金屬焊接工藝在國內的發(fā)展分析：

      河北泊頭機械廠(chǎng)焊接平板專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家。金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類(lèi)。熔焊是在焊接過(guò)程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí)，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng)，冷卻后形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。在熔焊過(guò)程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會(huì )氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，還會(huì )在隨后冷卻過(guò)程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。

      為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護方法。例如，氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣，以保護焊接時(shí)的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時(shí)，在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧，就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。

       壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實(shí)現原子間結合，又稱(chēng)固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當電流通過(guò)兩工件的連接端時(shí)，該處因電阻很大而溫度上升，當加熱至塑性狀態(tài)時(shí)，在軸向壓力作用下連接成為一體。

      各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過(guò)程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒(méi)有熔化過(guò)程，因而沒(méi)有象熔焊那樣的有益合金元素燒損，和有害元素侵入焊縫的問(wèn)題，從而簡(jiǎn)化了焊接過(guò)程，也改善了焊接安全衛生條件。同時(shí)由于加熱溫度比熔焊低、加熱時(shí)間短，因而熱影響區小。許多難以用熔化焊焊接的材料，往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優(yōu)質(zhì)接頭。

      釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現原子間的相互擴散，從而實(shí)現焊接的方法。

      焊接時(shí)形成的連接兩個(gè)被連接體的接縫稱(chēng)為焊縫。焊縫的兩側在焊接時(shí)會(huì )受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區域被稱(chēng)為熱影響區。焊接時(shí)因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區可能產(chǎn)生過(guò)熱、脆化、淬硬或軟化現象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調整焊接條件，焊前對焊件接口處預熱、焊時(shí)保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。

      另外，焊接是一個(gè)局部的迅速加熱和冷卻過(guò)程，焊接區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應力和變形。重要產(chǎn)品焊后都需要消除焊接應力，矯正焊接變形。

     現代焊接技術(shù)已能焊出無(wú)內外缺陷的、機械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱(chēng)為焊接接頭，接頭處的強度除受焊縫質(zhì)量影響外，還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關(guān)。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。

     對接接頭焊縫的橫截面形狀，決定于被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時(shí)，為了焊透而在接邊處開(kāi)出各種形狀的坡口，以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。選擇坡口形式時(shí)，除保證焊透外還應考慮施焊方便，填充金屬量少，焊接變形小和坡口加工費用低等因素。厚度不同的兩塊鋼板對接時(shí)，為避免截面急劇變化引起嚴重的應力集中，常把較厚的板邊逐漸削薄，達到兩接邊處等厚。對接接頭的靜強度和疲勞強度比其他接頭高。在交變、沖擊載荷下或在低溫高壓容器中工作的聯(lián)接，常優(yōu)先采用對接接頭的焊接。搭接接頭的焊前準備工作簡(jiǎn)單，裝配方便，焊接變形和殘余應力較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結構上時(shí)常采用。一般來(lái)說(shuō)，搭接接頭不適于在交變載荷、腐蝕介質(zhì)、高溫或低溫等條件下工作。

      采用丁字接頭和角接頭通常是由于結構上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點(diǎn)與搭接接頭的角焊縫相似。當焊縫與外力方向垂直時(shí)便成為正面角焊縫，這時(shí)焊縫表面形狀會(huì )引起不同程度的應力集中;焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似。

      角接頭承載能力低，一般不單獨使用，只有在焊透時(shí)，或在內外均有角焊縫時(shí)才有所改善，多用于封閉形結構的拐角處。

       焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對于交通運輸工具來(lái)說(shuō)可以減輕自重，節約能量。焊接的密封性好，適于制造各類(lèi)容器。發(fā)展聯(lián)合加工工藝，使焊接與鍛造、鑄造相結合，可以制成大型、經(jīng)濟合理的鑄焊結構和鍛焊結構，經(jīng)濟效益很高。采用焊接工藝能有效利用材料，焊接結構可以在不同部位采用不同性能的材料，充分發(fā)揮各種材料的特長(cháng)，達到經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)。焊接和焊接平板已成為現代工業(yè)中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法。

     在近代的金屬加工中，焊接比鑄造、鍛壓工藝發(fā)展較晚，但發(fā)展速度很快。焊接結構的重量約占鋼材產(chǎn)量的45%，鋁和鋁合金焊接結構的比重也不斷增加。

     未來(lái)的焊接工藝，一方面要研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性，如改進(jìn)現有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運用電子技術(shù)和控制技術(shù)，改善電弧的工藝性能，研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。

      另一方面要提高焊接機械化和自動(dòng)化水平，如焊機實(shí)現程序控制、數字控制;研制從準備工序、焊接到質(zhì)量監控全部過(guò)程自動(dòng)化的專(zhuān)用焊機;在自動(dòng)焊接生產(chǎn)線(xiàn)上，推廣、擴大數控的焊接機械手和焊接機器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛生安全條件。

       (塑料)焊接 采用加熱和加壓或其他方法使熱塑性塑料制品的兩個(gè)或多個(gè)表面熔合成為一個(gè)整體的方法。自動(dòng)化采用具有自動(dòng)控制，能自動(dòng)調節、檢測、加工的機器設備、儀表，按規定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)措施。其目的在于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動(dòng)強度、保障生產(chǎn)安全等。自動(dòng)化程度已成為衡量現代國家科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標志之一。

      現代自動(dòng)化技術(shù)主要依靠計算機控制技術(shù)來(lái)實(shí)現。焊接生產(chǎn)自動(dòng)化是焊接結構生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向?，F代焊接自動(dòng)化技術(shù)將在高性能的微機波控焊接電源基礎上發(fā)展智能化焊接設備，在現有的焊接機器人基礎上發(fā)展柔性焊接工作臺和焊接生產(chǎn)線(xiàn)，最終實(shí)現焊接計算機集成制造系統CIMS。

       在焊接設備中發(fā)展應用微機自動(dòng)化控制技術(shù)，如數控焊接電源、自動(dòng)焊接平板、智能焊機、全自動(dòng)專(zhuān)用焊機和柔性焊接機器人工作站。微機控制系統在各種自動(dòng)焊接與切割設備中的作用不僅是控制各項焊接參數，而且必須能夠自動(dòng)協(xié)調成套焊接設備各組成部分的動(dòng)作，實(shí)現無(wú)人操作，即實(shí)現焊接生產(chǎn)數控化、自動(dòng)化與智能化。微機控制焊接電源已成為自動(dòng)化專(zhuān)用焊機的主體和智能焊接設備的基礎。如微機控制的晶閘管弧焊電源、晶體管弧焊電源、逆變弧焊電源、多功能弧焊電源、脈沖弧焊電源等。微機控制的IGBT式逆變焊接電源，是實(shí)現智能化控制的理想設備。

        數控式的專(zhuān)用焊機大多為自動(dòng)TIG焊機，如全自動(dòng)管/管TIG焊機、全自動(dòng)管/板TIG焊機、自動(dòng)TIG焊接機床等。在焊接生產(chǎn)中經(jīng)常需要根據焊件特點(diǎn)設計與制造自動(dòng)化的焊接工藝裝備，焊接平板、如焊接機床、焊接中心、焊接生產(chǎn)線(xiàn)等自制的成套焊接設備，大多可采用通用的焊接電源、自動(dòng)焊機頭、送絲機構、焊車(chē)等設備組合，并由一個(gè)可編程的微機控制系統將其統一協(xié)調成一個(gè)整體。