1.高军2.仇涛
1.37032119870225****，2.37030219840113****
摘要：在我国高速发展下，带动了我国科学技术水平的进步。本文简要阐述了目前先进焊接方法与设备的一些发展现状，主要介绍了熔化极气体保护焊、激光焊和其他焊接方法的研究现状和发展方向。
关键词：熔化极气体保护焊；激光焊；其他焊接方法；发展现状
引言
智能化时代的到来在一定程度上促进了信息技术的革新，自动焊接技术作为目前工业化企业应用较为广泛的技术之一，在提升设备焊接效率方面发挥着关键的作用，基于市场对机械制造行业重视程度的提升，提供了焊接设备发展广阔的空间。在现代化生产背景下，焊接流程智能化与自动化是设备发展的必经之路。结合对焊接设备的研究，其中包含的主要元部件有：设备电源，配套安装控制器端口，利用焊接工艺与设备空间布置匹配；焊接速度调控装置，针对送丝精确度较高的设备，增设速度反馈装置；终端控制设备，用于实时监控设备的运转情况，调整焊接参数、控制回转设备，必要时提供故障诊断及人机交互功能。自动焊接设备在运行期间，终端控制设备由于受到外界干扰因素的影响，焊接控制部分极易出现故障。若无法在现场快速且精准地定位故障点，即会造成设备的连锁故障，影响焊接工作的质量，严重时会由于设备焊接延误导致工程延期，造成经济损失。尽管目前市场内针对自动焊接设备故障诊断的方法有很多，但在实际应用中仍存在定位故障点精准度较低等问题。
1双丝焊接技术的发展
单丝焊接设备在焊接过程中所承受的电弧力是有限的，因此焊接速度会受到制约，焊接效率的提升也是有限的。为了分担电弧力，研究人员研发了双丝高效焊接技术，这是一种较为新型的焊接技术，其电弧力传输运行被分为两路从而降低了对熔池的扰动，增强了焊接工艺的稳定性，因此能够进一步提升焊接速度。同时，双丝之间的热量是可以互相传递的，热效率比原来增加了1倍，熔敷速度进一步得到了提升。很多焊接设备公司经过多年研究开发了双丝新型设备，从保护气体、焊接材料、焊接电源等多个方面进行了调整，提升焊接设备的焊接质量和生产效率。
1.1 RAPIDMELT工艺
这是一家瑞典公司开发的，称之为RAPIDARC接法其适用于较薄板的焊接。首先，该项技术改变了保护气体，采用了MISON8，在提升了焊接设备的送丝速度，增大焊丝干伸长，仍能够保证焊接工艺平稳。其焊缝成型质量较高，外形平整，很好地控制了焊接结构形变问题。
1.2 MIX-1PS新型焊丝
这是由一家日本公司研发的新型专用焊丝，这种焊丝能够使焊接速度得到很大提升，因为在传统焊丝中加入合金元素后其熔滴的表面张力和黏度降低。
1.3 TWINARC双丝技术
相互不隔离的两根焊丝从同一个导电嘴伸出，称之为TWINARC。这种双丝技术与TANDEM技术相比简易便捷，但是存在一定弊端，导电嘴无法对两根焊丝同时控制，很容易出现导电不均，一根短路，一根已经熄灭的现象。
1.4 TANDEM双丝技术
两根焊丝相互隔离从不同的导电嘴伸出，称之为TANDEM。这种焊接技术应用比较广泛，在中国交通制造业中得到了广泛应用，跟TWINARC技术相比，其焊接稳定性好，焊丝和焊接电源都独立运行互不干扰，具有比较高的焊接工艺灵活性，成型工艺良好，可以有效控制咬边问题。
2铸钢焊接工艺
（1）焊接要求。
①焊接之前应仔细清除焊缝两侧各20mm范围内的油污、水分、割渣、锈蚀等。②装配点位焊接时，有效焊缝长度要求30mm~50mm。③每道焊层必须用钢丝刷清理干净。④焊接宜采用小电流多层次焊，每道焊层不能太大，且各焊道接头应错开50mm。⑤对于每道焊缝的焊接应连续，不得间断，以确保其有合适的层间温度。⑥若坡口用碳弧气刨开设，破口处的碳迹必须打磨干净。⑦电焊条必须经烘干处理，未经烘干的焊条不得使用。⑧手工焊时焊条的摆动幅度应小于所用焊条直径的3倍。（2）预热。①焊缝预热温度为120℃~200℃（预热范围距焊缝中心为75mm），用电加热器或火焰进行加热并覆盖以防火岩棉，预热时必须缓慢且均匀，以避免出现裂纹和变形（约60~100℃/h）。②焊缝清根后必须打磨干净去除掉所有的碳化物。（3）焊后热处理。将焊缝区域用电加热设备或火焰加热到200℃~250℃，保温1.5小时并覆盖以防火岩棉，然后使其缓慢冷却。（4）焊接注意事项。①焊接过程中应避免“弧伤”（由于引弧不当等原因引起电弧击伤母材或焊缝表面的现象），因其使铸钢件局部区域淬硬，且应力集中，极易产生微裂纹。②CO2焊焊接过程中若发现焊丝表面有锈迹，应更换焊丝后方可进行焊接。③为防止变形需采用合理的焊接顺序和焊接方法，对长焊缝采用分段退焊法，一般的原则：先焊对接缝，再焊角焊缝，做到从中央向两端，由里向外逐步施焊。④严格控制线能量的输入，严禁采用过大焊接电流和过慢的焊速，防止焊后影响高强度钢的材质和性能。⑤在高强度钢上施焊时，避免电弧碰伤和机械碰伤高强度钢的表面。
3薄板激光焊接技术
3.1.1激光复合技术
目前的激光复合技术有：激光-MAG焊电弧复合技术，激光-等离子电弧焊接技术，激光-滚轧复合技术。目前出现了很多新工艺的研究，具体为以下几个方面。热轧钢端焊缝和异种金属的焊接成型，采用了激光-MAG焊电弧复合技术，利用调节激光和电弧的各项焊接参数来获得良好的焊缝成型，这种焊接技术具有比较好的前景，很多研究学者投入研究。例如：3mmSAPH440汽车热轧钢端焊缝、50CrV/SPHE异种钢的焊接。钢铝异种金属焊接采用激光-滚轧复合技术，这是异种复合熔钎焊焊接，采用Φ1.2mm的AlSi3Mn焊丝焊接1.27mm厚Al2024铝合金与1.0mm厚DP780高强钢。激光-等离子电弧焊接技术在焊接平板时能够更加适应间隙和错边量。
3.1.2光束轨迹控制技术
光束轨迹激光控制技术在解决薄板激光焊的稳定性、缺陷问题和接头力学性能不均匀问题上提出了可能性。德国BIAS的SCHULTZ博士开发了激光填丝焊接工艺，使激光束在垂直于焊接方向能够做横向摆动，这种填丝技术“Buttonhole”，它是基于激光利用分析稳定的“小孔效应”来改善焊缝成型工艺。德国RADEL博士针对铝合金焊接热裂纹问题研究了YAG激光焊，通过采用正弦震荡来避免低熔点共晶物在焊缝中心产生热裂纹的倾向。针对铝合金热敏感性问题，韩国学者KANG等人研究发现在振动模式和频率下，铝合金焊缝均产生了热裂纹，反而增加了裂纹敏感性，在热裂纹敏感性问题上还需要进一步的研究。
3.2厚板激光焊接技术
采用大功率激光是解决厚板激光焊接熔深问题的一个可行方式，中外学者分别利用10kW、30kW的光纤激光器对不同板厚的高强度钢进行焊接，通过多层焊能够获得较好的焊缝，在焊接过程中发现激光的焦点位置变化会影响熔深的问题。采用局部真空也是解决厚板熔深问题的方法之一，通过研究发现大气压是影响熔深的一个因素，当大气压降低时发现熔深增加，大气压降低的越多熔深增加越明显，局部真空还有利于减少焊缝气孔。
结语
本文简要介绍了不同焊接方法的一些发展现状，焊接方法和设备还在不断发展，以求能够提高生产效率，降低成本，并且能够跟上材料的发展对焊接工艺的需求。
参考文献
[1]黄新波,张龙,朱永灿等.基于功角特性的干式空心电抗器匝间绝缘在线监测技术[J].电力自动化设备,2019,39(02):143-148.
[2]雷小伟.变极性GMAW焊接电源研究［D］.南京：河海大学，2012：16-18．