊接行业研究的一项热点。例如,陶瓷和金属两者可以实现扩散焊接,这在技术未实现前,是无法想象的,由此可见,固态连接是二十一世纪具有重大发展的一项连接技术,同时也是人们在焊接行业快速发展过程中,重点研究的一项技术内容。 3.2提高焊接产品质量 焊接产品的质量和焊接的质量是息息相关的,为了提高焊接产品的质量,需要从思想上消除焊接是制造焊接产品的薄弱环节的错误思想,在此基础上,焊接工艺工程师需要研究更好的焊接工艺,改善焊接工艺中的漏洞,进一步提高焊接质量,改善焊接产品的性能。 3.3改善焊接领域整体环境

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