现代焊接技术发展的现状与展望

发表时间:2021/5/14   来源:《科学与技术》2021年第29卷第4期   作者:肖培青 赵洋
[导读] 随着我国科学技术的快速发展,焊接技术也实现了创新和优化
        肖培青 赵洋
        中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266000
        摘要:随着我国科学技术的快速发展,焊接技术也实现了创新和优化,实现了从传统的焊接技术向激光、电子束焊接等先进技术的转变。从我国工业制造业的发展现状来看,焊接技术主要被应用到材料的连接中,在很多行业中的作用都是不可替代的,像建筑行业、汽车、机械以及医疗等领域若脱离焊接技术将无法运转。随着异种材料的非金属材料连接技术的出现,使得现代焊接技术的发展前景更加光明、发展空间更加广阔。对于国家发展来讲,焊接技术水平是衡量国家重工业经济发展水平的重要标志,直接影响着相关产品的质量和使用性能。因此,对现代焊接技术的发展现状及前景进行研究是十分必要的。
关键词:现代焊接技术;发展现状;发展前景
引言
        当前,焊接工艺被广泛应用在各个工业领域当中,其中牵扯到的焊接材料已经不是简单的钢焊接,而是朝着更加多样的方向发展。在发展过程中,人们逐渐发现现代焊接技术的发展趋势较为迅猛,而且可以在多个领域中得以应用,使得工业经济效益逐渐增加。焊接技术通过物理原理和化学方法的加热以及加压,使技术材料相结合的一种加工工艺。焊接技术发展到现在,大到航空,小到机械制造、建筑工程等,都离不开焊接技术。焊接技术的出现是人类文明进步的象征,虽然其起步时间比较晚,但是其发展速度很快,对促进我国国民经济的发展有着不可替代的作用和意义。
1焊接技术的定义
        焊接是指采用加热、加压或两者并用的方法,借助一定填充材料使焊接连接在一起的工艺方法。焊接技术最本质的特点就是使焊件结合,将原本分开的物体永久的连接在一起。与铆接相比,焊接可以节省金属材料,降低结构质量;与铸造相比,焊接不需要木模、砂型、熔炼以及浇筑,并且具有工序简单、生产周期短的特点。
2焊接技术的发展概况
随着科学的发展,焊接技术广泛应用于各个行业,例如常见的气体保护焊缝和自动焊缝,以及特殊的焊接技术均发挥着一定作用,特别是在能效方面。焊缝实际上是两种不同特性材料的组合,两种不同材料之间分子组成的影响是影响焊缝的主要因素。仅当焊接金属可以在液体或固体状态下组合时,焊接才适用。但是,如果熔化的金属只能以液体方式溶解,并且在固定状态下受到影响,则金属材料会影响焊接后的性能。如果要焊接的两种金属在固体或液体条件下不能混合,则这两种金属不能产生有效的焊接。因此,在应用焊接技术时,应选择一种科学合理的方法来过滤可相互融合的金属。此外,焊缝的创建不仅影响要焊接的金属材料,还影响金属材料的物理性能。特别是当金属材料的导热系数降低时,焊缝可能会导致变形。金属材料的动态性能也可能导致变形。如果材料受热且热膨胀显而易见,焊缝变形的可能性也会增加。当焊缝处于高温状态时,金属材料的极限也会发生变化,从而随着温度的升高而改变焊缝变形。材料的屈服强度随温度的升高而增大,焊缝的变形也随之增大。在这种情况下,焊接材料会变形,并可能导致断裂。
3现代焊接技术的分类
        第一,等离子弧焊接技术。等离子弧是一种受约束的非自由弧,同时也是较高能量密度的电弧热源。等离子弧焊接技术具有焊件加热集中、熔透性强、生产效率低、稳定好的特点。其次,利用等离子弧焊接技术进行焊接,焊件的变形量小,同时也可焊超薄件。目前,等离子弧焊接技术主要应用于工业生产、航空航天、尖端工业等领域。第二,真空电子束焊接技术。

真空电子束焊接技术一种高能密度焊接方法,利用空间定向高速运动的电子束撞击工件使部分动能转化为热能,熔化被焊工件形成焊缝。真空电子束焊接技术在焊接时能量密度较大、加热集中、热效率较高、适用性强的特点,十分适用于焊活泼金属。其次,真空电子束焊接技术在焊接工件时可以实现宽度小、深度大的焊缝焊接。真空电子束焊接技术的应用范围十分广泛,主要以航空航天、核工业等领域为主。第三,激光焊接技术。激光焊接技术是通过将聚焦的激光束作为能源轰击焊件接缝时产生的热能实现焊接。激光焊接技术具有热量输入小、焊缝强度高、焊缝定位精度高,焊接稳定性好的特点。激光焊接技术可以用于很多金属的焊接,特别是可以用于一些难焊接的金属或者是异种金属的焊接。
4焊接技术的未来发展
4.1提高焊接的工作效率
对于现代焊接技术来说,今后生产力还会进一步提高。首先,可以通过提高焊接过程中的温度、改善制造工艺中的工作环境以及满足工作流程的基本要求来提高焊接速度。此外,还可以调整弧焊中的焊条,例如通过开发具有各种参数的钎焊、中性焊接棒等,从而在对接焊缝中形成极性焊接、多极焊接等。
4.2节能技术
为了追求节能环保的未来,现代焊接技术也在朝着节能环保的方法发展,以进一步降低焊接能耗。要使现代焊接技术节能环保,就必须满足当今时代的要求,革新现代焊接技术,将能效放在首位,并通过高效焊接降低能耗。对于现代焊接技术的创新,您可以通过使用高效的技能开始传统焊接方法的交流,同时沿着简单、智能的方向跟踪总体技术趋势。现阶段,节能技术在焊接工艺中的应用已经开始,其结果对当今社会发展的要求具有重要意义,但技术人员需要开展更多的研究,以提高现代焊接技术的能效。
4.3智能焊接的应用
今后几年,我们应该引进一些国外先进的技术,这些技术可以提高焊接生产中的智能和自动化,发现工作中的缺陷,通过应用焊接机器人提高焊接质量,通过编程输入实现精密焊接,甚至在软件对接焊缝方面,例如焊接专家系统的存在。对于自动化焊接,它不仅提高了工作过程中的生产率,而且提高了产品质量。
4.4改善一般焊接环境
焊接行业在公众眼中被看作是该行业的代表,名为“脏”、“乱”和“坏”,阻碍了许多高素质人才进入该行业。在焊接行业中,重要的是要注重形象,减少灰尘、噪音等因素的影响,创造一个能使工作环境更具吸引力的良好焊接环境。现代焊接行业高度重视焊接自动化,并对焊接机器人进行进一步研究,认为这将有助于未来传统焊接行业的设计,吸引更多的高素质人员从事焊接领域的工作,改善焊接行业。
结束语
        综上所述,虽然我国的现代焊接技术已经取得了一定的成果,但是与其他发达国家相比,我国的焊接技术还有较大的差距,因此还需要进一步提升。这不仅需要依靠智能化技术、自动化技术等先进技术,还需要焊接技术人员能够在实践中不断的探索、不断的总结经验,加强焊接技术的创新,使我国的焊接技术水平的得到大幅度提升,进而保障焊接质量。此外,我国还应加强磁控焊接技术、热焊接技术等先进焊接技术的研究,使我国的现代焊接技术实现质的飞跃,进而推动我国工业制造业的发展。
参考文献
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