浅谈焊接技术的工艺应用与前景
浅谈焊接技术的工艺应用与前景
关键词：金属工艺学、学科交叉、工艺流程、焊接技术
随着生产的发展和科学技术的进步，焊接已成为—门独立的学科，并广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门，在我国的国民经济发展中，尤其是制造业发展中，焊接技术是一种不可缺少的加工手段。以西气东输工程项目为例，全长约4300公里的输气管道，焊接接头的数量竟达35万个以上，整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。国家大剧院一共用了6700吨钢材，焊缝长达100公里，如果不算已经焊好的预制件，就现场焊缝加起来也有35公里长，需要100多名优秀的焊工，耗用87吨焊条。北京奥运会鸟巢用的钢材11万吨，焊缝长达320公里，所用的焊条20100吨，可以足足绕地球赤道三圈。离开焊接，简直无法想象如何完成这样的工程。
焊接是一种先进的制造技术，它从单一的加工工艺发展成为现代科技多学科互相交融的新学科成为一种综合的工程技术，它涉及到材料、结构设计、焊接预处理、焊接材料、下料、成形、焊接生产过程控制及机械自动化等诸多技术领域。制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，焊接技术已广泛地应用于工业生产的各个部门，在推动工业的发展和产品的技术进步以及促进国民经济的发展都发挥着重要作用。
1、焊接技术的主要研究内容
焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。
1.1 焊接分类
在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，二氧化碳保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
压焊是在加压条件下，使两工件在固态下，实现原子间结合，又称固态焊接。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。
1.2 焊接产品的特点
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质的目标。焊接技术已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。
2、焊接的实践应用
现代焊接技术主要用于重型工业，例如船舶、汽车、建筑施工等制造行业，以及相关的服务业中。
土木工程上常用到手工电弧焊，氩弧焊，电渣压力焊，闪光对焊，氧乙炔焰气焊及
切割，及二氧化碳保护焊多用于钢结构安装及有色金属焊接。
塑料焊接多用于各类工程塑料的热熔焊接，其中的塑料粘合应该也属于焊接工艺。造船锅炉以及各类压力容器的焊接，所需要的焊接工艺要求更高，技术要求更为严格，现场作业，多使用手工电弧焊，氩弧焊，二氧化碳保护焊电渣焊等特殊工艺。
另外还有超声波焊接，爆炸焊等。焊接具有艺术性，焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。
3、 焊接技术的应用前景
3.1 焊接与新技术的结合
焊接技术自发明至今已有百多年历史，它几乎可以满足当前工业中一切重要产品生产制造的需要。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进。微电子工业的发展促进了微型连接工艺和设备的发展；又如陶瓷材料和复合材料的发展促进了真空钎焊、真空扩散焊。宇航技术的发展也将促进空间焊接技术的发展。
焊接工艺几乎运用了世界上一切可以利用的热源，其中包括火焰、电弧、电阻、超声波、摩擦、等离子、电子束、激光束、微波等等（公司主要以弧焊、电阻焊、自动化焊接设备为主），历史上每一种热源的出现，都伴有新的焊接工艺的出现，至今焊接热源的开发与研究并未终止。
3.2 焊接技术的发展趋势
1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力，第一提高焊接熔敷率，第二个途径则是减少坡口断面及金属熔敷，最突出的成就就是窄间隙焊接。
2、提高准备车间的机械化，自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。
3、焊接过程自动化，智能化是提高焊接质量稳定性，解决恶劣劳动条件的重要方向。
4、新兴工业的发展不断推动焊接技术的前进。
总之焊接技术的应用改变了人类的生活，极大地促进了人类社会的发展和进步。未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。