青工培训讲座-陈

世界各工业发达国在讨论21世纪焊接的作用和发展方向
• （4） 焊接将被认为对改善产品全寿命的成 本、质量和可靠性是至关重要的手段，而 且对提高产品的市场竞争力有重要贡献。
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• 世界各主要工业发达国家都非常重视发挥 焊接研究机构的作用，基本上都形成大学 研究所企业的三级研究开发体系。各主要 工业发达国家都成立了焊接研究所，如英 国的焊接研究所（TWI）、美国的爱迪生焊 接研究所（EWI）、法国焊接研究所（FWI ）、日本的连接与溶接研究所（JRWI）、 乌克兰的巴顿电焊研究所（PEWI）、
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• 很快几家技术较强的电子/电器公司转 型成为日本的工业机器人骨干企业， 如安川（电机）、松下（电器）、 FANAC（数控）等。从20世纪70年代 至80年代末的15年间，日本的工业机 器人迅速发展并超过美国成为世界工 业机器人的生产与应用“王国”， 2004年已拥有35.6万台各类机器人， 占世界总量的42%。
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• 在政府的教育与研究部中设立了专门 管理部门，负责协调激光技术的发展
个立体覆盖网。由亚琛大学和 Fraunhofer激光研究所（ILT）以及 IPG公司联合，
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• 主要开发光纤激光器FL和半导体激光 器（DDL 学加工工具研究所（IFSW）和Trumpf 公司联合，主要研究开发碟型激光器 。德国的Rofin-Sina公司和Trumpf公司 主要生产CO2激光器，HAAS公司则主 要生产固体（ND YAG）激光器，而 IPG公司生产新型的光纤激光器， Laserline公司生产半导体激光器，
• 4．焊接方法、焊接位置和焊接材料 ． • · 焊接方法是编制焊接工艺规程的重要内容 之一。对焊接方法应 • 进行明确规定，焊接方法也可按照GB／ T5185—1985《金属焊接及钎 • 焊方法在图样上的表示代号》的规定进行 标注。焊接的位置应按照 • GB／T16672—1996《焊缝、工作位置、 倾角和转角定义》要求填写。
• 2．焊接工艺规程的编号 • 为了便于技术文件的管理和检索， 对每份焊接工艺规程应进行 • 编号，对相应的焊接工艺指导书也应 编号，并注明相应评定报告编 • 号。如果对焊接工艺规程进行了修改 ，对其版本号应进行标注。
• 3．焊接接头 • 在焊接工艺规程中，应对焊接接头进行 详细描述，包括母材金 • 属类别及钢号、厚度范围、管子外径、接 头形式、坡口尺寸和坡口 • 间隙等，如果采用衬垫，对其材质(钢衬垫 或陶质衬垫)和尺寸应 • 进行规定。明确接头制备的方法、清理、 去污要求，以及接头的装 • 夹和对定位焊焊接的要求等。
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• 例如当出现晶闸管整流焊接电源就推 出波形控制减少飞溅的CO2焊接电源 和方波交流焊接电源；当逆变电源出 现后就推出变极性电源、STT短路过 渡焊接电源等；而当全数字化电源出 现后又出现焊接电流和电压与送丝速 度同步协调控制的双脉冲铝合金焊接 电源和CMT―冷金属过渡”焊接电源等 等。
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形成相互竞争又互相补充的激光技 术研发与生产链。大众汽车、宝马汽 车、奔驰汽车和美雅（Meyer）船厂是 德国应用激光焊接技术的示范企业。 德国的大众汽车已经将激光焊接技术 引入中国，并在上海大众和一汽－大 众的轿车批量生产线上应用，推动了 中国激光焊接技术的应用。
• 对焊接材料的牌号(或型号)、规格 应规定，明确焊接材料的保管和 • 使用要求(烘干、大气暴露时间、 再烘干等)。如果采用保护气体 • (单一保护气体或混合气体)，应注 明气体的纯度、组分和混合气体 • 混合比例，并规定保护气体的流量
• 5．焊接参数 • 对于常用的电弧焊方法，其焊接参数包 括电流种类、极性、焊 • 接电流、电弧电压和焊接速度等。对于脉 冲电弧焊，还应列出脉冲 • 频率、峰值电流、基本电流和脉宽比等参 数。对于电阻焊，除了焊 • 接电流外，
• 目前已经在飞机、火箭、快艇、邮轮 、火车车厢等铝合金结构制造领域得 到应用。国内一些研究所和高校已经 购买了英国的专利技术使用许可证， 开始自己的创新活动，并部分应用于 生产。
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• 综上所述，国外主要工业发达国家的政府 很重视焊接技术的发展，他们希望用先进 的焊接技术来提高产品的生产质量、提高 效率、降低成本，以此来与劳力成本相对 低廉的国家进行市场竞争，这是一种战略 手段。
• 还应列出通电时间、电极电压或顶锻压力 。在摩擦焊中， • 焊接参数包括转速、摩擦力、摩擦时间和 顶锻压力。电子束焊的焊 • 接参数包括加速电压、电子束流和焊接速 度。脉冲激光焊参数包括 • 脉冲能量和脉冲宽度。连续激光焊参数包 括激光功率、焊接速度和 • 光斑直径。
• 6．预热和层道间温度 • 需要进行焊前预热的焊缝，对其加热方 法、预热范围、加热温 • 度范围进行规定。无预热要求时，规定开 始焊接之前焊件的最低温 • 度。规定各焊道之间的最高温度(必要时为 最低温度)；焊接中断 • 时，焊接区域应当预热，保持最低的道 间温度。
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• 这说明焊接电源的发展并不只是电路 的设计，它关系到电气技术、微电子 技术、控制技术、计算机技术、电弧 物理、工艺技术等工程技术人员的联 合与合作，需要一个多学科的团队。 国内电焊机行业缺乏龙头企业，缺乏 这样的团队，是造成国内电焊机发展 速度慢、小企业只能在低端产品的生 产中挣扎生存的主要原因。
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• 激光被认为是21世纪的新能源，激光技术 反映一个国家的工业水平。激光在焊接中 的应用正引起各国的重视。德国、俄罗斯 、美国、日本、法国、意大利等国都很重 视发展激光技术。德国已经将激光焊接、 激光切割、激光＋电弧复合热源焊接技术 应用于汽车的生产，特别是铝合金轿车的 生产，引领了汽车焊接技术的发展。德国 政府很重视激光技术的发展
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• 日本汽车产业也是应用机器人最多的 行业，造就其价格竞争优势。韩国于 20世纪80年代末开始大力发展工业机 器人技术，在政府的资助和引导下， 由现Biblioteka Baidu重工集团牵头，到20世纪90年 代末用了10年的时间形成自己的工业 机器人体系，目前韩国的汽车工业大 量应用本国的机器人，
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• 德国亚琛大学的焊接研究所（ISF）和 德国焊接学会（DVS）下属的分布在 全国各地的焊接研究与培训中心（ SLV）等，而韩国的焊接研究中心是 设在韩国现代科学技术研究院（ KAIST）的韩国工业生产技术研究院 KITCH之内。它们都属于国家级的焊 接研究机构。
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• 搅拌摩擦焊是20世纪90年代初由 英国焊接研究所发明的固态焊接新 技术，这是一项带有革命性的创新 ，由于焊接时金属不熔化、无弧光 和热辐射、耗能小、效率高、工件 变形小等诸多的优点，而迅速得到 推广应用。
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国外近年来焊接技术的发展可以用下列 有关工业机器人、焊接新电源和激光焊接 技术等发展过程的几个例子来简要说明产 学研结合的重要性。日本在1972年第一次 国际全球石油危机之后，为了提高其汽车 产业在国际上的竞争地位，开始引进、吸 收美国的机器人技术，政府资助产学研结 合大力发展本国的工业机器人产业，政府 对应用本国机器人的制造企业给予税收的 优惠，
焊接工艺规程
• 一、焊接工艺规程概述 • 焊接工艺规程是一种经过评定合格的书面 焊接工艺文件，用以 • 按照有关法规要求指导焊制产品焊缝的文 件。具体地说，焊接工艺 • 规程可以用来指导焊工和焊接操作者施焊 产品焊接接头，以保证焊 • 缝的质量符合法规的要求。
• 焊接工艺规程必须由生产该焊件的企 业自行编制，不得沿用其 • 他企业的焊接工艺规程，也不得委托 其他单位编制用以指导本企业 • 焊接生产的焊接工艺规程。因此，焊 接工艺规程也是技术监督部门 • 检查企业是否具有按法规要求生产焊 接产品资格的证明文件之一，
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• （2） 焊接技术（包括连接、切割、涂敷） 现在以及将来，都有最大可能成功地将各 种材料加工成可投入市场的产品的首选加 工方法。
（3） 焊接不再是一种“应召工艺”， 它将逐步集成到产品的全寿命过程，从 设计、开发、制造到维修、再循环的各 个阶段。
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• 德国这种由政府牵头形成一条由研究
技术产学研结合链条，很值得中国学 习。这种链条和日本发展机器人技术 有异曲同工之处。
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• 电弧焊至今仍是焊接的主要方法，而 电弧焊技术的进步主要是由电源的发 展带动的。国外企业非常重视焊接电 源的开发，而且将电源的开发与电弧 物理和焊接工艺技术相结合。每当出 现一种新型焊接电源都同时推出新的 控制方法。
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• 并已经有韩国的整套汽车焊接机器 人生产线进入中国。中国从20世纪 80年代开始，国家连续投入几亿元 的资金，花了近20年的时间，但是 由于工作过于学术化，至今连一个 能批量生产具有中国自主知识产权 的工业机器人的企业都没有建立， 形成巨大的反差
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焊接（到2020年）仍将是制 造业的重要加工技术，它是一种精 确、可靠、低成本，并且是采用高 科技连接材料的方法。 • 目前还没有其它方法能够比焊接更 为广泛地应用于金属的连接，并对 所焊产品增加更大的附加值。
• (1)
• 焊接工艺规程原则上是以产品 接头形式为单位进行编制，如 果 • 某焊接接头采用两种或两种 以上的焊接方法施焊，对于这 种接头的
• 焊接工艺规程，则可根据所采用的不同焊 接方法分别进行评定试验， • 以两份或两份以上的焊接工艺评定报告 为依据。
三、制定焊接工艺规程的内容
• 一份完整的焊接工艺规程，应当列出 为完成符合质量要求的焊 • 缝所必需的全部焊接参数，除了规 定直接影响焊缝力学性能的重要 • 焊接参数外，还应规定可能影响焊 缝质量和外形的次要焊接参数。 •
• 对于受监督的重要焊接结构，每一 份焊接工艺规程必须有相应 • 的焊接工艺评定报告支持，根据 已经评定合格的焊接工艺评定报告 • 来编制焊接工艺规程，即焊接工 艺规程必须以相应的焊接工艺评定
• 报告为依据。如果所采用的焊接工艺 规程中的重要参数，已经超出 • 本企业现有焊接工艺评定报告中规 定的参数范围，则必须对该焊接 • 工艺规程所采用的焊接参数进行重 新评定试验。只有经过评定并合 • 格的焊接工艺规程才能够用于指导 生产。
• 在GB／T19867．1--2005《电弧焊焊 接工艺规程》中规定了焊接工艺 • 规程的技术内容，以及焊接工艺规 程应当包含执行操作的必要信息。 • 焊接工艺规程的具体项目包括如下 ：
• 1．编制单位名称 • 编制单位的名称应以醒目的字体 在焊接工艺规程的显著位置， • 表明焊接工艺规程是企业的重要 质量文件，并且该文件只对本企业 • 适用。
• 目前已经成为焊接结构生产企业认 证检查中的必查项目之一。因而， • 焊接工艺规程是焊接结构生产企业 质量保证体系和产品质量计划中 • 最重要的质量文件之一。
二、制定焊接工艺规程的依据
• 对于简单的焊接结构，未采用新材料、新 工艺的产品，焊接工 • 艺规程可直接按照产品的技术条件、产 品图样、工厂的有关焊接标 • 准、焊接材料和焊接工艺试验报告以及 积累的生产经验数据编制焊 • 接工艺规程，经过一定的审批程序即可 投入使用，不需事先经过焊 • ’接工艺评定。