碳钢的焊接变形及其控制

罗 辉

（武汉船舶职业技术学院 工业中心，湖北 武汉 430050）

中国焊接协会、中国机械工程学会在2014～2016年主理的第十九、第二十、第二十一届北京·埃森展焊接专利与科技成绩展现区，共收集到231项焊接专利和科学技术成果，《焊接科技成果汇编》收录176项焊接专利成果，展览现场展出了55项专利和科学成果。

1 焊接专利简介

（1）焊接材料。一种薄板高速埋弧焊剂：天津大桥焊接材料集团有限公司的专利。高速焊接技术可以提高生产效率，降低人力成本，提高经济效益。其优点是：解决了埋弧焊薄板问题，生产效率高，综合成本低，焊接质量好。焊接速度可达120m/h，是常规埋弧焊的3倍。焊接孔型具备良好的焊接功用。形状美观，除渣方便。一种高碱度带电撑堆焊剂：本专利为天津桥焊接材料集团公司发展有限公司。主要用于耐腐蚀、耐高温堆焊容器。对基材焊接的稀释率较低，焊接强度效率较高。本产物可用在普通低碳钢或低合金钢的堆焊。这种产品的优点是堆焊层金属耐腐蚀、耐高温性能要求较高，稀释率小。焊接路径光滑美观，直流反向连接恒压电源焊接极易除渣，焊接后需要加工余量小，更能保证焊接质量。

（2）焊接工艺和设备。氮强化铁基耐磨涂层堆焊技术：本专利是佳木斯大学材料科学与工程学院的专利。其目的是解决低氮、小体积分数分布不均的问题。采取现有的氮合金化堆焊方式获得了金属堆焊层中的抗氩硬相。堆焊层硬度稍低。这项技术使用氮气作为保护气体，在金属丝与基体之间产生高温氮气电弧。同时，堆焊用合金粉末被输送到高温氮气中。该项技术可完成堆焊层中氮元素向金属的有效过渡，并且获得的堆焊层氮元素含量能够达到0.3%～0.4%

（3）切割设备和机具。山东艾西特数控机械有限公司研发出来的数控切割机割枪防碰撞装置，此装置可以有效地被割枪钳固定。能将切割枪夹紧器锥入锥形孔并根据切割枪的不同直径自行调整切割枪，加大了进锥孔深度，有利于安装不同口径的切割枪。为了保证切割精度，固定套通过螺钉固定在支架上，螺钉和支架间有平衡弹簧，割枪被碰撞后，在压力下就会使固定套复位。可以选择适合的防碰撞压力来调节弹簧压力。当发生碰撞后，可在固定的炮孔轴线上进行摆动，以避免切割枪达。当割枪受到碰撞时，固定套和支架间的检测开关会给上一级控制装置传送信号，同时管制运行机构会中止工作，以保护割枪和防护罩及庇护割枪和牢固套等。由于该结构良好的平衡性，高可靠性，既能有效地保护割枪又提高了工作效率，更保证了切割的精度。

2 科技成果

（1）焊接材料。2014年1月，荣获天津市科技进步一等奖，由天津市金桥焊材集团有限公司研发的大型低温球罐钢焊接用电焊条的研发平台建设，促进了该公司理化检测中心的建设。投资3000万元建成的理化检测中心提升了该公司的自主研发能力，不仅增强了队伍建设、体制的建设能力，还促进产学研用结合，更加快了新品的研发。公司申请的160多项专利中，已有78项得到了授权，其中“基地项目，特种焊接研发生产”已被天津市选为第十批第二十项庞大工业项目。

（2）焊接工艺及设备。高强度钢板夹芯板的激光焊接制造：本功效为上海交通大学全部。高强钢钢板夹芯板同时提高了结构的安全性。通过国家自然科学对基金重点项目资助，开展了高强钢钢板夹芯板激光焊接制造研究，建立了新方法与新技术。测试表明：高强度钢板夹芯板同重量条件下，它的刚度比实心板提高了大约50倍；并且在甲板、隔舱、上层建筑、登陆桥等舰船结构中具有广阔的应用前景，可以极大地降低舰船自身重量，同样也能够节约舰船空间。

3 结语

掌握核心知识产权的高端焊接技术是中国迈向一个大焊国强大的焊接电源行业关键的必要性。中国焊接协会将以展现区的举行为机缘，给行业和焊接企业带来更高质量的焊接专利和科技判定展现功效，完善展览委员会的计划和进展，提高《展现区科技功效汇编》质量，把服务水平提到尽可能的高度，给企业、大学、研究院等泛博焊接科技人员和专利功效的自由研发者们一个展现焊接专利和推行科技功效的机会，为我国焊接财产的转型和进级做出精采的进献。

参考文献

［1］唐旭.钢结构件制作焊接变形的控制与分析［J］.科技展望，2016，（7）.

［2］袁国科.新时期钢结构建筑焊接工艺技术［J］.科技尚品，2015，（9）.