淺談現(xiàn)代焊接技術(shù)

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1、淺談現(xiàn)代焊接技術(shù)摘要：本文作者結(jié)合多年工作和理論研究實(shí)際，主要就現(xiàn)代焊接技術(shù)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單論述，僅供同行參考研究。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代；焊接；技術(shù)0前言焊接技術(shù)和英它制造技術(shù)一樣，對(duì)于我國(guó)工業(yè)和國(guó)防建設(shè)的影響是巨大的。焊接的分類有多種，各種焊接技術(shù)使用的能源和方式方法都不同，因此其每一種焊接技術(shù)的過(guò)程是千差萬(wàn)別的。為了發(fā)現(xiàn)焊接構(gòu)件和焊縫中的焊接缺陷、避免或減少焊接缺陷的產(chǎn)生、保證焊接結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品質(zhì)量及裝備安全，應(yīng)進(jìn)行焊接檢驗(yàn)，它是按照規(guī)范條例來(lái)控制焊接質(zhì)量的關(guān)鍵手段。近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，制造業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)。例如：2013年我國(guó)的遼寧號(hào)航空母艦正式列裝

2、海軍了，其中新華網(wǎng)的一則報(bào)道引人深思「'監(jiān)造航母過(guò)程中，有數(shù)千公里的焊縫需要檢驗(yàn)。遇到狹小艙室和管路通道，軍代表們需要鉆進(jìn)去爬行檢驗(yàn)探傷，確保不留任何安全質(zhì)量隱患”。這充分說(shuō)明焊接技術(shù)和其它制造技術(shù)一樣，對(duì)于我國(guó)工業(yè)和國(guó)防建設(shè)的影響是巨大的。現(xiàn)實(shí)要求我們認(rèn)真學(xué)習(xí)、掌握先進(jìn)的焊接技術(shù)，同時(shí)也要不斷探索新的焊接方法、創(chuàng)新技術(shù)，更好地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。1激光焊接的最新進(jìn)展1.1新型激光器(1)直流板條式(DCSlab)C02激光器、(2)二極管泵浦的YAG激光器、（3）CO激光器、（4）半導(dǎo)體激光器、（5）準(zhǔn)分子激光器。1.2激光器功率的大型化、脈沖方式以

3、及高質(zhì)量的光束模式以美國(guó)PRC公司為例，幾年前，用于切割的C02激光器功率主要是1500-2000W,而近期的主導(dǎo)產(chǎn)品是4000-6000W,6000W可切割的不銹鋼厚度、碳鋼厚度分別為35nrni和40mm.1.3設(shè)備的智能化及加工的柔性化尤其是對(duì)YAG激光，由于可用光纖傳輸，給加工帶來(lái)了極大的方便。其主要特點(diǎn)是：①一機(jī)多用。②采用一臺(tái)激光機(jī)可進(jìn)行多工位（可達(dá)6個(gè)）加工。③光纖長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)60m.④開放式的控制接口。⑤具有遠(yuǎn)距離診斷功能。1.4束流的復(fù)合最主要的是激光-電弧復(fù)合。深熔焊接時(shí)，熔池上方產(chǎn)生等離子體，復(fù)合加工時(shí)，激光產(chǎn)生的等離子體有利

4、于電弧的穩(wěn)定；復(fù)合加工可提高加工效率；可提高焊接性差的材料諸如鋁合金、雙相鋼等的焊接性；可增加焊接的穩(wěn)定性和可靠性；通常，激光加絲焊是很敏感的，通過(guò)與電弧的復(fù)合，則變的容易而可靠。激光-電弧復(fù)合主要是激光與TIG、Plasma以及GMA.通過(guò)激光與電弧的相互影響，可克服每一種方法自身的不足，進(jìn)而產(chǎn)生良好的復(fù)合效應(yīng)。從能量觀點(diǎn)看，激光電弧復(fù)合對(duì)焊接效率的提高十分顯著。這主要基于兩種效應(yīng)，一是較高的能量密度導(dǎo)致了較高的焊接速度；二是兩熱源相互作用的疊加效應(yīng)。GMA、激光加絲和激光電弧復(fù)合三種方法焊接時(shí)線能量、焊縫斷面以及能量利用率的比較。Laser-T

5、IGHybrid可顯著增加焊速，約為TIG焊接時(shí)的2倍；鉤極燒損也大大減小，壽命增加；坡口夾角亦減小焊縫面積與激光焊時(shí)相近。阿亨大學(xué)弗朗和費(fèi)激光技術(shù)學(xué)院研制了一種激光雙弧復(fù)合焊接，與激光單弧復(fù)合焊相比，焊接速度可增加約1/3,線能量減小25%。英國(guó)Conventry大學(xué)現(xiàn)代連接中心亦有Laser-plasma復(fù)合焊接的報(bào)導(dǎo)。其優(yōu)點(diǎn)是：提高焊接速度和熔深；由于電弧加熱，金屬溫度升高，降低了金屬對(duì)激光的反射率，增加了對(duì)光能的吸收。在小功率C02激光試驗(yàn)基礎(chǔ)上，還要在12000WC02激光以及光纖傳輸?shù)?kWYAG激光器上進(jìn)行，并為機(jī)器人進(jìn)行PALW打基

6、礎(chǔ)。1?5鋁合金的激光焊接鋁合金由于比強(qiáng)度高、抗腐蝕性好而得以廣泛應(yīng)用。C02激光焊接鋁合金的困難主要在于高的反射率以及導(dǎo)熱性好，難以達(dá)到蒸發(fā)溫度、難于誘導(dǎo)小孔的形成（尤其是對(duì)Mg含量比較小時(shí)）以及容易產(chǎn)生氣孔。提高吸收率的措施除了表面化學(xué)改性（如陽(yáng)極氧化）、表面鍍層、表面涂層等外，也有用激光-TIG、激光-MIG的報(bào)道,其中MIG-DCelectrodeposition方法由于表面的清理作用強(qiáng)和加絲的合金化作用效果為好。2我國(guó)高能束流焊接現(xiàn)狀國(guó)外電子束焊接發(fā)展可歸結(jié)為：超高能密度裝置研制、設(shè)備智能化柔性化、電子束流特性診斷、束流與物質(zhì)作用機(jī)制研究

7、以及非真空電子束焊設(shè)備及工藝的研究等。在國(guó)內(nèi)，高能束流焊接越來(lái)越引起更多相關(guān)人士諸如焊接、物理、激光、材料、機(jī)床、計(jì)算機(jī)等工作者的關(guān)注。國(guó)內(nèi)在設(shè)備水平上，與國(guó)外有一定差距，但在工藝研究上，水平則較為接近，甚至在某些方面還有自己的特色。2.1激光焊接在設(shè)備生產(chǎn)與研究上，主要生產(chǎn)千瓦級(jí)的C02激光設(shè)備和1千瓦以下的固體YAG激光設(shè)備。國(guó)內(nèi)對(duì)激光焊接研究主要集中在激光焊接等離子體形成機(jī)理、特性分析、檢測(cè)、控制、深熔激光焊接模擬、激光-電弧復(fù)合熱源的應(yīng)用、激光堆焊等。清華大學(xué)從聲和電的角度，分析了熔透狀態(tài)的聲信號(hào)，提出了激光焊接等離子體的等效電路及電特性數(shù)

8、學(xué)模型；在抑制等離子體的負(fù)血效應(yīng)方血，清華大學(xué)張旭東、陳武柱等提出了側(cè)吸法；國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心的肖榮詩(shī)、左鐵釧提出了雙