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本科生毕业论文（设计）需要完整版请点击屏幕右上的“文档贡献者”题目：船舶焊接技术的应用及其发展
内容摘要
船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一。先进的船舶高效焊接技术，在提高船舶建造效率，降低船舶建造成本，提高船舶建造质量等方面具有重要的作用，也是企业提高经济效益的有效途径。先进的船舶高效焊接技术涉及到船舶制造中的工艺设计、计算机数控下料、小合拢、中合拢、大合拢、平面分段、曲面分段、平直立体分段、管线法兰焊接、型材部件装焊等工序和工位的焊接工程。同时也会牵动与之相关的焊接产业链，如焊接材料、焊接设备和专用工装、焊接辅器具、金属的加工、焊接接头设计、焊接接头性能与质量控制、焊接标准与规范等。
关键词：船舶工业；船舶焊接技术；发展；应用
目录
内容摘要 ............................................................ I 引言 . (1)
1 船舶焊接技术应用及发展 (2)
1.1 船舶焊接工艺的应用及发展 (2)
1.1.1电弧焊 (2)
1.1.2手弧焊 (2)
1.1.3埋弧焊 (2)
1.1.4钨极气体保护电弧焊 (2)
1.1.5等离子弧焊 (2)
1.1.6熔化极气体保护电弧焊 (2)
1.1.7管状焊丝电弧焊 (2)
1.1.8电阻焊 (3)
1.2 船舶焊接材料的应用 (3)
1.2.1手工电焊条 (3)
1.2.2气保护实芯焊丝 (3)
1.2.3气保护药芯焊丝 (3)
1.2.4其他焊接材料 (4)
1.2.5可持续发展的高效焊材 (4)
1.3 船舶焊接设备的应用 (4)
1.4 船舶焊接质量控制 (4)
1.5 船舶焊接规范与节能环保 (5)
2 船舶焊接技术的发展目标与措施 (6)
2.1 船舶焊接技术的发展目标 (6)
2.2 船舶焊接技术的发展措施 (6)
3 结论 (7)
参考文献 (8)
引言
焊接技术在工业应用的历史不长，但是它的发展却是非常迅速的。应用面之广也是非常广泛的。在短短的几十年中焊接已在许多工业部门的金属结构中，如建筑结构，造船，车辆，压力容器以及航空工程中几乎全部取代了铆焊。
在船舶的建造中，焊接是其中的关键和支撑技术，焊接的总工时和成本各占船体建造的总工时和成本的30-40%，在各种产品制造工业中，焊接与切割（热切割）是一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计,每年仅需要进行焊接加工后使用的钢材就占钢总产量的45%左右。焊接不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接，因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。
1 船舶焊接技术应用及发展
1.1 船舶焊接工艺的应用及发展
1.1.1电弧焊
电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。它包括有：手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等[1]。
绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。在形成接头时，可以采用也可以不采用填充金属。所用的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时，叫作熔化极电弧焊，诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电弧焊等；所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时，叫作不熔化极电弧焊，诸如钨极氩弧焊、等离子弧焊等。
1.1.2手弧焊
1.1.3埋弧焊
1.1.4钨极气体保护电弧焊
1.1.5等离子弧焊
1.1.6熔化极气体保护电弧焊
1.1.7管状焊丝电弧焊
1.1.8电阻焊
1.2 船舶焊接材料的应用
我国船舶建造焊接材料基本实现了国产化，然而仍有部分焊接材料依赖进口，如船厂大型平面分段流水线上的多丝埋弧焊焊丝和焊剂，气电垂直自动焊工艺上的药芯焊丝，双丝MAG焊的焊丝以及建造特种船舶如LNG、LPG船、化学品船等所用的焊接材料。高效焊材在船舶建造中发挥极其重要的作用，因此引起了世界各国的重视，不断研究开发出新的高效焊接材料。进入新世纪，根据我国造船工业发展的需要，高效焊接材料会有更大的发展空间。从发展的方向来看，可有以下几方面值得重视。
1.2.1手工电焊条
向下立焊焊条：与立向上焊相比，效率提高1～2倍。
铁粉焊条：熔敷效率可提高130%～240%，生产效率提高50%以上。
重力焊条：采用高效铁粉焊条(一般直径为Φ5～Φ8mm，长度为550、700、900mm)。生产效率是常规手工焊的6倍[2]。
1.2.2气保护实芯焊丝
我国气保护实芯焊丝的品种太少(E49-1、E50-6)，今后应大力扩大品种，同时也应进一步改进实芯焊丝的工艺性能，降低飞溅，成型美观。如研制开发的活性实芯焊丝，表面活化处理，并具备防锈、润滑功能等。
1.2.3气保护药芯焊丝
从发展的趋势来看，药芯焊丝将是21世纪船舶企业的主要焊材，目前应用率已达到60%以上。其特点为焊道成型美观、电弧稳定、焊接飞溅小、全位置焊接工艺性能良好、焊接熔敷速度快、生产效率高等。为此，国内大部分船厂均实现了集中储罐式供气和焊接工位的焊丝盘托盘供应。
目前我国的药芯焊丝，无论是数量、质量、品种与国外相比均有较大的差距，应大力开发与研究：如碱性药芯焊丝、自保护药芯焊丝、金属型药芯焊丝，以及水下药芯焊丝和不锈钢、耐热钢、耐酸钢、低温钢药芯焊丝等。
1.2.4其他焊接材料
随着我国焊接自动化程度的提高，将大力发展多丝MAG焊、垂直立焊、全位置管线MAG焊，以及机器人MAG焊等。无论是实芯焊丝和药芯焊丝，在适应性方面都要进行大量的工作。多丝埋弧焊也将有很大的发展空间，焊丝、焊剂，特别是烧结焊剂需大力发展。单面焊双面成型的各类衬垫在高效焊接中也是不可忽视的。
1.2.5可持续发展的高效焊材
1.3 船舶焊接设备的应用
1.4 船舶焊接质量控制
在焊接过程中，由于焊接热源和焊接热循环的特点，使构件受热不均匀，从而使构件各部分金属在受热时的膨胀和冷却时的收缩各不相同，这样在构件中就产生了应力和变形。例如：在焊接钢制船体时，会引起船体结构的局部变形和总体变形。如果焊后构件的变形超过了精度要求的允许值，就需进行焊后矫正变形处理。有的变形经矫正后虽然可以达到精度要求，但耗资较大，有的干脆无法矫正，只好报废，造成浪费。另一方面，焊后构件内部还会产生焊接残余应力，这种应力会影响结构的承载能力，影响焊后机械加工的精度，而且是引起焊接裂纹和脆断的主要因素。
焊接应力可以按不同的方法来进行划分：按引起应力的原因可分为温度应力凝缩应力和组织应力；按应力存在的时间可分为瞬时应力和残余应力；按按应力作用的方向可分为纵向应力和横向应力；按应力在空间作用的方向可分为单向应力、双向应力和三向应力[3]。焊接变形的分类：按结构的残余变形可分为局部变形和整体变形；按变形的基本形式可分为纵向变形、横向变形、弯曲变形、角变形、扭曲变形和波浪变形。
防止和减小焊接应力和变形可以从设计和工艺两方面着手解决。在焊接结构设计时，不仅要考虑到结构的强度、稳定性以及经济性，而且还应考虑到制造工艺性，必须充分考虑焊接的特点来进行结构设计：对称布置焊缝，并尽可能靠近结构中心线，以防止弯曲和翘曲变形；在保证结构强度的前提下，尽量减少焊缝
长度和尺寸；适当采用冲压结构代替焊接结构；将焊缝布置在最大工作区域以外，以减小焊接残余应力对结构强度的影响；要考虑在装配焊接时，使用简单的装焊胎夹具的可能。在焊接工艺的选择上，要采取合理的装配和焊接顺序：尽可能让焊缝自由收缩；先焊收缩量大的焊缝；焊接平面交叉焊缝时应先焊横向焊缝。其次要选择合理的焊接工艺参数：根据焊接结构的具体情况，尽可能采用较小的焊接工艺参数，如采用小直径的焊条和偏低的电流，或虽电流较大但焊速较快，以减小焊件受热范围，从而减小焊接应力和焊接变形。除此以外还可以采用“预热法”（在焊接前对焊件进行全部或局部加热，减少焊接区域与结构整体的温差，使焊缝区域与结构整体尽可能地均匀冷却，从而可减小内应力。）、加热“减应区”法（在焊接或补焊刚性较大的焊接结构时，选择结构的适当部位进行加热使之伸长，然后再进行焊接。）、敲击法（焊缝金属由于在冷却收缩时受阻会产生拉伸应力，为减小这种应力，在焊后的冷却过程中，用锤敲击焊缝金属，使焊缝金属产生塑性变形，以抵消焊缝的部分收缩量，从而起到减小焊接应力的作用。
1.5 船舶焊接规范与节能环保
船舶电焊工要涉及电和高温明火作业，在工作过程中，首先要使用电器设备和焊枪，就有可能发生触电事故，电弧的强光、高热及飞溅，会引起灼伤、火灾、爆炸，还有在船体建造中焊工要登高作业，有坠落危险。为了防止事故的发生，必须牢固树立“安全第一”的观念，严格遵守各项安全操作规程，做到在安全条件下生产。船舶制造是综合性作业的过程，许多工种的工人同时施工，因此焊工在焊接前必须对周围情况了解清楚并做到“十不焊”：焊工无安全操作证，又没有正式焊工在场指导，不能单独焊接；凡属禁火区，未经审批，又无安全措施，消防人员未到场，不能擅自焊接；不了解作业现场及周围情况，不能盲目焊接；不了解焊接物内部情况，不能焊接；盛装过易燃易爆、有毒物质的容器，未经彻底清洗，不能焊接；用可燃材料做隔层的设备、部位，未采取可靠措施，不能焊接；有压力或密封的管道、容器，不能焊接；附近堆有易燃易爆物品，在未经彻底清理或采取有效安全措施，不能焊接；作业部位与外单位相接触，在未搞清对外单位是否有影响，或明知危险而未采取有效的安全措施，不能焊接。作业场所附近有与明火相接触的作业，不能焊接。
船舶焊接技术中的可持续发展
2 船舶焊接技术的发展目标与措施
2.1 船舶焊接技术的发展目标
进入21世纪以来，随着国际船舶市场的复苏，给我国船舶工业带来了新的发展机遇，尤其是我国加入了WTO以后给我国船舶制造业带来了更激烈的竞争和机遇，我们必须清醒地认识到我国船舶焊接技术还严重地制约着造船的产量、质量、成本、周期。我国的船舶焊接技术与国外同行业先进水平相比，差距不是缩小，而是在继续拉大，日本已在20世纪末初步完成了造船焊接的机械化与自动化改造计划，20世纪90年代后期焊接机器人已批量应用。以日本NKK（日本钢管）津船厂为例，造船车间小合拢工作站，设置了10个机器人，工作站占地8m×16m，1995年投入使用；中合拢焊接工作站设置了16个机器人, 占地8m×32m, 1994年投入使用；桥梁钢结构车间有3条机器人生产线，各配置6~8台机器人，1991~1994年投入使用。该船厂已成为一个文明生产的场所，生产效率大大提高，造船周期不断缩短，从以上例子可以说明，国外船厂采用高新技术的决心和成效同样也给船舶焊接带来了新概念。
2.2 船舶焊接技术的发展措施
要实现船舶焊接技术更新、更快地发展船舶工业要处理好以下几个关系。
1.处理好发展常规船舶与发展高技术、高附加值船舶的关系。在船舶市场中油船、散货船和杂货船属常规船型，约占整个市场的70%，集装箱船约占15%~20%，而其余高新技术、高附加值船舶仅占少数。因此，焊接技术也要大力发展适合不同船型的便携、简易的机械化、自动化焊接设备，同时要大力开发国产的适合各种船用材料的系列化高效焊接材料。
3.处理好自主创新与技术引进的关系，积极开展对外技术交流和技术合作。
4处理好发展船舶制造技术和与之相配套之间关键技术的关系如部分骨干船厂已引进的平面分段生产流水线和管子装焊流水线并发挥最佳效益
5.加强人员的培训，全面提高船舶焊接技术人员及焊工的素质，以适应现代化焊接技术的需要
随着我国劳动力资源日益紧张和成本的不断提高，将给船舶制造企业带来不小的压力。但这也为船舶制造业高效焊接技术和机械化自动化焊接装备的推广应用带来了契机。减少焊工与增加焊接设备投资，在两者费用达到某一平衡点的时候，采用机械化自动化焊接装备的利显然要比采用人工所带来的利大。它一方面可大大提高生产设备的自动化水平，从而提高劳动生产率，同时又可提升企业的产品质量，提高企业的整体竞争力。虽然机械化自动化焊接装备一次性投资比较大，但它的日常维护和消耗的人工费用小。因此，从长远看，造船的生产成本还会大大降低。
[1]王嘉寅. 船舶焊接技术的现状与展望. 现代焊接. 2006, (4): 5-6
[2]益本功. 日本焊接数据库系统研究委员会的活动现状和课题. 溶接学会志. 1986, (1): 41-49
[3]赵义奎. 基于网络的焊接工艺评定数据库系统的研究. 武汉理工大学硕士学位论文. 2003: 1-3
建造船舶船体焊接工艺 一、总则： 1、要求施工者严格按照《焊接规格表》进行施工； 2、船体艏艉外板的对接缝（非自动焊拼板部分）应先焊横向焊缝，后焊纵向焊缝； 3、在建造过程中，先焊对接焊缝，后焊角焊缝； 4、整体建造部分和箱体分段等应从结构的中央向左右和前后逐格对称的进行焊接，由双数 焊工对称施焊； 5、凡超过1m以上的收缩变形量大的长焊缝，应采用分段退焊法或分中分段退焊进行焊接 缝； 6、在焊接过程中，先焊收缩变形量大的焊缝，再焊变形量小的焊缝； 7、边箱分段、内底分段、甲板分段、艏艉分段分层建造，在合拢口两边应留出200~300mm 的外板缝暂不接焊，以利合拢时装配对接，且肋骨、舱壁及平台板等结构靠近合拢口一 边的角焊缝也暂不焊接，等合拢缝焊完后再焊； 8、靠舷侧的内底边板与纵骨、底外板与纵骨至少要留一条纵骨暂不焊接，避免自由边波浪 变形太大，不利于边箱合拢； 9、二层底分段艏艉分段大合拢，边箱分段合拢的对接缝要用低氢型（碱性）焊条或用相同 级别的711、712的CO2焊丝对称焊接，一次性连续焊完； 10、构件、分段、分片等部件各自完工后要自检、互检、报检，把缺陷修补完毕，把合格品 送下一道工序组装，没有拿到合格单的部件不能放到下一道工序组装。 二、焊接材料使用范围的规定 （一）焊接下列船体结构和部件应采用低氢型焊条（碱性焊条）或相同级别的711、712系列的CO2焊丝。 1、船体环型对接焊缝，中桁材对接缝，合拢口处骨材对接焊缝； 2、主机座及其相连接的构件； 3、艏柱、艉柱、艉轴管、美人架等； 4、桅杆座及腹板、带缆桩、导缆孔、锚机座、链闸及其座板等； 5、艉拖沙与外板结构等； 6、上下舵杆与法兰，舵杆套管与船体结构之间的连接。 （二）普通钢结构的焊接用酸性E4303焊条焊接或JM-56系列CO2焊丝焊接； （三）埋弧自动拼板，板厚≥8mm,用Ф4.0mm焊丝焊接，板厚5~8mm，用Ф3.2mm焊
浅谈焊接技术及应用 摘要:焊接专业作为制造业中的重要一环,在生产和生活中的作用十分重要。在焊接教学中应用一体化教学,为社会主义建设培养高素质高技能的焊接人才,是现阶段中等职业教育的首要任务。一体化教学强调一体化的教学场地、“双师型”教师及一体化教材的有机结合。发展一套适应中等职业教育的教学模式。 关键词:一体化教学场地双师型”教师一体化教材 1、“一体化”教学的目标 1.1 人才培养方式和教学课程的改革 改进人才培养方案,制定适合中等职业教育焊接专业“一体化”教学的人才培养方案。在原有的的国家教育部和劳动部颁发的只有中级焊工的教学大纲的基础上,制定适合培养高级工甚至技师的焊接专业的人才培养方案。 “打破原有课程体系将其分为素质课程、专业基础课程和专门工艺课程”,我们认为在这三者中应区别对待,在“专门课程”内容的制定上要体现区域经济的生产特征,结合生产产品制定相关内容和重点,有利于生产性实习或企业的定岗实习的顺利过渡而实现学与用的成功对接。制定和完善人才培养方案和培养模式,培养能满足社会需求的技能型人才。 1.2 一体化教学场地的建设 从根本上建立起黑板+粉笔教学和电化多媒体教学相结合的理论教学模式,是学生从直观上理解和接受理论知识。 校内实训基地受场地、设备等生产要素的限制,与生产车间客观上差距存在,在大型工装的应用,成型加工工件的变形与矫正等方面尤为突出。在这方面通过校企合作,将部分一体化的教学设置在与学校项邻的企业车间。 深化校企合作办学模式和工学结合人才培养模式改革。按照专业与产业对接、企业与岗位对接,专业课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接的原则,以校企合作为平台,以系统化专业建设为载体,突出教学过程的实践性、开放性和职业性,引导专业设置、课程体系、教学内容和教学方法的改革,实现“教、学、做”一体化的人才培养模式。 1.3 关于“双师型”师资队伍建设 “双师型、专业化”是职业教师发展的必经之路,在这方面注重中、青年教师在实践环节动手能力的提高,创造条件使他们带着具体的问题、任务去企业学习实践。使中青年教师在学历和理论知识占优的情况下,大幅度提高自身的实操能力。着力加强师资队伍建设,采取“引进来、送出去”、学历进修和非学历学习相结合等方式,努力培养一支优秀的专业师资队伍,加强建设培养学生创新精神与实践能力的实训平台。 2、“一体化”教学的主要过程 2.1 开发制定一体化课程教学标准 2.1.1 重构课程标准 打破原有学科体系,将课程体系分为基本素质课程、专业基础课程、专门工艺课程。 2.1.2 开展项目教学和案例教学 根据铆焊专业岗位层次的不同要求,实现课程改革与课程建设上的重大突破,完善高级铆焊专业课程体系建设,制定高中起点3年制、初中起点5年制高级铆
船舶焊接技术现状与展望 XXX 澄城县职业中专（陕西渭南 715200） 【摘要】自1986年成立了中国船舶工业高效焊接技术指导组以来，通过统一规划、分类指导、整体推进的方针，在船舶行业中大力推广应用铁粉焊条、重力焊条、下行焊条、CO2气体保护焊、药芯焊丝、单面焊技术、多丝埋弧焊技术、气电垂直自动焊、气电横向自动焊、多丝高速自动角焊、双丝MAG焊、双丝气电垂直自动焊、管子法兰自动机器人焊等项高效焊接工艺，新材料与新设备，使焊接生产效率大幅度地提高，从而促进了船舶产量的大幅度的增长，基本满足了主力船型（油船、散货船、集装箱船等等）的建造和质量要求，从中可见船舶焊接技术是船舶建造中的关键技术之一，对推进先进船舶建造技术，缩短造船周期起着关键作用。 关键字∶船舶制造焊接技术焊接工艺焊接材料设备 1．船舶工业的新形势 2006年是我国船舶工业贯彻实施“十一五”计划的开局之年，经各船舶企业的努力奋斗，使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头。主要表现在全国造船完工量达1452万载重吨，同比增长20%，新承接船订单达4251万载重吨，同比增长73%。我国造船完工量占世界市场份额的19%，连续12年稳居世界第三，与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小；新承接船舶订单占世界市场份额32%，位居世界第二；手持船舶订单占世界市场份额24%。 2．焊接技术是船舶工业的关键 目前，世界各主要造船企业在20世纪90年代中期已普遍完成了一轮现代化改造。同时，在此基础上又陆续启动了新一轮现代化改造计划。投资目标很显然集中于高新技术，投资力度进一步加大，大量采用全新的造船焊接工艺流程，高度柔性的自动化焊接生产系统和先进的焊接机器人技术，以保证这些造船强国在国际竞争中具有独特的技术优势。进入21世纪，面对新的挑战和机遇，对我国船舶焊接技术进行综合分析研究是极有现实性和针对性的，并以此来激励我们去做好当前必须做的各项工作，大力推进高效焊接技术，加快焊接技术改造步伐，努力将相对资源优势转化为科技竞争优势，促进船舶产业进步和产业升级。否则，将不但难以实现船舶工业振兴的宏伟发展计划，甚至会出现我国现有的国际市场份额都难以维持的严峻局面。 3．船舶焊接技术现状 受20世纪70年代中期和20世纪80年代期2次严重造船危机打击，世界造船业总局面发生了重要变化。日本、韩国、中国（包括台湾省）造船业迅速发展起来，使世界造船中心由欧洲转向东
塑料热风焊接技术及应 用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
塑料热风焊接技术及应用 newmaker 在与化工相关的行业中，普遍 使用的塑料容器、储槽以及部 分管路系统，都需要借助热风 焊接工艺，才能达到理想的连 接牢度。而热风工艺本身也因其简单实用，而被行业内专业人士广泛接受，尤其是对于PE、PP、PVC和PVDF等塑料种类的焊接，更具有独特的优势。塑料焊接，实际上就是相容的塑料材料中相互缠绕的大分子链受热之后，由于具备了足够的能量和空间，在自身的分子热运动和外在压力的作用下，相互迁移和扩散到对方的熔融区中，并随着温度的下降和时间的推移，再次发生缠绕、冷却、结晶和定型的过程。在塑料制品的诸多连接技术中，热风焊接工艺是比较常见的一种，化工行业中普遍使用的塑料容器、储槽以及部分管路系统等均可以使用该工艺。本文对几种主要的热风焊接工艺进行了简单的介绍。圆嘴热风焊接技术通常，圆嘴热风焊的工艺过程包括5个阶段，分别是：待焊部件的表面处理、加热、加压、分子链间扩散和冷却。每个阶段的具体操作要求取决于待焊部件的具体外观形状和内部结构设计。其工作原理（如图所示）是：利用加热后的风或空气，同时预热焊条与待焊的母材相应部位；待其熔融之后，操作者通过对焊条垂直施加一定的压力，将焊条的熔融区与待焊母材的熔融区进行对接，并保持一定的焊接速度，使其具有足够的承压时间；最后，进行冷却定型。 圆嘴热风焊接的工作原理示 意图 在正式焊接之前，应先对待焊部件的表面进行相关处理，这样做的目的是：一方面，为了在焊接区域加工出焊缝所需要的破口或槽口，例如V形或X形槽口（如图所示）；另一方面，为了去除材料表面的杂质、脏物或者氧化层等影响焊接质量的不利因素。
焊 接是应用最广泛、最重要的材料永久连接方法。它涉及能源、冶金、 材料、电子、力学等学科，应用范 围覆盖钢铁材料及铝、镁、铜、钛等有色金属和金属基复合材料，焊接工艺方法从传统的电弧焊发展到先进的激光束流焊及搅拌摩擦焊等精密和清洁焊接方法，生产方式由手工操作发展到机器人自动化焊接生产，工艺管理模式由落后的工艺卡方式上升到工艺数据库和专家系统管理，是现代武器装备制造工程中不可或缺的关键技术。 1 “十五”以来，我国国防焊接技术取得长足进步 围绕武器装备发展和载人航天等重大科技专项的需求，针对大型厚壁／薄壁构件、薄壁复杂构件焊接制造的瓶颈问题，在国防基础科研、总装预研等计划的支持下，先进焊接工艺、质量检测与控制、自动化系统集成等多项关键技术获得突破，形成了一系列应用于型号研制和生产的工艺与装备成果。主要体现在以下几个方面： 1.1 搅拌摩擦焊工艺与装备技术研究与应用发展迅速 搅拌摩擦焊技术是近年来国际上发展较快的技术之一，是一种低温连接方法，具备对被焊材料损伤小、焊接变形低、焊缝强度高和绿色制造特点，被誉为“当代最具革命性的焊接技术”。国外开始将该技术应用于航空航天的产品制造中，最具代表性的是欧盟的阿里亚娜火箭、美国的德尔塔和宇宙神火箭等。国内以 国防焊接技术 研究应用现状与发展 国防科技工业焊接自动化技术研究应用中心 陈彦宾 北京航空制造工程研究所为主，重点开展系列 铝合金焊接工艺、组织控制、断裂机制等基础工艺研究工作，为加快工艺成熟和推广奠定了扎实的基础，装备国产化的步伐迅速，研制出 数十套用于研究和生产的装备。 航天科技集团一院首都航天机械公司首次在用于运载火箭燃料贮箱纵缝中采用了搅拌摩擦焊技术，标志着搅拌摩擦焊技术在我国的运载火箭燃料贮箱制造上进入了工程应用阶段，大大地提升了我国运载火箭关键结构的制造技 术水平和能力。搅拌摩擦焊技术在航天、电子及船舶行业有了新进展，已经研制成功厚壁铝合金和船舶铝合金壁板的专用焊接设备，初步形成了面向华东地区，服务于航天、电子、船舶等行业的研究推广平台。 1.2 激光焊接技术军工应用实现突破 激光焊接具有可焊各种金属材料、焊接速度快（是传统弧焊的几倍，甚至是几十倍）、焊缝深宽比大（最大达12:1）、焊接变形小、 陈彦宾 1962年生，哈尔滨工业大学教授，国防科技工业焊接自动化技术研究应用中心主任，主要从事激光材料加工基础与工程、焊接自动化系统集成技术等方向的基础与应用研究，发表论文一百余篇、专著一部，省部级奖励两项。现任中国焊接学会常务理事，热切割专业委员会主任；高能束流焊接专业委员会委员；中国光学学会激光加工专业委员会委员；国防基础科研工艺与装备技术领域专家，航天科工集团第二研究院工艺专家。
船舶高效焊接技术现状与发展 摘要：船舶焊接技术在现代造船工业中起到了十分重要的作用，因此随着现代工业的不断发展进步，各种新兴的高效焊接技术在不断的被研发改进。本文经查阅资料总结了，包括埋弧自动焊、CO2气体保护焊等在内的几项先进的船舶焊接技术以及焊接过程中经常使用的一些高效焊接材料，同时介绍了焊接机器人技术以及这项技术亟待解决的问题和发展前景。 关键词：船舶高效焊接船舶高效焊接材料焊接机器人 一、前言 船舶焊接技术作为现代造船工艺中最重要技术之一，不同的高效焊接工艺方法具有不同特色，有的生产效率高，有的焊接质量好，还有的节约能源和材料。因此选择适合的焊接工艺对于缩短船舶建造周期，提高建造质量，提高建造能力有着极大的帮助。 高效、自动化程度高、低能耗、低污染是现代先进焊接设备所应具有的四大特征，为使现代工艺具有上述特征，经过技术人员不断的探究研发，从不同的层次和方向上大大提升的现代船舶焊接技术的发展。新兴的焊接技术不断的优化造船的模式，提高工作效率，在环境的保护上也取得了重大的突破。在过去的一段时间内，国内各大船厂围绕现代造船模式的总体要求，以推进造船总装化、管理精细化为重点，结合产品载体，将先进焊接技术及焊接自动化工艺装备在生产中发挥作用。[1]本文查阅资料整理了现代船舶焊接工艺，现代船舶焊接材料以及船舶焊接机器人在未来的发展道路和现在所面临的问题。 二、船舶高效焊接工艺及焊接材料 高效焊接技术在造船业的领域的广泛使用，使原中国船舶工业总公司开始在各大船厂推广和应用高效焊接技术，经过几代技术人员的艰苦不懈的努力，不论是对焊接工艺、设备，还是焊接材料的研究，都取得了很大的成就，为提高船体建造质量，改善工人劳动条件，缩短造船周期起到了重要作用。经总结现代高效焊接方式有以下几种。 现代高效焊接总体可分为三大类：熔化焊、压力焊、钎焊。而广泛应用于现代造船的是熔化焊，在造船中的各种高效熔化焊接方法又可非为以下四类： 1.焊条高效焊接： （1）铁粉焊条焊（2）下行焊（3）重力焊（4）焊条衬垫单面焊。 2.埋弧自动焊： （1）单丝双面埋弧自动焊（2）焊剂铜垫多丝埋弧自动焊（3）焊剂垫双丝埋弧自焊（4）软衬垫双丝埋弧自动焊。 3.CO2气体保护焊：（1）CO2半自动焊（2）CO2半自动衬垫单面焊（3）CO2自动角焊（4）气体垂直自动焊（5）多层气体垂直自动焊（6）双丝单面MAG焊。氩弧焊：（1)非熔化极惰性气体保护焊（2）熔化极惰性气体保护焊。 4.电渣焊：熔嘴电渣焊。 了解了总体分类后，我们来仔细了解一下埋弧自动焊和CO2气体保护焊。 埋弧自动焊：埋弧自动焊是船舶建设过程中使用最广泛的一种自动化焊接方法。与手工焊接不同的是。埋弧自动焊电弧是在焊接剂下燃烧，焊丝的给送和电弧沿着焊接方向移动是自动的。埋弧焊接时的热源也是电弧，电弧发生在焊丝与焊丝之间，并在焊剂层下燃烧。部分焊剂熔化形成一层焊渣，覆盖在焊缝上，使整个电弧燃烧区形成一层封闭空间。随着电弧焊接沿焊接方向移动，焊丝不断熔化并不断的送进，以填充熔池；与此同时，焊剂也不断的撒在电弧周围，使得电弧埋在焊剂中燃烧。这过程是自动进行的，所以称为埋弧自动焊。 CO2气体保护焊：CO2气体保护焊是CO2气体作为保护气体，依靠与焊丝之间产生的电弧来熔化金属的一种电弧焊接法。CO2气体的密度比空气大，电弧加热分解后体积增大，所
1．编制说明 1.1 目的 本工艺规定了船舶在建造过程中对有关焊工、焊接材料、焊接工艺和焊接程序以及焊接质量的要求。保证该船按期完工。 1.2 船舶的主尺度 总长：Loa=63.98m 垂线间长：Lbp=60.80m 型宽：B=14.20m 型深：D=4.80m 设计吃水：d=3.60m 1.3 船体的基本结构及建造方法 1.3.1 船体结构 本船为钢质全电焊焊接结构。结构形式为混合骨架式，泥舱区域的斜边舱为纵骨架式，机舱、艉舱、艏尖舱以及上层建筑均为横骨架式。全船在FR3、FR19、FR23、FR39、FR56、FR73、FR90、FR94、FR103处设有船底至上甲板，贯通两舷的水密横舱壁。甲板室共二层，依次是驾驶甲板和罗经甲板。 1.3.2 建造方法 根据生产施工场地和起重能力，对该船拟采用内场加工，分段场地装配焊接，形成平面分段，在船台（船坞）上组装成立体分段。上层建筑根据主船体的进度，制造成各层甲板室的立体分段，逐层进行船上安装。 2. 编制依据 2.1 中国船级社CCS颁发的2009版《钢质海船入级规范》； 2.2 中国船级社CCS 颁发的2009版《材料与焊接规范》；
2.3《中国造船质量标准》（CB/T4000—2005）； 2.4《船舶钢焊缝射线照相和超声波检查规则》(CB/T3177-94)； 2.5《船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级》（CB/T3558—94）； 2.6《船体建造原则工艺》； 2.7 本船设计有关要求。 3．所有焊接人员资格 在建造的船舶上进行电焊的焊工应持有由CCS船级社或其他等效船级社签发的焊工资格证书，所持证书应在有效期限内。焊工在船上的允许施工范围应在焊工合格证合格项目的覆盖范围内，不允许超范围焊接。适用的工作范围规定如下：3.1 持有Ⅲ类焊工资格证书，合格项目为SⅢV10、SⅢH10和SⅢO10的焊工，可从事厚度＞8mm的重要板结构的全位置焊接。 3.2 持有Ⅱ类焊工证书，合格项目为SⅡV10和SⅡH10的焊工，可从事厚度8～20mm的主要板结构的平、立焊和横焊。 3.3 持有Ⅰ类焊工证书，合格项目为SIF10的焊工，可从事厚度8～20mm的一般板结构的平焊。 3.4 持有高强度钢焊工证书者，可以从事相应类别的普通强度钢材的焊接。4．焊接材料的选用 4.1 凡用于船上焊接的所有焊接材料均应由CCS船级社认可的工厂制造证书，船厂应出示焊接材料合格证书及其它相关的技术文件。 4.2 本船船体结构所采用的焊接材料均应满足CCS船社级《材料与焊接规范》（2009）II级焊接材料要求。
哈尔滨工业大学 金属工艺学课程论文 题目：焊接技术的应用与前景 院系：能源科学与工程学院 专业：核反应堆工程系 班级：1102301 学号：1110200724 姓名：刘平成
焊接技术的工艺应用与前景 作者：刘平成 (哈尔滨工业大学能源科学与工程学院核反应堆工程专业，哈尔滨150001) 摘要：制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。本文主要介绍了焊接技术在金属工艺学中的应用，工艺特点，实践，背景与应用前景。 关键词：金属工艺学、学科交叉、工艺流程，焊接技术 Technology application and prospect of welding technology (Energy Science and Engineering, Nuclear Reactor Engineering of Harbin Institute of Technology, Harbin 150001) Abstract：The manufacturing industry is an important pillar of the modern national economy and overall national strength, Metal Technology is a comprehensive research process method for manufacturing metal parts technical disciplines. This paper describes the welding metal technology, process characteristics, practice, background and application prospects. 1 焊接技术的主要研究内容 焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。 1.1 焊接分类 在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类. 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝
《焊接技术应用》 技师教学方案 一、编制说明 目前,随着中国经济的发展,中国作为“世界制造工厂”,人才的需求格局发生很大的变化:人才结构不合理,实用型人才奇缺,特别就是制造业,而作为制造业中重要的焊接专业更就是奇缺。面对这样的形势,省劳动社会保障厅决定在全省几所条件较好的高级技工学校试办焊接技术应用技师班,并组织有关专家制定焊接技师培训方案,现将培训方案编制依据与思路说明如下: 1、以就业为导向,坚持正确的办学指导思想 从根本上讲,职业教育就是就业教育,就是直接为就业服务的教育。 职业教育的发展应该从劳动市场的实际需要出发,以经济结构调整与人力资源需求分析为依据,坚持培养生产与服务一线高素质劳动者。 2、能力本位的职业教育在国际上具有广泛的共识,职业能力培养就是职业教育实施素质教育的核心。 坚持以能力为本位就是真正地办真正的职业教育的体现。 3、实行产教结合,“订单”培养等新型校企合作机制 企业的发展离不开职业教育,职业教育的发展离不开企业！ 职业教育应该成为:反映企业需求;反映企业参与;反映企业满意。 4、以“必须”与“够用”为度,促进文化教育功能化 职业教育中的文化基础教育,要为提高学生的职业能力服务,要全面理解文化基础教育的涵义。职业院校要按照企业对技能型人才的实际要求安排文化基础课程,防止盲目加大普通文化基础课程的比重,削弱职业能力训练,片面追求对口升学考试的做法。 5、适应行业企业劳动组织与技术发展需要,促进专业教育实用化 要关注行业企业的最新发展,通过校企合作等形式,及时调整课程设置与教学内容; 按照职业活动的特点与要求设计(或整合)教学内容;按照实际的工作任务、工作过程与工作情境组织课程,形成围绕工作需求的新型教学与训练项目。 6、以学生为中心,实现教学过程行动化 推广“行动导向”的教学模式,为学生提供在“做”中“学”的学习机会; 让学生经历从确定任务—制定工作计划—实施计划—进行质量控制与检测—评估反馈整个工作过程。 7、促进质量评价的社会化,提高职业教育的质量与效益 衡量职业教育质量与效益最重要的标准就是能否满足经济发展的需要。 毕业生专业基本对口就业率就是质量评价的主要依据。用人单位、学生与学生家长共同参与学习评价。 二、培养目标与要求 现代社会条件下职业教育培养目标发生了重大变化,其职业能力如下:
常见船舶焊接技术的缺陷、检验及其对策 摘要：对船舶焊接中气孔、夹渣、咬边、未焊透、裂纹、焊瘤等常见缺陷的特征现象进行描述，从焊接材料、焊接工艺等方面对其成因机理进行分析，在此基础上针对每种常见焊接缺陷的预防提出相应具体措施。 关键词船舶焊接缺陷焊缝质量检测前言 船舶焊接技术在船舶修造中占有重要地位，是一项技术性、专业性很强的系统工程。先进的造船、高效的焊接技术，可以提高船舶的建造效率，降低船舶建造成本，同时, 也是企业提高经济效益的有效途径。作为船舶工业的关键工艺——船舶焊接技术日新月异，先进焊接与切割设备层出不穷，船舶制造业焊接技术的迅速提升, 已成为推动我们造船总量快速增长的助推器。焊接是保证船舶的整体密性和强度的关键，是保证船舶质量的关键，是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构断裂、渗漏，甚至会引起船舶的沉没。根据对船舶脆断事故的调查表明，40%脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在中国的乡镇船舶建造中，船舶的焊接质量问题尤为突出。在对船舶进行检验的过程中，对焊缝的检验尤为重要。因此，应及早发现缺陷，把焊接缺陷限制在一定范围内，以确保船舶的航行安全。据统计，船体焊接工时占船体建造总工时的30%~40%，焊接成本占船体建造总成本的30%~50%。焊接中接头金属不连续、不致密或连接不良等现象，称之为焊接缺陷，容易造成船舶渗漏、断裂，
甚至引发重大安全事故。因此，正确识别常见船舶焊接缺陷的特征与形成机理，及时发现并采取相应防范措施，对船舶修造、营运意义重大。 船舶焊接缺陷的种类很多，常见的焊接缺陷有由于化学冶金、凝固或固态相变过程中的产物造成的，如夹渣、气孔、裂纹等；有焊接过程中操作不当或者焊接参数不正确而造成的，如焊缝尺寸不足和外形缺陷、咬边、未焊透等。每种焊接缺陷的成因机理不同，特征不同，需要根据不同的缺陷采取相应的防范措施。 二、焊接缺陷及成因 气孔 气孔就是焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来形成的空穴。形成气孔的气体主要分为两类：一是高温时溶于液体金属，凝固时溶解度突然下降的气体，如H2、N2等；二是熔池中化学冶金反应中形成而又不溶解于液体金属的气体，如CO、H2O 等。两种气体的来源和化学性质都不同，所以气泡的形成条件与气孔分布的特征也不一样。焊接时产生气孔的主要原因有这样几个方面：焊条或焊剂未按规定焙烘，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落；坡口边缘不清洁，有水份、油污和锈迹；保护气体污染、潮湿或流量不足；焊接电流过大，电压过高，电极伸长过长；焊接速度过快等。焊接中气孔的存在，是焊缝的有效面积减小，过大的气孔会降低焊缝的强度，破坏焊缝的紧密性。另外，气孔还将造成应力集中，降低焊缝的强度和韧性。夹渣焊接产生的冶金反应物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等）以及熔渣，
国内外焊接技术的现状及其发展前景 在现代工业中,焊接技术已广泛用于航天、航空和船舶、海洋结构物及压力锅炉,化工容器、’机械制造等产品的建造。就船舶建造而言,焊接工时要占船体建造总工时的30～40％,由此可见,焊接作为一种加工工艺方法在制造业中的重要 作用。为了实现焊接产品或焊接结构生产的高效率、低，国内外都在大力开发创新新的焊接技术， 国内外焊接技术的新发展 一、电阻点焊 电阻点焊被认为是汽车车身制造中最重要的连接工艺。 二、激光技术和使用激光束加工材料 将激光束焊接与弧焊工艺相结合可以获得一种值得注意的焊接工艺：即CO2激光束与气体保护金属极电弧焊工艺相结合的工艺。采用该工艺，能对不同级别的钢材进行高效率的焊接。 三、等离子弧焊 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。 四、粉末等离子弧表面堆焊 通过表面堆焊，可以经济有效地制造具有不同特性的零部件。 五、焊接电源 六、机器人和系统 七、热喷涂技术 八、钎焊 九、微连接技术 十一、碳钢和低合金钢的焊接 在第十五届焊接和切割国际展览会上在保护气体方面，建议针对被焊材料和焊接要求的确定所需气体和精细调制的混合气体的发展趋势更加明显了。主要的研发特点是关注改善润湿性能、提高焊接速度和优化焊缝成形。 十二、细晶粒结构钢和高强度钢的焊接 国外新技术开发实例：1，肯倍Wise?焊接工艺软件 -- 更富成效的焊接解决方 案 全球知名的焊接解决方案提供商--芬兰肯倍公司（Kemppi Oy）推出全新智能焊接工艺软件Wise TM。该系列软件与肯倍最新FastMig Pulse与KempArc Pulse 焊接设备配套使用，可提供更多专业功能。 Wise TM系列软件产品可广泛应用于造船与海洋工程、汽车厂等各种焊接领域，
焊接技术的发展及使用情况 姓名：xxx 学号：20100226x Xxxx学院 摘要：机械工业是为所有的工业，农业，国防以及交通运输业提供机器和装备的工业。在实现我国四个现代化的过程中，不断解决自行设和制造效能高、寿命长、重量轻、体积小、容量大、成本低的机器和设备的问题十分重要。本文所介绍的焊接技术作为一种加工工创新新的焊接技术，艺，在机械行业中扮演者至关重要的角色。在现代工业中,焊接技术已广泛用于航天、航空和船舶、海洋结构物及压力锅炉,化工容器、’机械制造等产品的建造。就船舶建造而言,焊接工时要占船体建造总工时的30～40％。为了实现焊接产品或焊接结构生产的高效率、低，国内外都在大力开发。 关键词：压力焊熔化焊钎焊 一、焊接技术的发展历史 焊接是通过加热、加压，或两者并用，使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。 焊接技术是随着金属的应用而出现的，中国最古代早的焊接的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊，在商朝时期制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折，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。19世纪末，当Oscar Kjellberg成立伊萨公
司以探索他发明的涂层焊条时，伊萨从一开始就和电弧焊的发展结下了不解之缘。19世纪80年代，焊接只用于铁匠锻造上。工业化的发展和两次世界大战的爆发对现代焊接的快速发展产生了影响。基本焊接方法—电阻焊、气焊和电弧焊都是在一战前相继出现。但20世纪早期，气体焊接切割在制造和修理工作中占主导地位。过些年后，电焊得到了同样的认可。 (1)压力焊 压力焊，对焊件待焊处加压或加压又加热，最后在压力下焊接的方法，如：电阻焊，摩擦焊，冷压焊等[1]。 。近代首例电阻焊实例是在1856年。James Joule（Joule加热原理发明者）成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。第1台电阻焊机用于对接焊。1886年，英国的Elihu Thomson造出了第1个焊接变压器并在来年为此项工艺申请了专利。该变压器在2V空载电压时能产生200A电流输出。此后，Thomson又发明了点焊机、缝焊机、凸焊机以及闪光对焊机，后来点焊成为电阻焊最常用的方法，如今已广泛应用于汽车工业和对其它许多金属片的焊接上。1964年，Unimation生产的首批用于电阻点焊的机器人在通用汽车公司使用。（2）熔化焊 熔化焊，将焊件待焊处加热至融化状态，冷凝固后焊接的方法，如：手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊等。 1888年，俄罗斯发明了手工电弧焊接技术，使用无药皮的裸露金属棒来产生保护气体。直到20世纪初，在瑞典发明卡尔伯格
网络教育学院 本科生毕业论文（设计）需要完整版请点击屏幕右上的“文档贡献者”题目：船舶焊接技术的应用及其发展
内容摘要 船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一。先进的船舶高效焊接技术，在提高船舶建造效率，降低船舶建造成本，提高船舶建造质量等方面具有重要的作用，也是企业提高经济效益的有效途径。先进的船舶高效焊接技术涉及到船舶制造中的工艺设计、计算机数控下料、小合拢、中合拢、大合拢、平面分段、曲面分段、平直立体分段、管线法兰焊接、型材部件装焊等工序和工位的焊接工程。同时也会牵动与之相关的焊接产业链，如焊接材料、焊接设备和专用工装、焊接辅器具、金属的加工、焊接接头设计、焊接接头性能与质量控制、焊接标准与规范等。 关键词：船舶工业；船舶焊接技术；发展；应用
目录 内容摘要 ............................................................ I 引言 . (1) 1 船舶焊接技术应用及发展 (2) 1.1 船舶焊接工艺的应用及发展 (2) 1.1.1电弧焊 (2) 1.1.2手弧焊 (2) 1.1.3埋弧焊 (2) 1.1.4钨极气体保护电弧焊 (2) 1.1.5等离子弧焊 (2) 1.1.6熔化极气体保护电弧焊 (2) 1.1.7管状焊丝电弧焊 (2) 1.1.8电阻焊 (3) 1.2 船舶焊接材料的应用 (3) 1.2.1手工电焊条 (3) 1.2.2气保护实芯焊丝 (3) 1.2.3气保护药芯焊丝 (3) 1.2.4其他焊接材料 (4) 1.2.5可持续发展的高效焊材 (4) 1.3 船舶焊接设备的应用 (4) 1.4 船舶焊接质量控制 (4) 1.5 船舶焊接规范与节能环保 (5) 2 船舶焊接技术的发展目标与措施 (6) 2.1 船舶焊接技术的发展目标 (6) 2.2 船舶焊接技术的发展措施 (6) 3 结论 (7) 参考文献 (8)
激光焊接技术应用及其发展趋势 摘要：本文论述了激光焊接工艺的特点、激光焊接在汽车工业、微电子工业、生物医学等领域的应用以及研究现状，激光焊接的智能化控制，论述激光焊接需进一步研究与探讨的问题。关键词：激光焊接；混合焊接；焊接装置；应用领域 引言 激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的Y AG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等，并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性，焊接现象建模与数值模拟，钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接，激光接头性能评价等方面做了一定的研究。 一、激光焊接的质量与特点 激光焊接原理：激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。图1显示在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段[2]，激光焊接的机理有两种： 1、热传导焊接 当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。 2、激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在—起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在于：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。 1、激光焊接的焊缝形状 对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属，由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：l，最高可达10：1。图2显示四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形
机床行业焊接技术的应用 机床行业的焊接技术的应用是随着国外引进产品技术发展起来的。同时，国内焊接技术的发展也促进了机床行业焊接技术的应用。目前，在机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面: 1.钢板预处理技术应用 机床行业的钢板预处理生产线，是1993年由济南第二机床厂开始使用的，它是在造船行业、重机行业、矿山行业使用的基础上开始的。该预处理生产线是由该厂和青岛第三铸造机械厂联合开发制造，其主要工艺流程为：钢板校平、预热、抛丸除锈、自动喷漆、烘干，全长60米。主要技术参数为：钢板校平厚度8～40mm，校平宽度３ｍ；预处理钢板厚度8～160mm，有效宽度3ｍ；处理结构件最大规格为1500（宽）×800（高）；预处理速度为0～4m/min；年处理能力为４万吨/年；采用了PC自动控制和手动控制两种方式。该钢板预处理生产线,解决了原材料的锈蚀、氧化皮等不良因素，提高了数控切割落料质量和机床产品的外观质量。 2.数控切割技术应用 1982年由济南第二机床厂开始将国产数控切割机应用于钢板零件的切割落料之中，1988年开始应用了计算机自动编程套料技术，使钢板利用率由70％提高到74％；1992年济南第一机床厂引进了美国等离子数控切割机和激光数控切割机，开始了机床行业数控等离子和激光切割的应用，使厚度为0.5～8mm的薄钢板切割精度达到了0.5～1mm。"七五"期间，济南第二机床厂开发研究了厚钢板数控精密切割技术，使厚钢板数控精密切割厚度达到了275mm，该项目获得了机械部机床行业"七五"工艺成果一等奖。1993年，济南第二机床厂通过引进数控水下氧气等离子切割机，使机床行业数控等离子碳钢切割厚度由8ｍｍ提高到了25mm，减少了中厚板的切割变形，提高了中厚钢板零件的切割精度和切割质量。
船舶焊接质量控制 Prepared on 22 November 2020
高等教育自学考试毕业设计（论文） 题目船舶焊接质量控制 专业班级船舶与海洋工程专业 姓名 指导教师姓名 所属助学单位
2012年03月24日 目录 引言 (03) 第一章：焊接检验 (04) 焊缝的焊前检验.. (04) 检验前的准备工作 (05) 检验内容、精度标准与检验方法 (07) 检验注意事项 (08) 第二章：焊缝的焊接规格和表面质量检验 (10) 检验前的准备工作 (10) 检验内容、精度标准与检验方法 (14) 注意事项 (18) 焊缝内部质量检验 (20) 第三者：无损探伤检验
检验钱的准备工作 (21) 检验内容与评级标准 (22) 检验主要事项 (23) 第四章：总结与感谢 (25) 第五章：参考文献 (26) 引言
在现代造船工业中，焊接已经成为一种不可替代的连接形式，相对于铆接等传统连接方法，焊接体现了其成本低，现场操作性强，有效减轻结构重量，而且也能很好的满足船舶水密连接的要求。焊接在因为它的巨大优点而成为造船工业最主要连接方法的同时，其本身存在的缺点也应引起足够重视。焊接是一种通过加热（或不加热），添加（或不添加）填充材料，同时在加压（或不加压）的情况下达到原子间结合，形成永久性接头的连接方法。针对目前船厂的焊接方法，主要属于焊接方法分类中的熔化焊，通过热输入的方式使得母材和填充材料熔化，从而形成焊接接头，这样的焊接方法将导致母材及焊接接头的组织、成分发生变化，并且在焊接过程中，焊接环境（油污、水、锈等）、焊接设备、焊接工艺参数等都会对焊后组织产生影响，从而最终影响焊接接头的强度、韧性等各种力学性能。在整个造船成本中焊接成本约占20%，焊接的施工量大，并且焊接质量好坏直接关系到船舶建造及运行安全，所以对焊接质量的控制就尤为关键。
1 概述 焊接技术是船舶建造工程的关键工艺技术，是建立现代造船模式的支撑技术。焊接技术的发展带动了造船技术的进步。20世纪初，由于船舶业引进了焊接技术，造船模式由整体拼装发展到分段建造，使大型和巨型船舶得以顺利建造。 高效焊接技术对船舶建造具有特别重要的意义。船舶结构复杂，服役条件苛刻，且为全焊接结构。船体建造中焊接工作量约占70%，焊接成本约占船体建造总成本的30%~50%。因此，在船舶建造过程中通过高效焊接手段来满足缩短建造周期、降低建造成本的需求，同时保证良好的焊接质量。 实现高效焊接的基本途径有： （1）提高焊接熔敷效率，如采用多丝焊、垂直气电焊、搅拌摩擦焊等。 （2）减少坡口断面及熔敷金属量，如采用窄间隙焊、激光复合焊等。 （3）自动化焊接，如采用生产线、机器人焊接等。 2 船舶高效焊接工艺及装备发展现状 纵观国内外船舶建造企业的造船模式，主要流程基本相同，为零件→部件→分段→总段→船台（坞）搭载。与此相对应的，所采用的焊接技术及装备也是大同小异。在部件、分段、 总段等中间产品的生产制造阶段采用 自动化程度很高的大型焊接生产装置 （流水线），在船台（坞）搭载时则采 用单机自动化焊接设备。所不同的是， 国外先进造船企业擅于和敢于将更多 先进的高效焊接技术应用到实际生产 中，所采用的高效焊接设备自动化、 智能化程度更高。 2.1 国外船舶高效焊接工艺及装备发展 情况 2.1.1 日本 日本造船焊接技术的发展历经 简易机械化、机械自动化和机器人 智能化三个阶段，利用各种先进的 焊接设备实现高效的焊接工艺。从 1970年代开始发展半自动CO2气 保护焊取代手工焊条电弧焊为第一 阶段；从1980年代末开始发展独 立台车形式的焊接设备为第二阶段， 采用MAG焊接工艺，通过跟踪或 仿形焊缝自动完成焊接，焊接效率 成倍甚至数倍提高，焊接质量优良， 有效地控制了焊接变形和提高船体 建造精度，焊接工人劳动强度和环 境得到很大改善。1995年神户制 钢和NKK津船厂合作开发世界上 第一套造船焊接机器人系统并用于 小合拢生产标志着第三阶段的开始。 NKK津船厂配置了26台焊接机器 人，其中，小合拢工作站设置了10 个机器人，中合拢工作站设置了16 个机器人，整个车间全部制造过程 由中央电脑控制室控制，几乎达到 了无人化的程度，焊接质量、焊接 速度、焊接效率均达到了世界上最 先进水平。NKK于2000年推出了 一种仰焊机器人，能从船体下面焊 接船底壳板。机器人焊矩上有激光 传感器，它能使机器人监控间隙宽 度和焊接方向，并能从数据库中选 择最佳焊接方案。川崎重工2003 年开发出一套高度自动化的用于潜 艇耐压壳体焊接的系统。该系统包 括一系列用于各种结构焊接的机器 人，具有良好的焊接控制能力。 从小合拢到大合拢，从平面到 曲面，日本的船厂均实现了高效自 动化的焊接。NKK津船厂的小合拢 采用各种轻便型自动水平角焊机及 门架式多关节机器人焊接低构架肋 板框架、平板部件；构架的肋板与 纵桁之间以及与纵骨之间的角焊缝， 构架与底板的水平角焊缝则采用门 架式机器人或多台小型机器人进行 “井”字形构件内水平和立向自动 角焊；曲面分段外板的拼接，在大 型焊接变位机上采用小车或双丝串 列摆动单面MAG自动焊进行焊接， 以取代传统的FAB法，或采用半门 架4轴数控机器人进行焊接，而三 维曲板的单面焊和纵横构件在曲形 船舶高效焊接工艺及装备中国船舶工业集团公司第十一研究所赵伯楗曹凌源郑惠锦毛信顺
南通亚华船舶制造有限公司 船舶焊接工艺 QW-YH-JS-03 版本：A 修订次：0 □□□ 状态： 分发号：
2006年6月28日发布2006年7月1日实 施 1.编制说明： 船舶焊接施工工艺是船体施工工艺中的一项重要内容，为了保证公司产品的质量，要求公司有关人员按照此标准严格执行。本工艺由焊接工艺、焊接作业控制、焊条的领用、焊接材料使用部位的一般规定及使用不锈钢焊条的一般要求等内容组成。 2.船体焊接工艺 2.1焊接是本公司生产过程中的关键工序。要求施工人员严格遵照焊接施工工艺的要求进行焊接。如施工中工艺与下列焊接工艺船级社认可文件不符合，需得公司总工程师及技术人员认可并在试验的基础上才能采纳。 2.2焊接工艺船级社认可文件（附焊接工艺船级社认可文件目录）2.2.1手工电弧焊角接焊（J507）的施工工艺按照“G16-HDF07”执行。 2.2.2手工电弧焊角焊（J507，J422）的施工工艺按照“G17-HDF03”
执行。 2.2.3埋弧自动焊施工工艺按照“G16-HDF01”执行。 2.2.4手工电弧焊对接焊（J422）的施工工艺按照“G17-HDF02”执行。 2.2.5埋弧自动焊与手工电弧焊仰焊对接焊相结合的施工工艺按照“G16-HDF05”执行。 2.2.6手工电弧焊：平焊的施工工艺按照“G16-HDF010”执行。 2.2.7手工电弧焊：横焊的施工工艺按照“G16-HDF011”执行。 2.2.8手工电弧焊：立焊的施工工艺按照“G16-HDF012”执行。 2.2.9手工电弧焊：仰焊的施工工艺按照“G16-HDF013”执行。 2.2.10手工电弧焊对接焊（J507）25mm钢板，70mm锻件按照“G17-HDF04~05”执行。 2.2.11二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（25mm）施工工艺按照“G16-HDF08”执行。 2.2.12二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（14mm）施工工艺按照“G16-HDF14”执行。 2.2.13二氧化碳保护焊打底单面埋弧自动焊（8mm）施工工艺按照“G16-HDF15”执行。 2.2.14二氧化碳保护焊打底双面埋弧自动焊（25mm）施工工艺按照“G16-HDF09”执行。 2.2.15二氧化碳保护焊打底双面埋弧自动焊（14mm）施工工艺按照“G16-HDF16”执行。