工字钢的焊接与铆接结构
中国国家体育场工程总预算为3 8亿人民币。建筑面 积约14.5万平方米பைடு நூலகம்体育场可容纳10万观众。
国家大剧院主体建筑为独特的壳体造型，高46.68米， 地下最深32.50米，周长达600余米。焊接钢结构的 总重量达6,475吨，将成为世界最大的穹顶。
世界最大的三峡电站的电机定子座直径22m，高 6m，重832吨，是在我国焊接的最大钢结构机座

现在，焊接已经从一种传统的热加工技艺 发展到了集材料、冶金、结构、力学、电 子、计算机、激光技术等多门类科学为一 体的工程工艺学科。而且，随着相关学科 技术的发展和进步，不断有新的知识融合 在焊接之中。
焊接生产特点
结构简单，厚度无限制； 生产易于分段进行； 可生产大型、高压、高强度结构； 生产灵活，可现场施工； 生产率高； 节省材料。

5.2 焊接过程的本质
焊接过程是三个相互关联过程的总和。 焊接传热过程 局部受热，局部熔化； 焊接化学冶金过程 熔化金属---熔渣---气相 一系列化学冶金过程 焊接金属的结晶和相变过程 液相---固相，δ---γ---α
焊接是先进的材料成型技术
焊接是先进的材料成型方法，越来越多的设施、 设备、零件、建筑采用钢铁材料焊接结构。 目前我国钢产量近5亿吨，其中只有大约40%用于 焊接结构，发达国家焊接用钢超过钢产量的60% 以上。焊接用钢量反应了一个国家的工业技术水 平，全世界焊接结构用钢的比例正逐年上升。 例如：1981年，原苏联焊接用钢量达到60%；而 日本超过70%，其他发达国家大多在这个范围之 内。

今后5-15年焊接面临的三大挑战
⑴节能，现在我国每万元生产总值能耗比工业发达 国家高出2-3倍，主要产品单位能耗比发达国家高 30%-90%，焊接是能耗大户，所以要开发节能焊接 设备和技术； ⑵降低污染，焊接不仅是能耗大户，也是污染大户， 特别是焊接材料发尘量超标影响焊接材料出口，应 开发低尘、低毒焊接材料； ⑶研究超级钢焊接，国外超级钢(800MPa)开始应用， 我国将对超级钢焊接进行系统研究（包括焊接方法、 焊接工艺、焊接材料等）。
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基本焊接方法/种
摩擦焊 磁旋弧焊接 电渣焊 超声波焊 管状电极焊接 铁粉法焊接 低氢形焊接材料 埋弧焊 非熔化极气体保护焊 熔化极气体保护焊 手工电焊条 稳定化电弧焊接 金属弧焊接 碳弧焊接 电弧 1800 1900 1950 时间/年 2000
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图5-1 典型焊接方法发展历程
焊接工艺
国家标准中对焊接工艺的定义是：焊接工 艺是指制造焊件所有有关的加工方法和实 施要求，包括焊接准备、材料选择、焊接 方法、焊接参数、操作要求等。 焊接工艺是在焊接过程中以焊接方法为核 心内容的一整套加工程序和技术规定的总 和。 从焊接生产或制造的角度，焊接工艺又被 称作焊接生产工艺或焊接制造工艺。

今后5-15年焊接领域经济发展预测：
到2015年我国焊接结构用钢比例将达到65% ，焊 接自动化率达到70%，汽车年产800-1000万辆， 造船年吨位约1000万吨，焊接材料年产量达300350万吨，焊机用量达50万台。 2012年实际：汽车年产1900万辆，造船年吨位约 7600万吨，焊接材料年产量达500万吨， 需要的焊接工程技术型人才与研究开发型人才的 比例大致为7：3。
水轮机转轮直径10.7m，高5.4m，重达440吨，为世界最大、 最重的不锈钢焊接转轮，转轮分别由上冠、下环和13个或15 个叶片焊接而成，每个转轮需要消耗12吨焊丝。
我国建造的30万吨超大型原油船，长333m，宽58m。
集装箱运输船
焊接制造的总重量达千吨级 壁厚280mm的大型热壁加氢反应器
材料成形工艺
焊接篇
第5章 焊接工艺基础
• 材料成形技术水平是机械工艺的极为重要的组 成部分，是一个国家机械工业综合能力的标志. 材料成形的生产能力和工艺水平是衡量一个国 家科技水平、制造能力的重要尺度。 中国是制 造大国，与世界先进水平差距在逐年缩短。 • 材料成形方法包括:焊接、铸造、压力加工。
1933年：当时世界上最高的悬索桥美国旧金山金门大桥 建成，大桥使用了87750吨钢材，完全焊接结构。
九江长江大桥，1993年
九江大桥
1993年1月16日建成 为双层双线铁路、公路两用桥， 铁路桥长7675米，公路桥长4460米，最大 跨度216米，采用15MnVN低合金高强钢种 制造，全焊接结构。 1997年铁道部科技进步特等奖； 1998年度建桥新技术国家科技进步一等奖。

就学科范畴而言，焊接是一门专业科学， 从工程应用角度看，焊接是一项制造技 术。 焊接技术涉及到许多关于材料、冶金、 机械、电气、电子和计算机方面的综合 知识。 焊接技术直接影响产品的性能、效率、 寿命和可靠性。

焊接作为组装工艺之一，通常被安排在制 造流程的后期或最终阶段，因而对产品的 成型和质量具有决定性作用。在许多行业 中，焊接被视为一种关键的制造技术。

5.1 焊接工艺概述
什么是焊接？ 相互分离两种或两种以上的固体材料,借助 于原子或分子的结合或键合，永久性地联 成一个整体的工艺过程，称为焊接。


金属焊接是利用高温热源或加压手段，借 助于原子间的结合与扩散作用，使两个分 离的金属物体永久地、牢固地结合在一起 的工艺技术。
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摩擦搅拌焊 激光焊接 等离子弧焊接 电子束焊接

我国焊接行业现状
2012年中国钢产量7.16亿吨，占全球钢产量的 46.3%。 我国制造业的就业人数达到8000多万，焊接行业 的就业人数1000万人左右。 如今中国已成为全世界绝无仅有的焊接材料消费 大国。 2010年，我国焊接材料总产量445万t左右， 约占世界焊材产量的一半。我国现有焊接器材的 生产企业一千多家。焊接设备的生产企业数量约 为900家，焊接材料生产企业数量在500家以上， 其中天津金桥焊材集团有限公司产销量连续多年 居同行业首位，是世界唯一产销量突破百万吨的 焊材企业。