谭常丹
摘要:现阶段,工业化社会的发展促进了焊接生产技术的研发,电弧焊机以及手工电弧焊的出现,让机械制造的工作过程变得更加方便,随着生产技术的进步,焊接生产也被应用到更多的产业中,从电弧焊逐渐发展成各种各样的形式,现阶段来说,金属的焊接方法大概有四十多种,为社会的发展提供了一定的保障。但是对于焊接生产来说,现阶段仍然存在一定的问题,需要有关人员继续开发和研究新的焊接技术,做好时代变化上的应对。
关键词:焊接生产现状;焊接技术;发展策略
一、导言
我国虽在焊接技术和焊接工艺上已经取得许多突破,一些技术甚至处于世界领先水平,但高科技焊接技术的实际应用普及率仍十分低,生产质量仍无法满足时代快速发展的需求。这就需要焊接领域的相关从业人员和专家要对焊接行业发展现状和存在的一些问题有清晰的认知,并在现有技术成果的基础上继续加大对焊接生产与技术的研发与实践力度,从而不断完成对焊接技术与焊接工艺的完善与创新,最终实现我国焊接行业持续稳定发展目标。
二、常用高效焊接方法分析
气体保护焊,该技术主要是以气体作为电弧媒介,同时能够保护电弧焊和焊接区。其分为非熔化极和熔化极这两种气体保护焊。电阻焊,主要是指在两个电极之间能够压紧背板原件,并通过电流后能够使电流经过焊接接触面或相邻区域形成电阻热效应,并将焊件加热至相应的塑性状态,使最终焊接能够形成金属结合的电阻焊。目前该方法已经用于汽车、电子、航天等多个领域中。螺柱焊接,该方法按照焊接方式可将其分为储能式和拉弧式这两种类型,两种方法均属于单面焊接,由于采用螺柱焊接过程中无需穿孔,因此在焊接过程中不存在漏水、漏气的问题,也无需对非焊接面完成再次加工。磁控焊接,該技术是近年来新型的焊接技术,通常运用于外加磁场,能够有效控制最终焊接质量,该技术的投入成本低,消耗能量少,而且结构比较简单,目前在国外已经广泛应用,因此也得到了相关工作人员的认可。多电弧共焊接,该方法主要是由于一个容器存在多个电弧能够提高焊接热量,同时还可以改变热量分布情况,并向溶质焊接侧面提供相应的液体金属或热量,显著提升焊接的效率,确保最终焊接的质量。
三、焊接技术发展现状
(一)焊接技术缺陷问题分析
在钢板焊接过程中经常会出现长厚板焊接问题,针对最终焊接质量其影响因素包括焊接技术、工艺效率。除此之外,针对焊接的后板、箱体等构件,其整体焊接和T形焊接工艺要求较高,并且在实际焊接过程中很难清理灰渣。因此通常使用熔化极气体保护焊完成第一层焊接,但该方法在使用中也存在很多问题,比如在T形厚钢板焊接过程中对接焊时会一定程度上影响焊接效率,还会增加焊材用量,同时在焊接时对于工作人员健康也会产生不利影响。
(二)容易引发火灾事故
对于现阶段的焊接生产来说,在进行切割作业的过程中,很容易由于压缩空气等原因造成一定温度的铁渣四溅,如果周围存在易燃易爆炸的气体,就会发生相应的火灾和爆炸事故。其次,在气焊的工作过程中,如果没有按照规定进行工具和焊件的检查,导致管路和乙炔中存在一定的反应也会产生气体爆炸的事故。另外,在焊接生产的过程中,如果在结束工作后没有对现场进行清理工作,导致留有一定的火种,也会造成相应的安全隐患。
(三)焊接构件的冷热裂纹问题
在实际焊接过程中如果外界温度较低时,在完成焊接后会出现一些裂纹。通常情况下,冷焊接需要具备以下条件:在扩散性条件下,焊缝接头具备一定的硬化组织,当密度和压应力较大时,热焊缝需要在高温条件下形成,也被认为是高温裂缝或结晶裂纹。在裂纹内部很容易出现热影响区,主要是由于在焊池中杂质与低热点共存,进而会导致晶体偏析问题,最终影响焊接质量。
(四)焊接自动化水平的落后
针对焊接生产来说,我国大部分在生产焊接工作时,都会通过手工焊接的方法来进行零件的连接,尤其是在建筑、机械制造以及航天等多种行业,都是采用电弧焊的方式来完成,需要经过手动加热的方式进行相应的操作,但是这一现状并不符合经济的发展,也不符合信息化社会的运行,在许多发达国家中,自动化焊接已经被渗透的比较广泛,也有了一定的进展,目前我国的工作人员需要在工作中强化自动生产的意识,完成工作人员在操作过程中的转型,数字焊接技术是未来发展过程中的必经之路,需要有关人员在这方面继续开拓和进步。
四、焊接技术发展五十
未来国内焊接技术主要集中于以下几个方面:对于磁控焊接技术来说,该技术能够借助磁场进一步完成焊接工作,同时焊接过程中所需的设备结构较为简单,而且投入成本小,能源消耗量较小,具有较高的生产率等优势。目前研究学者针对磁控焊接进行分析过程中,发现在热转移时通过采用电磁搅拌技术能够改变金属结晶,使其结晶方向发生变化,同时也能够显著提升焊缝机械性能。除此之外,可以通过磁控焊接避免焊接时存在的缺陷问题。因此,目前在国内焊接过程中磁控焊技术已经成为了当前的主要发展趋势。低温焊接技术的应用。传统在焊接过程中对于外界环境的温度具有一定要求,比如在冬季完成焊接时,由于外界温度较低将会影响焊接效率和性能,即便工作人员强行施工也不利于焊接质量,尤其对于我国来说很多地区冬季温度较低,而且持续周期长。使用低温焊接技术,相关工作人员能够在冬季完成低温焊接和临界温度运行提出有关措施,同时能够综合多种因素进行分析,确保能够获取合理临界温度,缩短焊接施工周期,确保能够提高冬季焊接质量。比如鸟巢钢结构就是在冬季完成焊接的,整个焊接结束能够为国内低温焊接技术提供重要的施工经验。激光焊接将取代电子焊接技术。当激光束完成聚焦后,其焦点能量密度较高可达到50W/cm,同时其加热范围在1mm范围内。因此在焊接过程中引入激光技术能够提升焊接质量,改变焊接效率,尤其需要注意的是能够有效控制焊接头变形,减少出现应力集中的问题。在未来制造行业发展过程中激光焊接技术将会得到快速发展,也能够成为一种较为理想且应用性较广的技术。未来国内激光焊接技术将逐渐实现成熟,并在焊接领域中实现更多的应用。
由于现代化焊接过程中流程较为复杂,想要进一步推动焊接行业实现可持续性健康发展。该目标可以通过以下方式来实现:首先管理部门应当构建较为完善的焊工资格认证体制,能够强化相关从业人员的技能培训,能够将理论与实践进行融合开展系统培训,同时对培训合格者可以颁发相应的资格证书,切实提升从业人员的准入标准,对于没有达标的工作人员不能从事该行业,进一步确立人员培训机制,能够根本上提升人才培养速度,提高整体的焊接水平。除此之外,还需要全社会参与,能够让更多的人积极参与焊接行业,显著推动国内焊接技术发展,使其能够在生产和生活中发挥更大效用,给社会和人们提供更加优质的服务。
五、结束语
总之,在焊接生产过程中,焊接技术现阶段已经被广泛应用在压力容器及机械制造以及航天制造等多个领域中,但是目前在技术、热源以及自动化方向上仍然存在一定的问题,需要有关人员在未来发展中,加强各方面的开发,引入新的处理技术,从而促进焊接生产的进步,提高其工作效率和质量。
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(作者单位:鞍钢中电建筑科技股份有限公司)