乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所

乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所
简介（初稿）
姜莉莉
2011-2-25 2
乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所
简介
乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所在杰出的工程师、学者、科学院院士叶甫盖尼.奥斯卡洛维奇.巴顿先生的倡议下，于1934 年 1 月成立。

研究所是在电焊委员会的焊接实验室和基辅工学院的工程构筑物教研室的基础上建立起来的。

巴顿院士确立的焊接研究所在焊接领域的基础科学方向，一直沿用至今。

1953 年至今，研究所的所长是科学院院士鲍里斯.叶甫盖尼耶维奇.巴顿。

研究所的早期工作：证明了焊接结构加工在原理上是可能的，焊
接结构加工不仅在耐久性和可靠性上不亚于铆接结构，而且技术和经
济指标都相当优越，因此被广泛应用于工业。

1940 年前，使用焊剂
的高效自动电弧焊接工艺完成了研制，并开始应用于国家工厂。

在伟
大的卫国战争时期，研究所的工作人员正是采用这种工艺，在乌拉尔
山脉的坦克厂车间里焊接装甲钢，流水作业生产了T-34 坦克的焊接
车身，并使另一种军事装备的焊接实现了机械化。

战前和战时是研究
所新的科学学派形成的时期，1945 年焊接研究所以叶甫盖尼.奥斯卡
洛维奇.巴顿命名，就是对这种学派威望的充分肯定。

在战时国民经济遭到破坏的恢复时期，研究所的全体人员致力于
扩大借助于焊剂的高效自动和半自动化焊接的应用范围，用以取代手
工焊接，致力于使焊接结构合理化，使焊接生产工业化。

研究所的工
作人员在世界上首次实现了在安装过程中直接进行板材结构的自动
焊接。

这一时期的工作对战后工业的恢复速度起到决定性影响：新的3
现代化的建筑金属结构制造业得以发展，重型、运输、化学、动力及
其它领域机械制造中高可靠性的焊接零部件得以生产。

研究所工作中
最为重要的成就之一开始于20世纪50年代，研究所开始研究大厚度
的金属熔化焊接工艺-电渣焊。

这种工艺使重型机架、锅炉、水力机
组和其它独一无二的锻焊结构和铸焊结构的生产发生了翻天覆地的
变化。

晚些时候，研究所与中央机器制造技术研究所及其他机构共同
研制出的在碳酸气体中使用金属丝进行焊接的方法在工业中获得了
广泛应用，从而保证了焊接工作机械化水平的大幅提高。

脉冲电弧焊、
焊丝混合气体（活性气体和惰性气体）保护焊的工艺和设备的研制是
熔化电极电弧焊的进一步发展。

20 世纪50 年代起，在科学院院士鲍里斯.叶甫盖尼耶维奇.巴顿
的倡议下，研究所针对使用焊接热源以获取更高质量高可靠性的金属
和合金的研究开展论文检索和实验研制工作。

该技术领域被命名为-
专业电力冶金学，是目前研究所第二重要的科研方向。

全体员工在这
一新领域的工作又一次推动了现代化高质量冶金学的发展。

20 世纪
80年代初期，研究所又形成了一个科研方向-保护涂层和耐磨层的热
喷涂。

近年来，研究所研制了一种独一无二的活体焊接技术，该技术
已在动物身上通过鉴定，并使用在人体的外科手术中。

1969年宇宙飞船“联盟6号”的宇航员В.Н. 库巴索夫在世界上
首次完成了在设备“火神号”上进行的独有的电子束、等离子和熔化
电极焊接试验，这些焊接方法都是由焊接研究所研制的。

理所当然地，航天工艺学开始了，这一学科对于征服宇宙空间具有大的意义。

1984 4 年宇航员萨维茨卡娅和宇航员贾尼别科夫在太空中第二次使用焊接
研究所研制的万能手动工具完成了焊接、低温焊接、切割和喷涂试验。

晚些时候，在太空中进行了12 米桁架结构展开的综合试验，这种桁
架是用万能手动工具对其单独部件进行焊接和低温焊接而成，2个15 米的桁架结构展开，向“和平号”轨道站对头结合。

桁架结构是太阳
能电池帆板的支撑结构。

研究所完成的各种金属、合金熔化焊接的物理、冶金特性的系统
性研究具有非常重要的意义。

焊缝金属的结晶过程被掌握，焊缝结构
和化学成分的不均匀性被确定，裂纹形成机理被揭示，以及与这些进
行斗争的方法被找出。

这些研究结果是建立和完善材料焊接和堆焊的
理论基础。

乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所一个综合性科研机构，内设一
个试验设计工艺处，一个实验生产部门，3个试验工厂，一系列工程
中心。

研究所所有机构员工总数近3500 人，研究所本身有员工1700 人。

科技人员300多人，其中院士9名，通讯院士7名，博士72名，副博士200多名。

研究所主要的科研方向：
焊接、低温焊接、堆焊、喷涂及同类工艺实质的综合性研究，及
在此基础上新型高效工艺、设备及材料的研制；
焊接结构耐久性和使用性能研究，它的设计原理和基础的研究，
可靠性、耐久性和寿命的提高；
焊接过程和同类工艺的自动化、机械化； 5
高质量合金、复合金属及其制品的新型电子冶金生产工艺和设备
的研制；
研究所的工作成果可以用销售出的许可证和获得的专利来确认。

目前，研究所已向美国、西德、日本、俄罗斯、瑞典、法国、中国等
国出售许可证150多份。

获得乌克兰、俄罗斯和独联体之外国家专利
数近2600 项，发明证书6500 多项。

近年来，研究所的工作人员完成的用于国民经济的60 多项研究
成果分别获得了列宁奖、国家科技奖、乌克兰优秀学者奖等奖励。

研究所与西欧、美国、亚洲主导的焊接中心有广泛的国际联系，
并在组织公共科学研究领域开展了大量工作，是国际焊接研究所和欧
洲焊接联盟成员。

挂靠在研究所的行业组织：独联体国家焊接和同类
工艺国际委员会、国际焊工学会和乌克兰焊工协会委员会。

乌克兰科学院巴顿焊接研究所
国别：乌克兰类别：化学与新材料【大中小】
前苏联乌克兰科学院巴顿焊接研究所，建于1934年，至今已有近70年的历史。

是世界上最大的焊接研究所、前苏联焊接研究的中心，也是焊接与电冶金综合研究机构。

该研究所包括有研究所、设计工艺处、焊接设备厂、焊接材料厂、特殊电气冶金试验厂以及计划筹建中的实验产品制造厂等。

另外，还设有焊接教育中心。

巴顿焊接研究所鼎盛时期职工总数约8500人。

其中，研究所2000余人，设计工艺处2500人，工厂及实验产品制造厂4000人。

全所60%以上为技术人员，有约400多名博士与副博士，11名前苏联科学院及乌克兰科学院院士及通讯院士，50名博士教授。

现职工总数近1000人。

巴顿焊接研究所，鼎盛时期年研究经费预算达2000万瑞士法郎，其中35%由政府拨给，其余65%则为与企业所签合同收入。

研究所的总建筑面积达10000平方米，装备有各种现代工业设备、特殊试验台、计算机及控制装置等。

研究所担负的任务有：（1）关于焊接、焊接结构及特殊电冶金理论基础和应用的开发研究（占工作总量的70%）；（2）帮助厂家和有关部门引进新技术及设备（占工作量的25%）；（3）培训各类人员（占工作总量的5%）。

研究所的主要科学发展方向是：金属和非金属材料的焊接与钎焊实质的综合研究，并在此基础上发展新的工艺方法；焊接材料和设备；焊接结构及其承载力的研究；机械化生产；特殊冶金方法；用于制造钢铁、合金和铸铁及具有特殊性能的质量均一的薄涂层等。

为适应这一发展方向，研究所开展的科研工作有：
焊接方法的理论（如离子物理及其他热源的基础理论等），焊接及表面修整技术25%
焊接物理（包括金属高温冶金、熔化、合金化和结晶过程的物理和物理化学；固体物理；韧性和强度等）以及新焊接方法14%
焊接材料（焊条、焊丝、焊剂等）10%
钎焊及焊料3%
焊接结构（应力、变形、适应性、设计）11%
电源、焊接设备、自动化系统及设备（如焊接工艺过程的自动控制系统）15% 无损检验方法及设备5%
特殊电冶金14%
其他（数学研究方法、成本）3%
巴顿焊接研究所已发展了一系列焊接工艺方法，并使之用于实际，如埋弧自动焊、电渣焊、机械化水下焊接、闪光焊等，用于多层高压容器及管道、桥梁和高炉等产
品的制渣。

该所还发展了电渣重熔及具有特殊质量的钢铁和合金的电渣铸造、金属材料的等离子重熔等。

建立了用于空间真空与失重条件下的焊接基础工艺和特殊设备，而且于1969年第一次在宇宙空间实现了焊接与切割，1979年实现了电子束蒸镀。

巴顿焊接研究所设有焊接教育中心，该中心与基辅工学院共同负责对焊接工程师的理论与技能的重新考核，以及负责UNIDO焊接工程师的培训。

另外，每年还培养50名研究生，所学课程为莫斯科物理工业大学的硕士及博士的课程。

巴顿焊接研究所在焊接和特殊冶金领域处于前苏联的领导地位。

与国际上许多研究所及公司有着广泛的学术与商业交往。

1977年，前苏联在该所设立国家焊接委员会，代表前苏联参加国际焊接学会。

研究所公开出版刊物为《自动焊》和《特种电冶金问题》。

《自动焊》杂志除俄文版外，还有由英国焊接研究所翻译出版的英文版《Automatic Welding》。

《特种电冶金问题》为一论文集，每年两期，1973年创刊。

研究所今后还将增设机器人工程中心及保护膜工程中心；继续开展焊接（如电渣焊、等离子焊、电子束焊及其他）研究；开设焊接技术接待室，推进与产业界的合作；进一步充实、完善技术人员培训课程等。

三、信息化的焊接工艺
1.信息化焊接系统。

2.焊缝的力学性能检测系统。

3.焊接钛及其合金的技术信息系统。

4.机械化电弧焊接技术的设计系统。

5.轻合金焊接技术的设计系统。

6.在钢构焊接时，运用电脑程序来预测焊接对象的微观结构和力学性能。

7.电弧堆焊的技术信息系统。

四、焊接技术的信息化研发
1.电子散斑干涉法—用设备和软件检测残余金属和非金属材料的结构应力。

2.用现代信息化的程序和模型对焊接接头及关键部件进行剩余寿命预测。

3.火电厂和核电厂管道腐蚀监测电脑监视系统。

4.电弧堆焊技术法修复和加强冶金设备零件的信息化设计系统。

5.基本培训内容的计算机认证测试系统。

6.信息检索系统。

7.与焊接相关的数据库。

8.轻合金焊接技术的计算机设计系统。

9.开发多道焊安装环接头的计算机设计系统。

10.管道与管板焊接的计算机设计系统。

11.二氧化碳和惰性气体保护埋弧焊的模式选择信息检索系统。

12.焊接选择和电渣焊模式确定系统（ESWSys）。

13.钢结构电弧焊。

基于计算机模型ArcWeldSys的焊接选择系统。