焊接技术的发展及使用情况姓名：xxx 学号：20100226xXxxx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过程（Kjellberg process）和Quasi-arc方法传入英国后，药皮焊条才开始发展起来。

值得注意的是，由于成本较高，刚开始人们不怎么使用药皮焊条。

但是随着人们对好的焊缝质量需求的日益增长，手工电弧也开始使用药皮焊条。

金属棒（焊条）和工件之间形成的电弧会熔化金属棒和工件的表面，形成焊接熔池。

同时，金属棒上熔化的药皮会形成气体和熔渣，保护焊接熔池不受周围空气的影响。

因为熔渣会冷却、凝固，所以一旦焊缝焊完（或在熔敷下个焊道前）就必须从焊道上清除熔渣。

在焊钳更换新的焊条前，手工电弧焊过程只能完成短焊缝的焊接。

焊缝熔深浅，熔敷质量取决于焊工的技能。

因其具有：1、设备简单。

2、操作灵活方便。

3、能进行全位置焊接适合焊接多种材料。

4、不足之处是生产效率低劳动强度大。

因此被广泛应用。

（3）钎焊钎焊，将焊件及熔点低于焊件的钎焊材料同时加热，至焊料融化，并与相邻的焊件相互作用、扩散，冷凝后实现连接的方法。

钎焊接头根据需要，可将焊料重熔、拆开，所以是一种办永久性的连接。

钎焊过程：表面清洗好的工件以搭接型式装配在一起，把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。

当工件与钎料被加热到稍高于钎料熔点温度后，钎料熔化（工件未熔化），并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间，液态钎料与工件金属相互扩散溶解，冷疑后即形成钎焊接头。

二、焊接技术的应用焊接技术在机床行业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，钣金加工在机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面: 1.气体保护焊等高效率焊接技术的应用2.数控切割技术应用3.钢板预处理技术应用焊接技术在航天领域的应用宇航技术中所用的各类火箭、卫星、飞船、星球车、空间站以及太阳能电站等，它们的结构件、发动机，以及所用的各种仪器等都有一些共同特点，不仅要求零部件质量极为可靠，能经受各种恶劣环境，如强力振动，因日照变化引起的高低温度交替冲击，失重，宇宙线幅射，超高真空环境中运作；而且要求零件尺寸小，重量轻，气密性好。

因此，对宇航零部件的结构设计、材料选择及加工工艺都提出了极为苛刻的要求，实践证明为了满足上述特点，电子束焊接技术是必不可少的强有力的工具之一。

此外，焊接技术在建筑行业、汽车行业铁路、造船和医药工业、能源和电子工业、机器设备制造和食品工业都得到广泛应用。

三、国内焊接技术现状新中国建立以来，特别是改革开放２５年来，中国先后自行研制、开发和引进了一些先进的焊接设备、技术和材料。

目前国际上在生产中已经采用的成熟焊接方法与装备，在国内也都有所应用，只是应用的深度和广度有所不同而已。

中国的制造企业已经在采用诸如电子束焊接、激光焊接、激光钎焊和激光切割、激光与电弧复合热源焊接、单丝或双丝窄间隙埋弧焊、４丝高速埋弧焊、双丝脉冲气体保护焊、等离子弧焊接、精细等离子弧切割、水射流切割、数控切割系统、机器人焊接系统、焊接柔性生产线（Ｗ－ＦＭＳ）、变极性焊接电源、表面张力过渡焊接电源（ＳＴＴ）和全数字化焊接电源等。

甚至目前在国际上比较热门的搅拌摩擦焊技术，也已经应用到产品的生产上。

中国的焊接生产技术水平有了很大的提高，但是存在问题的严重性也不容忽视。

总体来看，中国２００４年的焊接材料生产总量达到２１０万吨，比美国、日本、德国三国焊接材料产量的总和还多，但是其中手工焊接用的焊条产量占７５％，各种机械化、自动化焊接用焊丝占２５％，焊接的机械化／自动化率为３５％，达到历年来的最高比例。

然而，这仅相当于日本２０世纪７０年代末焊接机械化／自动化率的水平，日本１９７９年焊接材料的总产量为４０万吨，手工焊条占５８％，各种焊丝占４２％，焊接的机械化／自动化率为４４％。

中国制造业中以焊接为主要工艺技术的企业约有７０００家，其中特大型、大型和中型企业约占１／３，它们的焊接机械化／自动化情况明显要好于众多的小型企业。

焊接机器人是实现焊接自动化、柔性化的重要途径。

根据２００１年的统计，全国焊接机器人有１０４０台，到２００５年底预计增加到２７００台左右，主要在汽车、工程机械、摩托车、轨道车辆、锅炉、金属家具及军工等行业。

近几年来，汽车行业（包括汽车制造厂和零部件厂）大量安装和应用焊接机器人，全国焊接机器人的７０％集中在汽车行业。

但是目前全国焊接用的关节式工业机器人９０％以上是进口的，基本上囊括了世界各国工业机器人的品种。

全国只有一家中日合资的机器人生产厂家，但主要是将日本母公司生产的零部件组装成机器人，缺乏国内外自主品牌。

一些高等院校和研究所也制造少量的工业机器人，但数量有限，在价格、性能、可靠性等方面难以和进口机器人竞争，在焊接领域已经逐步被边缘化。

可喜的是，中国已经出现十多家具有一定经验的焊接机器人应用工程开发公司，他们采用进口的焊接机器人，根据用户的需求，自行设计制造外围设备，并集成为焊接机器人工作站或单元，完成交钥匙工程。

目前约有２０％的焊接机器人是由国内的工程师组成工作站的。

但是比较复杂的机器人焊接生产线、柔性生产线，如汽车、工程机械的装焊生产线，基本上从国外公司成套进口。

制造超临界和超超临界火力电站锅炉、核电站成套装备以及石油化工装备的加氢反应器是国内能源发展的需要。

焊接在这些重大装备的制造中起着重要的作用，但所需要的关键焊接材料，如超级耐热钢、超级不锈钢的焊接材料和耐蚀的镍基合金焊材、不锈钢堆焊用的带极材料基本依靠进口。

工程机械用的高强度钢（９００～１１００ＭＰａ）的气体保护焊焊丝也主要依靠进口。

国内焊接材料厂有近千家，列入统计名单的大中型企业１２０家，并已形成以天津、自贡、上海、昆山、锦州等几个较大的企业集团。

但总的说来，产品品种较少、研发能力弱、研究开发速度慢，大多数为中低端产品，难以抵挡国外中高端焊接材料产品的不断涌入。

对国内重大技术装备与国防高新工程的研制具有严重影响。

电弧焊仍是当今焊接的主要方法，焊接电源的性能直接影响到焊接过程的稳定性和效率以及材料和能源的消耗，最终体现在焊接接头的质量一致性。

近２５年来国外电焊机技术水平随着电力、电子元器件和计算机技术的发展迅速提高，从原先的旋转式直流焊机发展到二极管整流焊机、晶闸管（可控硅）整流焊机、晶体管整流焊机、逆变式焊机，一直到现在的全数字化逆变式焊机。

国内电焊机行业在计划经济时期主要由上海电焊机厂、天津电焊机厂、成都电焊机厂等国营大企业唱主角，现在它们都退下来了，全国电焊机行业形成近千家的众多小型企业的局面。

当前引领中国电焊机产业的是两家合资企业，产品主要是外国母公司的品牌，占有国内电焊机市场的近半壁江山。

具有中国自主知识产权的电焊机主要是晶闸管整流焊机和简单功能的逆变焊机。

目前国内骨干装备制造企业使用的高档焊机，如前面提到的ＳＴＴ焊机、全数字化逆变式焊机、双丝脉冲气体保护焊机等基本上依靠进口。

这些先进的焊机附加值极高，一台全数字化逆变焊机价格高达人民币１２～１５万元，而一般同等功率的普通晶闸管整流焊机价格仅为２～４万元。

中国每年进口的焊接电源和设备的费用约占全国市场的一半，而国内生产的焊接电源产值中有近一半是合资企业的。

近千家中小企业的产值占不到１／３的国内市场份额，而且这些市场份额也主要依靠廉价的劳动力和一些商业运作手段维持，这样的竞争能力能维持多久值得思考。

综上所述，焊接工艺已经不是一种辅助工艺，它在最近几年已经成为制造业中的关键加工手段，完成了许多关系国计民生与国防建设的重大战略性产品的生产，中国已经毫无悬念地成为世界首屈一指的焊接大国。

但是国内焊接生产中应用的关键焊接材料、焊接设备严重依赖国外进口，具有中国自主知识产权的关键技术与产品不多，而且总体研发、创新水平和速度都不高，与焊接大国的形象形成了巨大的反差。

如果继续下去，将会逐步成为中国经济战略安全的薄弱环节。

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