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分析激光焊接技术的发展与展望

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分析激光焊接技术的发展与展望

发表时间:2019-09-01T18:34:12.243Z 来源:《防护工程》2019年12期作者:张洪涛

[导读] 激光焊接技术是现如今在焊接领域应用最为广泛的一种焊接技术,其发展潜力也十分的强大。

佛山市宏石激光技术有限公司 528312

摘要:随着激光技术的诞生,对其的研究也在不断的深入。现如今激光技术所应用的领域已经十分的广泛,并取得了十分显著的成果。而焊接技术与激光技术完美的融合到一起,就是现在的激光焊接技术,将其应用到焊接领域,能够有效的弥补传统焊接技术的局限,所以激光焊接技术的应用范围也更加的广泛,尤其是在航空航天,汽车制造等领域,更有着十分明显的优势。所以,激光焊接技术在未来必然会有着更为广阔的发展前景,必将会被应用到更多的领域之中。因此,本文首先将概述激光焊接技术的发展历程,然后详细阐述激光焊接技术的未来发展前景,希望可以为相关工作人员提供有用的参考。

关键词:激光焊接技术;发展历程;国内发展现状;国外发展现状;未来展望

激光焊接技术是现如今在焊接领域应用最为广泛的一种焊接技术,其发展潜力也十分的强大。该技术在上世纪就在西方国家的工业生产中得到应用,而随着现代工业的迅猛发展,这就使得激光焊接技术拥有了更为广阔的发展前景以及发展空间。现如今激光焊接技术,已经被应用到汽车制造领域、航空航天领域、压力容器领域以及武器制造等多个领域。所以,通过对激光焊接技术的发展现状进行有效分析,这样就能够更好的挖掘激光焊接技术的未来发展情况,从而从宏观上对激光焊接技术有着更为深入的了解,使激光焊接技术能够在我国得到更好的应用,全面的提高我国的焊接水平,保证我国的经济发展[1]。

一、激光焊接技术的发展历程

(一)激光焊接技术在我国的发展历程

早在20世纪60年代初,激光焊接技术就已经呗发现,并被初步的投入到了生产之中,然而由于当时我国的国情比较复杂,所以就十分遗憾的错过了这次发展机遇。而到了上世纪80年代,邓小平积极的推进了改革开放战略,我国终于又一次的打开了国门,并积极的与世界的其他国家建立了联系,这就使得我国第一次接触到激光技术。但是,直到20世纪90年代末,我国的激光技术才算是得到了初步的发展,逐渐的形成规模,并融入到了焊接领域。而到了今天,在我国对激光焊接技术研究最为深入的就是哈尔滨焊接研究所[2]。

随着我国社会经济的迅猛发展,也有力的推动了我国科学技术的快速进步,尤其是我国不仅充分的获取了国际上的高新技术,同时还在积极的探究如何更好的增强激光焊接技术的功率。现如今,我国已经突破了大功率激光焊接技术,这可以说是一项十分重大的突破,有着里程碑式的意义。并且,还为激光焊接技术有效的打下了坚实的基础。同时,我国还在异种金属焊、激光热丝焊等多个领域对激光焊接技术进行研究,使得激光焊接技术越发的完善[3]。

(二)激光焊接技术在国外的发展历程

激光焊接技术就是起源于西方国家,所以对激光焊接技术,国外对其研究的时间相比我国也要更长,并且激光焊接技术在国外经过多年的发展,也已经十分的成熟,该技术也越发的完善。早在上世纪的八十年代初,日本、德国以及美国等很多的西方国家,都在积极的探索如果将激光技术更好的应用到传统的制造类行业之中,通过大量的研究之后,有效的促进了激光焊接技术的发展。特别是进入21世纪之后,激光焊接技术所适用于的范围更加的广泛,在很多个领域都能够看到激光焊接技术在其中发挥作用。并且,对激光焊接技术有许多的国家对其建立相关的规章制度,保证激光焊接技术的应用更加的完善。并且,有很多的西方发达国家不仅将激光焊接技术应用于中小型的生产制造行业中,还将激光焊接技术的融入到大型的现代生产制造企业之中,并取得了十分显著的成果,尤其是将其应用到军事领域之中,有着令人瞩目的效果,这充分的说明了激光焊接技术有着很强的适用性[4]。

二、激光焊接技术的未来发展前景

激光焊接技术是一种将传统焊接技术与现代科学技术完美融合的新技术,将其应用到焊接领域可以很好突破传统焊接技术的局限性,这就使得激光焊接技术有着更为广阔的使用范围。并且,通过将现代先进的科学技术融入到激光焊接技术之中,可以更有效的提升激光焊接技术的精确程度和工作效率。我相信随着我国科学技术的发展,激光焊接技术将会拥有更高的功率密度,还能够更快的释放能量,从而有效的加快激光焊接技术的焊接效率,还能够进一步保证焊接质量。

同时,由于现如今的激光焊接技术其聚焦点要更小,这就使得激光焊接技术能够取得更为显著黏连效果。尤其是在完成焊接工作后,不需要进行传统的后续处理工作。尤其是随着现代激光焊接技术的迅猛发展,其聚焦点必然也会随之大幅减小,这样就可以进一步的保证黏连效果,还可以很好的防止对材料造成任何的破坏。目前,对焊接的精确度要求最高的就是高新技术的领域,如电子器件、计算机元件等。所以,通过应用的激光焊接技术,能够有效的降低小件器件以及普通制造企业的生产成本,有着十分广阔的应用前景。并且,激光焊接技术的使用工艺也必然会愈发的完善,可以使我国企业更好的对制造成本进控制,使激光焊接技术在我国能够让更多的人有正确的认识,并可以切实的掌握这项技术。有很多人都激光焊接技术看作是传统焊接技术的外来发展方向,由于激光焊接的操作十分简单,可以应用于多种材质的焊接之中,所以该技术受到我国社会各界的高度关注。再加上激光的折射线和穿透性都有着很好的保证,还可以在任意一个方向形成聚焦,这就使得激光焊接技术的应用范围更加的广阔[5]。

同时,激光焊接相比其他的焊接技术,其适应性要更为突出。特别是激光焊接技术对工作环境没有任何的特殊要求,而传统的焊接模式有时需要在气体保护状态下或者是真空环境之中,才能够开展焊接工作。而因为激光能在短时间迅速的完成聚焦,这就使得在所有的环境下,激光焊接技术都能够有效的完成焊接工作。激光焊接技术经过半个世纪的发展滞后,现代人们对激光焊接技术的认识也更加的深刻,其不仅在军事领域得到了有效的应用,还在民用领域得到的大力的发展。所以,在未来的仪器制造领域、汽车制造领域等多个领域中,激光焊接技术的优势能够充分的得到发挥,特别是在医学领域以及军事领域中,可以绽放更加耀眼的光芒。这是因为激光焊接技术有着融合快、热量高以及干净卫生等诸多十分明显的优点,将激光焊接技术应用到临床医学的诊治之中,比如生殖医学以及神经医学等,都能够应用激光焊接技术,这对促使激光焊接技术的发展有着十分重大的意义。

三、结束语

总而言之,激光焊接技术与传统焊接技术相比有着很多明显的优点,特别是激光焊接技术操作十分简便,还不会留下过大的焊缝,还

焊接技术现状及展望

浅析我国焊接技术的现状与未来发展 【摘要】在我国制造业发展的过程中,焊接技术是人们常用的加工工艺。本文通过对我国现阶段焊接技术的发展现状进行简要的介绍,阐述了我国焊接技术的未来发展趋势,以供相关人士参考。 【关键词】焊接技术;材料;发展现状;发展趋势 随着科学技术的不断发展,焊接技术也在进行不断的创新和发展,这不仅有利于我国社会经济建设,还有效的促进了我国现代制造业的发展。目前,人们为了推动缓解制造技术的创新和发展,也将许多先进的科学技术和科学理念应用到其中。下面我们就对我国焊接技术的现状和未来发展趋势进行介绍。 一、我国当前焊接技术的发展现状 目前,在我国社会经济发展的过程中,人们对生活水平的要求也越来越高,而钢结构材料作为我国城市建设、社会发展的基础材料之一,人们对其材料性能的要求也在逐渐的提高,因此我们在对其进行相关的加工处理施工的时候,人们就对焊接技术进行严格的要求,从而使其焊接技术的加工处理效果满足工程设计的相关要求。而随着电子信息化时代的到来,人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中,从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效的加快了焊接施工的工作效率,还大幅的提高了焊接的质量。目前,我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中,并且还充分的利用了计算机技术和防治设计受到,来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今,在我国焊接技术创新发展的过程中,人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析,进而有利于我国焊接技术的发展。 二、当前我国焊接学科研究成就及进展 1.高品质焊接材料的生产与应用 钢铁生产技术的产生和发展都和焊接技术有着密切的关系,人们可以通过焊接来对钢铁材料的性能进行全面的提高。但是,在对其进行焊接施工处理的过程中,施工人员没有严格的按照工程施工的相关标准来对其进行焊接处理,使其自身结构的平衡性结晶组织出现问题,那么这就对钢铁焊接材料的品质有着一定的影响。为此要实现高品质焊接材料的生产,施工人员就要结合相关的焊接要求,来对其焊接材料、金属质量以及纯度等各个方面进行严格的控制,尽可能的避免人们在对金属材料进行焊接加工处理的过程中出现问题。而随着科学技术的不断进步,人们也将焊接技术应用到了复合合金材料的加工制作当中,这就给我国焊接技术带来了新的发展空间和挑战。目前,人们在对金属材料进行焊接加工的过程中,药芯焊丝技术在其中有着十分重要的作用,因此在对其焊接施工前,施工人员就要对其进行严格的要求。不过,和国外发达国家相比,我国在药芯焊丝的生产技术上还存在着一定的缺陷,为此我们在对高品质焊接材料进行生产和应用的过程中,我们还要向发达国家的生产制造工艺多的学习。 2.对无铅连接材料及无铅可靠性技术与标准的突破 随着科学技术的不断发展,人们也将焊接施工技术应用到了电子电气产品的加工生产当中。但是,由于多数电子电气产品中都含铅以及其他的有毒有害物质,这对周围的生态环境有着极其严重的影响。因此,我们电子工业发展的过程中,就开始对无铅连接材料进行研究开发。近年来,人们在对无铅连接材料进行研究的过程中,也将许多的先进的科学技术应用的其中,从而通过多种科学技术的有机结合,来使得无铅连接材料的整体性能进行有效的提高,而且人们还可以在其中添加适量的微量元素,来改善无铅连接材料的物理性能,使其可靠性得到明显的增强。目前,我国在无铅连接材料研发试验中,对其无铅绿色电气电子产品的开发以

激光焊接分析

一、原理 原理分类: 热传导型焊接:功率密度小于104~105W/cm2为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;热传导型激光焊接,需控制激光功率和功率密度,金属吸收光能后,不产生非线性效应和小孔效应。激光直接穿透深度只在微米量级,金属内部升温靠热传导方式进行。 激光深熔焊接:功率密度大于105~107W/cm2时,金属表面受热作用下凹成“小孔”,形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。 1.透射或反射镜聚焦后可获得直径小于0.01mm、功率密度高达106~l012W/cm2的能束。 2.微观上是一个量子过程,宏观上则表现为反射、吸收、加热、熔化和汽化等现象。激光焊时,激光照射到被焊接件的表面,与其发生作用,一部分被反射,另一部分进入焊件内部。 3.加热:光子的能量→晶格的热振动能,温度升高,达到2500℃。 熔化和汽化:当功率密度大于106W/cm2时,被焊材料会产生急剧的蒸发。被焊材料蒸发,

①光束焦斑 ②透镜焦距,最短焦深多为焦距126mm; ③焦点位置,通常焦点的位置设置在工件表面之下大约所需熔深的1/4处。 2.材料吸收值 (1)材料的电阻系数,材料吸收率与电阻系数的平方根成正比,而电阻系数又随温度而变化; (2)材料的表面状态(或者光洁度)对光束吸收率有较重要影响; 3.焊接速度 提高速度会使熔深变浅,但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。(需要一个速度范围) 4.保护气体 (1)使工件在焊接过程中免受氧化;

(2)保护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射; (3)驱散高功率激光焊接产生的等离子屏蔽; 等离子云对熔深的影响在低焊接速度区最为明显。当焊接速度提高时,它的影响就会减弱。吹气方法学问大啊! 5.焊接起始、终止点的激光功率渐升、渐降控制。 起始和终止端产生凹坑,为了防止这个现象发生,可对功率起止点编制程序,使功率起始和终止时间变成可调,即起始功率用电子学方法在一个短时间内从零升至设置功率值,并调节焊接时间,最后在焊接终止时使功率由设置功率逐渐降至零值。 6.焊缝形状 (1)直线型 (2)正弦型 (3)摇摆型:稳定性高±15% 7.焊缝长度

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数

激光焊接的工作原理及其主要工艺参数摘要:焊接技术主要应用在金属母材热加工上,常用的有电弧焊,电阻焊,钎焊, 电子束焊,激光焊等多种,本文详细介绍了激光焊接的工作原理与工艺参数,还讨论了激光焊接技术在现代工业中的应用,并与其他焊接方法进行对比。研究表明激光焊接技术将逐步得到广泛应用。 关键词:焊接技术;激光焊接;工作原理;工艺参数。 1. 引言 目前常用的焊接工艺有电弧焊、电阻焊、钎焊、电子束焊等。电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法,它包括手弧焊、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。但上述各种焊接方法都有各自的缺点,比如空间限制,对于精细器件不易操作等,而激光焊接不但不具有上述缺点,而且能进行精确的能量控制,可以实现精密微型器件的焊接。并且它能应用于很多金属,特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。 激光指在能量相应与两个能级能量差的光子作用下,诱导高能态的原子向低能态跃迁,并同时发射出相同能量的光子。激光具有方向性好、相干性好、单色性好、光脉冲窄等优点。激光焊接是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接,这种焊接通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究,从开始的薄小零器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用,经历了近半个世纪的发展。由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点,近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段,越来越广泛地应用在汽车、航空航天、造船等领域。虽然与传统的焊接方法相比,激光焊接尚存在设备昂贵、一次性投资大、技术要求高的问题,但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线。 2. 激光焊接原理 2.1激光产生的基本原理和方法 光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。微观粒子都具有一套特定的能级,任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态,物质与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2,处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ,并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态(E2)向低能级基态(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率ν=(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态上的一致,是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,

电弧焊技术现状及发展方向

电弧焊技术现状及发展方向 学习了焊接导论,感觉对焊接有了初步的了解,并非当初我所想象的那样整天拿着焊枪,戴着面罩的样子,这只是普通的手工焊而已,还有许多的焊接方法,例如气体保护焊、埋弧焊、电弧焊等。 焊接是一种重要的材料加工工艺,它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术,是现代机器制造业重要的加工技术,它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术、桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门,据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金,都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说,没有现代焊接技术的发展,就不会有现代工业和科学技术的今天,焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 一、电弧焊技术现状 焊接是一种重要的材料加工工艺,它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术,是现代机器制造业重要的加工技术,它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术,桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门,据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金,都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说,没有现代焊接技术的发展,就不会有现代工业和科学技术的今天,焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 随着生产的发展和科学技术的进步,焊接已成为—门独立的学科,并广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门,在我国的国民经济发展中,尤其是制造业发展中,焊接技术是一种不可缺少的加工手段。以西气东输工程项目为例,全长约4300公里的输气管道,焊接接头的数量竟达35万个以上,整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。离开焊接,简直无法想象如何完成这样的工程。 (一)电弧焊的优点 1、高效、节能并能够自动调节焊接参数的智能型逆变焊机将逐取代手弧焊和普通晶闸管焊机,而且焊机的操作趋向于简单化、智能化,以符合当今淡化操作技能的趋势。 2、在汽车上、造船、工程机械和航空等领域,适用于不同场合的智能化焊接机器人较为广泛的应用,大幅度提高了焊接质量和生产效率。 3、电弧焊的逐步推广使用,大大的减少了劳动力,提高了生产的效率,促进了经济的发展。 (二)焊接自动化技术 随着数字化技术日益成熟,代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程,有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。目前我国的焊接自动化率还不足30%,同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式

激光焊接的工艺参数及特性分析讲解

激光焊接的工艺参数及特性分析 一、激光焊接的工艺参数:1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。2、激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接 一、激光焊接的工艺参数: 1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。 2、激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。 3、激光脉冲宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4、离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离焦,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷。当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。 二、激光焊接工艺方法: 1、片与片间的焊接。包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。

船舶焊接技术现状与展望

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

现代焊接技术发展的现状及前景

现代焊接技术发展的现状及前景 【摘要】焊接作为一门制造技术,在制造业中起着重要作用。没有一种技术能像焊接技术那样被制造商如此普遍地用于金属及合金的高效连接,并在其产品中产生如此多的附加值。 【关键词】现代;焊接技术;发展;现状;前景 目前焊接广泛应用于各种材料的连接,并采用了诸如激光、电子束焊等先进技术,无论是在建筑、桥梁行业,还是在车辆、计算机及医疗机械行业,绝大多数产品离开焊接技术就根本无法制造。特别是有了异种材料和非金属构料的连接技术和在产品形状与设计方面的创新制造方法,焊接技术的未来充满了希望。 1.焊接技术发展的现状 近年来随着制造业的蓬勃发展,提高焊接生产的生产率,保证产品质量,实现焊接生产的自动化和智能化越来越受到焊接生产企业的重视。现代智能控制技术、数字化信息处理技术、图像处理及传感器技术、高性能CPU芯片等现代高新技术的融入,使现代焊接技术取得了长足进步。 1.1焊接工艺高速高效化 以实现高速度、高熔敷率、高质量的焊接工艺为目标,国内外在多牡多弧焊接工艺、多元气体保护焊接工艺、活性化焊接新工艺等方面开展了广泛深入的研究,且取得了显著成效。 在多丝多弧焊接新:工艺方面,日本、瑞士、德国等国公司在多根焊丝配以单个或多个电源方面开展了大量的焊接研究丁作,在提高焊接生产速度和金属熔敷率方面取得了一些实用化的成果。例如日本的藤村告史开发的多丝焊接系统,可用于角焊缝的高速焊接,焊速可以达到1.8m/min。 基于上述思想,伴随着新型的功能强大的数字信息处理DSP的出现,Fronius 公司推出了全数字化焊接电源,随后Panosonic等公司也推出了各自的数宁化焊接电源产品,并相继;进入中国市场。数字化焊接电源实现了柔性化控制和多功能集成,具有控制精度高、系统稳定性好、产品一致性好、功能升级方便等优点。 1.2焊接质量控制智能化技术 焊缝跟踪是保证自动焊接质量的关键。在焊缝自动跟踪方面,采用的技术及获得的成果比较多。在熔滴过渡控制方面,由于焊接电源控制数字化技术的发展及先进电子元件在焊接领域的应用,使得对熔淌控制的研究达到了相当高水平。 1.3焊接生产自动化及智能化技术水平

激光焊接技术应用及发展趋势

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

焊接技术 发展 现状 及发展趋势

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

焊接技术的发展及发展趋势

焊接技术的发展及发展趋势 黄牡丹 佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江省佳木斯市154007 摘要:本文综述焊接技术的发展及发展趋势,焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺,随着人类社会的发展,各种新材料的不断开发及科学技术不断的发展,焊接技术已经成为一门独立的学科,它广泛应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、微电子技术等工业部门。可以预测,在未来焊接技术的发展趋势必然走向自动化、高效、环保、节能等方面。 关键词:焊接技术、自动化、环保 The development of welding technology and development trend HUANGMudan Jia-mu-si University, School of materials science and engineering, Jia-mu-si 154007 Abstract:This paper reviews the development of welding technology and developing trend of welding technology, also known as the connection of engineering, is a kind of important material processing technology, with the development of human society, all kinds of new materials to develop and continuously with the development of science and technology, welding technology has become an independent discipline, it is widely used in petrochemical, electric power, aerospace, Marine engineering, microelectronics and other industrial sectors. Can be predicted that in the future development trend of welding technology inevitably toward automation, high efficiency, environmental protection, energy saving, etc. Key words:Welding technology ; automation; Environmental protection; 0引言 焊接的定义如下:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,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成为焊接[1]。焊接的发展过程就某种意义上来说就是焊接热源的发展过程,从上个世纪80年代开发电弧以来,焊接热源也在不断发展中。进入到新世纪,焊接技术的不断的在得到发展,从目前的发展趋势看来,焊接技术逐步向高效率、高质量、低成本、降低劳动强度、降低能耗的方向发展。所以焊接技术将随着科学技术的进步而不断发展,主要体现在以下几个方面 1数字化控制推动焊接技术的升级和发展 在几年前,数字化控制的焊机只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”,但现在数字化控制的焊机已经广泛应用在我国的许多企业,在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius 的推动下,数字化焊机已进入产业规模化生产阶段。虽然目前智能化还处在初级阶段,但有着广阔前景,是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统,近年来国内外已有较深入的研究,并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经

现代焊接技术发展现状及未来趋势

现代焊接技术发展现状及未来趋势 发表时间:2019-07-19T15:17:10.723Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:魏紫印 [导读] 摘要:现阶段我国工艺的实际发展情况来看,焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用,而且随着各项科技的不断发展,焊接技术也得到了快速发展。 身份证号码:13018119890106XXXX 河北石家庄 050000 摘要:现阶段我国工艺的实际发展情况来看,焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用,而且随着各项科技的不断发展,焊接技术也得到了快速发展。焊接技术在建筑行业、医疗设备、机械等各个方面都有着广泛应用,可以说没有了焊接技术的支持,这些行业都无法正常发展。 关键词:焊接技术;缺点;趋势;现状 1?我国焊接技术在应用过程中的缺点 从目前我国焊接技术的发展情况来看,焊接技术主要应用在钢结构加工制造中,随着人们对钢结构材料质量要求的不断提升,人们对加工钢结构过程中应用的焊接技术也提出了更高的要求,以确保焊接质量能够达到人们期望的要求。随着信息化和电子信息技术的快速发展,焊接技术在各个行业的应用都变得更加广泛,同时也使焊接技术实现了自动化。在焊接过程中,利用计算机对焊接的进程进行控制,可以使焊接的准确度和精度都得到提升,这也使我国焊接技术得到了进一步提高。从我国焊接技术的整体发展情况来看,我国焊接技术在整体发展过程中存在的缺陷仍然较多,主要体现在以下几个方面: (一)较长焊接和厚板焊接技术落后较为严重,这不仅会对焊机效率造成影响,而且还会对焊接的质量造成不良影响,从而会对企业的经济效益造成不良影响。 (二)焊接技术自动化水平偏低。在具体焊接过程中对自动化进行应用,可以降低成本。我国在焊接方面与发展国家相比,焊接自动化水平具有较大提升空间。企业要想取得长远发展,获取良好的经济效益,就必要加强对焊接自动化技术的合理应用。 (三)焊接构件容易出现热、冷裂纹。热裂纹是在高温环境下生成的,其会对焊接的质量造成不良影响。冷裂纹是焊缝在冷却时,温度未达到马氏体转变温度,从而形成裂纹,通常来说,冷裂纹会在焊接完成后,立即出现。 (四)焊接人员专业技术水平有待进一步提高。我国焊接行业的实际发展情况来看,人员对焊接技术知识掌握得较少,同行业标准相比,存在的差距较大,这样就导致焊接产品质量难以得到提升。 2?现代焊接技术的发展现状 经济的发展带动了制造业得到发展,焊接技术也得到了显著提升,焊接产品的生产效率也得到了进一步提高,而在实际生产过程中,通过何种方式,在确保焊接产品质量可以达到要求的基础上,实现焊接生产自动化和智能化已经成为了焊接行业发展过程中的核心任务。 2.1?焊接工艺高效化 为了促进焊接行业的发展,需要对现今的焊接工艺进行合理优化,使传统焊接工艺成为高质量、高效、高速的焊接工艺,从而满足焊接需求。从焊接工艺的发展情况来看,国内外都投入了大量的财力和精力,在活性焊接工艺、多元气体保护焊接工艺方面也都取得了不错的成绩。同时,在焊接速度的研究方面上也取得了一定进步,这也提升了焊接产品的效率。近几年,随着国内外对数字化焊接和高新信息处理技术各项内容的关注,我国在焊接市场也引入了相应的先进技术产品。通过对数字化焊接电源的合理应用,使原来刻板的刚性化控制能够得到改善,从而实现对整个焊接过程中的柔性化控制,以及多功能集成,而对于焊接精度、焊接过程稳定性、产品一致性等各个方面要求更高的产品,对焊接技术的发展可以起到一定的促进作用,从而使焊接工艺能够实现高效和高速化。 2.2?优化焊接质量 焊接产品的质量是其中最为关键的一项内容,如果在实际作业过程中,焊接质量无法达到产品对质量的要求,这会限制产品后期的应用寿命,在焊接过程中,对焊缝跟踪技术进行合理应用对于控制质量有着重要意义。焊接行业在发展、以及对焊接技术进行研究过程中,对焊缝跟踪技术方面的投入较多,也使其成为了一种成熟的焊接技术。例如,在先进的熔滴过渡控制中已经引入了数字化焊接电源,并且在系统中对先进的电子元件进行了合理应用,这也使得控制熔淌更为简单,在该方面已经达到了先进国家的水平,这也是焊接行业中的一项重要内容,是确保焊接产品质量能够达到要求标准的一项关键技术。 3?现代焊接技术未来发展的主要趋势 3.1?自动化,智能化 从现阶段的焊接技术的发展情况来看,焊接技术在实际应用过程中与现代制造技术、焊接自动化、焊接科学与工程等各项内容进行合理融合。现阶段,我国焊接工艺自动化率较低,焊接生产机械化及自动化水平都较低,但是,在实际作业过程中,在学习基础上,对现代自动化技术进行合理嫁接改造,通常可以实现突破。近几年,我国在焊接生产自动化、研究焊接生产线、过程中控制智能化等多个方面都取得了显著进步。计算机技术、人工智能、控制理论等都为焊机过程中自动化的实现提供强有力的基础,并且也合理地渗透到了焊机领域中,从实际情况来看,也取得了不错的成果,焊接过程中自动化已经成为了焊机技术在应用与发展过程中的一项要点。焊接过程中控制系统的智能化是焊接自动化的核心,同时也是人们在对焊接技术进行研究的主要方向。 3.2?加强对热源的研究 焊接热源应当具有以下特点:能量密度高度集中、可以快速完成焊接、确保焊缝具有较高质量、焊接热影响区小。现阶段,焊接热源十分丰富,常见的焊接热源有化学热、电弧焊、高频高应热、电子束等。人们对焊机技术的应用与研究过程中,始终都未停止对焊接热源的研究,焊接新热源开发将推动焊接工艺发展,促进新焊接方法产生,每出现一种新热源,都伴随着一批新焊接方法。焊接应用与发展过程中,对现有热源进行改善,对现有热源的开发,应从更加便利、经济方面入手。改善原有热源,在提高效率方面可以扩大激光器能量,对电子束能量进行合理应用,对焊机的性能进行改善,使能量的利用率得到进一步提高,开拓新的更高能量密度的热源,例如将激光添加到电子束中,就是一种不错的方法。 3.3?节能技术的深入研究? 节能技术是现代各个行业在发展过程中必须要考虑的一项内容,焊接行业更是如此。焊接行业在实际发展过程中,发展环保、节能已经成为了必然趋势;同时,采用高效焊接工艺,对于提高焊接作业的具体效率,以及减少能源消耗量来说都有着重大意义。在焊接工艺发

激光焊接工艺实践课程学习指南讲解

《激光焊接工艺实践》课程学习指南 一、课程资源导航 二、学前要求 学习本课程需要有一定的预备基础知识,需要配置一台计算机,对计算机具体要求如下: (一) 必备基础 学习本课程的学习者必须具备一定的基础: 1.会熟练使用计算机,如常用操作系统Windows XP或者Linux,还有常用软件如PowerPoint、Word等; 2.一定的激光加工技术和工程材料学知识。 (二) 软硬件环境 1.硬件环境:

三、学习目标与要求 课程设置是基于光机电应用技术专业职业岗位能力的培养需要,要求学生通过视频课件、动画和现场实训操作等多种学习资源,掌握激光焊接原理、工艺特点和应用领域。通过本课程学习,学生不仅应该掌握激光焊接加工的基础理论,更要培养、锻炼实际动手操作能力,从而使其在掌握专业知识的基础上获得所需要的职业技能。具体要求如下: ?了解激光焊接工艺的过程和机理; ?学习根据材料特点和焊接工艺要求来选择合适的激光焊接设备; ?针对不同激光焊接设备,学会选择合适的激光焊接参数并能够对设备进行调试、维护; ?针对不同激光焊接过程,学会分析影响焊接质量的因素和解决的措施; ?学习激光焊接的安全操作常识和正确的操作规范。 四、学习路径 1.学习模式 在校学生学习方式:课堂学习+操作实训+网络辅助+标准化试题库考试 网络学习方式:教材自学+按课件学习+网上导学+实训实验+标准化试题库考试2.课程知识学习路径 按知识点渐进式学习:先导课程为激光加工原理、工程材料学等。 3.推荐书籍和参考 (1)郑启光,邵丹编著,激光加工工艺与设备,北京:机械工业出版社,2009,10;(2)刘其斌编著,激光加工技术及其应用,北京:冶金工业出版社,2007;(3)蒙大桥,张友寿,何建军等译,材料激光工艺过程,北京:机械工业出版社,2012,9; (4)现代激光焊接技术,陈彦宾,科学出版社,2010,,10; (5)激光焊接与切割质量控制,陈武柱,机械工业出版社,2010。 五、考核标准 学生学习考核标准请参见本课程资源“考核方案”

汽车焊接技术现状及发展趋势详解

汽车焊接技术现状及发展趋势 【字体:大中小】时间:2014-11-17 10:46:35 点击次数:15次 图1 采用激光焊接顶蓬消除了表面凹凸、省去了镶边 车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量,车身的装配质量不良,不仅影响整车外观,还会导致漏雨、风噪、路噪和车门关闭障碍的发生,所以,焊接应该引起足够重视。 汽车工业中,焊接是汽车零部件与车身制造中的一个关键环节,起着承上启下的特殊作用,同时,汽车产品的车型众多、成形结构复杂、零部件生产专业化、标准化以及汽车制造在质量、效率和成本等方面的综合要求,都决定了汽车焊接加工是一个多学科、跨领域和技术集成性强的生产过程。在目前汽车零部件及白车身的制造中,主要的焊接方法有电阻点焊、CO2气体保护焊和激光焊,另外也有采用氩弧焊、电子束焊等。 焊接技术的特点 焊接是汽车制造过程中一项重要的环节。汽车的白车身、发动机和变速箱等都离不开焊接技术的应用。在以“钢结构”为主的汽车车身的焊接加工中,汽车焊接又有不同于其他产品焊接的要求: 1. 对焊接件的尺寸精度要求高 为了保证产品的装配精度和尺寸稳定性,要求尽可能减少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的热应力与变形。 2. 对焊缝接头的性能要求高 焊接接头不仅要满足静态和动态的力学性能指标,而且有苛刻的低周疲劳性能要求。 3. 对批量焊接生产品质高且一致性好的要求 4. 对焊接生产过程高节拍、高效率的要求 5. 对“零缺陷”的质量控制与保证,提出了自动化焊接过程的监测与信息化管理的要求

图2 机器人焊接生产线 近几年来,汽车工业在焊接新技术的应用及推广方面起了积极的推动作用。针对汽车产品“更轻、更安全、性能更好且成本更低”的发展目标,当前的汽车焊接技术正在传统的材料连接概念与方法的基础上迅速地延伸和拓展,并向先进的“精量化焊接制造”的方向发展。 主要焊接方法 汽车制造业是焊接应用最广的行业之一,其中主要的焊接方法如下: 1. 电阻焊 电阻焊是工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法,目前广泛应用于汽车制造中。 在点焊过程中,影响焊点质量的因素有:焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质及分流等。特别在阻焊设备较多的焊接车间,同时工作的焊机相互感应,对电网产生影响,导致焊接质量的稳定性和一致性较差。因此,电阻点焊控制技术显得尤为重要。目前,控制模式已由单模式控制发展为多模式控制,调节参量已由初始的单变量调节发展为多变量调节,在焊接过程中可同时对焊接电流、焊接时间和焊接压力进行调节。 2. 气体保护焊 用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊,简称气体保护焊。CO2气体保护焊作为一种高效的焊接方法,以其焊接变形小和焊接成本低的特点,在我国汽车业获得了广泛的运用。但CO2气体保护焊在实际应用中还存在一些问题:以CO2气保焊中应用最为广泛的短路过渡形式为例,电弧电压、焊接电流或焊接回路电感匹配不当,或焊丝干伸长度不合适,都可能造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等,对焊缝成形、焊缝的机械性能有较大影响。另外,短路过渡焊接时对焊接电源的动特性要求很高。如果选型错误,稳定焊接电弧的参数范围狭窄,会影响焊接的质量。 3. 激光焊

激光焊接的未来与前景

激光焊接的未来与前景 激光焊接前景 摘要:焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。近几年中国完成的一些标志性工程来看,焊接技术发挥了重要作用。但传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制,激光焊接便有了很大的发展空间。激光技术涉及材料学、力学、计算机科学等。研发是一个消耗的过程,其投入要求高,资金回收期较长。单靠企业研发,速度很难跟上,于是有一部分压力转移到国家科研机构。所以产业化需要强大的经济实体后盾和政策支持。 关键词:焊接技术关键制造工艺激光焊接产业化 焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件,在生产制造中都不同程度地应用焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。中国2005年钢产量达到3.49亿吨,成为世界最大的钢材生产与消费国,而焊接结构的用钢量也突破1.3亿吨,相当于美国一年的钢产量,成为世界上空前最大的焊接钢结构制造国。近几年中国完成的一些标志性工程来看,焊接技术发挥了重要作用。例如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。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。西气东输的管线长4000km,是中国第一条高强钢(X70)大直径长输管线,所用的螺旋钢管和直缝钢管全部是板-焊形式的焊接管。2005年我国造船的总吨位达到1212万吨,占世界造船总量的17%,居于日、韩之后,稳居世界第三位,正向年产2500万吨的世界水平迈进。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,都是中国造船界的骄傲,船体是典型的板-焊结构。另外,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是世界最重的钢结构穹顶;奥林匹克主体育场的鸟巢式钢结构重4万多吨,也是世界之最。这些大型结构都是中国焊接制造的最大、最重、最长、最高、最厚、最新的具有代表性的重要产品。由此可见,焊接在国民经济发展和国防建设中具有非常重要的地位和作用。从“十一五”规划的二十项国家重大技术装备的研制项目可以看出,在百万千瓦级核电机组、超超临界火力发电机组成套设备、高水头超大容量水电机组、大型抽水蓄能机组、30~60万瓦级循环硫化床(CFB)锅炉的成套技术装备、百万吨级大型乙烯成套设备、百万吨级大型对苯二甲酸成套设备、大型煤制气成套设备以及大型煤矿综合采掘成套技术与装备中,焊接制造都是关键制造工艺之一。 但传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制,激光焊接便有了很大的发展空间。

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