焊接专业毕业论文

1. 引言

古代焊接技术焊接的历史源远流长。中国商朝制造的铁刃铜钺,就是铁与铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折,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。经分析,与现代软钎料成分相近。战国时期制造的刀剑,刀刃为钢,刀背为熟铁,一般是经过加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热熔炼,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段锻焊大型船锚。西方早在青铜器时代就出现了焊接技术:人们把搭接接头通过加压的方式熔接在一起,制成圆形的小金盒子。到了铁器时代,埃及人和地中海东部地区的居民已经掌握了将铁片焊接在一起的技术。中世纪的西方出现了锻造技术,许多铁制品是通过锻焊的方法制造的。但现在我们知道,直到19世纪才出现了真正的焊接技术。近现代焊接技术碳弧焊1800年,Humphry Davy爵士使用电池在两个碳极之间生成了电弧。1836年,英国人Edmund Davy发现了乙炔。在19世纪中叶,电动机的发明使电弧得到了广泛砬用。19世纪末出现了气焊和切割,碳弧焊和金属极电弧焊得到了发展。1881年,法国卡伯特实验室的Auguste De Meritens利用电弧产生的热量成功地焊接了蓄电池用铅板。他的学生—俄国人Nikolai N Benardos和另一个俄国人Stanislaus Olszewski在1885年获得了一项英国专利权,在1887年获得了一项美国专利权。这些专利涉及的是一种早期的电极夹,他们的研究标志着碳弧焊的开端。19世纪末20世纪初,碳弧焊开始得到广泛应用。金属极电弧焊1890年,美国底特律的C LCoffin利用金属电极(光焊条或光焊丝)进行电弧焊并获得了关于该工艺的首个美国专利权。

2．焊接介绍

提起焊接，人们脑海中马上浮现出这样的画面：工人们一手举着面罩一手拿着焊枪弧光闪闪，火花飞溅。在现实生活中，焊接无处不在。我们住的楼房的钢筋需要焊接，我们使用的微波炉，桥梁，船舶，小到电子器件，焊接都发挥着举足轻重的作用。

焊接是一种古老而又年轻的加工方法，远在我国古代就有使用锻焊和钎焊的实例。近代焊接技术是在电能成功应用于工业生产之后出现的，从1882年发明电弧焊到现在已有一百多年的历史。在电弧焊的初期，不成熟的焊接工艺使焊接在生产中的应用受到限制，直到20世纪40年代才形成较为完整的焊接工艺体系，埋弧焊和电阻焊得到成功的应用。20世纪50年代的电渣焊，各种气体保护焊，超声波焊，20世纪60年代的等离子弧焊，电子焊，激光焊等先进焊接方法的不断涌现，使焊接达到一个新的水平。，现在世界上从外层空间到深海水下，从一百万吨的大油轮到集成电路片是头发丝的几十分之一，这么粗的细线的集成电路片的引线，焊接都是主要工艺。 而且，焊接又是一个安全要求非常高的一种先进工艺。因为大家都知道，如果焊接质量要出现问题，所造成的危害是毁灭性的。从最

近你们看到一些报纸上面，咱们就可以看到，比方讲咱们四川重庆的綦虹桥，突然断裂，是焊接质量问题，韩国的汉江大桥突然断裂，也是焊接质量问题。所以，焊接是一项要求极为严格的制造技术，它有许多规定的标准，所有的焊接工程师和焊工要上岗焊接，需要经过严格的考试和发证，而且现在正在逐渐制定世界标准。因此，焊接技术现在还有很多的科学规律需要探索，还有很多的一些技术问题需要去创新，它是一项现在正在发展很快的一项高科技

什么是焊接？焊接是现代制造技术的重要内容。我们都知道，制造技术是人类创造财富的基本手段，是生产力的核心内容，也是国强民富的技术基础。制造技术有很多种，我想现在简单地可以归纳一下，制造技术能不能够归纳成三种基本功能，这就是成形、焊接和改性。

因为任何机器都是由零部件构成的，而零部件都是需要按照设计的要求加工而成的，加工成所要求的形状，同时要保证它的尺寸精度，这个就是成形，比方讲我们比较熟悉的机械加工，属于冷加工，车、铣、铇、磨、锻，实际上都是成形工序，比方讲我们所熟悉的铸造、锻压也是成形工序。 改性就是用各种方法，改进加工零件的性能和延长加工零件的寿命，我们比较常见的像热处理，一个轴承没有经过热处理，可能只能运行几百个小时，经过热处理以后它就可以延长到几千个小时；像化学处理，比如电镀防锈，还有我们现在非常重视的表面工程，也就是表面改性等等，这些都属于改性。

连接现在也有很多方法，如焊接, 机械的连接，最简单机械连接就是螺钉的连接，还有铆接，还有胶接等等，但是所有连接方法，焊接是应用最广的，最重要的金属材料的永久连接方法，它是采用外加能量的方法，来促使分离的材料永久地连接在一起，所以我们有时候也把焊接叫做熔接。焊接是

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金属连接最重要的方法，因为它的优点非常突出，它连接的部件和材料能够实现高性能，在一般的情况下，它可以达到和连接母材等强度、等刚度、等塑性、等韧性。也就是说用焊接方法连接起来的部件或者是材料，能和材料的原来的性能完全一样，特别是它的动载性能好，所以在一些运动载体上运用焊接特别普遍。它有非常高的可靠性，因为它是永久地连接在一起，可以在很长的寿命期间内，安全地工作。它有非常高的适应性，焊接在各种环境下，都能进行连接，我们刚才看到的还是在厂房条件下，实际上很多焊接都是在野外实现的，现在进一步的焊接可以在深水下，甚至于到外层空间去进行焊接，所以它的适应性是在所有连接方法里边最广的。同时，它有很高的效率，焊接完全适应大规模的批生产。因此这种方法出现之后，就受到了科学工作者和技术工作者的注意，它的应用面，已经涉及到机器制造业的所有部门，而且现在正在往其他领域扩张，比方讲医疗领域等等。

我想举一个数字来说明焊接的应用，西方国家尤其是西方的发达国家，它每年钢产量的50％到60％需要进行焊接加工，我们国家去年2001年，钢产量达到1.3亿吨，在这个1.3亿吨生产出来的钢材中，据初步统计，四千万吨需要焊接，因此焊接已经成为一门独立的学科，一项高科技，同时又是一个非常重要的产业。

所以可以这么说，现在全世界所有大工业的产业，像航天航空、造船、通讯、家用电器、大型电站、冶金、微电子、武器装备等等，焊接都是最主要的工艺。

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3.焊接的本质

英文名称：welding

定义1：通过加热或加压，或两者并用，也可能用填充材料，使工件达到结合的方法。通常有熔焊、压焊和钎焊三种。

所属学科：电力（一级学科）；热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）

定义2：通过加热和(或)加压，使工件达到原子结合且不可拆卸连接的一种加工方法。包括熔焊、压焊、钎焊等。

所属学科：机械工程（一级学科）；焊接与切割（二级学科）；一般焊接与切割名词（三级学科）

定义3：利用连接件之间的金属分子在高温下互相渗透而结合成整体的一种金属结构构件连接方法。

所属学科：水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程结构（水利）（三级学科）

下面我介绍一下焊接的基本原理，从理论上来说，两块分离的材料，我们把它需要连接的面靠在一起，如果我们把这个靠在一起的面足够紧密的话，所谓足够紧密就是把这两个分离的表面，它的距离能够接近到一个原子的距离，也就是0.4到0.5个纳米，这种情况下，这个材料按照它的物理本性，就能连接在一起，就能形成一个连接在一起的材料。但是实际上，在常温下，在一般情况下我们做不到，为什么？因为即使把这两个要结合的表面采用精加工的办法，我们用显微镜，从微观上来看，这个表面上依然是凹凸不平的，尤其重要的是由于材料在大气当中受到大气里边氧气的化学作用，材料放在空气中，不要几秒钟，就会在表面形成氧化膜，随着时间的延长这个氧化膜会不断的增厚，同时材料表面上也很难做到没有其他的杂物，比方 讲有水分，有杂质，有油，形成附加层，这种氧化膜和附加层极大地阻碍材料的连接。

因此焊接的基本原理就是采用施加外部能量的办法，促使分离材料的原子接近，形成原子键的结合，在这个同时，又能去除掉一切阻碍原子键结合的一切表面膜和吸附层，以形成一个优质的焊接接头，实际上我们在焊接技术里边，常常采用的施加外部能量的方法，就是一、加热，把材料加热到熔化状态，或者把材料加热到塑性状态，二、加压，使这个材料产生塑性流动。 我来介绍几种形成焊接接头的机理，第一个熔化焊的焊接接头，那么这是个典型的熔化焊的焊接接头,这个部分是熔化焊缝，外面是热影响区，两边是母材，这种焊接接头的形成机理，大体上可以说是这么几个过程，首先用外部的热源把材料和填充材料熔化，在熔池当中，产生物理化学反应，这种物理化学反应就是能够去除它的一切杂质和氧化膜附加层，然后再结晶，相变， 最后形成一个键结合。

第二种类型就是塑性变形连接，你们看这个焊接接头没有熔化焊接头那个熔池断面，它基本上看不出有接头，这种连接机理是两边加大的压力，使

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这个材料产生塑性变形，塑性变形会挤出里边接合面的杂质，实现紧密连接，经过扩散和化学作用形成一个塑性变形为主的连接接头。

第三种类型就是两个分离的元件采用扩散的办法来进行连接，实际上采用扩散的办法有时候看不到焊缝，看不到接头，它的过程是首

先进行接触，加压，然后加热到高温，加热到多少温度，看不同材料来定，然后经过长时间的扩散，原子之间互相渗透最后形成键连接，这就是扩散连接的机理。

第四种，就是钎焊连接的机理，它是采用一种比母材低熔点的第三种金属，把这个金属加热,利用表面张力把它润湿到要被焊的表面上，这个润湿的金属和要被结合的面产生化学反应，实现去除氧化膜、氧化皮等等，同时利用毛细管的填缝作用，也就是利用表面张力的吸附作用，这个熔化的第三种金属会填缝，钻到这两个接合面的中间去，形成一个接头，这个就是钎焊的接头。

当然，焊接接头的形成机理还有一些，但是我想，比较初步的了解焊接，这四种连接机理是比较典型的。可能同学们也都知道，一个优秀的焊工是非常不容易的，要经过很高成本的培训，看起来一个焊工操作一根焊条来进行焊接并不复杂，实际上要求焊工眼睛要看着熔池，好的焊工能够观测出来熔池里边的一些反应，比方讲如果有夹渣夹在里面，好的焊工就能发现，能够通过一些手法把夹渣熔出来，他还能够发现气孔，二氧化碳气孔、氢气孔，他也能够用熔化的办法，用多停留的办法把这个气孔排出来。

手操作着焊条，要操作得非常稳，使它的弧长要保持高度的一致，焊条往前移动的速度要非常均匀，焊枪的角度要把握得非常准确，等等。还要用耳朵听声音，有经验的焊工就能听出来焊接过程是否平稳，飞溅是不是多了，等等。因此，手工焊对焊工的要求是非常高的，同样一个焊条，同样一种材料，不同的焊工焊出来的结果可能会天差地别。

因此焊接的基本原理就是采用施加外部能量的办法，促使分离材料的原子接近，形成原子键的结合。在这个同时，又能去除掉一切阻碍原子键结合的一切表面膜和吸附层，以形成一个优质的焊接接头。

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4.焊接案例

三峡水利枢纽的水电装备就是一套庞大的焊接系统，包括导水管、蜗壳、转轮、大轴、发电机机座等，其中马氏体不锈钢转轮直径10.7M高5.4M重440T，为世界最大的铸－焊结构转轮。该转轮由上冠、下环和13或15个叶片焊接而成，每个转轮的焊接需要用12T焊丝，耗时4个多月。

神舟6号飞船的成功发射与回收，标志着中国航天事业的巨大进步，其中两名航天员活动的返 回舱和轨道舱都是铝合金的焊接结构，而焊接接头的气密性和变形控制是焊接制造的关键。

2005年底由第一重型机械集团为神华公司制造的中国第一个煤直接液化装置的加氢反应器，直径5.5M长62M厚337MM重2060T，为当今世界最大、最重的锻－焊结构加氢反应器，采用国内自主知识产权的全自动双丝窄间隙埋弧焊技术，每条环焊缝需连续焊接5天。

现在正在进行的几千公里长的西气东输的管道工程，管道的制造，所用的螺旋钢管和直缝钢管全部是板－焊形式的焊接管。

国内制造的30万吨超级油轮、新型5668标箱集装箱船、15万吨散装货船，以及为世界瞩目的，被称为“中华第一盾”的170舰，以及上海中泸浦大桥是世界最长的全焊钢拱桥，国家大剧院的椭球型穹顶、奥林匹克主体育场的鸟巢式钢结构，焊接都是最主要的工艺。

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5.几种常用的现代焊接方法

5.1.1手工焊条电弧焊原理

手工电弧焊是利用焊条与焊件之间的电弧热，使焊条金属与母材熔化形成缝的一种焊接方法。焊接时，母材为一电极，焊条为另一电极。电弧是在焊条—母材之间的空隙内通过外加电压引燃。

。

5.1.2手工焊条电弧焊焊接设备

焊接电源是焊条电弧焊的主要设备。电源外特性、动特性及焊接参数调节特性的优劣，直接影响电弧和焊接过程的稳定性，所以焊条电弧焊电源应满足下列要求：

(1)、对弧焊电源外特性形状的要求

焊条电弧焊电极尺寸较大，电流密度低。在电弧稳定燃烧条件下，其负载特性处于U形曲线的水平段，故首先要求电源外特性曲线与电弧静特性曲线的水平段相交，即要求焊条电弧焊的电源应具有下降的外特性。再从焊接参数稳定性考虑，要求电源外特性形状陡降一些为好，因为对于相同的弧长变化，陡降外特性电源所引起的电流变化比缓降外特性电源所引起的电流变化小得多。焊条电弧焊过程中，弧长的变化是经常发生的。为了保证焊接参数稳定，从而获得均匀一致的焊缝，显然要求电源具有陡降的外特性。 陡降外特性能克服由于弧长波动所引起的电流变化，但其短路电流过小，不利于引弧。最理想的焊条电弧焊电源的外特性是具有垂降带外拖的外特性。在正常电弧电压范围内，弧长变化时焊接电流保持不变。当电弧电压低于拐点电压值时，外特性曲线向外倾斜，焊接电流变大，增大了熔滴过渡的推力。由于短路电流也相应增大，有利于引燃电弧。

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(2)、对电源空载电压的要求

电源空载电压的确定应保证引弧容易和电弧功率稳定。电源的空载电压越高，引弧越容易，电弧燃烧的稳定性越好，电弧功率越稳定。但空载电压越高，安全性越低；电源所需的铁、铜材料越多，体积和重量越大，同时还会增加能量的损耗，降低弧焊电源效率。为保证人身和设备安全，提高经济性，就要求对空载电压必须加以限制。

因此，在设计弧焊电源确定空载电压时，应在满足弧焊工艺需要的前提下，尽可能采用较低的空载电压。对于通用的交流和直流焊条电弧焊电源的空载电压有如下规定：

焊条电弧焊交流弧焊电源U0=55~70V、U0≥（1.8~2.25）Uf 焊条电弧焊直流弧焊电源U0=45~70V (3)、对电源调节特性的要求

为了满足不同焊接工艺的要求，如不同的焊芯直径、焊接位置、工件厚度等，要求焊机有良好的调节特性。焊条电弧焊电源的调节是指调节焊接电流，实质上是改变电源的外特性。其调节特性有以下三种情况：

第一种是焊接电流小时，空载电压同时降低。

第二种是空载电压U0不变，通过改变电源外特性陡降程度而实现焊接电流的改变。

第三种是空载电压随焊接电流的减小而增大，随电流的增大而减小。 (4)、对弧焊电源动特性的要求

焊接电弧对弧焊电源而言是一个动负载。形成动负载的主要原因是熔滴过渡时弧长发生频繁的变化。尤其短路过渡时这种变化尤为突出，使电弧的燃烧过程经常处于不稳定状态。这就要求弧焊电源具有良好的动态特性，从而适应焊接电流和电弧电压的瞬态变化。

5.1.3手工焊条电弧焊工艺

手工电弧焊亦称焊条电弧焊是利用焊条和焊件之间的电弧热使金属和母材熔化形成焊缝的一种焊接方法。焊接过程中，在电弧高热作用下，焊条和被焊金属局部熔化。由于电弧的吹力作用，在被焊金属上形成了一个椭圆形充满液体金属的凹坑，这个凹坑称为熔池。同时熔化了的焊条金属向熔池过渡。焊条药皮熔化过程中产生一定量的保护气体和液态熔渣。产生的气体充满在电弧和熔池周围，起隔绝大气的作用。液态熔渣浮起盖在液体金属上面，也起着保护液体金属的作用。熔池中液态金属、液态熔渣和气体间进行

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着复杂的物理、化学反应，称之为冶金反应，这种反应起着精炼焊缝金属的作用，能够提高焊缝的质量。

(1)、焊接电弧的产生

在两个电极之间的气体介质中，强烈而持久的气体放电现象称为电弧。而发生在焊接电极与工件间隙电离后放电称之为焊接电弧。焊接电弧从实质上看是气体导电，把电能转化成热能、机械能和光能。其中热能和机械能被用来熔化金属，形成焊接接头。光能就得靠劳动保护来加以防护。 使气体电离的办法主要有两种：一种是在电极和工件之间加上很高的电压，在所形成的强电场的作用下使气体电离，就是击穿这部分气体，使它变成导体；另一种办法是使电极本身发射电子，这些发射电子撞击气体原子，使自由电子脱离原子核，形成自由电子和正离子，从而使气体电离。根据这两种电离原理，在电弧焊中有相应的两种引弧方法，即非接触引弧法和接触引弧法。在非熔化极电弧焊中，广泛采用非接触引弧法，如钨极氩弧焊常用高频振荡器引弧，其电压高达2000V以上。在熔化极电弧焊中，如手工电弧焊、埋弧焊和熔化极气体保护焊中都采用接触引弧法，沿着电弧长度方向焊接电弧由三部分组成：阴极区、弧柱区和阳极区。

阳极区的热量主要来自自由电子撞人时所释放出来的能量。其温度约为2300℃。在阳极区产生的热量约占电弧总热量的43％。

阴极区的热量主要来自正离子撞入时所释放出来的能量。阴极发射电子就要消耗一部分能量。因此，一般来说阴极区的温度要低于阳极区的温度。其温度约为2100℃，在阴极区产生的热量约占电弧总热量的36％。 弧柱区的热量约占电弧总热量的21％。但因散热条件比阳极区和阴极区都差，因此温度很高，一般在4700～7700℃之间。

当焊接电流为交流电时，由于电流在1s内要变换100次方向，电极和母材轮流为阴极或阳极，因而阴极区和阳极区的温度相同，等于其平均值。

(2)、焊接电弧的静特性及静特性曲线—加图

焊接电弧稳定燃烧时，焊接电流和电弧电压之间有一定的匹配关系，称这种关系为电弧的静特性。焊接电流和电弧电压之间的关系常用一条曲线形象地表示出来，称这样的曲线为焊接电弧的静特性曲线，曲线呈U形，分三个区。

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Ⅰ区称为下降电弧静特性曲线。在该区内，焊接电流增加时，电弧电压则逐渐降低。

Ⅱ区称为平直电弧静特性曲线。在此区内，电弧长度不变时电弧焊非熔化极气体保护焊的正常焊接工艺参数都在此区内。

Ⅲ区称为上升电弧静特性曲线。在此区内，电流密度非常大，电弧电压随焊接电流的增加而增加。熔化极气体保护焊的正常焊接工艺参数在此区内。

(3)、影响焊接电弧稳定的因素

实际生产中，焊接电弧可能由于各种原因而发生燃烧不稳定的现象，如电弧经常间断，不能连续燃烧，电弧偏离焊条轴线方向或电弧摇摆不稳等。而焊接电弧能否稳定，直接影响到焊接质量的优劣和焊接过程的正常进行。 影响电弧稳定的因素，除操作者技术不熟练外，大致可归为以下几个方面。

a）焊接电源的种类、极性及性能的影响。一般来说，用直流焊机比用交流焊机电弧稳定，反接比正接电弧稳定，空载电压较高的焊机较之空载电压较低的焊机电弧稳定。

b）焊条药皮的影响。药皮中含有易电离的元素，如钾、钠、钙和它们的化合物越多，电弧稳定性越好。含有难于电离的物质，如氟的化合物越多，电弧稳定性就越差。

此外，焊条药皮偏心，熔点过高和焊条保存不好，造成药皮局部脱落等都会造成电弧不稳。

c）焊接区清洁度和气流影响。焊接区若油漆、油脂、水分及污物过多时，会影响电弧的稳定性。在风较大的情况下露天作业，或在气流速度大的管道中焊接，气流能把电弧吹偏而拉长，也会降低电弧的稳定性。 d）磁偏吹的影响。在焊接时，会发生电弧不能保持在焊条轴线方向，而偏向一边，这种现象称为电弧的偏吹。

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引起电弧偏吹原因除焊条偏心，电弧周围气流影响外，在采用直流电焊接时，还会发生因焊接电流磁场所引起的磁偏吹。磁偏吹使焊工难以掌握，电弧对接缝处的集中加热，使焊缝焊偏，严重时会使电弧熄灭。

引起磁偏吹的根本原因是由于电磁周围磁场分布不均匀所致。造成磁场不均匀有两方面：一种是焊接电缆接在焊件的一侧，焊接电流只从焊件的一边流过；另一种是在靠近直流电弧的地方有较大的铁磁物体存在时，引起电弧两侧磁场分布不均匀。在焊接过程中，可采用短弧、调整焊条倾角(将焊条朝着偏吹方向倾斜)或选择恰当的接线部位等措施来克服磁偏吹。 (4)．手工电弧焊的工艺参数有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊道层数、电源种类和极性等。

a）焊条直径的选择 是根据被焊工件的厚度、接头形状、焊接位置和预热条件来确定的。焊条直径规格为：1.6mm，2.5mm，3.2mm，5.0mm、5.8mm等。

根据被焊工件的厚度，焊条直径按表2-3进行选择。 板厚/mm

焊条直径(Φ)/mm

1.6~2.0

2.0~2.5

2.5~3.2

3.4~4.0

4.0~5.0

5.0~5.8

1~2

2~2.5

2.5~4

4~6

~10

6

10

>

带坡口多层焊时，首层用Φ3．2mm焊条，其他各层用直径较大的焊条。立、仰或横焊，使用焊条直径不宜大于Φ4．0mm，以便形成较小的熔池，减少熔化金属下淌的可能性。焊接中碳钢或普通低合金钢时，焊条直径应适当比焊接低碳钢时要小一些。

b）焊接电流的选择

焊接电流的选择，主要决定于焊条的类型、焊件材质、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置以及焊接层数等。

对于同样直径的焊条焊接不同材质和厚度的工件，焊接电流亦不同。一般板越厚，焊接热量散失的越快，应取电流值的上限值；对焊接输入热要求严格控制的材质，应在保证焊接过程稳定的前提下，取下限值。对于横、立、仰焊时所用的焊接电流，应比平均的数值小10％～20％左右。焊接中碳钢或

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普通低合金钢时，其焊接电流应比焊低碳钢时小10％～20％，碱性焊条比酸性焊条小20％。而在锅炉和压力容器的实际焊接生产中，焊工应按照焊接工艺文件规定的参数施焊。

c）焊接速度

就是焊条沿焊接方向移动的速度。较大的焊接速度可以获得较高的焊接生产率，但是，焊接速度过大，会造成咬边、未焊透、气孔等缺陷；而过慢的焊接速度，又会造成熔池满溢、夹渣、未熔合等缺陷。对于不同的钢材，焊接速度还应与焊接电流和电弧电压有合适的匹配，以便有一个合适的线能量。

d）电源种类和极性的选择

电源的种类和极性主要取决于焊条的类型。直流电源的电弧燃烧稳定，焊接接头的质量容易保证；交流电源的电弧稳定性差，接头质量也较难保证。 利用不同的极性，可焊接不同要求的焊件，如采用酸性焊条焊接厚度较大的焊件时，可采用直流正接法(即焊条接负极，焊件接正极)，以获得较大的熔深，而在焊接薄板焊件时，则采用直流反接，可防止烧穿。若酸性焊条采用交流电源焊接时，其熔深介于直流正接和反接之间。

e）焊接层数的选择

多层多道焊有利于提高焊接接头的塑性和韧性，除了低碳钢对焊接层数不敏感外，其他钢种都希望采用多层多道无摆动法焊接，每层增高不得大于4mm。

5.1.4弧焊电源

(1)、对电源静特性的要求

弧焊电源在规定运行范围内稳定输出电流和输出电压间的关系，称为电源静(或外)特性。下降特性有三种：陡降(恒流)特性，适于钨极氩弧焊和等离子弧焊，在电弧电压(弧长)变化时电流几乎不变；曲线缓降特性，适于一般手弧焊和埋弧焊，电压(弧长)变化时电流也变化，但变化不大；近直线缓降特性，适于粗丝CO，焊和一般手弧焊、埋弧焊，特别适于立焊和仰焊。 平特性有两种：平或稍下降的外特性，适于等速送丝的粗丝气体保护焊；上升特性，适于等速送丝的细丝气保焊。对平特性电源，弧长变化电压变化极小而电流变化显著，加强电弧自调节作用，保持焊接规范稳定。 电源外特性曲线和电弧静特性曲线的交点才是电弧燃烧工作点。在电流、电压偏离工作点时能自动修正回复到原工作点的才是稳定工作点。

(2)、对电源动特性要求

电源对负载状态突然变化的反应能力，即焊接电源适应焊接电弧变化的特性称为电源的动特性。电弧的引燃和燃烧看起来很简单，实际上在引弧和电弧燃烧的过程中发生了许多眼睛看不出的变化。例如，焊条电弧焊时，焊条与工件相碰，焊接电源要迅速提供合适的短路电流；焊条抬起时，焊接电源要很快达到空载电压。焊接时，熔滴从焊条过渡到熔池，也频繁地发生上述的短路和重新引弧的过程。如果焊接电源输出的电流和电压不能很快地适

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应电弧焊这些过程中的变化，电弧就不能稳定燃烧甚至熄灭。

因此说，动特性好的电源，按弧长的变化能很快地提供所需要的电流与电压，使电弧从一个稳定工作点过渡到另一个稳定工作点；电源的动特性好时，引弧容易，即使弧长有变化，电弧仍能稳定燃烧，焊接飞溅小，焊缝成形好。

(3)、对电源空载电压的要求

为保证顺利引弧和电弧稳定，要求电源有较高的空载电压，一般选U空≥(1．5～2．4)U工。但为保障焊工和焊机容量设计不太大，希望U空尽量低，一般不超过100V，各种弧焊电源的空载电压要求见表3-1。

焊接电源的空载电压／V

变压器

整流器

85 80

≤

极氩弧焊

动 头

5.1.5手工弧焊设备

(1)、手弧焊机 目前，我国手弧焊用的焊机有三大类：弧焊变压器、直流弧焊发电机和弧焊整流器。其中直流弧焊发电机虽然稳弧性好，经久耐用，电网电压波动的影响小，但硅钢片和铜导线的需要量大，结构复杂，成本高，正逐渐被淘汰。而弧焊整流器的制造质量的提高正越来越被应用，并且出现了一些新型焊机，如逆变型弧电源。

(2)、手弧焊辅助设备及工具 手弧焊辅助设备和工具有焊钳、焊接电缆、面罩、敲渣锤、钢丝刷和焊条保温筒等。

(3)、焊钳 是用以夹持焊条进行焊接的工具，它应安全、轻便、耐用。常用的焊钳有300A和500A两种。

焊接技术参数 型号

额定电流／A

焊接电缆孔径／

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≤

交流70~90

工 直流65~80

交流

70~100

直流

65~100

O

2

弧焊

发头 电机

焊

90

适用焊接直径／MM

重量／Kg

外形尺／MM

MM 250×80×40 290×100×45

G352

G582

0 0

30

4

50

8

1

5

1

8

2~

5

4~

7

0.

0.

(4)、焊接电缆 应用多股细铜线电缆，一般可选用YHH型电焊橡皮套电缆或YHHR型电焊橡皮套特软电缆。电缆断面可根据焊机额定焊接电流参数表3-5选择。焊接电缆长度一般不宜超过20～30m。

表2-3额定电流与相应的铜芯览最大断面积 额定电流／A

电缆断面积／MM2

(5)、面罩 是为了防止焊接时的飞溅、弧光及其他辐射对焊工面部及颈部损伤的一种遮蔽工具，有手持式和头盔式两种。

(6)、焊条

焊条按其用途分为碳钢焊条(GB5117—95)、低合金钢焊条(GB5118—95)、不锈钢焊条(GB983—95)、堆焊焊条(GB984—85)、铸铁焊条(GB10044—88)、铜及铜合金焊条(GB9460—88)、铝及铝合金焊条(GB3669—83)等。在各类焊条中根据主要性能或化学成分的不同，再分成若干型号，其具体的编号和分类可参阅有关国家标准。

习惯上按焊条药皮的化学成分不同又可分为酸性氧化物焊条和碱性氧化物焊条两大类。

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(7)、酸性氧化物焊条 一般称为酸性焊条，其药皮中主要含有TiO2、FeO和SiO2等酸性氧化物，所以焊条药皮的氧化性较强。酸性焊条的主要特点是工艺性能良好，成形美观，对油、锈和水分的敏感性不大，抗气孔能力强。

(8)、碱性氧化物焊条 一般称为碱性焊条，其药皮中主要含有CaCO3、CaF2、MnO2和MgCO3等碱性氧化物，并含有较多的铁合金作为脱氧剂和渗合金剂，使焊条具有足够的脱氧能力。碱性焊条主要特点是焊缝金属的抗裂性良好，力学性能特别是冲击韧性较高。由于焊缝金属扩散氢含量低，亦称之为低氢型焊条。但碱性焊条主要缺点是工艺性能差，易吸潮，对油、锈、水分等脏物敏感性强，脱渣性极差等。

组成各种型号药皮的酸性氧化物和碱性氧化物在焊接时汇同合金元素蒸发氧化，变成各种有毒物质，呈气溶胶状态逸出，有碍人的身体健康，尤其是碱性焊条比酸性焊条危害性大。

焊条的选用应根据钢材的类别、化学成分及力学性能，结构的工作条件(载荷、温度、介质)和结构的刚度特点等进行综合考虑，必要时，需要进行焊接试验来确定焊条型号和牌号。

(9)、碳钢焊条的选用

一般按焊缝与母材等强的原则选用，但在焊缝冷却速度大(如薄板施焊、单层焊)时，往往也选用强度比母材低一级的焊条。而厚板的多层焊及焊后需进行正火处理的情况，为防止焊缝强度低于母材，可选用强度高一级的焊条。不同强度级别的母材施焊，应选用强度级别较低的钢的焊条。

(10)、低合金钢焊条的选用

对强度级别较低的钢材，其选用原则与低碳钢焊条相同，基本上是等强原则。对于强度级别较高的钢材，特别是高强度钢，选用焊条时，应侧重考虑焊缝的塑性；对于铬钼钢，则着眼于接头的高温性能；对于镍钢，则重点考虑焊缝的低温韧性。低合金异种钢焊接时，则应该依照强度级别较低钢种选用焊条，而施焊工艺则依照强度级别较高钢种的工艺，同时还应注意其他因素。

(11)、不锈钢焊条的选用

主要依据熔敷金属化学成分和母材相同或相近的原则，以满足焊缝的耐腐蚀性能。对于Cr5Mo、Cr9Mo、Cr13、Cr27类钢，为简化工艺，往往选用铬镍奥氏体不锈钢焊条来施焊。

5.2.1 CO2气体保护焊原理

二氧化碳气体保护电弧焊（简称CO2焊）的保护气体是二氧化碳（有时采用CO2＋O2的混合气体）。由于二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的刘质量焊接接头。

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因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。

5.2.2 CO2气保焊设备

CO2电弧焊时，由于熔池表面没有熔渣盖覆，CO2气流又有较强的冷却作用，因而熔池金属凝固比较快，但其中气体来不及逸出时，就容易在焊缝中产生气孔。可能产生的气孔主要有3种：一氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。

(1)、一氧化碳气孔产生CO气孔的原因

主要是熔池中的FeO和C发生如下的还原反应： FeO+C==Fe+CO，该反应在熔池处于结晶温度时，进行得比较剧烈，由于这时熔池已开始凝固，CO气体不易逸出，于是在焊缝中形成CO气孔。

如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中的含碳量，就可以抑制上述的还原反应，有效地防止CO气孔的产生。所以CO2电弧焊中，只要焊丝选择适当，产生CO气孔的可能性是很小的。

(2)、氢气孔

如果熔池在高温时溶入了大量氢气，在结晶过程中又不能充分排出，则留在焊缝金属中形成气孔。

电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油污及铁锈，以及CO2气体中所含的水分。油污为碳氢化合物，铁锈中含有结晶水，它们在电弧高温下都能分解出氢气。减少熔池中氢的溶解量，不仅可防止氢气孔，而且可提高焊缝金属的塑性。所以，一方面焊前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈，另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。

另外，氢是以离子形态溶解于熔池的。直流反极性时，熔池为负极，它发射大量电子，使熔池表面的氢离子又复合为原子，因而减少了进入熔池的氢离子的数量。所以直流反极性时，焊缝中含氢量为正极性时的1/3～1/5，产生氢气孔的倾向也比正极性时小。 (3)、氮气孔

氮气的来源：一是空气侵入焊接区；二是CO2气体不纯。试验表明：在短路过渡时CO2气体中加入φ（N2）=3%的氮气，射流过渡时CO2气体中加入φ（N2）=4%的氮气，仍不会产生氮气孔。而正常气体中含氮气很少，φ（N2）≤1%。由上述可推断，由于CO2气体不纯引起氮气孔的可能性不大，焊缝中产生氮气孔的主要原因是保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。

造成保护气层失效的因素有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大，以及焊接场地有侧向风等。

因此，适当增加CO2保护气体流量，保证气路畅通和气层的稳定、可靠，是防止焊缝中氮气孔的关键。

另外，工艺因素对气孔的产生也有影响。电弧电压越高，空气侵入的可能性越大，就越可能产生气孔。焊接速度主要影响熔池的结晶速度。焊接速度慢，熔池结晶也慢，气体容易逸出；焊接速度快，熔池结晶快，则气体不易排出，易产生气孔。

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5.2.3 CO2气保焊工艺

CO2气保焊工艺的应用情况，大体上经历了三个阶段：

(1) 、70年代，CO2气保焊在大型回转式预热器生产中的首次应用初见成效，为CO2焊的推广应用奠定了基础。

(2)、80年代，随着30万、60万锅炉的开发研制，CO2焊工艺的应用不断扩大，形式多样，特别是膜式壁产品结构改型，引进光管和扁钢CO2焊接新技术—MPM MAG焊，为公司膜式壁产品上水平与国际接轨发挥了作用。 (3)、90年代，我公司在市场经济形势下，CO2焊工艺开始在锅炉和压力容器产品中大面积应用，近年来，随着产品结构变化和新材料的增多，药芯焊丝气体保护焊工艺的特殊应用逐渐增加，特别是对于厚壁结构的焊接大有发展前途。

随着现代焊接技术的不断进步和自动化程度的不断提高，气体保护焊工艺的应用已成为各锅炉压力容器制造厂所关心的问题。采用气体保护焊技术不但可以保证焊接质量，而且可以有效的防止焊接变形，因而受到了电站锅炉制造厂的普遍欢迎。药芯焊丝气体保护焊由于气渣联合保护，除了保持了实心焊丝气体保护焊的电流密度大、熔敷效率高的特点之外，其焊缝盛开美观，合金元素烧损少并能通过药芯过渡合金元素，目前已成为不锈钢堆焊和部分结构件焊接中不可替代的加工手段。

近年来，应用于特定条件下的焊接机器人、机械手被愈来愈多的用户所接受，气体保护焊技术的应用是其成功的重要前提之一。

5.3埋弧自动焊

埋弧自动焊是在1940年发明的一种新的焊接方法，它和前面的手工焊相同的地方是它还是采用渣保护，但是这个渣不是焊条的药皮，是专门熔炼出来的焊药。这个焊药系统由一个漏斗装的焊药通过一个管道输送到要焊接的前面。第二个不同是不采用焊条，采用焊丝，因为焊丝可以连续送给；焊条，我们烧完一根焊条总得有一个焊条头就给扔了，而且操作得停下来，换焊条然后

再焊。改成焊丝以后，用送焊丝的装置和焊丝盘，连续地送给焊丝，

这种焊接方法是连续送进的焊丝，在可熔化的颗粒状的焊剂覆盖下引燃电弧，使焊丝、母材和焊剂的一部分熔化和蒸发构成一个空腔，电弧是在空腔里面稳定燃烧，所以把它称之为埋弧自动焊。电弧是埋在空腔里边的，这种方法，第一个优点是完全实现了自动化；第二个优点，它是在埋弧底下进行焊接，所以它的热交换和保护性能比较强，焊接出来的质量比较高；第三个优点，由于埋弧自动焊中电弧埋在焊药底下，所以它可以采用大电流，焊接效率比较高，最近我们国家正在进行的西气东输管道工程，管道是一种高

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强钢，这种管道在工厂里边先预制成一段，然后再拿到工地上，在野外焊接，这种管道在工厂制作的焊接的工艺就是采用埋弧焊，现在埋弧焊已经发展成为，有双丝埋弧焊，还有多丝埋弧焊，效率更进一步提高。

5.4激光焊

激光焊也是最近这些年发展起来的一种高能量的焊接方法，它是用激光来加热，所以它可以穿透透明介质，能够焊到透明介质容器的里边去，这是其他焊接方法难以做到的，这种方法也被利用到医学里边，比方

讲我们有些患者视网膜脱落，视网膜是在眼球的后面，视网膜脱落以后眼睛就会失明，现在就用激光的办法，透过眼球焊到眼球后面，把这个视网膜和眼球焊起来，这个已经是很成功的手术了。第二个它的优点是不需要真空保护。因此，现在得到了非常广泛的应用。

5.5机器人焊

机器人激光切割、机器人激光焊接和机器人激光雕刻，这就是激光光刻，这是集成电路片上面刻它的厂名和它的型号，采用激光光刻，可以防伪。激光还可以做艺术加工，激光在切割铜，激光在焊首饰，是手工操作的，所以可能技术要求很高，上边是激光光源，这是银焊丝，是把金刚石焊到首饰上面去。

5.6爆炸焊

爆炸焊利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件迅速碰撞而实现焊接的方法，爆炸焊接时,通常把炸药直接敷在覆板表面,或在炸药与覆板之间垫以塑料、橡皮作为缓冲层。覆板与基板之间一般留有平行间隙或带角度的间隙，在基板下垫以厚砧座。炸药引爆后的冲击波压力高达几百万兆帕，使覆板撞向基板，两板接触面产生塑性流动和高速射流，结合面的氧化膜在高速射流作用下喷射出来，同时使工件连接在一起。爆炸焊分点焊、线焊和面焊。接头有板和板、管和管、管和管板等形式。

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6.焊接行业的发展现状及目前存在的问题

6.1焊接行业的基本情况

我国焊接行业经过40多年的发展壮大，目前已形成一批有一定规模的企业，可以基本满足国民经济的需求。随着我国改革开放和企业与产品结构改革的不断深化，原有的1500家电焊机专业和兼业制造厂、辅机具制造厂中， 停产、半停产、转产以及资产重组的约占50%；一批电焊机制造的新兴企业“异军突起”，部分合资和民营企业的业绩尤为突出。目前，电焊机行业各类企业的总数仍保持在900家左右，其中：原机械部定点企业38家，设有焊接设备专业的大专院校35个，与焊接设备有关的各部委和地方所属设计研究院（所）30余个，以及设有焊接专业的中等专业学校10余个。 6.2焊接行业的发展现状及目前存在的问题 6.2.1企业状况

从对有代表性的近百家企业长期调查情况看，电焊机行业总体经济运行良好，生产、销售和经济效益呈逐年上升趋势。

改革开放以来，我国电焊机产业从原先的计划经济体制，改变成现在的适应市场经济的体制，电焊机的生产从过去主要由国营企业唱主角，转变到如今以合资企业、股份制企业和民营企业为主体。国有企业原有机械部定点电焊机生产厂家38个，已有一半企业处于破产、倒闭停产状态，有些企业成功转制，如南通三九焊接设备有限公司、无锡威华电焊机有限公司、北京电焊机厂、北京东升电焊机厂；合资企业凭借良好的品牌、成熟的技术和先进的管理、经营理念和雄厚的资金等优势，在行业中占有相当大的市场份额，并呈逐年上升趋势，以三大合资企业（唐山松下产业机器有限公司、牡丹江欧地希焊接机有限公司、顺德三社电机有限公司）为例，2001年工业总产值4.2亿元，销售收入3.9亿元，分别占92家企业工业总产值和销售收入的24.3%和25.2%；民营企业和股份制企业成立时间短、经营机制灵活，发展速度很快，有些成为知名度较高的企业，产值上亿元，但民营企业中良莠不齐现象明显。

6.2.2产品和产量情况

目前电焊机有22个大类45个系列，500多个品种，1000多个规格。从1999-2001年调查情况看，电焊机产量逐年有较大增幅。1999年总产量约15万台， 2000年约18万台，增长21%，2001年比2000年增长67%，2001年达到30万台，其中交流弧焊机约19万台，直流弧焊机约4.6万台，自动、半自动（包括MIG、MAG、TIG、CO2和埋弧焊机）约4.7万台，电阻焊机约8.6千台、特种焊机及专用、成套设备约1万台。 6.2.3进出口和市场销售情况

进口焊接设备主要品种是中高档的自动和半自动电弧焊机、电阻焊机、特种焊机和专用成套设备，近几年来，我国进口焊接设备有增无减。2001年进口焊接设备总额2.43亿美元，约占国内40%的市场份额。

近年来我国焊接设备出口创汇有较大增幅，部分产品有一定竞争力，主要出口到美国、日本、香港、泰国、韩国、越南、澳大利亚、马来西亚菲律宾、叙利亚等国家，2001年我国出口各类电焊机48699台。从出口焊机构成比情况看，高效节能的逆变式弧焊机、自动、半自动气体保护焊机出口量逐年增长，而交流焊机的出口创汇额也稳中有升。

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国家实施西部大开发政策及加入WTO以后，企业加强产品结构调整、积极参与市场竞争，使电焊机市场销售有如下特点：⑴随着技术成熟和产品质量提高，一些性能优异、高效节能的焊接设备所占市场份额有很大提高，如MIG/MAG焊机、逆变焊机；⑵多种技术组合的多用途、多功能、智能化的专用设备、大型成套设备和生产线越来越受到用户欢迎，市场需求也日益扩大，由此产生一批专用焊机、特种焊机、大型辅机具及焊接生产线的生产厂家；⑶由于竞争激烈，大打价格战，使企业千方百计降低成本，缩小利润空间。 6.3存在问题

焊机品牌高度分散、集中度低。全国品牌900多个，但市场上有一定知名度的全国性品牌不多；企业产品研发能力低。目前在研发能力和投入上占优势的是既有品牌优势，又有市场份额的合资企业，其次是原来行业内的定点企业，大部分民营企业几乎没有研发能力；质保体系和质检手段落后，无法真正保障产品质量。目前全国900家左右企业，已取得质量体系认证的只有40多家，有些企业还停留在手工作坊和组装加工阶段或停留在简单的指数检测阶段，所以2000年国内产品抽查结果，产品综合评定合格率只有74.2%；企业间缺少沟通，缺少战略联盟，缺乏学习和创新。电焊机市场空间不大却厂家众多，不同企业有不同运作方式和思路，因为自身资源有限而缺乏发展能力，如何做到各有分工，又资源共享，如何不断学习，体制创新、管理创新、技术创新，以及形成战略联盟来提高企业抗风险能力和全球化竞争能力，是今后发展的需要；市场竞争手段单一，市场秩序混乱。一是市场上无更多的强势品牌，无品牌竞争；二是各厂家未与商家建立稳定的合作关系，无通路之争；三是市场上流通的大多数属于通用产品，技术含量低，产品差异程度低，无产品差异化的市场运作和技术之争；价格成为单一竞争手段，低价格市场运应该是企业形成规模化生产后形成成本优势且能保证产品质量，而大多数企业无品牌优势、无较高的市场占有率、无规模化生产，成本居高不下，只能偷工减料，所以出现以次充好，不同品牌同一价格竞争现象。电焊行业存在的问题，使行业不能饱尝宏观经济增长带来的好处，经济过热或过冷时期更加大风险的存在。

6．4新老技术介绍

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。经对各种铝镁合金的焊接试验表明：在焊接2~8mm的板材时，可以使用熔入和锁孔式焊接技术。 使用电极极性可变的锁孔技术进行等离子弧焊，可用来焊圆周焊缝，如AlMg3管道、法兰盘以及GK－AlSi7Mg冷铸合金制造的形状各异的零件，能够进行8mm壁厚材料的无坡口对焊连接。使用新开发的特殊气体控制系统可以无缺陷地完成圆周焊缝的收尾焊接。由于只在铸件一侧才会产生气孔，因此要确定铸件熔化金属的原子氢含量。如果铸件熔化金属中的氢含量低于0.3mL／100g，焊缝产生的气孔就很少。采用此方法要修复的焊缝总长度可达39m，占整个焊缝长度的27.2％。

在研究开发最现代化的电源和控制技术条件下，采用等离子弧焊技术是一种质量最佳、经济有效、重复性好的连接工艺。另外，通过调节电流，确保厚板等离子弧对接接头焊接时产生锁孔的传感器系统、导电的熔池支撑与被焊板材绝缘，并通过带电的车架在等离子弧穿透时测量电流，并随之移

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动。 这种新的工艺与TIG焊接相比具有如下特点：

（1）采用等离子弧焊时的特定工艺优点，不仅主要表现在微型等离子弧焊的板材厚度范围方面，而且涉及使用锁孔技术。 应用范围包括：表面堆焊、喷涂和焊接。通过可调频率使用低脉冲焊接电流，等离子弧焊可以更好的方式控制电弧能量的大小，能够通过现代控制系统可靠地同步监测各种设定值的执行情况。晶体管的焊接电源，如AUTOTIG系列，可以精确地按照技术规格的规定运行。

（2）用粉末等离子弧焊焊接薄板和管道时，具有焊接速度快、热输入小和变形小等优点。

（3）等离子弧焊接时，锁孔技术的优点还清楚地表现在板厚达10mm的材料焊接方面。在应用技术中，粉末等离子弧焊接具有稳固的市场地位。这种新的工艺也将会在机器人上得到应用。

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7.焊接技术的与未来

7.1未来的市场需求

根据国家统计局发布的《2003年国民经济和社会发展统计公报》，我国2003年钢产量为2.2亿吨，比上年增长21%。按照我国焊接用钢量为40%的比率计算，焊接结构的钢材量接近9000万吨。

而在工业发达国家，焊接用钢量基本达到其钢材总量的60%-70%。根据我国2020年国民经济发展的总体目标要求以及我国焊接行业的发展趋势预测，我国可能在今后5至10年时间内达到60%的水平。届时我国钢产量将介于2.5至3亿吨之间。这意味着焊接量将增加一倍，这就形成了对焊接生产效率和劳动力的可观需求。考虑到我国焊接生产效率增长的实际空间，生产率和劳动力之间的联动关系等方面因素，未来我国焊接劳动力的需求可能在百万数量级以上。因此，焊接行业将在今后5至10年继续保持增长的势态。

在进入21世纪的前夕，美国焊接学会（AWS）曾组织权威专家讨论、制定了美国今后20年焊接工业的发展战略。其分析报告对焊接未来做了如下预测：在2020年，焊接仍将是金属和其他工程材料连接的优选方法。美国工业界将依靠其在连接技术、产品设计、制造能力和全球竞争力方面的领先优势，成为这些性价比高、性能优越产品的世界主导。

由此不难看出：焊接在未来的工业经济中不仅具有广阔的应用空间，而且还将对产品质量、企业的制造能力及其竞争力产生更大的影响。 在加入WTO后，作为全球最大的发展中国家和经济活力最强的国家，我国焊接工业的发展充满了机遇和挑战。如何有效地把握机会，迎接挑战，保证今后可持续的健康发展，是我国焊接行业面临的重要课题。

7.2我国焊接产业的发展趋势

未来我国焊接产业的发展趋势可以概括为一句话，即“发展高效、自动化、智能型、节能、环保型的焊接，并适应21世纪新型工程材料发展的趋势的焊接工艺、设备和耗材。“

目前我国的焊接自动化率只有20％左右，国家从上个世纪末开始逐渐在各个行业推广气体保护焊，取代手工电弧焊，现已初见成效。可以预计在21世纪的前10年，我国的焊接技术仍然是在传统的框架内继续增长与改进，智能型焊接也会在特定领域适当发展。

可喜的是我国很多部门和单位已经意识到这些问题，造船系统已经率先提出，到2005年船厂的焊接高效率要达到80％以上，其中二氧化碳焊接应用率达到55％，焊接机械化率、自动化率要达到70％左右。

焊接一直是高污染的行业之一，改善焊工的工作条件，减少烟尘已经成为焊接工作者所面临的重要问题。随着科学的发展，低成本激光发生器的出现，必然会使激光焊等高效、高质量的洁净焊接技术日益普及，和电子束焊、等离子焊等高能束焊接一起进入普普通通的加工制造企业中。 7.3焊接产业如何抓住机遇，应对挑战

近10年来，国外焊接巨头纷纷在国内设厂，并加大在中国投资的力度，对国内的焊接民族产业造成很大的冲击，比如唐山松下就已经占有了中国气

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保护焊机将近一半的市场份额，许多内资企业由于体制、技术和资金等原因纷纷走入困境。国内焊接行业为了生存和壮大，必须抓紧时机，优化资源配置，调整产业结构，通过资产重组构筑一两个具有很强核心竞争力，集焊材、焊机和焊接工程于一体，产品分类齐全，实力雄厚的民族焊接产业旗舰，只有这样，才能保证我国焊接产业整体进入国际市场。

我国在创新性研究方面做得还相差很远，较多的是跟踪性研究。中国的焊接产业要想实现可持续发展，就必须加强有关工艺理论和技术的研究，尤其是创新性研究，发展有中国自主知识产权的产品，提高企业的核心竞争力。

目前国产产品的品质已经接近国际先进水平，但在细节上仍然有差距，尤其是高端市场，基本是进口产品的天下，国产产品只能在低端市场与进口产品竞争。大部分的特种产品国内基本上不能批量生产或在品质上相差很远。今年西气东输选用的美国的自保护药芯焊丝每公斤的售价达到60元左右，已经接近气保护不锈钢药芯焊丝的售价，其根源在于国内没有相应的产品与之竞争。因此，国内企业必须进一步提高产品品质，完善产品系列，才能更有效的提高企业核心竞争力，打入国际市场。

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8.结语

专家预计至2020年，焊接仍将是金属和其他工程材料连接的优选方法。 因此，保证焊接产品质量的稳定性和提高劳动生产率已成为焊接生产发展亟待解决的问题。使得实现对焊接过程的自动控制、焊接工艺制造的自动化的需求越来越迫切。另外，计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。从焊接技术发展来看，焊接自动化、机器人化以及智能化已成为趋势。

由此不难看出：焊接在未来的工业经济中不仅具有广阔的应用空间，而且还将对产品质量、企业的制造能力及其竞争力产生更大的影响。 现在的发展是日新月异的，随时会要求我们达到新的高度，我们只有努力学习补充自己，才能跟上高科技的时代步伐，才能充满信心的迎接新的挑战。作一位合格的员工。

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9．致谢

从论文的选题到收集材料，从动手写稿到反复修改，其间受到很多人的帮助，以下的言语就是发自肺腑的的谢意与感想：

我要感谢，非常感谢我的指导老师陆老师。她为人随和热情，治学严谨细心，在论文的写作和措辞方面总是会以专业标准严格要求，从选题、定题开始，一直到最后论文的反复修改，陆老师始终认真负责地给予我深刻细致的指导，给我留下了深刻的映像。正是陆老师的无私帮助与热忱鼓励，我的毕业论文才能够得以顺利完成，谢谢陆老师。

我要感谢，非常感想我的同学。他们提供了良好的学习氛围，并在需要时伸出援助之手，提供了宝贵的意见供我参考，开阔了我的思路。通过讨论，使我的论文更加完善，谢谢同学们。

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10.参考文献

[1]《焊接工程师手册》陈祝年编著，机械工业出版社，2002 [2]《焊接手册第三卷材料的焊接》（第2版）中国机械机械工程学会

焊接学会编，机械工业出版社，2001 [3]《电弧焊》周玉生主编，机械工业出版社，1994

[4]《现代焊接技术手册》曾乐主编，上海科学技术出版社，1993 [5]《焊接工艺人员手册》俞尚知主编，上海科学技术出版社，1991 [6]焊接发展史(一)--《焊接技术》2006年05期 [7] 焊接历史：俞尚知主编，上海科学技术出版社，1991 [8] 接方法与设备：雷世明主编，机械工业出版社，1999

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10.参考文献

[1]《焊接工程师手册》陈祝年编著，机械工业出版社，2002 [2]《焊接手册第三卷材料的焊接》（第2版）中国机械机械工程学会

焊接学会编，机械工业出版社，2001 [3]《电弧焊》周玉生主编，机械工业出版社，1994

[4]《现代焊接技术手册》曾乐主编，上海科学技术出版社，1993 [5]《焊接工艺人员手册》俞尚知主编，上海科学技术出版社，1991 [6]焊接发展史(一)--《焊接技术》2006年05期 [7] 焊接历史：俞尚知主编，上海科学技术出版社，1991 [8] 接方法与设备：雷世明主编，机械工业出版社，1999

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5jop.html