高效焊接技術范文

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[關鍵詞]船舶制造 高效焊接

中圖分類號：U671 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）01-0000-01

1 前言

船舶制造是國家十大振興規劃的行業之一，船舶焊接技術是現代造船模式中的關鍵技術之一，其焊接工時約占船舶制造總工時的30%～40%，焊接成本約占船舶制造總成本的30%～50%，因此先進的船舶高效焊接技術在提高船舶制造效率、降低船舶制造成本以及提高船舶制造質量等方面具有十分重要的作用。

2 船舶高效焊接工藝的現狀

我國是世界造船大國，也正朝著世界第一造船大國的目標邁進，其船舶制造能力也在不斷擴大。2005年我國船舶完工噸位突破1000萬t，達到了1200萬t，約占世界造船總量17%。正是在這樣的一個造船總量不斷攀升的大背景下，采用高效焊接來提高生產效率是船舶制造的必由之路。目前我國造船工業中常見的高效焊接技術主要有：

2.1 焊條電弧焊

（1）向下立焊焊條：與向上立焊相比，效率提高1-2倍。

（2）鐵粉焊條焊接工藝：工藝簡單實用，通過提高熔敷效率達到高的生產效率，一般提高50%以上。

（3）重力焊條：采用高效鐵粉焊條（一般直徑為5～8 mm ，長度為 550 mm、 700 mm和900 mm），熔敷率在130%～180%之間，常見的焊條牌號有CJ501FeZ等。

2.2 C02氣體保護焊

（1）實芯焊絲

我國氣體保護實芯焊絲的品種太少，今后大力擴大品種的同時，也需進一步改進實芯焊絲的工藝性能，降低飛濺、成形美觀等。焊絲表面應具有防銹、功能。國內常見的牌號是E49-1和E50-6焊絲。

（2）藥芯焊絲

藥芯焊絲是CO2氣體保護焊的主要焊材，其配合各種類型的襯墊可以實現單面焊一次成形，其特點是焊道成形美觀、電弧穩定、飛濺小、全位置焊接、工藝性能良好、焊接熔敷速度快、生產率高等特點。現在船廠普遍采用藥芯焊絲來焊接船舶結構，以后CO2氣保護藥芯焊絲焊接將成為船廠的主要焊接材料和工藝。

2.3 埋弧焊工藝

主要應用于平板平直焊縫，主要有單絲、多絲埋弧焊和窄間隙埋弧焊，其中應用于平面分段流水線的FCB法焊接，FCB法是銅板上撒布厚度均勻的襯墊焊劑，并用壓縮空氣軟管等頂升裝置把上述填好焊劑的銅板壓緊到焊縫背面，從正面進行焊接而形成背面焊道的一種單面埋弧焊接法，焊絲為Nittetsu Y―A（φ6.4 mm和φ4.8 mm），底層焊劑NSH一1R，主要是保證焊縫的背面成形，表面焊劑NSH一50，主要作用是保持電弧穩定燃燒。該工藝焊接速度快，最高可達1500 mm/min。因此，需要在高速和大熱量輸入的情況下保證焊縫具有良好的力學性能和背面成形。另一種應用較廣的方法是焊劑石棉襯墊單面焊（FAB法），它是一種單面埋弧自動焊方法，利用柔性襯墊材料裝在坡口背面，并用鋁板和磁性壓緊裝置將其固定，其特點是簡便、省力、材料成本低廉。它主要應用于曲面鋼板的拼接以及船體建造中船臺合攏階段甲板大口的焊接。

2.4 不銹鋼焊接

不銹鋼焊接多見于不銹鋼管及其附件之間的對接和角接，焊接方法多采用純CO2氣體或CO2+Ar混合氣體的CO2半自動或自動焊接（MAG焊），也可采用鎢極氬弧焊。根據母材的不同，對于C02半自動或自動焊焊絲，焊絲牌號常為1Crl8Ni9Ti焊絲、316L實芯或藥芯焊絲，以及317L實芯或藥芯焊絲，焊絲直徑為細絲，即φ1.0 mm和φ1.2 mm焊絲；對于鎢極氬弧焊，焊絲牌號一樣，只是焊絲的規格為粗絲，一般為φ1.6 mm和φ2.4 mm焊絲。

2.5 活性氣體保護焊焊接技術（MAG焊）

所謂的活性氣體保護焊焊接技術就是采用CO2+Ar混合氣體的CO2半自動或自動焊接，普遍應用于不銹鋼的焊接。上海船舶工藝研究所開發適合船廠專用的雙絲單面MAG焊接技術與裝備，該項技術的主要特點是，可無間隙裝配，坡口內定位焊、添加切斷細焊絲，背面應用陶瓷襯墊，板厚在12～22 mm范圍內可一次成形，焊接速度快，焊接效率高，焊接質量好。

3 中海工業（江蘇）有限公司今后幾年的高效焊的發展以及應用

中海工業（江蘇）有限公司作為我國船舶的骨干企業，未來幾年隨著公司3#船塢的啟用以及公司轉型升級的發展必然，其造船規模與總量將有大幅度提高，預計2015年達到年造船總量150萬t。要實現上述目標，除了擴大生產規模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法應用，提高焊接生產效率也勢在必行。因此，中海工業（江蘇）有限公司今后幾年的高效焊發展趨勢有以下幾大特點：

3.1 焊接工藝、方法的多樣化

為了適應船舶制造不同區域生產流程節奏，確保各生產節點有序按時完工，根據現代造船技術特點，焊接新工藝推廣應用是解決焊接生產效率提高的唯一途徑。如平面分段制造區域縱骨焊接采用多電極C02氣保護自動焊，平直分段內底板、甲板對接采用雙絲MAG焊。

3.2 C02氣保護焊將完全替代焊條電弧焊

目前，手工焊條焊接仍是中海工業（江蘇）有限公司不可或缺的主要生產工藝，而公司造船由于承接船舶向大型化、高附加值船舶轉變，焊條電弧焊低生產效率不可能滿足生產需要，自動角焊、半自動角焊、垂直自動角焊等各類C02氣保護焊將替代焊條電弧焊，甚至在船塢、平臺區域和曲面分段制造車間也將不再采用焊條電弧焊方法，其或許只在少量焊縫修補中可能會使用。

3.3 焊接設備向大型化、系統化、集成化、自動化轉變

中海工業（江蘇）有限公司由于造船模式、生產管理、工藝流程變化，對焊接生產提出了全新要求，焊接必將以機械化、自動化生產為主，這決定了選用的焊接設備具有大型化、集成化特點。以平面分段生產線為例，大拼板焊接需采用三絲的FCB單面焊接站，該焊接系統除了穩定可靠的大功率埋弧焊電源外，還應具有自動送板、準確定位、液壓控制等裝置。此外，需要配備高精度的跟蹤器及適合于焊機精確行走的大型門架結構件。而縱骨焊接工位的多電極焊接系統可以滿足多根T形縱骨同時焊接，不僅生產效率高，而且焊接變形小，該系統除焊接外，同時具備自動定位縱骨功能。另外，曲面分段、船塢、平臺等生產區域需配備C02氣保護自動焊、雙絲埋弧焊、垂直氣電焊等各類自動化焊接設備。

3.4 焊接材料的工藝、性能要求高

由于焊接方法的多樣化和自動化程度提高，對焊材工藝要求進一步提高，自動化焊接勢必提高焊接熱輸入量。為保證焊接接頭綜合力學性能，特別是焊縫強度、韌性等指標，船舶焊接生產中需要大量高性能焊材應用。另外，焊接自動化、機械化的高效率取決于焊接生產過程連續性，所以選用的焊材應具有穩定質量和良好的焊接工藝性。同時，為了進一步提高焊接生產效率，要求大尺寸焊縫或厚板焊接時采用高熔敷率焊材。對某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同樣需要具有特殊的技術特點。

4 結語

從目前來看，中海工業（江蘇）有限公司在建的船舶以常規散貨船為主，但隨著公司的轉型升級發展以及憑借目前積累的11萬噸油輪、10000箱集裝箱船的建造經驗，公司將有能力建造LNG、LPG船以及海工船型等高附加值船舶。因此我們應該珍惜這樣一個良好契機，充分利用現代化造船船用焊接設備，通過對造船焊接工藝不斷研究、改進，開發出適于中海造船的焊接生產工藝，從而加快向現代化造船模式轉化，把船舶焊接技術水平提高到一個新的高度。

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古城西安，技嘉GTL歷史上首個DOTA2分賽區冠軍誕生

6月13日-14日，技嘉GTL2013高校電子競技聯賽西北賽區決賽率先打響。

13日先進行了DotA項目八進二的比賽。比賽采用的是小組單循環，前兩名出線，四強交叉B01單淘，最后的兩支勝隊進入最后的冠亞軍決賽。A組包括西安交大城市學院、中國礦業大學銀川、西北大學現代學院、西安電子科大本部，B組包括陜西師范大學、甘肅農業大學、蘭州理工大學、西安交通大學。

進過一番鏖戰，西安電子科大本部和西北大學現代學院分獲A組前兩名，而甘肅農業大學和西安交大分獲B組前兩名。

稍后的交叉單淘賽，兩支小組第二名的隊伍都逆襲成功，闖入決賽。這也說明現在大學生戰隊都具有極強的實力，誰都沒有壓倒性的優勢，勝負完全要靠臨場狀態。

14日上午進行DOTA2四強單循環比賽，前兩名獲得決賽資格。經過激烈角逐，西電大學郭杜校區Xidian，EDU，DOTA和西電大學本部XUD，CN戰隊勝出，獲得西北賽區DOTA2決賽的資格！

按賽程安排，決賽晚上6點開始，但從下午4點開始，決賽場館——西安電子科技大學郭杜校區大學生活動中心門口，熱情的學生們已經排起了百米長隊。這天ZSMJ領銜的VG戰隊也親臨戰場，許多同學都是為了一睹偶像的風采才早早前來排隊。活動還沒開始，ZSMJ一亮相，諸多同學便紛紛沖上去圍著ZSMJ要合影簽名了。

晚上6點，GTL2013西北賽區決賽正式開戰！

DOTA2決賽首先上演。雖然同屬西安電子科技大學，但Xidian，EDU戰隊似乎更占據主場優勢。在同學們熱情的加油聲中，Xidian，EDU，DOTA戰隊打敗對手獲得比賽勝利，成為GTL高校聯賽歷史上第一個DOTA2冠軍，也是首支晉級全國總決賽的DOTA2賽區冠軍！

DOTA2的畫面多少讓現場同學感到有些陌生，當DOTA畫面出現在屏幕上時，場上爆發了更強烈的歡呼聲。

西安交通大學XJTU戰隊是GTL的老牌強隊，過去兩年都是GTL西北賽區冠軍。而西北大學城市學院CAA戰隊初生牛犢不怕虎，毫不示弱地選擇了一套以末日和小魚人為核心的打架gank陣容。XJTU則穩扎穩打，選擇了以猴子為核心、先知帶線推進的4保1陣容。雙方你來我往，一直打到多名英雄神裝在身。幾番團戰，雙方均是死傷慘重，無法擴大戰果。激戰80多分鐘，后起之秀CAA戰隊終于出現失誤，被XJTU團滅，就此輸掉了比賽。

西安交通大學連續衛冕成功，再次證明了他們在西北高校的統治地位。

除了精彩的比賽，VG戰隊的諸多明星也與觀眾進行了互動，并向答對問題的觀眾送出了VANCL凡客誠品提供的雙肩背包。西電大Xidian，EDU戰隊殺人數最多的隊員和ZSMJ還一起抽取了兩位現場幸運觀眾，送出由羅技提供的G100s游戲鼠標。

江城武漢，武漢理工掀翻湖北民院

6月的武漢，酷暑難當，一場兩湖地區最頂級的高校電子競技賽事——技嘉GTL2013兩湖區決賽，在武漢理工大學舉行。

經過19日一整天激烈的爭奪，湖北民族學院和武漢理工大學雙雙晉級DorA和DOTA2的決賽。一個是衛冕冠軍，一個是主場作戰的老牌強隊，兩隊晉級可謂是在隋理之中。

20日下午4點，兩湖賽區決賽終于開戰。

場地剛剛開放，眼尖的同學就發現傳奇明星ZSMJ率領的VG戰隊就在前排。ZSMJ身邊瞬間就圍滿了熱情的粉絲，而ZSMJ也非常友好地答應了粉絲們合影、簽名的愿望。

首先進行DOTA2決賽，現場解說為ZSMJ和主持人TT。在傳奇巨星的鼓勵下，兩邊都選擇了較為兇殘的打架陣容。客場作戰的湖北民院絲毫不怵，以一套小強水人神牛的復古剛3陣容打的武漢理工隊伍的主C混沌不敢補刀，在前期取得了較大優勢。而主場作戰的武漢理工并不慌亂，中期依靠打野的蝙蝠和上路的發條地精帶起了Gank反打的節奏。蝙蝠發揮尤其出色，交出了10殺0死10助攻的完美答卷。伴隨著蝙蝠騎士的超神聲音，武漢理工大學WHUT反敗為勝，登上了DOTA2冠軍的寶座。

DOTA2酣戰剛剛結束，雙方立刻投入到了DOTA項目的決賽。

也許是DOTA2的勝利帶來了自信，武漢理工再次選擇混沌作為主C。湖北民院則選擇了幽鬼加以應對。主場作戰的武漢理工越戰越勇，強勢剛3，將DOTA2決賽中主C不敢補刀的怨氣全部送還給了對手。盡管湖北民院幾度開霧抱團企圖反撲，但在武漢理工穩扎穩打的戰術和高昂無比的士氣面前，也只能是功敗垂成。

最終，武漢理工險勝湖北民院，成為GTL歷史上第一個分賽區雙料冠軍！

比賽結束后，VG戰隊的明星與現場觀眾進行了互動，送出了多個。VANeL凡客誠品提供的雙肩背包。來自武漢理工戰隊的WHUT，33獲得了羅技G系列最佳微操作獎的殊榮，他還與ZSMJ一起抽取了2位現場幸運觀眾，獲得了由羅技提供的G100s游戲鼠標。

水友賽環節，ZSMJ選擇虛空假面，再次寄出了讓他成名的圣劍，率領隊友走向勝利。這也讓整個賽場氣氛達到，在觀眾的歡呼聲中，GTL兩湖賽區決賽完美落下帷幕。

山城重慶，電子科大續寫輝煌

炎炎烈日，酷暑難當。6月28日，山城重慶迎來了第一次GTL賽區決賽，讓重慶大學的同學們過足了一把主場癮。

西南賽區向來是強隊云集，電子科技大學成都學院SK戰隊更是拿下兩屆全國冠軍和一屆全國季軍，是不折不扣的GTL夢之隊。但隨著主力隊員的畢業離隊，老SK戰隊也隨之解散。SK退隱，西南賽區進入了一個群雄逐鹿的時代。

在SK的帶動下，電子科大依然是西南賽區表現最為突出的高校。電子科大成都學院、電子科大成院西校區、電子科大成院九里堤校區、電子科大清水河校區四支隊伍占據了賽區八強的半壁江山，而來自電子科大成都學院的Kidding更是成為了奪冠的最大熱門。不過，來自重慶大學虎溪校區和重慶大學B校區的兩支隊伍異軍突起，加上決賽場地設在重大，客場作戰的電子科大群雄想要全身而退也不容易。

6月28日，西南賽區決賽正式開打。8支DotA隊伍和4支DOTA2隊伍在網吧進行了循環和淘汰賽。有趣的是，兩支重慶大學隊伍被分在了一個小組，三支電子科大的強隊則被分在了另外一個小組。雙方“外戰”之前，還得先進行一番慘烈的“內戰”。

慘烈的“內戰”過后，技高一籌的電子科大清水河校NStu戰隊和電子科大成都學院Kidding戰隊突圍而出，在重慶“客場”會師決賽。

另一方面，重慶大學、成信院航空港校區、重慶工商大學、電科成院九里堤校區4所高校為晉級DOTA2決賽展開了激烈的循環賽爭奪。重慶大學TINY戰隊和重慶工商大學TG戰隊戰勝對手，總算是為重慶挽回了掩面。

29日，兩場決賽如期而至。

火爐之城的高溫難以阻擋學生的熱情，比賽前兩個小時，就有百余名同學拿著門票在門口排起長隊。晚上6點，美麗的女主持人走上舞臺，全場立刻爆發了歡呼聲。

首先進行的是DOTA2決賽，相比起謹慎的比賽場面，2009和美女TT搭檔的明星解說更能吸引眼球。在2009的妙語連珠中，主場作戰的重慶大學Tiny戰隊沒有辜負現場所有支持者的期許，成功奪冠。成功守住城池的重慶大學Tiny戰隊也獲得了羅技微操作獎。隨后重大的隊員還與2009抽取兩位觀眾，送出了羅技提供的G103專業游戲鍵盤。另外，2009和美女主持TT還抽取了六名幸運觀眾，獎品是VANeL凡客誠品提供的背包和拉桿箱。

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關鍵詞：船舶焊接；熱切割技術；造船模式；焊接材料

中圖分類號：U671 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）13-0018-02

1 概述

在現代造船模式中的一項重要內容就是船舶焊接技術，盡可能壓縮造船周期是在船舶工業領域中所面臨的永恒主題。我國已經是世界焊接大國，借助現代化先進船舶焊接技術，可以有效控制造船成本，提升造船效率，確保船舶質量，對于促進企業經濟效益的進一步提升具有重要現實意義。現代化先進船舶高效焊接技術涉及船舶制造工藝設計、計算機數控下料、大中小合攏、平面分段、曲面分段以及管線法蘭焊接等內容，除此之外，還會牽動諸如鋼鐵、金屬熱切割以及保護氣體等焊接產業鏈，總而言之，船舶焊接技術在船舶制造過程中的地位不容小覷，是一項具有極強專業性及技術性的系統性工程。

2 船舶焊接技術及發展

我國船舶工業“十一五”計劃目標于2010年順利實現，并積極著手“十二五”規劃。我國當前已經制訂了一系列有關船舶制造焊接的政策及指導規范，為確保我國造船焊接技術的健康迅猛發展提供可靠性保障。我國造船工業高效焊接技術在主管部門及相關技術人員的共同努力之下已經取得階段性進展，并以統籌規劃、分類指導以及整體推進為指導方針，積極推廣高效、節能及環保焊接新技術及新設備，并已經取得階段性進展。

2.1 焊接材料及設備

我國積極推進船舶焊接材料及設備的研發工作，當前已經在船舶專用高強鋼厚板焊接抗裂藥芯焊絲方面取得一定成績，已經有一批擁有自主知識產權的高新焊接技術項目，并在實踐中得以應用，國產高強鋼厚板專用焊接材料靠進口的時代已經過去；單絲及雙絲船舶專用氣電垂直焊機等設備已經在實踐中逐步得到推廣，是當前我國船舶制造領域中不可或缺的重要設備之一；在船舶焊接領域中引入擁有自主知識產權的平面分段裝焊流水線，開創我國大規模自動化焊接技術新時代；船舶制造領域中引進數字化逆變焊機，促進我國船舶焊接技術數字化進程的順利推進。

船舶制造中，焊接時瞬間內應力、焊后殘余應力的產生是不可避免的。但在實際制造中，焊接變形控制往往是企業關注的焦點，通常采用一些支撐、卡具來強化剛性，進而達到變形控制的目的，但是這些支撐和卡具卻往往會進一步增大焊后應力。對于一些截面慣性矩較大、板厚較大的剛性構件，雖然焊接變形較小，但卻會有較大的焊接內應力，甚至造成裂紋的產生。因此，對于那些焊接節點復雜、截面大、鋼材強度高、使用條件惡劣及約束度大的重要結構，保證焊接應力控制的質量就成為重點。焊接應力控制的目的主要是促進局部應力峰值的降低，來使其分布均勻。常用的焊接應力控制技術包括應力熱處理法、振動時效技術、爆炸法、液壓超載法、錘擊法。其中，振動時效技術的應用最為普遍。我國自20世紀70年代開始振動時效技術的研發，至今已有許多成功案例。其相比于應力熱處理法，設備投資少，降低能耗90%，且工期已從原先的10多小時縮減至1小時之內。同時，振動時效技術尺寸精度穩定、無氧化，可取得較好的應力消除效果。通過國v內相關研究表明，振動時效技術可消除焊接應力達50%～70%。

為促進焊接技術的進一步提高，江門市南洋船舶工程有限公司積極開展新產品及新技術的研發，積極致力于焊接作業機械化及自動化水平的不斷提升，在大型或超大型船舶制造方面，主要使用厚度為16～36mm的鋼板，同時考慮到船舶制造業中焊接人員工作調動較為頻繁，員工整體專業技術水平有限的實際情況，積極組織專業技能培訓，提高員工薪金待遇，吸引更多優秀人才，為船舶焊接質量不斷提升提供切實保障，促進焊接機械化及自動化水平不斷提升。

不僅如此，還積極尋求跨行業合作機會，在船舶焊接工藝及設備研發方面創造性地提出產學研合作形式，尤其是在節能減排方面，主動將那些能耗高、效率低的焊接設備予以淘汰，引入逆變手工焊，用更加綠色環保的等離子氣刨機取代之前的碳弧氣刨設備，這樣可以實現對碳粉及有害氣體的有效控制，不但可以有效地控制船舶制造焊接成本，而且還可以顯著降低對環境的污染。此外還積極致力于雙絲二氧化碳橫向自動焊接工藝及設備、雙絲擺動垂直氣電自動焊等技術的研發工作。

2.2 新型焊接材料

隨著現代化技術水平的不斷提升，我國造船業焊接自動化及半自動化水平也顯著提高，并在埋弧焊工藝方面成功推出三絲及四絲等單面焊雙面成型技術，除此之外，在埋弧焊用焊劑方面，為確保新船型低合金鋼建造現實需求得到切實滿足，成功研發出堿性燒結型焊劑。作為一種高效、低價的新型焊接材料，藥芯焊絲的熔敷率已經超出80%，相比較于之前的實心焊絲，其生產效率也提升了近兩倍，隨著相關研究的日益深入，又新研發出一系列擁有自主知識產權且功能更加齊全的藥芯焊絲及氣電垂直焊專用藥芯焊絲，與國際水平之前的差距越來越小，在國際上影響力日益提升。

2.3 船舶焊接機器人

目前我國已經成功研發出船舶焊接機器人，并在船舶型材裝焊流水線及管子裝焊流水線中得到廣泛應用；為確保焊接質量，提升焊接作業效率，改進作業條件，在此基礎之上已經著手研發船舶特種工況中應用的智能型焊接機器人。

除此之外，我國早已成立船舶工業高效焊接技術指導小組，主要負責船舶焊接領域的技術指導、組織、規劃及協調，組織相關工作人員進行專業技能培訓，增進對焊接技術的掌握的熟練程度，充分認識到船舶焊接技術對于造船業的重要性，進一步擴大造船高效焊接技術的應用范圍。為滿足建造諸如豪華型鋁合金船、化學品船以及海上鋼結構船等技術含量更高、造型更加新穎的現代化科技型船舶的實際需求，必須對船舶焊接技術予以高度重視，可以說，高質量、高水平的焊接技術是成功制造這些產品的關鍵所在。當前我國部分具有一定實力的船廠已經開始著手鋁合金、低合金高強鋼、高鎳合金、超低碳不銹鋼以及不銹復合鋼等新材料的焊接工藝的相關研究工作。

3 結語

綜上所述，歷經幾十年的發展，我國已經步入世界焊接大國行列，在造船領域中位居世界前三，但依然稱不上是焊接強國。造船焊接工藝方法多樣化一直是擺在造船焊接技術人員面前的重大課題。當前我國的造船焊接工藝及方法已經超過40種，已經獲取船級社的認可。高效焊接技術不但可以在散貨船、集裝箱船以及油船等主力船型中進行應用，而且還廣泛應用于液化天然氣船、大型散裝箱船、液化石油氣船以及大型油船等。

參考文獻

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[3] 沈建斌.船舶焊接中常見缺陷的形成機理及防止與修正措施研究與探討[J].中國水運（下半月刊），2010，（11）.

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關鍵詞 傳感器；制造；焊接技術；應用

中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）106-0154-02

0引言

焊接技術指的是在高溫或者高壓的條件下，將需要連接的材料連接成一個整體。目前，焊接技術逐漸朝著自動化、數字化、智能化的方向發展，并在各行各業均有廣泛的應用。其中，其在傳感器的制造中便發揮著至關重要的作用。傳感器在實現信息的自動化檢測和控制中的用途極為突出，但是隨著科學及信息技術的發展，傳統的焊接技術已經不能滿足其對于傳感器質量、準確性、靈敏性的需求。因此，筆者對焊接技術在傳感器制造中的應用展開了較為系統的論述，以期促進傳感器制造中焊接技術的創新與完善。

1 焊接技術與傳感器制造的關系概述

焊接技術是一項將兩種或多種母料連接在一起的工藝，其具有效率高、花費低、連接穩固可靠、適于批量生產等優勢，從而逐漸取代了傳統的螺紋連接、黏結等連接工藝，廣泛應用于工業、建筑業、機械制造業等領域。同時，傳感器作為一種精密的檢測裝置，也使用了焊接技術進行制造，且隨著焊接技術的發展進步，其在傳感器制造中也得到了越來越迅速的發展應用。由于焊機類型各不相同，其焊接原理也存在差異，因此，為了更加高效便捷的完成傳感器的制造，并保證其達到具體應用條件對其性能的要求，就要選擇恰當的焊機。此外，還要在掌握焊接工藝基本要求與操作規范的基礎上，不斷改進創新工藝，以進一步提高傳感器制造的效率，降低生產成本，避免安全隱患，為企業和社會創造更大的綜合效益。

2 焊接技術在傳感器制造中的具體應用

2.1傳感器殼體間的焊接

在傳感器的制造過程中，對焊技術是普遍使用的焊接工藝之一。對焊指的是將兩個外徑相同的母料焊接在一起。傳感器種需要對焊的殼體的內部裝有線纜、芯片、電路等零部件，因此，為了避免或者減小焊接對零部件的損壞，就需要在保證焊接強度足夠使殼體牢固連接為一體的條件下，使焊接電流盡量維持在較小的范圍內。此外，還要求在焊接結構上進行特殊的工藝設計，例如常用的焊唇結構，在焊接時，其不僅有利于熱量的集中，還能在電流較小的條件下，使得需要對焊的殼體牢固的焊接為一體，并且在微束等離子焊接、氬弧焊中還能夠有效減少焊弧偏移的程度。如果需要對較為復雜的殼體或者相貫面進行焊接，可以采用釬焊技術。在進行釬焊之前，要先按規范裝配待焊接的零部件，然后在需要實施焊接的部位灌以焊料。在焊接前，需要把上述已灌注焊料的零部件放入高溫爐中，焊料熔點較低，在高溫作用下會逐漸熔化，從而達到焊接的目的。

2.2波紋膜片的焊接

傳感器用于各種測量，并將檢測到的信息以所需的形式輸出。其中，用于測量壓力的傳感器要求把敏感芯片和被測介質分離開來，因此需要在制造傳感器時焊接波紋膜片以起到分隔作用。通常來說，波紋膜片與需要與其相焊接的傳感器部分的質量、厚度是不同的，因此，這類焊接技術以采用激光焊接、電子束等離子焊接等焊接工藝為宜。這些焊接技術具有美觀、熱影響較小、焊接深寬比大等顯著優勢。最常用的焊接方法是激光焊接，操作時，首先要將電流和頻率調節到最適值。一般情況下，應該在保證焊接面能夠熔化的基礎上，盡量減小電流值，同時增大頻率。這樣做的目的是保證焊接面焊接質量的良好，還能避免發生瞬間擊穿波紋膜片的情況。從焊接結構方面考慮，最常選擇的是夾持焊接技術，具體做法是：在焊接時把波紋膜片夾置于中間部位，其一側采用的壓環或者接頭的質量和厚度都要相對大一些，并需要將其另外一側與傳感器殼體相焊接在一起。這樣能夠確保焊接的穩固可靠性，還可以更好的發揮波紋膜片的隔離作用。

2.3管帽、管殼與傳感器基座的焊接

隨著科學技術的發展進步，傳感器逐漸具備了微型化、數字化、集成化、智能化、自動化等現代化設備的特點。為了與其上述性質相適應，管帽、管殼與傳感器基座相互連接更多的采用了焊接技術，其焊接最常見的方式是電阻焊。電阻焊技術效率高，焊接質量及安全性更加可靠。在電阻焊的過程中，最值得注意的是，要盡量使兩焊接面之間的接觸電阻值保持較大值，這樣可以有效減小焊接所產生的熱影響。管帽、管殼與傳感器基座的焊接結構采用的是增加焊接筋和焊接凸臺的方式，這也有利于增大焊接面之間的接觸電阻。此外，在工裝方面，采用具有較好導熱性能的材料（例如，銅和鋁）；如果焊接面之間存有難以處理的油污、氧化物等雜質，或者待焊接的材料的導熱率都比較高，可以選擇使用電阻焊中的雙波焊技術 。在雙波焊的操作過程中，首先釋放出脈沖相對較小的電流，產生一部分熱量加熱零部件并清理焊接面的油污、氧化物等，然后再放出脈沖相對較大的電流，使管帽、管殼和傳感器基座牢固焊接在一起。

3結論

綜上所述，由于焊接技術逐漸朝著自動化、數字化、智能化的方向發展，并且其具有高效、環保、成本低、生產快捷等顯著優勢，由此，在傳感器的制造行業中獲得了越來越廣泛的應用。焊接技術工人應該系統掌握不同焊接方法的操作規范、技術要領和適用條件，使得焊接技術更好的應用于傳感器的制造工藝中，創造更大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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[2]Markus Kogel-Hollacher.新型傳感器在遙控激光焊接技術中的應用[J]. 世界制造技術與裝備市場，2006（2）：107-108.

篇6

關鍵詞：焊接技術；焊接成套設備；中職教育

中圖分類號：G710 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）11-0032-01

一、現代焊接技術的特點

（一）新技術的廣泛應用

人們在看到科技的日新月異時，也可以發現許多新的技術被廣泛應用與生活的各個領域，焊接領域亦不例外。各種新的技術被廣泛應用于焊接領域里，這不僅奠定了焊接技術發展的基礎，還使得焊接技術的能力獲得了顯著的提高，技術應用的范圍獲得極大的推廣。因此我國中職學校在培養人才的時候不能僅僅局限于某個方面或者領域，而需要擴大焊接教育的應用領域。

（二）焊接方法各具特色

目前具有特色的焊接方法有幾十種，被廣泛的應用在交通，能源，機械，化工，電子，特種設備，石油，航空航天等諸多的領域。隨著新的科學技術日益改進和發展焊接技術的同時，焊接技術不僅獲得了快速發展，而且還形成了一些獨具特色的焊接方法。為適應這種情形我國的中職焊接教育需要加快目前的教學方式，不能停留在曾經的缺乏特色的技術教學。

二、焊接技術與焊接設備的發展及趨勢

中國自改革開放以來，經濟和科技都以一種一往無前的態勢向前快速飛奔，我國的焊接技術和焊接設備也緊隨著科技發展的腳步，獲得了長足的發展。與國外的焊接設備相比，我國的焊接設備也在向高精度、高可靠性、高質量，智能化控制、數字化、集成化、大型化以及多功能化方面發展，雖然依舊以國外的焊接設備存在一定的距離，但是這種距離正在以可見的速度縮短。然而我國的中職院校對焊接技術的教學并要跟上我國時代的要求還存在一定的缺陷。

我國的弧焊設備已經慢慢接近國際水平，我國一直在對產品的結構進行調整，對產品的檔次要求也一直在提高，發展的方向已經明確于大力發展逆變式焊接電源和自動或者半自動的接焊機設備。我國對高效節能的二氧化碳焊接的發展更是不遺余力。電阻焊技術的研究發展方向則是走大、中功率為主的研究方向。對于電磁兼容技術也在焊接設備中得到了應有的重視，獲得了有效的推廣應用。隨著我國經濟發展需要，對生產能力的需求也越來越高，對與生產設備的配套性和專業性的要求也越來越高，因此在焊接領域里，對成套的專業的設備需求量也變得非常大，這不僅在應用范圍方面，也是技術的性能要求提出了挑戰，因此我國的企業在生產焊接設備的時候將要把主要精力投入到如何生成更加高效的，更加成熟的設備和工藝，并要在設備的成套和專業方面取得一些突破才可以。而我國的中職教育也應當在培養焊接技術人才的時候，也應當具有前瞻性，以適應將來的新技術變化。

三、電焊技術材料發展趨勢

對于焊接材料的發展，我國的焊接材料產量是第一位的，但是焊接材料的產品結構卻令人不容樂觀，和發達國家的材料產品結構相比，其差距實太過明顯。為了趕上發達國家的材料產品的生產結構，我國需要不斷的調整材料生產結構，努力向而且必須向高效率、高質量、低成本和自動化方向發展，以期趕上由美、日等國引領的生產發展潮流。從美國、日本等發達國家的焊接材料發展情況來看，手工材料的生產逐漸減少， 而自動化材料的生產則在不斷的增加，我國生產的接焊材料多是普通的焊接材料，在整個焊接材料生產和消費總量中所占比例十分巨大，普通的材料由于對生產技術要求不高，我國面臨著生產能力膨脹，供過于求的尷尬局面，而企業也在這種局面中竟是采取了“低成本，低品質、低售價”的惡性競爭手段，造成了我國的普通焊接材料生產幾乎沒有任何的技術進步，甚至出現倒退的現象。我國焊接材料的國外市場由于企業的這些做法也給我國的“焊材形象”造成了不可挽回的惡劣影響。

現在我國的焊接材料發展的主要障礙就是埋弧焊實心焊絲的品種和氣體保護實心焊絲的品質和品種不能夠滿足市場的需求。當然這種不能滿足也存在于各種不同強度級別的耐熱鋼焊絲，低溫鋼焊絲，高強鋼焊絲等。在研制方面，我國對自保護和堆焊用藥芯焊絲的研究迫切需要加快腳步，以便能夠在生產和應用方面獲得更好的效果。目前世界上推出的無鍍銅焊絲其實就是特種涂層焊絲，只是因為每個廠家的涂層成分不同，表面的處理上也存在許多的差異，所以性能也存在許多的差異。對這種工藝，如果涂層性能優良，表面處理工藝先進，這種特種涂層焊絲不僅能夠防生銹和起到作用，還能夠在焊接過程中不產生銅煙塵，這不僅減少了焊接過程中的飛濺，還提升了焊絲的電弧穩定性。

四、結合我國焊接技術發展對我國中職教育的要求

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關鍵詞：焊接；技術；應用；發展

中圖分類號：P755文獻標識碼： A

引言

一、我國焊接技術的發展現狀

1、較長焊縫和厚板焊縫的焊接技術落后

在對鋼板進行焊接的過程中，長焊縫和厚板的焊接是不可避免的。焊接技術水平的高低、焊接的效率以及焊接質量深深影響著產品的質量以及產品的成本。除此之外，厚板的對縫焊接、箱形零構件的整體焊接以及T型焊縫的焊接等的工作量是非常巨大的，對焊接技術要求十分嚴格。在焊接的過程中，焊縫第一層采用的是埋弧焊（SAW）焊接技術。這種方法產生的垃圾廢渣不易清理。所以，焊縫的第一層通常采用埋弧焊（SAW）蓋面和熔化極氣體保護焊（GMAW）打底相互結合的工藝來進行處理。使用這種方法的一個缺憾是焊接效率提高受限。在T型焊接和厚板相互對接的焊接過程中通常采用的是碳弧氣刨清根工藝技術。這種技術能夠使焊縫進行全熔透的焊接，但是增加了加工成本，也對焊接工藝人員的身體和焊縫質量造成影響。

2、焊接技術自動化水平不高

一個國家要想發展強盛，必須依托于工業現代化、加工自動化。只有這樣生產的產品才能節約加工成本，給社會創造出更多的福利。通過調查顯示國外的焊接自動化水平已經達到80%，而我國的焊接自動化水平最多只占30%。絕大多數的焊接依舊是采用手工焊接來實現的。若想取得工業的迅速發展，自動化的焊接發展方向是必然的選擇。

3、焊接構件易產生冷熱裂紋

冷裂紋指的是焊縫在冷卻的過程中，如果溫度下降到馬氏體轉變溫度范圍以下，焊縫就會在焊接后立即出現。這種焊縫通常也叫做延遲裂紋。這種冷焊縫形成的必要條件是：焊縫接頭處存在擴散氫、具備淬硬組織、拉伸應力較大并且密集。而熱焊縫是在高溫狀態下產生的，又稱之為結晶裂紋或高溫裂紋。這些裂縫容易出現在裂縫的內部，也易出現熱影響區。熱裂紋的形狀主要有橫向裂紋、弧坑裂紋、縱向裂紋、根部裂紋等等。熱裂紋是由力學和冶金制造過程中的因素一起作用才產生的。它形成的主要原因是由于焊接池中的低熔點共晶和雜質共存致使晶體偏析。這樣裂紋的強度就非常低，極易產生裂紋。

4、焊接人員的專業技術水平不足

焊縫技術直接影響產品的質量以及整體鋼結構的業務流程。鋼結構產品被應用到了幾乎所有領域，了解焊接的相關技術是對技術操作人員的基本規定。要求操作人員熟練掌握自身業務水平是對其的最起碼的要求。而我國的焊接技術人員對業務水平了解的太少，與對行業需求存在非常大的距離。

二、我國焊接技術主要應用領域

1、航空航天工業中的應用：焊接技術依其可靠的性能，被廣泛應用于航空航天工業，焊接的工作量占全部工時的百分之十，焊接連接的部件在航空航天領域內占百分之五十以上。由于航空航天工業中對金屬材料要求的特殊性，促成了特種焊接技術的應運而生。目前主要使用的是固態焊接技術和高能束流焊接技術。其中的激光焊、電子束焊、攪拌摩擦焊是在我國航空航天領域中最常用的三種先進焊接技術。

2、汽車制造領域中的應用：電子束焊接主要用于發動機增壓器渦輪、后橋、行星齒輪框架、離合器、汽缸、變速箱齒輪等部件的焊接；激光焊技術主要用于框架結構、零部件的焊件和車身拼焊；攪拌摩擦焊主要用于發動機引擎、汽車輪轂、汽車地方車身支架、汽車車門預成型件和液壓成型管附件。

3、船舶工業中的應用：高效焊接技術在船舶制造中占有重要的地位，是一項技術性、專業性很強的系統工程，尤其是CO2氣體保護半自動焊接技術應用率達到60%-65%，成為我國現代造船模式中的關鍵技術之一。先進的造船高效焊接技術，在提高船舶的建造效率、降低船舶建造成本、縮短造船周期，提高船舶建造質量，推動船舶建造焊接機械化、自動化發展上的作用是不可小視的，也是企業提高經濟效益的有效途徑。

4、核電建造中的應用：焊接技術作為一種關鍵的特殊工藝，在中國核電建造中產生非常重要的作用，核電作為一種“高風險”的清潔領域，對焊接質量的要求非常嚴格。對于組成核電站的每條焊縫都要求100%的合格，并對每條焊縫實行可追朔性管理，對焊接技術的要求非常高，它直接關系著核電站核安全的狀態。因此，不斷提高我國焊接技術，可以有效推進核能行業的發展，確保核電站運行的安全可控，同時也為實現核電領域十二五規劃的完成奠定基礎。

三、我國焊接技術的發展前景

為了積極促進我國焊接技術的發展，使其滿足我國市場發展的需求，通過分析我國焊接技術的發展現狀，能夠推斷出我國焊接技術主要會從以下幾個發展方向進行。

1、磁控焊接技術

磁控焊接技術屬于新興的焊接技術。它主要是通過磁場來實現焊接。它的投入成本非常低、裝置也比較簡單、耗能非常少、效益比較好。通過常年對磁控焊接技術的研究發現了磁控對電弧焊電弧狀態的影響。外加磁場對焊接母材的熔化與焊縫的成形有非常大的影響。利用電磁攪拌技術能夠改變金屬結晶過程中的熱量傳遞過程，進而使結晶方向發生變化。通過組織的細化作用，能夠使焊縫的一些力學特點提升的更加明顯。除此之外還能降低焊接過程中缺陷的敏感性。鑒于磁控焊接技術的優點，這必定是其中的發展方向之一。

2、低溫焊接技術

由于我國地理環境的特殊位置，冬季寒冷時節持續時間相對較長，這就考驗著低溫環境下焊接技術的性能。近些年來，各個相關學術組織都在積極的解決應對冬季低溫焊接的問題以及施工的臨界溫度的取值問題。

例如，我國在冬季完成了“鳥巢”萬噸級以上的剛結構件的焊接工作。冬季進行焊接作業時影響焊接的因素主要有操作員的工藝水平、焊機的效率、材料的性能、焊法的熟練程度以及環境的作用。僅僅考慮這些因素中的某一項或某兩項是不全面的，是無法做出正確評價的。綜合考慮這些因素的影響“，鳥巢”在低溫作業環境下取得了顯著成果，并以此確定了低溫焊接的臨界溫度為150°C。低溫焊接能夠縮短工期，為企業帶來巨大的經濟效益。由“鳥巢”焊接任務中獲得的低溫焊接經驗技術必將應用于實踐。

3、電子焊接技術將被激光焊接取代

激光束經過聚焦后，激光焦點處的能量密度高達10-100W/cm并且加熱的范圍甚至小于1mm。如果將此技術應用于焊接方面，那將會給焊接工業帶來巨大的變革。一方面可以提高焊接的速度，另一方面還可以減小接頭處的變形以及減小應力集中。激光焊接術達到的焊接精度比較高，是比較理想的焊接技術。激光焊接的一個顯著特點是可以進行長距離的焊接，因為激光具有直線傳播的特點。除此之外與電子束相比較而言，激光束的優勢顯而易見。第一，激光焊接不需要真空環境，節約了設備上的成本投入；第二，激光束不會產生X射線，對人體不會造成傷害，不需要專門的防護用具；第三，激光焊接的生產效率比較高。因此，激光束在不久的將來應該會取代電子束成為焊接主流技術。

結束語

我國焊接技術水平同國外發達國家相比差距仍然比較巨大。這就要求我國焊接技術人員積極探索、總結經驗，積極加強焊接技術的學習與創新。一方面要提高焊接的質量，另一方面更要加強焊接自動化水平技術的提高。只有這樣我國的焊接技術才能領超世界強國，排于前列。在新時期我們要坦然面對我們自身的不足，尋找自身的發展特點和方向。我們要積極沿著磁控焊接、高溫焊接等先進焊接工藝的目標發展。爭取焊接技術的更大進步，為我國的現代化建設貢獻力量。

參考文獻

[1]李亞江,吳娜.先進焊接技術在航空航天領域中的應用[J].航空制造技術,2010(9).

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【關鍵詞】激光焊接；汽車制造；應用

激光焊接技術在汽車制造中的應用已經得到普遍的采用的工藝，經過80多年的發展，已經逐步發展成一種應用于各個行業的技術，在汽車制造中的應用更是推動激光焊接技術向工業化發展。

一、激光焊接技術的簡介

（1）激光焊接技術的原理。激光焊接是一種高速、變形極小、非接觸的焊接方式，適合大量且連續的在線加工。激光焊接技術的主要原理是利用激光產生波長單一的光束，選用化學能或者電能將液態、固態或者氣態介質，通過光學震蕩器產生，這些光束的可傳播距離較長，波長差異小，被集中率非常高，形成高功率的激光束，作用于金屬表面，能夠快速達到沸點，將金屬汽化。當金屬蒸汽以一定的速度離開金屬熔池的表面時產生的應力反作用，是熔化的金屬向下凹陷，出現一個小凹坑。進行繼續加熱，此時會形成一個非常細且長的小孔。隨著激光束的移動，小孔前方熔化的金屬會繞過小孔流向后方，冷卻凝固后形成焊縫。激光功率的密度決定著焊縫的深淺，激光功率密度較高時，熔深較大，焊縫深寬也就較大；激光功率的密度較低時，熔深較淺，焊縫的深寬也就較小。（2）激光焊接技術的分類。在汽車制造業中主要應用兩類激光焊接機是CO2激光焊機和YAG激光焊機，相應的激光焊接技術可以分為激光焊接、激光拼焊和激光復合焊接技術。（3）激光焊接技術的特點。一是能夠給有效的節約材料，加工的速度較快，可以減輕工作人員工作強度；二是激光焊接不直接接觸零件，工作產生噪音低，環保性強；三是有工作中帶來的熱量影響范圍小，造成產品零件熱變形非常小；四是焊縫焊接質量較高，外觀較為美觀；五是激光焊接技術的實施設備功能多，多成套或者成系列，操作方便靈活，提高工作效率；六是焊接精度高，在激光焊接機中配備計算機數控系統，能夠進行二維立體加工或者三維立體加工；七是對于質地堅硬、易脆裂、熔點極高和極薄的材料，具有特別的功效。

二、激光焊接技術在汽車制造中的應用

汽車制造成規模化發展已經成為一個重要趨勢，在汽車制造中，焊接工藝是一項重要工藝，也是整車流程中重要的銜接環節，激光焊接技術的廣泛應用，使焊接環節的工作效率大大提高，從而達到汽車制造過程優化效率的目的。目前在汽車制造中應用最為廣泛的焊接方式有激光拼焊、激光焊接和激光焊接技術。拼焊技術是汽車制造中的一個重要環節，普遍應用于汽車制造，在車身制造上的應用更為突出。激光拼焊幫我們解決了傳統車身制造方式的缺點，傳統方式是將各分部件先進行沖壓成型，之后再進行焊接，焊接的效果總是不盡如人意，融合處處理不是很完美，甚至融合不是很好。激光拼焊過程中，在車身制造時順序和傳統方式正好相反，先進行焊接，再進行沖壓成型。激光拼焊使用零件數量少，可以節約成本，并且能夠進行不同材質、不同部位的鋼板焊接，焊接精準度較高，這項技術在世界汽車制造業廣泛應用，在奇瑞、一汽等國內汽車公司都已近開始使用激光拼焊技術，并且是最先進的汽車車身焊接技術。激光焊接技術在汽車制造中的應用是從變速器的齒輪焊接開始的，這要求焊接不但要凈度高，還要質量高，才可以滿足變速器齒輪對運轉速度和重量的高要求。激光焊接技術具有高精度、高凈度的特點，可以減輕齒輪負擔。這種焊接技術的興起在20世紀80年代，克萊斯勒公司、通用公司、福特公司等最先將激光焊接技術應用到汽車制造中，而激光焊接技術帶來的高效率、高質量、低成本，成為美國汽車制造技術在世界領先地位的保障。隨著新型鎂、鋁等材料在汽車制造中的應用，對于焊接技術的要求也越來越高，激光焊接技術不但可以減少鎂、鋁化合物的產生，延長使用壽命，滿足功能要求，同時也兼顧了美觀。將激光焊接和電弧焊接綜合在一起，便是激光復合焊接技術，也可以看作是激光焊接技術的改進技術，不但提高了激光焊接技術的穩定性，焊接速度高，而且焊接的工作效率和質量都得到很大程度上的提高。

隨著我國改革開放的不斷深入，人們生活水平不斷提高，對汽車的需求也逐漸提高，而且對汽車的質量、外觀等方面的要求也越來越高，為了滿足這種社會需求，要求我國汽車制造企業要根據實際情況，引進先進的加工工藝，提高汽車制造中的工作效率和產品質量，同時降低成本，保證企業穩定、持續發展。因此，在汽車制造中廣泛應用激光焊接技術等先進工藝，已經成為國內汽車業內人士的關注。在“九五”期間，激光焊接技術已經被列入機械行業十大技術之一。在未來的發展中，激光焊接技術的產業化、規模化仍是我們努力的方向。

參考文獻

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【關鍵詞】焊接技術；汽車制造；應用現狀

隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已經逐漸成為人們的主要代步工具，近年來，我國汽車的總產量已經位居世界榜首，在汽車生產與消費方面我國已經上升為全球第四。焊接技術作為現代汽車制造中的重要工藝方法，廣泛應用在汽車的車身、車架、車廂、車橋、變速器、發動機中。

一、焊接技術在汽車制造中的應用現狀

焊接技術在汽車制造業中應用廣泛，根據電弧焊、切割焊、壓力焊、釬焊等在焊接工程中的連接原理，焊接工程工藝可以分為電阻焊、電弧焊、特種焊、釬焊和氧乙炔焊五個類型。電阻焊在汽車制造中的應用方式主要有點焊、凸焊、縫焊、多點焊，應用在車身總成、車門、發動機蓋、減震器閥桿、地板、郵箱、行李箱蓋、消聲器、車側圍、前橋、零部件等諸多焊接方面。電弧焊主要有氬弧焊、埋弧焊、CO2保護焊、焊條電弧焊，應用于鋁合金零部件、機油盤、車廂、厚板零部件、半橋套管、傳動軸、千斤頂、后橋、橫梁、后橋殼管等的焊接。特種焊主要是指摩擦焊、激光焊和電子束焊，這些焊接技術在汽車制造中主要應用于齒輪、車身底板、汽車閥桿、轉向桿、后橋等的焊接。釬焊主要用于銅件、鋼件、散熱器以及硬質合金的焊接；氧乙炔焊則主要用在車身的補焊。目前，在汽車制造中點焊、釬焊、CO2保護焊的應用廣泛。隨著汽車制造業的不斷發展，焊接技術在制造精度上的要求越來越高，以滿足人們對汽車的質量需求。

二、焊接技術的發展

（1）點焊工藝的發展。目前在汽車制造業中廣泛應用的一種新型復合材料——NdFeB永磁體，雖然這種材料具有很強的環保性能，但是這種磁體卻特別容易破碎，而SPCC鋼恰恰可以彌補該磁體的缺點，兩種材料的激光點焊過程中選用的激光點焊設備為YAG激光器，脈沖用Unitek Miyachi LW50A型脈沖，最高功率在5千瓦以內，脈沖能量最大為50J，在激光器的激光照射下將裝夾進行固定搭接。連接結束后，停止激光照射，對焊接接頭利用濃度為4%的硝酸酒精進行處理，還有必要的打磨和拋光，之后利用電鏡掃描儀對接頭外觀進行高效測量觀察，確保接頭硬度合理。鎂合金薄板點焊采用的材料具有強勁的電導性和良好的傳熱性能。較一般點焊工藝，點焊面積大，直徑大，接頭容易貫穿工件，但是也有一些不足，比如面積較大的空洞。（2）焊接機器人自動化柔性生產系統的應用。汽車焊接的正向自動化柔性生產系統發展，其中的工業機器人較傳統工藝更靈活，自動化程度更大一些，適合大規模的應用于汽車制造中，而同時汽車制造工藝的小批量、柔性化和多品種的特點，可以反作用于焊接機器人，促進其發展。在汽車制造中，用到的焊接設備主要有弧焊機器人和六自由度點焊機器人。這些機器人能夠從自身存儲庫中自動抓換焊鉗來適應焊裝部位和焊裝產品的各種要求。傳輸裝置已經廣泛應用感應導向小車，這種小車不需要人員駕駛，柔性化更強。因此，在汽車制造中等待我們進一步擴大焊接機器人的應用，這就要求我們在焊縫檢測技術、焊縫跟蹤技術和遠程編程技術方面進一步突破，得到新的進展。（3）計算機、自動控制等先進技術的廣泛應用。隨著現代信息技術的飛速發展，計算機、信息技術和自動化控制技術也廣泛應用到汽車制造中多個環節。現階段，自動化控制技術已經成為提高焊接設備性能的關鍵因素，隨著自動控制技術在數字化焊機、焊接專機、焊接機器人和焊接電源中的廣泛應用更加確定了自動化控制技術的關鍵地位。計算機、信息技術的廣泛應用，將從根本上轉換焊接生產制造方式，主要應用在焊接過程的策劃和各種工藝參數的優化，以及焊接的應力預測、變形預測和焊縫評估。（4）激光焊接技術的發展。激光焊接技術最大的特點是無磨損，焊接效率高，噪音小，殘余應力低和環保性能高，所以其在汽車制造過程中有待全面應用和進一步的創新研究。

綜上所述，我們可以了解到國內汽車制造行業的焊接技術的發展現狀，世界先進技術和設備的應用與國外相比還存在一定差距。在今后的汽車制造業的發展上，要求汽車制造企業根據中國國情，結合自身企業的實際情況，積極主動的尋找適合的焊接新技術，總結經驗，促進焊接技術的發展，最終達到促進企業持續發展的目標。積極主動的尋求適合的合作單位，如高校或者科研院所，開展焊接新技術、新設備的研發，或者是焊接方法的改進，國外新焊接技術的分析。一定要根據實際情況，保持自動化焊接技術的應用程度，找到與人工焊接的平衡點，從而提高產品的質量水平，提升企業的能力。相信，通過焊接新技術、新設備、新材料和新工藝，以及自動化控制、計算機、信息技術在汽車制造業中的廣泛應用，一定能推動我國汽車制造業有效、全面的發展。

參考文獻

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1焊接材料與焊接設備的科學應用

汽車行業中常用的焊接材料主要有焊條、焊絲、SnPb、CuZnMe等。各類電焊條主要用于手工電弧焊操作,具有靈活、使用便利等特性。藥芯焊絲則主要用于氣保護焊操作,具有焊接強度高、適應強鋼焊接的特性。SnPb適用于釬焊、釬涂的應用對象,主要用于換熱器焊接等。CuZnMe則用于鋼構件釬焊,具有焊接成本低、焊接效果好等特點。焊接設備的科學應用是促進焊接工藝高水平發揮、焊接材料高效服務的保證,同時也是各個焊接工藝、材料及焊接對象有機統一的橋梁與紐帶。因此實現焊接設備的高度統一與通用服務可以有效的減化各工藝環節的復雜銜接過程,便利生產的各項操作與管理。

2汽車工業焊接工藝的應用現狀及點焊工藝的創新發展

2.1焊接工藝的應用現狀

焊接工藝是汽車制造中較為關鍵的一項技術,其與汽車沖壓、涂裝及整體車輛的總成裝配并稱為汽車工業制造中的四大技術支柱。焊接工程涉足了生產工藝、機械制造、設備選用、材料管理、現場控制、計算機科學應用等眾多學科,是一種跨越式發展、集成性能強的綜合技術。汽車工業制造的全過程包括六大總成,分別是汽車框架、汽車車身、整體車廂、內部發動機、動力變速箱與車橋。而在這六大總成中,焊接技術的應用無處不在,包含了各類焊接工藝、豐富的焊接技術與焊接方法,因此可以說焊接工藝的科學應用在整車生產制造中擔負著不可替代的重要作用。基于焊接工程中的壓力焊、電弧焊、釬焊、切割焊等連接原理,我們可將焊接工程的工藝分為點焊、縫焊、凸焊、對焊、摩擦焊、手工電弧焊、氬弧焊、激光焊、火焰焊、高頻焊、等離子焊等。

2.2點焊工藝的創新發展

2.2.1鎂合金薄板點焊工藝

鎂合金材料具有傳熱性能好、電導性能強勁的特點,其熱傳導系數比鋼、鋁等金屬均大出許多,因此利用鎂合金進行電阻點焊時應使用較大的焊接電流,當電流經過工件時其產生的電阻熱會大量融化母材金屬,并在較大的壓力之下形成焊點連接。由上述點焊的過程我們不難看出,鎂合金薄板點焊主要包括焊接電流、時間及壓力電極等三大要素,而其工藝則主要包括一般點焊與墊片附件工藝點焊兩類。一般點焊不再熬述,后者的點焊工藝主要是在鎂合金與銅電極兩者中間設置尺寸一定、材料特定的工藝墊片,該工藝具有焊點面積大、直徑大,接頭易貫穿工件始終的特點,同時由于焊點較大,也易產生面積較大的空洞,這是由對接頭的拉剪力不平衡造成的,我們可以采用適當增大電流下降的時間來解決這一現象。

2.2.2SPCC鋼與NdFeB永磁體的激光點焊

NdFeB稀土永磁材料是一種新型的復合材料,具有性能優越的磁能及環保性,因此在電子與汽車工業中得到了廣泛的應用。同時由于其磁體本身具有較大的脆性,因此造成了其易碎、易破的脆弱一面。為了解決這一不良現狀我們必須將其與一些剛性的材料進行保護連接,從而使點焊的工藝形成良好的焊接效果。SPCC鋼與NdFeB永磁體的激光點焊過程主要采用UnitekMiyachiLW50A型脈沖Nd并采用YAG激光器作為激光點焊設備,可將最大脈沖能量設置為50J,并將最高峰值的功率控制在5千瓦,同時采用固定搭接的方式,首先將裝夾固定,而后采用激光器發射激光照射實現連接的過程。照射結束后還應對焊接形成的接頭進行必要的磨制與拋光,可利用濃度為百分之四的硝酸酒精進行多余部位的腐蝕處理,并利用高效的電鏡掃描儀器進行對接外觀的勘察,測量其接頭的硬度變化是否合理。提出可行性的接頭強度處理建議。

3激光焊接技術的全面發展

激光焊接技術主要通過強度較高的激光照射作用使汽車材料表面通過熱能的吸收發生融化蒸發,并沿著規定的方向形成標準焊縫,從而達到焊接汽車制造部件的目的。激光焊接的主要方式包括脈沖焊接及連續激光焊接等。脈沖激光焊接主要用于質料較輕薄的材料焊接及定位單點式的固定連續焊接,而后者則適用于質料板材較厚的切割及焊接。在車身的制造工藝中主要采取后一種方式進行焊接,其基本形式主要包括初步照射、深層融化、形成體積熔池的傳熱式融化焊接及深穿入式的融化焊接。后者在照射較密集、功率較大的激光束之下形成吸入激光的氣化反應,并產生較大的蒸汽壓力,使金屬逐步融化并在蒸汽壓力作用之下形成深入凹坑并最終穿入另一個工件。在激光光速的進一步移動之下,在凹坑周圍融化的金屬會回流入凹坑中在凝固冷卻的作用之下實現緊密的連接并最終達到良好的焊接效果。總之激光焊接技術具有非接觸性焊接帶來的無磨損特點,同時具有加工焊接的效率較高、殘余應力較低、噪音較小、環境污染較低的充分優勢,因此必將進一步得到全面的應用與創新的發展。

4焊接工藝的自動化發展

我國汽車工業的迅猛發展使自動化的管理理念在汽車生產的各項工藝中得到了全面的應用,例如以自動化控制技術為主的電源焊接、專機焊接及機器人焊接等。由此不難看出,提升焊接設備性能是與自動化控制技術的發展密不可分的。同時,高效的自動化控制又離不開計算機技術的科學扶植,可以說計算機系統的全面應用是自動化控制技術的發展,是數值模擬焊接、群控焊接的延伸。隨著信息化時代的到來,網絡技術、計算機技術在焊接生產中創新應用,并卓有成效。例如現場總線系統控制、基于網絡的焊接自動化系統控制等。汽車制造業具有生產品種眾多、生產柔性化、小型批量生產的特點,而焊接機器人的全面應用則正好能夠滿足這些現實特點,因此在新型汽車的生產線中,大力深化焊接機器人的應用投入是科學的必然趨勢。同時焊縫跟蹤技術的發展、遠程編程技術在汽車工業生產中的創新應用也是今后焊接工藝自動化發展的明確目標。