自动焊接工艺与设备及发展的研究

自动焊接工艺与设备及发展的研究

发表时间：2018-05-14T09:57:10.710Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：董继春[导读] 摘要：随着现代工业的发展，对结构和材料的要求越来越高，如造船和海洋工程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；石油化学工业要求解决各种耐低温及耐各种腐蚀性介质压力容器的焊接问题；航空航天工业中要求解决铝、钛等轻合金结构的焊接问题；重型机械工业中要求解决大截面构件的拼接问题；电子及精密仪表制造工业要求解决微精密焊件的焊接

问题。

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摘要：随着现代工业的发展，对结构和材料的要求越来越高，如造船和海洋工程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；石油化学工业要求解决各种耐低温及耐各种腐蚀性介质压力容器的焊接问题；航空航天工业中要求解决铝、钛等轻合金结构的焊接问题；重型机械工业中要求解决大截面构件的拼接问题；电子及精密仪表制造工业要求解决微精密焊件的焊接问题。因此，优质、高效、节能的现代焊接技术正逐步取代能耗大、效率低和工作环境差的传统焊条焊接工艺，焊接技术结构性的转变必将对装备制造业技术水平与生产能力的提升发挥更加重要的作用。焊接技术是工业工程和材料科学发展中的一种很关键的技术。

关键词：焊接工艺研究；焊接工艺设备；发展

引用：

焊接工艺装备简称焊接工装，它是用以安装焊接构件，使之占有正确位置的辅助器具。焊接工装设计是焊接工艺的重要组成部分，在结构件生产中起着举足轻重的作用，可以说没有焊接工装就没有好的产品。焊接工装是焊接生产工艺设计的主要任务之一，也是有效保证产品质量、提高生产效率的前提。

一、焊接工艺研究

1.1焊接条件的变化

接头焊接技术和性能的多样性取决于承压设备的广泛应用。在焊接过程中，某一部位的焊接条件如果发生变化，那么随之就会引起其他部位的接头焊接性能也发生变化，所以这种变化是不可预见，也不可避免的。由于焊接条件的变化所导致的焊接部位接触点发生的力学性质变化，我们专业从事焊接工艺的技术人员还是可以基本掌握其变化规律的。但是，焊接接头部位的力学性质是设计承压设备的基础，所以在新评定的标准工艺准则中，将焊接条件的变化作为重点，其是否影响接头的力学性质成为焊接工艺评定的判定标准。

1.2性质制定准则

在新修订的评定标准中，很多规定都是根据接头焊接部位的力学性质来制定的，比如各类参数的划分、钢材的分类、厚度替代等。举个例子，根据这一标准，可以把不同型号的奥氏体不锈钢归纳到一个分组内，虽然他们的耐腐蚀性是不同的，但是他们的接头焊接部位的力学性质相同。

1.3检验项目

在焊接工艺中还有一项重要的评定过程，那就是检验项目。检验项目最主要的就是检验力学性质，其中包括：拉伸性、弯曲性和冲击性。如果在此基础上要添加检验项目，那么就要作出相应的检验方法，给出合格指标，还要列出符合评定标准的焊接工艺适用范围，因为先前的评定标准对于新添加的检验项目不一定全部适用。

1.4标准

例如在不锈钢的焊接工艺中，想要添加检验“晶间腐蚀”这一项目，那么就要重新编制焊接工艺的评定标准。原来的“某一钢号母材评定合格可焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材”这一评定标准就不能适用其中。对于添加其他检验项目也是如此。关于焊接裂纹、回火脆化、金相组织和腐蚀试验等等这些问题都是焊接性能的体现，要在评定前分别仔细总结研究，不能一概而论。通常，对于焊接工艺中添加的某些检验项目，都要严格按照以上的检验标准，若只是对焊接的试件有效，就不能成为替代范围的评定标准。

1.5焊接工艺试件的分类

从焊接工艺的角度来讲，不同大小、不同外观、不同结构的承压设备在本质上都是由不同的材料经过不同的接头焊接制造出来的。而不同的接头焊接形式就是由不同的焊缝连接的，承压设备中的接头性能的基础就是焊缝焊接工艺。所以，在焊接工艺评定中的试件分类的对象不是接头而是焊缝。在焊接工艺评定标准中将试件分为两种：对接焊缝试件和角焊缝试件。针对这两种试件形式，分别对其适用范围给出了新的规定。对接焊缝试件和角焊缝试件的评定合格标准不可适用于塞焊缝试件、槽焊缝试件和端接焊缝试件，而从力学性质准则的角度，对接焊缝试件的评定合格标准的焊接工艺可以适用于角焊缝试件。

1.6焊接工艺评定项目的确定

在焊接工艺评定中项目确定时，首先要在设计图样上，分别找出各类接头焊接的焊缝连接形式并与其所对应的焊缝试件类型进行匹配，凡是对接焊缝连接的接头就取对接焊缝试件。然后，根据角焊缝试件的评定标准用来评定非受压的角焊缝焊接工艺，取角焊缝试件。需要注意的是，角焊缝试件的工艺评定合格标准只能适用于焊件各类接头的角焊缝。

二、工艺设备的发展趋势

2.1集成化

机械制造自动化在机械制造行业中的推广使得机械制造工艺不断趋向于集成化，集成化有利于实现机械制造业工作效率的提高，集成化的实现可以将原本分散型的加工模式向集中型靠拢，使得机械制造行业更加具有连续性和规模性。目前我国的机械制造业主要是对一种产品进行加工制造，在实现机械集成化之后要实现对整个机械系统的集成化生产。

2.2微纳化

提高机械制造工业中加工材料的使用性能，不仅可以实现资源的最大化利用，同时提高机械制造工业中材料的使用性能也是机械制造工艺实现发展的必然趋势，可以实现本行业的可持续发展。在加工中进行精密化也是提高零部件的使用寿命的必然之选，纳米技术在机械制造工艺的发展使得机械制造工业的发展趋向于微观化。

2.3自动化

自动化的实现可以将人从机械制造工艺中解放出来，可以在一定程度上减轻人的压力，同时，机械制造工艺的自动化也会提高加工产品的质量。随着机械制造行业的不断发展，机械制造行业在国民经济中占据重要位置，因此实现机械制造工艺的自动化显得尤为重要。同时自动化也是机械制造工艺的发展趋势。

三、工艺在设备方面采取措施提高自身实力

3.1提高设备研发力度

机械制造工艺的设备对机械制造水平其中重要的决定性作用，因此在加强我国机械制造工艺水平上要加强机械设备的研发力度，只有设备实现现代化才能实现机械制造工艺的现代化，要鼓励科技人员加大设备研发力度，对设备科研给予相应的资金补给，为了实现我国机械制造工艺的集成化，微纳化，自动化而努力。

3.2加强与西方国家的机械制造业地互动

我国的机械制造工艺与西方发达国家存在着一定的差距，为了实现我国机械制造工艺的发展我们要在发展中借鉴外国的先进机械制造水平，尤其是先进的机械设备，加强与西方国家的机械制造业地互动，只有这样才能实现在内因和外因的共同作用下更好的发展我国的机械制造工艺。

3.3对设备研发人员给予奖励

机械设备水平的高低对我国机械水平有着重要的影响，机械设备水平高有利于实现机械制造工艺的现代化，从对（一）中也可以知道要加大机械设备的研究力度，而研究水平的高低取决于研究人员的能力，因此为了调动研究人员的积极性，对设备研究人员给予相对应的奖励，让研究人员的奖励程度和自己的研究成果向挂钩，这样有利于实现研究人员的研究热情，同时也有利于提高我国机械设备工艺的水平。

结束语

压设备制造中焊接工艺的评定标准中存在的重点进行了简要的分析。总之，焊接工艺的评定标准修订是为了有效、合理地规范焊接工艺技术，这为制造承压设备提供了一套合理的标准。在评定过程中会遇到很多无法预知的影响因素，为保证焊接制造的顺利进行，焊接工艺技术人员应严格按照这套标准来分析执行。对于这些不可避免的干扰因素，要正确理解焊接工艺评定标准准则中的核心思想和指导内涵，清楚地了解各类适用范围和检验程序，合理地分析和掌控干扰因素，努力优化焊接工艺评定过程，这样才能保证评定结果的真实性、有效性，从而保证承压设备的生产质量。承压设备焊接工艺评定的发展还需我们各位同仁们的共同努力，共同探索，才能迎接更好的明天。

参考文献

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