2 16电极双侧双丝自动角焊
双丝单面MAG焊 单丝单面MAG焊 CO 2 横对接自动焊 气电垂直自动焊 非熔化极惰性气体保护焊（TIG） 氩弧焊 熔化极惰性气体保护焊（MIG）
第二讲
焊接技术概述
2.1 电弧焊工艺的几个概念
焊条电弧焊：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方 法，称为手工焊条电弧焊，简称手弧焊。 埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧，利用电气和机械装 置控制送丝和移动电弧的焊接方法，称为埋弧焊。 气体保护焊：是用外加气体作为电弧介质，并保护 电弧、金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电 弧焊方法。在生产中常用的外加气体有氩气、氦气、 二氧化碳气、氩加二氧化碳和氧的混合气体，氩和 二氧化碳的混合气体等，分为熔化极和非熔化极两 种。

的统称。
3.2 系统组成
气阀(Ar或Ar80%+CO220%)
焊接电源
保 护 气 体
控制面板 送丝机构
焊枪
MIG/MAG气体保护熔化极电弧焊系统
远程控制器
4.1
工作原理
CO2焊工艺及设备
CO2电弧焊是利用CO2作为保护气体的气体保护焊。
当焊丝与工件短路引燃电弧后，电弧及其周围区域得 到CO2气体的保护，避免熔滴和熔池金属被空气氧化 和氮化。同时，在电弧高温下，CO2气体发生分解， 其分解反应是吸热反应，对电弧产生强烈的冷却作用， 引起弧柱收缩，使电弧热量集中，焊丝熔化率高，熔 深大，焊接速度快。
1.2 焊接方法的分类及应用
1.2.1 总体分类
熔焊是目前应用最广泛的焊接方法。最常用的有手工电 弧焊，埋弧焊，CO2气体保护焊及手工钨极氩弧焊弧焊 等。 下行焊 焊条
高效焊 重力焊
高 效 焊 接 工 艺 方 法
埋弧 自动焊
单丝双面埋弧自动焊 焊剂铜垫多丝埋弧自动焊（FCB法）
CO 2 半自动焊 CO 2 气体 保护焊 CO 2 自动角焊
航空航天工业：
要求采用轻型材料和结构， 常采用比较特殊的现代焊接方法， 如电子束焊、激光焊、钎焊、 超塑性成形—扩散连接等。
中国航空焊接
国内外先进连接技术发展现状 1 先进/特种焊接技术 在航空飞机、发动机的研制和生产中，焊接技术已经成为 主导工艺方法之一。 它的进步与发展不仅能减轻飞机、发动机的重量，而且还 为航空飞机、发动机结构设计新构思提供技术支持，促进 航空飞机、发动机性能的提高。 2 加速新焊接方法的应用研究。 尽快掌握激光双光束填丝焊、搅拌摩擦焊、 线性摩擦焊、活性剂-气保护弧焊等新工艺，完善性能数据， 掌握最佳焊接工艺及其流程。
CO2横对接自动焊
汽车工业：
汽车生产中需要大量的先进焊接 术如机器人电阻焊、激光切割及 焊接。
• 中国北车集团资深专家、唐车公司A类拔尖人 才、32岁具有国际焊接教师资质的孙斌斌（全 中国只有两人，都在唐车公司的车间）是中国 北车集团唐山轨道客车有限责任公司制造技术 中心的一名优秀员工。 2005年参与磁悬浮及 270公里动车组的试制工作；2006年4月赴德 国西门子学习先进的铝合金焊接技术；2007 年6月到哈尔滨焊接研究所学习不锈钢及碳钢 焊接技术；2008年1月再次赴德国SLV焊接 学校学习铝合金焊接。2007年7月，公司通过 德国SLV Duisburg （杜伊斯堡焊接与培训 研究所） 机构的DIN 18800-7（锻造铝、铸 造铝合金） 钢结构企业焊接认证。她通过自身 的不断努力取得了铁道部技师的资格，
电弧焊的发展历史：
焊接技术是随着金属应用而出现的，古代的焊接方法主要是铸 焊、钎焊和锻焊。 1885～1887年，俄国工程师别纳尔多斯发明碳极电弧可以看 做是电弧作为工业热源应用的创始。1886年美国人发明电阻 焊。1892年发现金属极电弧。1930年出现薄皮和厚皮焊条 ， 电弧焊和电阻焊逐渐取代铆接。焊接技术经过一百多年的发展, 已成为机械制造技术中重要的加工工艺。
焊接技术的发展前景
董兵天
2012年8月
主要内容
第一讲 焊接发展史
第二讲 焊接技术简述
第三讲 焊接技术在现代工业中的应用 第四讲 企业及本行业的发展趋势 第五讲 优秀焊接操作者具备的技能素质
第一讲 焊接发展史
1.1 焊接发展史简述
焊接（Welding）：
焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且使用或不使用填 充材料使工件达到结合的一种方法。其本质就是通过适当的物 理—化学过程，使两个分离表面的金属原子接近到晶格距离 （0.3~0.5nm）形成金属键，从而使两金属连为一体。
高端装备制造业“十二五”规划在发 展方向上着眼五个细分行业： 航空、航天、高速铁路、海洋工程、 智能装备。 高端装备制造业是装备制造业的高端 部分，具有技术密集、附加值高、成 长空间大、带动作用强等突出特点。
造船工业：
目前我国造船为世界第三，增长速度很快。 2005年突破1000万载重吨，占世界的 15%。常采用比较特殊的现代焊接方法,埋 弧焊、电渣焊。
国在30%左右，我国目前钢产量为世界第一，2005年3.4亿
吨，焊接人才设备的需求量潜力巨大。
能源工业：
包括石油、天然气、煤炭等，这些领域需 要大量的化工容器、分馏装置和各种管线， 焊接加工占有重要地位。
能源展： 国家核电技术公司、广东核电集团、国家 电网公司、 南方电网、西电集团公司、中国电力投资 集团、神华集团、 中国石油天然气集团、国家核电公司、中 国东方电气集团、 中国核工业集团、中国海洋石油总公司、 华锐风电科技、 中国船舶工业集团公司、石家庄煤矿机械、 鞍山钢铁等。
焊接设备展览会
第四讲 知名企业及本企业的发展趋势
4.1 国内焊接组织和焊接资讯网站
国内焊接组织和学会： (1) 中国机械工程学会：/ (2) 中国焊接学会：/ (3) 机械工业部成都电焊机研究所： /
• 苏通大桥的建设过程将攻克一系列世界性难题， 并创造四项世界之最： • 1、最大主跨。目前世界上已经建成的最大跨 径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥，在 建的香港昂船洲大桥主跨1018米，而苏通大 桥跨径1088米。 • 2、最深基础。苏通大桥主墩基础由131根长 约120米、直径2.5米至2.8米的钻孔灌注桩组 成，承台长114米、宽48米，面积有一个足球 场大，是世界规模最大、入土最深的桥梁桩基 础。 • 3、最高桥塔。目前已建成的最高桥塔为多多 罗大桥224米钢塔，苏通大桥桥塔为高300.4 米的混凝土塔，比在建的香港昂船洲大桥桥塔 高6米。 • 4、最长拉索。苏通大桥最长拉索为577米， 最大重量为59吨，比多多罗大桥斜拉索长100 米。
主要焊接方法的发明：
1930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的 埋弧焊 ； 40年代，钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问 世； 1951年苏联的巴顿电焊研究所发明电渣焊； 1953年，苏联柳巴夫斯基等人发明二氧化碳 （CO2）气体保护焊； 60年代又出现等离子、电子束和激光焊接；最 近又出现摩擦焊。 据统计，焊接方法有：电弧焊18种、硬钎焊11 种、软钎焊8种、电阻焊9种、固态焊9种、氧 乙炔焊4种、其他焊10种。新的焊接工艺不断
2.2
焊条电弧焊工艺及设备
1. 工作原理
在焊条与母材（被焊材料）之间引燃电弧，利用电弧热进行熔化焊接。
其工作原理见下图。
2.3 TIG焊工艺及设备
1. 工作原理
非熔化极焊接多使用钨电极作为电弧的一极，并且更多的情况是使用氩 气进行保护。氩气是惰性气体（Inert Gas），所以该工艺方法也叫做TIG （Tungsten Inert Gas）焊，其工作原理见下图。保护气体在化学性质上 是惰性，使其可用于铝、镁等非铁合金及各种金属焊接。
(4) 中国焊接信息网：/
(5) 中国焊接：/ (6) 中国焊接资讯网：/
(7) 中国焊接器材网：/
5.4
双丝高速焊
1. 工作原理
Tandem双丝焊:德国CLOOS公司提出的双丝焊工艺。保证了电弧工作 在最佳状态，提高了总的焊接电流，因此提高了熔敷效率和焊接速度。同时 由于两根焊丝交替送进同一熔池，对熔池具有搅拌作用，而降低了气孔敏感 性，改善了焊缝质量。 奥地利FRONIUS公司则推出TIME TWIN双丝气体保护焊接工艺 。
4. T.I.M.E. TWIN系统组成
双丝焊枪
双丝焊电源系统 火车铝墙板纵缝焊接结果
3.3.焊接方法缩略语 几个常见的缩略语：
SMAW ：（焊条电弧焊）
OFW： （气焊） GTAW： （钨极气体保护焊） GMAW：（熔化极气体保护焊） TIG：Tungsten Inert Gas Arc Welding
3.1
MIG/MAG气体保护焊工艺及设备
工作原理
气体保护金属极电弧焊（GMAW—Gas Metal Arc Welding）。在使用氩气等惰性气体作为保护气体 时，称为MIG焊；在使用二氧化碳气体作为保护气 时，称为CO2电弧焊；当使用氩气和二氧化碳气等 混合气体作为保护气体时称为混合气体保护焊 （MAG焊）。GMAW是MIG焊、CO2焊、MAG焊
4.2 系统组成
CO2焊系统
5.1
工作原理
埋弧焊工艺及设备
埋弧焊（Submerged Arc Welding） 方法，在焊接开始前在焊接轴线上堆
积颗粒状焊剂，以自动方式向焊
剂中送进裸焊丝，在焊剂覆盖状 态下引燃电弧进行熔化焊接。焊
剂受到电弧的加热而熔化、分解，
对焊接区起到保护作用。埋弧焊 的工作原理见下图。
从新中国第一台蒸汽机车“八一号”诞生 于南车四方，到集世界领先技术 CRH380A（和谐号）顽强攻关、自主创 新的中国铁路人，最终让中国火车插上 “腾飞”的翅膀。 并创造了每小时486.1公里（2011、9、 28，11时37分沪杭高铁）的世界铁路运 营试验最高速度，为我国制造业转变发展 方式、向高端方向进发提供了宝贵的经验 借鉴，实现了由“技术跟随”到“技术引 领”的跨越。