焊接技术的原理范文
时间：2023-12-07 18:02:35
导语：如何才能写好一篇焊接技术的原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、前言
某石化公司高压加氢装置，采用全氢法油高压加氢技术，高压段操作介质主要为高压氢气、高压热油，最高操作压力达20MPa，最高操作温度达480℃；该装置对于法兰密封副的施工要求很高。为了减少密封副，于是设计了200余台Y-型焊接截止止回阀，但对于有些阀门的安装，设计只考虑阀门的安装空间和操作方便，当安装空间受到限制的时候就忽视了阀门有安装角度的要求 ，因此有部分阀门设计为水平安装，通过对阀门工作原理分析，这是不合理的。经过与设计人员沟通，变更了这些阀门安装角度，避免不必要的返工。另一方面由于该类阀门为焊接阀，不能拆卸，还具有截止止回功能，吹扫试压时就得提前考虑到阀门的这一特殊性，提前编制合理的吹扫试压方案，再根据吹扫试压方案来调整阀门安装工序，避免重复施工，从而提高了施工效率。
二、工作原理
1.截止原理
当管路需要切断流体时，阀门处于全关状态，相当于阀杆和阀瓣合为一体，利用阀瓣与阀体的球面密封来截断流体起到了截止作用，见图一。
2.止回原理
当管路需要介质流通时，止回阀的阀瓣在流体压力作用下开启，流体从进口侧流向出口侧。即进口侧流体作用在阀瓣底部的力F1大于阀瓣重力分解在阀杆方向的力G1时，阀门处于开启状态，此时F1> G1。当进口侧压力低于出口侧时，出口侧的流体通过导压孔到达阀瓣顶部，作用在阀瓣顶部的力F2，加上阀瓣重力分解在阀杆方向的力G1，此时作用在阀座上的力F2+ G1> F1，F1为进口侧流体作用在阀瓣底部的力，这样就能很好的起到防止流体倒流。
三、安装技术
1.此类阀门为焊接阀，安装时还与角度有关，一旦安装完毕，要想拆除阀门，只能割除。在该工程中，通过对阀门的工作原理分析，避免了很多不必要的返工，例如，在该工程中设计把阀门阀杆安装方向设计为水平，如果按照图纸施工，在以后的操作中当阀门需要起止回作用时就达不到目的，任意一侧的介质都可以流通，此时阀门就失去了止回作用，见图三。此类阀门阀杆的安装角度应在45°>θθ
2.在该工程中，高压换热器进出口处都有Y-型焊接截止止回阀，而换热器嘴子与管道为焊接连接，非法兰连接，由于阀门和设备嘴子均不能拆卸，管道吹扫时不能进行反向吹扫，且不能把赃物吹入设备内，这给管道吹扫带来了很大麻烦，如果阀门已经安装，这些已焊接的阀门就得割除，待吹扫完毕后再安装。我们提前考虑到这种情况会发生，于是提前编制了一个合理的吹扫方案。该系统管道的吹扫方案即为，焊接阀先不安装，预留2道焊口，把预留口前后的管道吹扫干净，在预留口处安装临时连通管，利用已吹扫干净的管道作为进气管，对设备进行吹扫，待所有与设备连接的管道吹扫完毕后，此时就可以割除临时连通管并安装阀门，这样既避免了焊接阀的重复割除和安装，还能保证管道和设备的吹扫质量。
四、结束语
Y-型焊接截止止回阀结构简单，动作可靠，还可以一阀二用降低了设备成本，因此，广泛应用于高压装置，由于阀门为焊接阀，并具有截止止回作用的特殊性，这给阀门安装、设备和管道吹扫等带来了不便。该工程通过对阀门的工作原理进行分析，并得出阀门的安装技术要求，施工前仔细核实图纸中的阀门安装方向，施工过程中优化施工工序，这些对施工带来的不利因素就可以迎刃而解，既能保证施工质量，又能提高施工效率。
参考文献
篇2
【关键词】浮顶油罐；自动焊；纵缝；环缝；大角缝
0.引言
在时代的发展进程中，人们对石油资源的依赖性越来越大，因此随着石油的开采规模不断扩大和国家对原油战略储备库项目的实施，增大油罐的容量已经是当前储油过程中亟待解决的问题，因此大型浮顶油罐在这种时代背景的要求下应运而生。大型浮顶油罐不仅具有节省钢材和占地面积少的优势，并且方便了工作人员对其进行操作管理，有效的节约了人力和经济方面的投资。随着科学技术的日新月异以及市场经济体制不断完善，对大型浮顶油罐的制造时必须要求耗时短并且外形美观，这就给焊接技术带来了全新的机遇和挑战。用传统的焊条电弧焊施工，不仅浪费了大量的钢铁资源，而且生产效率不高，对质量方面也无法进行保证。近几年来，由于焊接技术的不断成熟，自动焊接技术在大型浮顶油罐中的应用技术日趋完善。自动焊接技术在大型浮顶油罐的施工应用中，不仅有效的节约了投资成本，而且也浮顶油罐的质量和油罐的外在形象。在大型浮顶油罐的制作过程中，应用自动焊接技术对有关进行施工的主要部位集中在壁板立缝、环缝、船舱、加强圈等部位。本文就焊接技术的原理和具体焊接技术工艺进行了深入的探析，并对焊接技术在大型浮顶油罐的制造过程中起到的巨大作用进行了相应的总结。
1.罐底的气体保护焊和埋弧焊技术
1.1焊接技术原理
储罐的底板制造时焊接量比较大，工艺和焊序要求严格，如果焊接热输入控制不当，就会引起底板的凹凸变形。由于罐的使用期直接决定于其底板的耐疲劳极限，故罐底板变形超标将影响罐体质量，降低使用寿命，甚至造成罐底板整体报废，因此罐底焊接属于关键环节。
罐底焊接包括罐底边缘板和中腹板的焊接，边缘板材质为B610E（08MnNiVR），板厚20mm焊接中采用了CO2：气体保护半自动焊根焊，焊材选用CHW-65A；填充盖面采用埋弧自动平焊，焊丝JW-9，焊剂为SJl01。
1.2焊接要点
由于边缘板采用单面V形坡口，产生的变形主要是焊接角变形，从边缘板外端底部垫起35～40mm，进行反变形处理，组对时外部间隙小一些，一般6～7mm，内侧间隙稍大，8～9mm为宜。焊接过程中注意坡口及层间的清理，以防止层间清理不干净引起的焊接缺陷。
1.3罐底焊接存在的问题
罐底中幅板的焊接存在最大的问题是焊接变形。表现在：焊缝角变形、罐底的局部焊缝翘曲，底板局部凹凸度超标、严重时，罐底会产生较大的波浪变形，致使罐底板几何尺寸超标。
2.壁板采用纵缝立焊技术
2.1工作原理
气电立焊是九十年展起来的一种新型焊接工艺。它采用专用药芯焊丝、CO2气体保护；采用循环冷却水强制成形技术，焊缝正面用水冷滑块，焊缝背面用水冷铜挡排或陶瓷衬垫；焊接小车携带焊枪和滑块沿刚性轨道运行，随焊缝熔池的上升而同步上升，焊缝水冷强制一次成形，可获得美观的焊缝成形和优质的焊接质量。该工艺的特点是：主要焊接垂直和接近于垂直位置的立向焊接接头。焊接线能量大、中厚板可一次成形、施工效率高。与厚板焊接中的多层多道焊工艺相比，由于节约了多层多道焊工艺中每道焊接后的处理工序，使施工速度得到大大提高，在所有电弧焊方法中其焊接生产率为最高，生产效率提高十几倍甚至几十倍，它的焊接效率是手弧焊的30多倍，焊接板厚20mm 、长2400mm的立缝，气电立焊仅用20分钟，而手弧焊要用10多个小时。能使储罐施工周期大大缩短，目前在大型油气罐等的建造中得到迅速推广应用。
2.2焊接技术要点
坡口加工不规则，造成坡口组对时不能达到气电立焊焊接坡口要求，不规则的焊缝这样造成档块未在焊缝中心，造成外侧焊缝单边咬边，内侧焊缝在打磨之后形成内深外窄的焊缝，当焊接内侧焊缝时，当焊丝伸到焊缝根部时，当熔敷金属还未填满时，但熔孔已经形成，滑块自动上移，造成内侧焊缝双侧未熔合，夹渣。
施焊中通过平整规则的坡口和均匀的组对间隙来保证焊接接头装配质量，并通过提高背面清根打磨质量来保证壁板纵缝的焊接质量。
3.环缝采用自动埋弧焊技术
3.1焊接技术原理
油罐环缝焊接采用埋弧自动焊焊接技术，第一道环缝采用了传统的单面埋弧自动焊技术，第二道至第八道环缝采用了新技术双面同步埋弧自动焊接技术。现场采用五套双面埋弧自动焊机均匀分布完成环缝缝焊接，这种焊机属于多功能焊机，还可以进行单面埋弧自动焊。高强钢焊接选用辽宁锦泰JW-9焊丝和大西洋焊剂CHF-26H。低碳钢和低合金钢采用锦泰JW-1焊丝和SJl01焊剂。环缝采用双面焊焊接后，焊道外观成型优美，无表面气孔、凹陷和咬边等缺陷。该浮顶油罐环缝总长度为2008m，焊接工作量较大，采用双面同步焊，生产效率和焊接质量大大提高。
3.2焊接技术要点
坡口形式为“K”型坡口，坡口角度为45°，钝边为0～1mm，采用不对称形式，焊接过程中，尤其是第一道环缝根据焊接工艺要求需进行预热，预热方法采用火焰预热，将预热用的火焰喷灯固定在离焊枪250mm的前方，先空车行走，预热两遍，焊接时再同步加热，这样才能保证预热温度。
4.罐底大角缝采用自动角焊
4.1焊接技术原理
大角缝焊接采用了埋弧自动角焊技术。在同行业焊接大角缝基本采用焊条电弧焊根焊技术和埋弧自动焊填充盖面技术。油罐角焊缝受力情况复杂，焊接质量要求高。本次大角缝施工过程中全部选择了自动焊技术，焊接材料选择锦泰JW-9焊丝和SJl01焊剂。由4名焊工使用2套埋弧自动焊焊机在6天内完成，焊道外观成型美观，不需打磨即可满足要求，真空试漏、根部磁粉及表面磁粉检验一次合格率均为100％，同时也减少了对焊工的需求量，劳动强度也明显降低。
4.2焊接技术要点
为了防止在根焊过程中，出现大量气孔。应该对仔细对进行焊前的清理，并且把握好装配尺寸，严格按照相关规范进行焊接。
篇3
[关键词]焊接技术 现状 发展趋势
中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0267-01
1 引言
焊接技术的优良程度直接影响着零件或产品的质量。随着焊接技术的发展，大量新的焊接技术不断涌现出来，而这些不同的焊接技术又表现出不同的工艺特性和应用环境。为了能全面地了解各种焊接技术的特点，本文对现有焊接技术的应用情况进行了对比分析、研究，并结合实际情况总结其优缺点，为工程实际应用提供一些参考意见。在此基础上，探讨了焊接技术未来的发展趋势。
2 焊接技术现状
现工业中常用的焊接技术主要有下面几种：
2.1 气体保护焊
气体保护电弧焊是利用电弧作为热源，气体作为保护介质的熔化焊。在焊接过程中，保护气体在电弧周围造成气体保护层，将电弧、熔池与空气隔开，防止有害气体的影响，并保证电弧稳定燃烧。
2.2 埋弧焊
埋弧焊是焊接生产中应用较普通的工艺方法之一。由于焊接熔深大、生产效率高、机械化程度高、因而适用中厚板长焊缝的焊接。
埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式，前者焊丝的送进和电弧的移动均由专用焊接小车完成，后者焊丝送进由机械完成，而电弧的移动则由操作者手持移动完成，但是由于半自动埋弧焊工人劳动强度大，目前国内已经很少使用。
2.3 电阻焊
电阻焊是工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法，属于压力焊。电阻焊是一种焊接质量稳定，生产效率高，易于实现机械化、自动化的连接方法，广泛应用于在汽车、航空航天、电子、家用电器等领域。
2.4 螺柱焊接
螺柱焊接主要有储能式和拉弧式两种焊接方式。储能式焊接熔深小，主要应用于薄板焊接；拉弧式焊接熔深较大，广泛用于重工业生产。无论哪种螺柱焊，总的来说是一种单面焊接，其最主要的优势是：无需钻孔、打洞、攻螺纹、粘结、铆接等连接方式，即使是在油漆件、瓷釉件、电镀板、塑料包封件上焊接，也无需对非焊接面进行再次加工，因为没有穿孔，所以螺柱焊接不漏水、漏气。
2.5 搅拌摩擦焊
1991 年由英国焊接研究所（TWI）开发出了摩擦搅拌焊接（以下简称FSW）技术，在其后短短的十余年间就被应用于铁道车辆、船舶、飞机制造业中，且应用领域正在迅速地扩展。原因在于以固相状态接合的材料与其他熔融焊接方式相比，因其材料的变形极其微小，也无需修正变形工序或可省略修正变形等工序，所以在制造工艺中它具有明显减少工时数的特点。以往，上述应用领域中的主要焊接材料是铝合金，最近，FSW 技术也被应用于铝合金以外材料的接合。在搅拌摩擦焊过程中，因为其旋转棒的旋转方向与前进方向的原因，所以接合部的左右是非对称的。
2.6 高能束焊接
电子束、等离子束和激光束由于其能量集中，效率较高被俗称为“三束”，用这“三束”作为热源对试件进行焊接称为高能束焊接。等离子束焊接技术是通氩弧焊技术发展起来的，其电弧的产生原理与钨极氩弧焊的电弧相近，只是在电弧上施加了电磁作用力、机械作用力和热作用力进行了三力约束作用，使得等离子弧的电弧密度和电弧挺度有了很大的提高，成为高能量焊接技术。
3 焊接技术发展趋势
上述焊接方法都是根据其设备的原理产生单一热源对工件进行加热并实施焊接。由于它们各自热源的特性使其在实际应用中各有其优缺点。针对上述存在的问题，现在出现了一系列新的焊接技术 。
3.1 复合热源焊接技术
现在应用比较多的复合技术就是激光-氩弧复合焊接技术，它将激光焊MIG/MAG焊相结合融合了传统激光焊工艺和MIG/MAG工艺的优点，使获得更佳的焊接性能成为现实，而且激光混合焊工艺已经成功地用于汽车及零部件制造业、造船业、航空航天中。
激光焊和MAG焊的结合，产生以下综合效果：
（1） 由于电弧和激光束的相互作用，焊接过程很稳定，几乎不产生飞溅。
（2） 接头熔合良好。
（3） 由于焊缝熔池小于单纯 MAG 电弧的熔池，焊接HAZ区很小，这就使得接头变形小，焊后处理简单。
（4） 焊接时间缩短。
（5） 节省焊接过程中焊丝的消耗、缩短焊接工时，降低生产成本。
3.2 多丝及带极高速焊接技术
同单电弧焊接技术相比，多电弧共熔池焊接技术是高效化焊接的一种主要方式，具有明显优点。由于多个电弧共同在一个熔池上燃烧，不仅提高了总的焊接热输入，而且改变了热量分布的特点，能向熔池及其两侧面提供充足的液体金属和热量。电弧之间的相互热作用可以降低后续焊丝的电能输入，在进行高速焊时能有效避免咬边等多种缺陷，因而可以大大提高焊接速度和生产效率，得到优质美观的焊缝。例如双丝焊的速度和熔敷效率是单丝焊的3-4倍，三丝焊又是单丝焊的4-5倍以上。
3.3 磁控焊接技术
磁控焊接技术是近几年发展起来的新型焊接技术。采用外加磁场控制焊接质量，具有附加装置简单、投入成本低、效益高、耗能少等特点，引起了焊接工作者的广泛兴趣。外加磁场作用下的焊接技术改变了电弧焊的电弧形态，影响母材熔化和焊缝成形，通过电磁搅拌作用，改变焊接熔池液态金属结晶过程中的传质和传热过程，从而改变晶粒的结晶方向，细化一次组织，减小偏析，提高焊缝的力学性能，降低气孔、裂纹等焊接缺陷的敏感性，在国外被称为“无缺陷焊接”。国内的磁控焊接技术出现较晚，现在还处于研究阶段。
4 小结
本文主要介绍了现阶段各种焊接技的发展现状，在对各种焊接方法进行对比分析的基础上，得出其各自的优缺点，最后探讨了焊接技术未来的发展趋势。
参考文献
[1] 尤建兵.螺柱焊接技术的发展趋势[J].电焊机.2014，36（1）：9～10.
篇4
关键词：航空航天 先进焊接技术 应用 探讨
中图分类号：V261.34 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0077-02
τ诤附蛹际趵此担主要是利用加热以及加压的方式来将同性或者是异性的工件产生原子间的结合，从而来完成零件的加工以及工件的连接。焊接技术可以用于技术焊接，同时在非金属焊接中也将会得到广泛应用。尤其是在航空航天大型工业制造中，在材料的加工以及连接方面将会得到广泛应用。为了保证航空航天的焊接质量，那么必须要采用先进的焊接技术，以此来提升焊接的效率。
1 电子束焊
现今来看，在科学技术不断发展的过程中，航空航天事业得到了很大发展，在航空航天制造中，焊接技术是十分重要的一个环节，能够有效提升制造的效率，促进航空航天事业的发展[1]。对于电子束焊来说，主要工作原理就是在真空的环境下，利用汇聚的高速电子流来进行工件接缝处的轰击，这样会将电子动能转化为热能，将其溶合成一种焊接方式，这也是高能束流加工技术中重要的组成部分。电子束焊的主要优势就是能量密度较高，同时焊接的深宽比比较大，焊接变形较小，其控制的精确度比较高，焊接的质量稳定较为容易实现，自动控制的优点也比较明显，电子焊接技术在航空航天等工业领域中将会得到广泛应用，同时也会对其的发展产生巨大影响。在航空制造业中，电子束焊技术的应用会在很大程度上提升飞机发动机的制造水平，将发动机中的一些减重设计以及异种材料进行有效焊接，同时为一些整体加工无法实现的零件制造提供加工的途径，以此来提升加工的质量。同时电子束焊自身将会有效提升航空航天工业中焊接结构高强度以及低重量、高可靠性的关键技术问题，保证航空航天材料的焊接质量。所以现今在航空航天领域中，电子束焊技术是最为重要的焊接技术之一。
2 激光焊接技术
对于激光焊接技术来说，也是一种较为重要的焊接技术，主要工作原理就是利用偏光镜反射激光，从而来产生光束，将光束集中聚焦在装置中，产生较大的能量光束，如果焦点逐渐靠近工件，那么工件将会在瞬间熔化以及蒸发，该方式将会用于焊接的工艺[2]。激光焊接的焊接设备装置较为简单，并且能量的密度也比较高，变形较小，其焊接的精确度比较高，同时焊缝的深宽比也比较大，这样将会在室温以及一些特殊条件下进行焊接，对于一些难熔材料的焊接具有很明显的优势。激光焊接主要是应用在飞机大蒙皮的拼接上以及机身附件的装配上。在美国激光焊接技术在航空航天的应用较广，其中已经利用15 kW的CO2仿激光焊接弧光器对飞机中的各种材料以及零部件进行全面的交工，以此来保证其工艺的标准化。同时在很多领域激光焊接技术都得到了广泛应用，其生产制造成本也将有所降低。
3 搅拌摩擦焊接技术
对搅拌摩擦焊接技术来说，这是一种新技术，主要是利用一种非耗损的搅拌头，并且利用高速旋转的压倒待焊接的截面，这样在不断地摩擦与加热中被焊金属面将会产生热塑性，同时在压力、推力以及挤压力的作用下来对材料进行有效扩散连接，这样将会形成较为致密的金属间固相连接。同时不需要对其进行气体的保护，一些被焊接的材料损伤比较小，并且焊缝热影响区也较小，焊缝的强度也比较高。该技术具有很大的优势，因此被誉为是当代最具有革命性的焊接技术。在美国等很多航空公司都进行了广泛应用，在飞机蒙皮与翼肋以及飞机地板等结构件的装配中都得到了广泛的应用，这样将会在很大程度上提升连接的质量。利用搅拌摩擦技术提升连接的质量，同时也降低了成本，提高了生产效率，因此其存在较大的应用开发潜能[3]。
4 线性摩擦焊
对于线性摩擦焊来说，主要是在焊接压力作用下，利用被焊工件做相对线性往复摩擦运动，从而来产生热量，最终实现焊接的固态连接。在焊接压力的作用下，其中一个焊件将会对另外一个焊件沿直线方向利用一定的振幅以及频率来进行直线的往复运动，这样将会利用摩擦生热的方式来加热待焊接部位的表面，在摩擦表面达到粘塑性的状态时，则要迅速停止摩擦运动，之后对其进行顶锻力的施加，从而来充分完成焊接。该方式具有较大的优势，工作效率较高，并且质量优势比较明显，具有较高的节能价值[4]。经过相关研究人员的不断研究，最终将线性摩擦焊接主要用于发动机整体钛合金叶盘制造中，并且其焊接的质量也比较高，优势较为明显。
5 扩散焊接技术
对于焊接技术来说，也就是所谓的扩散连接，可以将2个或者是2个以上的固相材料充分紧压在一起，这样将其在真空以及保护气氛中进行加热处理，让其保持在母材熔点以下温度[5]。对其施加压力，导致其连接界面围观塑性变形，从而来达到紧密接触的状况，之后利用保温、原子相互扩散等进行牢固结合，从而来实现焊接以及两个工件之间的连接。对于该方式的主要优势就是接头质量比较好，并且在焊接之后不需要进行加工处理，焊接变形量也比较小，一次可以进行多个接头，其优点较为明显[6]。在科学技术不断发展的过程中，扩散焊接技术已经应用到了直升机的钛合金旋翼、飞机的大梁以及发动机机匣与整体的涡轮等方面，经过不断应用，取得了较大成果。
6 结语
随着社会的不断发展，科学技术的不断进步，在航空航天领域中，焊接技术得到了很大应用，发挥了较大作用。焊接技术必须要充分保证各个零件的运用，能够针对一些特定的工件来进行焊接技术的选择。现今有很多先进的焊接技术逐渐应用到航空航天领域中，这在很大程度上提升了焊接的质量，并且提高飞机工件生产的效率，有效降低了成本，充分实现了高效生产。所以，在航空航天事业不断发展的过程中，我国的焊接技术也会得到迅速发展。
参考文献
[1] 李亚江，吴娜，P.U.Puchkov.先进焊接技术在航空航天领域中的应用[J].航空制造技术，2010（9）：36-40.
[2] 王亚军，卢志军.焊接技术在航空航天工业中的应用和发展建议[J].航空制造技术，2008（16）：26-31.
[3] 张颖云，李正.先进焊接技术在飞机制造中的应用[J].西安航空技术高等专科学校学报，2008（26）：8-11.
[4] 岩石.航空航天先进特种焊接技术应用调查报告[J].航空制造技术，2010（9）：57-59.
篇5
关键词 激光加工；技术；制造；应用
中图分类号S22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0099-02
激光具有十分特殊的光束效用，在对于金属加工方面具有巨大的利用价值，对于硬质金属材料的加工十分便捷，相对于其他加工技术来说可以节省很多工序，大大提高工作效率，因此，激光加工技术逐渐被众多行业引进，其发展前景十分广阔，被广泛应用于工业、化学、电子、冶金等行业。激光具有良好的时间控制性和空间控制性，对加工材料的材质和加工环境的自由选择性也宽松，可进行自动化加工操作。由于激光加工技术拥有较多优点，近年来得到较快发展。
1 激光加工技术工作原理
科学研究表明，激光具有平行光束，同调性和单色波长的性能特征。在科学实验中，使用电管以电流或者光的能量对一些原子里含有易激发的物质或者某些晶体进行撞击，撞击后原子所带的电子处于一种高能量状态，当高能量的电子转化为平和的低能量时，原子会产生更大的能量，继而放出光子；该状态下，被释放出来的光子又不断撞击原子，原子继续产生光子，不断循环进行撞击与释放，而且持续往同一个方向运行，由此集中形成该方向的一束具有极强能量的光，形成所谓的激光原理。聚集的激光能量强大，可穿透各种材质。例如红宝石激光，该激光输出脉冲的全部能量不足以让冷水沸腾，却拥有穿透5mm钢板的能量。可见，尽管激光的光能一般，但功率密度极高，穿透力强大，这是一般的光束无法企及的，因此激光的这一优点被广泛应用于诸多行业。
2 激光加工技术的优越性
激光加工技术原理充分展示了该技术于其他处理技术的区别与优点。激光机工技术与材料进行零接触加工，没有对原件进行任何的直接性冲击。这一系列光束特性为激光加工技术带来了应用方面的先进性。根据激光加工技术的零接触加工原理，在对机械进行处理时，不会影响机械的原型，破坏性极低；激光光束具有极高的能量密集度，对于局部加工的机械，加工时间段，在激光照射部位没有任何不良影响，因此，在加工完毕后，机械受光束的热能量影响小，减少了不必要的后续加工程序；激光光束对于导向和聚焦工作十分灵活，能根据控制灵活实现所需调整，配合十分默契，在复杂机械的加工上得以领先应用。可见，激光加工技术的使用十分有效，对于产品的质量也得到较好保证，生产效率明显提高，在进行高精尖产品的加工上也得到了充分利用，加工过程不会造成污染，节省了材料，其优越性显著。
3 激光加工技术在农机制造中的应用
激光加工技术是指利用投射到需加工材料表面的激光束产生的热效应来完成加工要求，包括激光切割、激光焊接和激光快速成形等。
3.1 激光切割技术的应用
激光切割技术在金属加工领域已经得到较多应用，是激光加工技术的一项重要技术。该技术工作原理结合激光光束的高密度对材料表面进行扫描，使被扫描的部分在短时间内迅速升温，达到上千摄氏度的高温状态，使该部分熔化，使用高压气体将熔化部分吹走，完成切割工作。该技术通过激光束的聚集能产生高能量来达到工作目标，与一般的加工方式相比较具有极大的优点。这一技术在金属加工方面的应用较普遍，经过激光切割的金属材料保持了完整的形态，缩短了加工时间，节省了材料，极大降低成本，提高工作效率，产品质量也得到保证。农业机械制造往往会使用到厚度较大的金属材料进行加工，一般方法难以达到加工目的，加工后的工件也无法保证精度。激光切割技术对厚重的金属板同样具有极强的穿透力，也能保证工件的不变形和精度，对于农业机械制造也可节省材料降低成本。
3.2 激光焊接技术的应用
激光焊接技术同样具有一般焊接技术无法企及的优点。根据激光光束拥有极高的聚集能量，将光束集中照射到工件需要焊接的表面，使照射部分溶解，对其进行焊接，冷却后即可完成焊接工作。该技术具有一般技术所没有的熔池净化功能，使金属焊缝达到绝对纯净，实现不同或相同金属材料的焊接。在激光焊接的过程其实就是热传导原理，通过强大的激光照射材料面，表面受热后向内部分散，内部受热后工件熔化，即可形成所需的熔池。对于一些难以靠近的金属器械部位，使用激光焊接技术进行工作，对其进行远距离、零接触焊接，应用十分方便。激光束还能对不同的时间与空间进行分光调整，灵活实现同时进行多光束和多工位的加工，为实现更为精密的仪器焊接提供了有效的技术支持。激光焊接技术的电磁学性能、机械性能和抗腐蚀性能均高于一般焊接方式，并具有减少焊接材料的变形程度，对厚重的金属同样具备穿透力，精确度高的优点，对于提高焊接质量效果显著。根据该技术的工作原理，在农业机械制造方面可以大力引进，在一些机械如播种机、收割机等直接与地面接触，产生的阻力较大，对于接触面的磨损也较为严重，引进激光焊接技术对该部件进行加工，可以进一步提高焊接面的质量，延长使用寿命，从整体上提高机械的性能。
3.3 激光快速成型技术的应用
激光快速成型技术的应用较为先进，该技术的工作原理主要通过将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等技术集成综合运用集成。与传统制造方法相比具有互换性高，复制性好，成本低，加工周期短等优点。激光快速成型技术采用非接触的加工模式，没有传统加工的残余力问题，工具的更新问题，无切割、噪声等，有利于保护环境；可实现快速铸造，快速模具制造，特别适用于新品的开发和单件零件的生产。据资料显示，采用激光快速成型技术后，制造费用可降低50%以上，加工周期可缩短至80%，具有很大的优越性。但这一优越性在农业机械制造中的运用还比较有限，主要是由于农机制造向来都是以传统的制造方式生产，对激光技术的了解不足，没有投入到使用中。但随着农业工业化的继续发展，农机制造企业自身的实力也不断提高，市场对农机产品的质量方面有更高的要求，激光加工技术在农机制造方面的应用趋势不可避免。
4 结论
近年来，随着农业工业化的快速发展，农业制造企业的实力明显增强，对产品质量的要求越来越高，这为激光加工技术在农业机械制造中的应用提供了内部动力和条件。随着我国对农业政策的进一步支持，也为农业机械制造的发展提供了良好的机遇，农机制造的发展应借助激光技术的发展得到空前的提升，在质量方面也可以进一步加强，发展趋势十分可观。
参考文献
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关键词： 无缝线路；钢轨；焊接
随着国民经济的迅速发展，基础建设的不断完善，铁路运输能力的提高是我国经济进一步发展的关键因素之一。由于钢轨的长度受到生产和运输条件的限制，我国当前投入使用的钢轨目前只有两种长度的：即分别为12.5米和25米，照钢轨长度计算，每一千米铁道上就平均分布着八十或一百六十个隙缝。上述隙缝的存在不利列车的正常运行，它们会给列车带来一定程度的阻力、颠簸和噪声，对铁轨寿命也会带来负面影响。如果能够将架设铁道的钢轨无缝连接起来，不仅可以大大提高火车运行时的稳定性，还可有效降低钢轨的折旧速率，从而使列车跑的更快。
1 我国当前无缝线路钢轨焊接技术
1957年，我国开始采用应用铁路长钢轨的焊接技术，使用最早的焊接技术是由捷克、斯洛伐克发明的电弧焊接技术，其后又引进了前民主德国的铝热焊技术。上述技术一直沿用到1963年，之后我国科学家发明了钢轨焊接机，自此进入到了钢轨气压焊和接触焊技术时代。目前气压焊法除工地焊接联合接头使用外，在焊轨厂已停止使用了。在我国，热焊技术的普及和应用也经历了一个曲折的过程，由国内学者发明的大剂量三片模定时预热焊法等新技术和新材料，进一步提高了无缝线路焊接技术的质量水平。目前国内已普遍使用移动式小型气压焊机来完成区间联合接头的焊接任务。
2 无缝线路钢轨焊接方法及其工艺流程
2.1 焊接方法
当前，通常采用分步焊接的方法来铺设铁路钢轨，这种方法要求事先在沿路施工地点设立焊接工厂，再将标准钢轨运至焊接工厂，再由工厂将其焊接成适合近距离搬运的更长焊接钢轨，最后在工地上完成拼接安装，铺设出跨区间性的无缝铁轨。从实际工作中来看，一般采用接触焊、气压焊、铝热焊、电弧焊等方法焊接铁轨。
1）接触焊：它的工作原理是利用电阻阻碍电流所形成的高温热量来实现焊接。具有工程进度快、质量可靠的特点，但所需的设备相对复杂，投入成本较大，对电源功率要求较高，因此该种技术只局限于工厂内的焊接工作。
2）气压焊：该种方法的工作原理是利用燃烧可燃气体产生的热能融化钢轨，再通过施加物理压力实现焊接。采用该种方法投资成本小、对电源功率要求不高、焊接速度较快、效果显著，但对对接头断面的处理技术要求十分苛刻。
3）铝热焊：通过燃烧铝热剂产生的巨大热能加热钢轨焊接处，融化的钢水被导入到砂模中，实现钢轨的无缝焊接。该焊接工艺设备要求不高、易操作，但质量相对较差，要高度依赖现场试验检查来控制焊接质量。
4）电弧焊：在普通维修工作中常用到电弧焊法，焊接处的金属机械性能可到达母材水平，在硬度和耐磨强度等方面甚至超过钢轨材料本身。
2.2 焊接技术的工艺流程
钢轨焊接技术工艺流程如下：检查铁轨、验收测量、匹配轨道前调直前打磨焊接冷却、细磨正火热处理后调直冷却细磨处型检验、无损检测。要将这套工艺应用到实际焊接工作中，还需做如下调整。
① 钢轨调直工艺，一般情况下由于轨下空间相对狭窄，调直Y轴剖面是一项十分困难的工作，不利于轨面的平滑。
② 在固定式焊接法下，工位保持固定，工作物则是流动的，工艺作业是平行进行的。因此在焊接时，工作物保持不变，工位流动，工艺作业限制在单个点上进行。在组织焊接工作时，可以将工作人员分成两个组，其中一个组专门负责焊前处理工作，另外一组则负责焊后处理工作。
3 提高无缝焊接技术稳定性的方法和手段
一直以来，无缝焊接研究的重点都是在如何提高钢轨焊接部位稳定性的基础上展开的。现今的提高无缝焊接技术稳定性方法研究同以往的做法一样，依然是尽量遏制不利因素影响，发挥有利因素作用，但在结构形式上，与过去有明显区别。从实际效果来看，确实取得了明显改观。
3.1 采用外侧支挡或内侧加拉杆
在曲线地段，双轨铁路的外侧线路上的支挡结构可以采用如图1所示的类型。在线路外侧将截面为100mm×100mm的桩打入到路基内，将木板嵌入在桩与轨枕之间。桩与木块的这种特殊构造，能为轨道提供充分的横向力支持，可有效防止钢轨向曲线外侧歪曲变形，显著改善无缝轨道的稳定性。
在实际工作中，如果在曲线外侧设置支挡结构遇到难题时，可考虑在曲线内侧设置拉杆结构，如图2所示。具体方法是，首先将混凝土桩打入到内侧路基内，依靠拉杆连接桩与钢轨。在这种结构下，拉杆能产生可靠的横向力保证长钢轨不会发生横向变形，从而提高无缝线路的稳定性。
3.2 整体道床的使用
整体道床结构是一种新型的轨下基础，它不但有整体性强、易维护、质量过硬等长处，还能有效提高无缝线路的稳定性。碎石道床轨道的横向阻力大小，取决于碎石对轨枕的约束力。一旦道床中的轨枕有横向位移倾向时，其各受力面上都会产生阻力。整体道床结构由钢筋混凝土构成，其抗横向阻力效果明显优于碎石道床，整体道床结构单个普通扣件横向阻力值约在45kN左右，能显著提升无缝线路的稳定性。
3.3 小阻力扣件的使用
在桥梁地段，长钢轨无缝线路不仅会遇到温度力的影响，还需面对伸缩力的作用。一般的长钢轨，其内轴向压力、温度力与伸缩力之和往往会超过安全阀值。伸缩力大小与线路纵向阻力密切相关，工程中通常采取降低纵向阻力的办法来实现对伸缩力的控制。小阻力扣件阻力比道床小，是通过减小扣件的扣压力降低线路的纵向阻力的，扣件阻力可控制在5kN/m以下，能够显著降低伸缩力。小阻力扣件产生的伸缩力同运用较普遍的弹条扣件相比，其对比效果如图3所示。
4 结束语
无缝线路已在不同气候区的铁路与铁路桥桥梁上有较大的发展与突破。随着科技的发展进步我们要积极创造条件，发展超长无缝线路，减少机车运行能耗。相信新型式超长无缝线路在今后会得到广泛而迅速的推广和使用。
参考文献：
[1]广钟岩、高慧安，铁路无缝线路[M].北京：中国铁道出版社，2011.
[2]张未、张步云，铁路跨区间无缝线路[M].北京：中国铁道出版社，2000.
[3]李向国、岳渠德、况勇，秦沈客运专线区间有碴轨道工程施工技术[J].铁道标准设计，2001.
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一、机械激光-电弧复合焊接技术的发展背景
机械激光-电弧复合焊接技术是为了满足特定材料的加工焊接要求，综合利用机械激光焊接和电弧焊接的优势，将其物理性能和能量传输性能以恰当的方式融合到一起，形成的一种科学先进的技术手段。将电弧焊接和激光焊接技术取长补短的结合起来形成的激光-电弧复合焊接技术具有经济、高效的特点，解决了许多材料的加工要求，实现了优质的焊接。
电弧焊接是应用最早且在材料技术上运用较普遍的焊接的技术，将电能转换为热能完成金属之间的连接，分为非熔化极电弧焊接和熔化极电弧焊接，但是由于电弧能力分布密度特性，导致焊接速度较慢，焊接的深度和熔度较浅，造成材料容易焊接变形，并且生产效率较低。激光焊接可以利用高达107W/cm2的能量密度形成小孔和等离子体时的热加工，激光焊接速度比较快，材料变形较少，通过较少的热输入量形成深度比大的良好焊接效果，从而实现精密焊接。但是也存在着一定的缺点，即焊接接头的间隙要求较高、焊接过程的稳定性和激光能量的利用率较差、焊接厚度较高的材料成本过高。
为顺应时展，综合焊接需求，针对电弧焊接和激光焊接的优劣，在20世纪70年代末，英国伦敦帝国大学对复合焊接工艺进行了研究，提出了电弧与激光焊接结合的工艺概念，随后英国学者和美国等科学研究者利用了激光配合一定量的辅助电弧，形成了现如今激光-电弧复合焊接的技术工艺，解决了焊接熔深浅问题和生产成本过高的问题，有效的提升了能量的利用率，提高了焊接的生产效率。
二、激光-电弧复合焊接的原理
激光―电弧复合焊接技术在工作时，激光及电弧同时作用在金属表面的一点上。在激光的作用下，焊缝的上方会产生一定的等离子体云，这种等离子体云会吸收及散射进行射入过程中的激光，从而降低了激光能量的功能。在原有基础上加上电弧后，能够产生一定量的低温低密度的电弧等离子，从而起到稀释激光等离子体的作用，进一步提升了激光能量的传输效率。外加电弧还可以在进行焊接的同时实现对母材进行加热，母材温度的升高能够提升对激光的吸收效率，从而增加焊接熔深。而且激光作用能够降低电弧通道的电阻，也能够加深该项技术的熔深。
三、机械激光-电弧复合焊接技术的特点
（一）提高了焊接过程的稳定性
激光焊接时，等离子体形成较多的带电粒子，带电粒子会主动吸收电弧，压缩电弧的根部使电弧稳定燃烧，既增加了焊接的稳定性，使得电弧不随意飘逸同时提升了电弧的能量利用率。
（二）实现高效率、低成本的焊接
机械激光-电弧复合焊接技术的最主要优势和目的便是实现高效率、低成本的焊接。激光和电弧的相互作用下，使得用较小的激光和电弧能量便能完成材料的焊接，相比要达到同等效果所耗费的单独激光和电弧功率要小许多，极大程度的降低了生产成本。同时与单纯电弧或者激光焊接相比，复合焊接技术利用两种热源综合焊接的优势，输入的热量较小造成的热影响区域面积较小，导致的工艺材料的焊缝变形量较小，较少了焊接后的工序处理，提升了生产工作效率。
（三）增加焊缝熔深，改善焊接成型
熔深浅是焊接技术中易出现的问题，而在激光的作用下，电弧可以深入到工件内部，到达焊缝的深处增加熔深，并且在电弧的作用下也会增强金属的激光吸收率。形成较深的焊缝熔深改善了金属的熔化程度，避免了焊缝咬边的现象出现，同时，激光-电弧复合焊接技术还可以控制激光和电弧的输出量，根据材料工件需求，单独调节配比，获得理想的焊缝熔深和深宽比。
（四）减少焊接缺陷，提升焊接质量
在电弧和激光的复合热源焊接下，激光的作用减少了焊缝的加热时间，使得焊接材料受热面积减少，不易产生较大的晶粒，并且有效的减缓了熔池金属的凝固时间，增加了熔池相变时间，将熔池的气体充分排除，减少了诸如气孔、裂纹等焊接的缺陷，提升了焊接的质量。
（五）降低要求，提升焊接适应性
单独激光作用时，激光束直径较小，对焊接接头的间隙要求小于0.10mm要求较高。而在电弧的作用下，增加了工件材料的熔合区宽度，可以降低焊接接头间隙的高精度要求。并且更适用于一些特殊的材料，如电弧在激光焊接之前可以清洁焊缝表面，去除氧化膜，从而更有利于焊接铝合金。
四、机械激光-电弧复合焊接技术的应用
（一）应用到船舶制造业
因船舶制造业中造船所使用的钢板厚度较厚，对于焊接要求较高，而单一的电弧焊接和激光焊接都无法满足船舶制造业的需求。激光-电弧复合焊接技术具备着独特的优势，对于较大的焊件间隙可以放宽至1mm，相对于激光焊接的0.1mm，极大的提升了间隙距离，减少了焊接前的工作量和成本，使的船舶制造速度加快，成本下降，提升了制造效率。另外主要的优势在于，激光-电弧复合焊接可减少焊件的变形量，使得焊接后的整形工作量也随之减少，极大的减轻了人力成本。
（二）应用到汽车制造业
目前在汽车行业中，汽车设备逐渐向更轻薄发展，而汽车框架结构也引进了更多的铝、铝镁等轻质合金，既改善了汽车的机动性能，使汽车流线性速度增快，也节约了能源减少了污染。以往汽车的焊接多采取激光焊和熔化极气体保护焊，但是目前大多数采取了激光-电弧复合焊工艺的成熟焊接手段，满足了汽车制造业焊接需求。例如德国大众汽车工程公司的TGRAF等人自主研发了MIG复合焊接机头，该焊头结合电弧和激光焊接的优势，以极小的几何尺寸，安装到弧焊机器人手臂，方便各空间、各角度的焊接。
（三）应用到石油管道中
通常石油管道焊接中，由于管道壁比较厚，需要使用电弧焊在特殊的坡口处多次焊接，不仅耗费人力带来工作麻烦，而且焊接的引弧熄弧阶段易产生缺陷。采用激光-电弧复合焊融合了电弧焊接的桥接能力和激光焊接的深熔性能避免反复焊接，确保一次焊接成型，从而减少了焊接的缺陷，也提升了石油管道焊接的效率。
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【关键词】搅拌摩擦焊；数控技术；先进的连接技术
一、搅拌摩擦焊的介绍、连接方法及应用
1、搅拌摩擦焊是英国焊接研究所1991年发明的一项固相焊接专利焊接技术，是靠摩擦热使待焊接工件局部产生热塑化，利用搅拌针（头）的旋转带动焊缝处的金属移动而形成固态焊接。
2、搅拌摩擦焊对零件连接过程中，还需要数控技术的支持。利用数控系统编写程序，对焊接过程及焊接运动实现自动化加工。这不但是数控技术在焊接中的应用，更是自动焊接技术的创新及飞速发展的体现。
3、下面以焊接厚度6mm，焊缝长度为300mm铝合金的平板对接缝在搅拌摩擦焊中的应用进行介绍。
（1）平板对接焊缝的焊接过程见图1。
图1 平板对接焊的过程
（2）数控系统中的参考程序
为保证焊缝的完整性，通常我们会在对接缝的两端加上引弧板，即实际焊接长度应大于300mm。引弧板的厚度应与对接板的厚度一致，其放置位置见图2。
图2 引弧板的放置位置
（3）参考程序（日本三菱系统）
O0001；
G54 M04 S1200；
G04 X2000；
G00 X0 Y0；（坐标系原点设置在焊缝的起点）
G00 Z2.0；
G01 Z-3 F150.0；
G91 X-310；
G90 G00 Z100；
M30；
二、搅拌摩擦焊的特点
搅拌摩擦焊是一种机械自动化程度很高的自动焊接方法，与传统焊接方法相比，具有以下特点：
1、无飞溅、烟尘；
2、无辐射对人体的危害；
3、不需要调节电流、电压，无高压触电危险；
4、实现焊接的机械化、自动化，降低了工人的劳动强度，大
大的改善了技术工人的劳动环境，更避免了手工操作所造成的质量不稳定性；
5、克服了薄板易焊穿，厚板焊不透，型材焊接等诸多难点，改善了铝合金、铜合金、钛合金等材料的焊接性能；
6、被焊接材料不要开坡口，更不存在熔化，焊缝的成形及质量不会受到焊缝或工件位置的改变的影响，是靠系统的编程与设备的精度来保证，所以搅拌摩擦焊还具有高柔性的特点；
7、因搅拌摩擦焊是通过对局部材料的热塑化的一种固相连接，焊缝表面质量与传统焊接相比要高。
三、搅拌摩擦焊方法的核心——搅拌头
搅拌头是搅拌摩擦焊技术的核心。被誉为搅拌摩擦焊的“心脏”。如果将搅拌摩擦焊看作是机械加工，那么搅拌摩擦焊头则是加工刀具，它完成加工中的主运动，被焊接材料做进给运动。搅拌头的材料性能直接影响焊接的成败。
搅拌头的材料可以采用工具钢，也可采用钨材。但工具钢和钨材在500度以上温度加工磨损量将急剧增大，使用寿命较短。为降低磨损量，提高其使用寿命，获得高精度，克服难切削等条件，可选用具有高传热系数、耐高温、高耐磨性、高硬度的多晶立方氮化硼（PCBN）采用高温高压经烧结后在磨光所制成的搅拌头端部。
四、应用与前景
搅拌摩擦焊技术是数控技术和焊接技术的融合和创新，作为一种新型的、先进的焊接技术，它解决了普通焊接难焊接的材料，更突破了传统焊接的局限性。新型搅拌摩擦焊技术还包括双轴肩自适应搅拌摩擦焊、复合热源搅拌摩擦焊、动态控制低应力无变形搅拌摩擦焊、双头摩擦焊技术。搅拌摩擦焊技术已经在我国的工业生产中得到了应用，并取得了很好的效应，正在大力推动着中国制造业的发展。
参考文献
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1焊接材料与焊接设备的科学应用
汽车行业中常用的焊接材料主要有焊条、焊丝、SnPb、CuZnMe等。各类电焊条主要用于手工电弧焊操作,具有灵活、使用便利等特性。药芯焊丝则主要用于气保护焊操作,具有焊接强度高、适应强钢焊接的特性。SnPb适用于钎焊、钎涂的应用对象,主要用于换热器焊接等。CuZnMe则用于钢构件钎焊,具有焊接成本低、焊接效果好等特点。焊接设备的科学应用是促进焊接工艺高水平发挥、焊接材料高效服务的保证,同时也是各个焊接工艺、材料及焊接对象有机统一的桥梁与纽带。因此实现焊接设备的高度统一与通用服务可以有效的减化各工艺环节的复杂衔接过程,便利生产的各项操作与管理。
2汽车工业焊接工艺的应用现状及点焊工艺的创新发展
2.1焊接工艺的应用现状
焊接工艺是汽车制造中较为关键的一项技术,其与汽车冲压、涂装及整体车辆的总成装配并称为汽车工业制造中的四大技术支柱。焊接工程涉足了生产工艺、机械制造、设备选用、材料管理、现场控制、计算机科学应用等众多学科,是一种跨越式发展、集成性能强的综合技术。汽车工业制造的全过程包括六大总成,分别是汽车框架、汽车车身、整体车厢、内部发动机、动力变速箱与车桥。而在这六大总成中,焊接技术的应用无处不在,包含了各类焊接工艺、丰富的焊接技术与焊接方法,因此可以说焊接工艺的科学应用在整车生产制造中担负着不可替代的重要作用。基于焊接工程中的压力焊、电弧焊、钎焊、切割焊等连接原理,我们可将焊接工程的工艺分为点焊、缝焊、凸焊、对焊、摩擦焊、手工电弧焊、氩弧焊、激光焊、火焰焊、高频焊、等离子焊等。
2.2点焊工艺的创新发展
2.2.1镁合金薄板点焊工艺
镁合金材料具有传热性能好、电导性能强劲的特点,其热传导系数比钢、铝等金属均大出许多,因此利用镁合金进行电阻点焊时应使用较大的焊接电流,当电流经过工件时其产生的电阻热会大量融化母材金属,并在较大的压力之下形成焊点连接。由上述点焊的过程我们不难看出,镁合金薄板点焊主要包括焊接电流、时间及压力电极等三大要素,而其工艺则主要包括一般点焊与垫片附件工艺点焊两类。一般点焊不再熬述,后者的点焊工艺主要是在镁合金与铜电极两者中间设置尺寸一定、材料特定的工艺垫片,该工艺具有焊点面积大、直径大,接头易贯穿工件始终的特点,同时由于焊点较大,也易产生面积较大的空洞,这是由对接头的拉剪力不平衡造成的,我们可以采用适当增大电流下降的时间来解决这一现象。
2.2.2SPCC钢与NdFeB永磁体的激光点焊
NdFeB稀土永磁材料是一种新型的复合材料,具有性能优越的磁能及环保性,因此在电子与汽车工业中得到了广泛的应用。同时由于其磁体本身具有较大的脆性,因此造成了其易碎、易破的脆弱一面。为了解决这一不良现状我们必须将其与一些刚性的材料进行保护连接,从而使点焊的工艺形成良好的焊接效果。SPCC钢与NdFeB永磁体的激光点焊过程主要采用UnitekMiyachiLW50A型脉冲Nd并采用YAG激光器作为激光点焊设备,可将最大脉冲能量设置为50J,并将最高峰值的功率控制在5千瓦,同时采用固定搭接的方式,首先将装夹固定,而后采用激光器发射激光照射实现连接的过程。照射结束后还应对焊接形成的接头进行必要的磨制与抛光,可利用浓度为百分之四的硝酸酒精进行多余部位的腐蚀处理,并利用高效的电镜扫描仪器进行对接外观的勘察,测量其接头的硬度变化是否合理。提出可行性的接头强度处理建议。
3激光焊接技术的全面发展
激光焊接技术主要通过强度较高的激光照射作用使汽车材料表面通过热能的吸收发生融化蒸发,并沿着规定的方向形成标准焊缝,从而达到焊接汽车制造部件的目的。激光焊接的主要方式包括脉冲焊接及连续激光焊接等。脉冲激光焊接主要用于质料较轻薄的材料焊接及定位单点式的固定连续焊接,而后者则适用于质料板材较厚的切割及焊接。在车身的制造工艺中主要采取后一种方式进行焊接,其基本形式主要包括初步照射、深层融化、形成体积熔池的传热式融化焊接及深穿入式的融化焊接。后者在照射较密集、功率较大的激光束之下形成吸入激光的气化反应,并产生较大的蒸汽压力,使金属逐步融化并在蒸汽压力作用之下形成深入凹坑并最终穿入另一个工件。在激光光速的进一步移动之下,在凹坑周围融化的金属会回流入凹坑中在凝固冷却的作用之下实现紧密的连接并最终达到良好的焊接效果。总之激光焊接技术具有非接触性焊接带来的无磨损特点,同时具有加工焊接的效率较高、残余应力较低、噪音较小、环境污染较低的充分优势,因此必将进一步得到全面的应用与创新的发展。
4焊接工艺的自动化发展
我国汽车工业的迅猛发展使自动化的管理理念在汽车生产的各项工艺中得到了全面的应用,例如以自动化控制技术为主的电源焊接、专机焊接及机器人焊接等。由此不难看出,提升焊接设备性能是与自动化控制技术的发展密不可分的。同时,高效的自动化控制又离不开计算机技术的科学扶植,可以说计算机系统的全面应用是自动化控制技术的发展,是数值模拟焊接、群控焊接的延伸。随着信息化时代的到来,网络技术、计算机技术在焊接生产中创新应用,并卓有成效。例如现场总线系统控制、基于网络的焊接自动化系统控制等。汽车制造业具有生产品种众多、生产柔性化、小型批量生产的特点,而焊接机器人的全面应用则正好能够满足这些现实特点,因此在新型汽车的生产线中,大力深化焊接机器人的应用投入是科学的必然趋势。同时焊缝跟踪技术的发展、远程编程技术在汽车工业生产中的创新应用也是今后焊接工艺自动化发展的明确目标。
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关键词：锅炉制造；焊接技术；焊接缺陷；质量控制
Abstract：Welding technology is a key technology in boiler manufacturing process, directly affect the quality of welding of boiler and pressure vessel life, quality and operation. This paper mainly introduced our country boiler welding technology development, and analysis of boiler welding problems that may arise, puts forward the quality control measures of boiler welding.
Keywords：Boiler manufacturing; Welding technology; Defects of welding; Quality control
中图分类号：P755.1文献标识码： A 文章编号：
随着我国发电装备业的不断发展，锅炉制造技术备受政府部门关注。我国的锅炉生产水平不断发展，所采用的焊接技术也获得了改善。焊接的可靠性对于锅炉的质量、使用性能和寿命有着决定性的作用。当锅炉焊接出现失效或故障时，锅炉则不能正常工作，甚至会出现泄漏、爆炸等危险情况。因此，在锅炉制造过程中，必须保证锅炉压力容器焊接技术的可靠性，使人们生产实践中放心操作和使用锅炉 [1]。
一、锅炉压力容器的焊接技术简介
焊接是机械加工中的传统加工方式，在机械加工中有着不可替代的作用。在我国的锅炉制造业，焊接技术从应用以来获得了不断的更新。近些年，我国的锅炉制造能力已达到国际领先水平，其中应用较广的焊接技术包括：
(1)MAG自动焊接
双面脉冲MAG自动焊接是一种焊接效率较高，焊接质量控制严格的焊接技术。双面脉冲MAG自动焊接技术多用在锅炉水冷壁管焊接工艺中，该技术自被引用以来大大提高了水冷壁的焊接效率。MAG焊接实际是指采用熔化极气体保护电弧焊，该方法解决了锅炉水冷壁制造过程中在仰焊位置所需的特殊工艺问题。其通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。
(2)MIG焊接技术
MIG焊接技术又被称为熔化极气体保护电弧焊，该焊接技术的主要原理是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接的。在锅炉制造过程中，MIG焊接技术可以应用在厚壁管对接街头中，最典型的优势在于该种焊接技术的高效性。在锅炉中有着上千个接头需要焊接，因此该焊接技术获得了广泛的推广。
(3) TIG焊接技术
TIG焊接技术是指利用钨极惰性气体进行焊接技术。TIG焊接技术根据自动化程度可以分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。TIG焊接技术由于在焊接过程中可不使用焊剂，故所焊接后没有杂质和夹渣，焊机后的接口品质良好。其中，利用TIG焊接技术进行窄间隙热丝，成功了解决了焊接过程中筒身转动、窜动和跟踪困难等实际问题。该焊接技术在锅炉制造工业获得很大程度的推广，为我国的锅炉制造也做出了巨大贡献。
二、锅炉压力容器焊接缺陷及解决办法
在锅炉焊接过程中，由于受施工条件、施工人员水平和所使用焊接设备的性能等因素的影响，焊接完成的锅炉经常发现缺陷。对于焊接出现的缺陷，若不能在投入市场之前发觉，必然会给用户带来巨大的损失[2]。因此，在实际锅炉焊接过程中，必须采取预防措施，防止各类常见焊接缺陷的发生。常见的缺陷及处理办法如下：
(1)焊接裂纹
焊接裂缝在焊接过程中属于常见缺陷。焊接裂纹可能出现在焊接完成的较长时间，也可能在焊接过程中就出现裂纹。若不能合理控制该类缺陷，很可能引起锅炉在使用过程中爆炸和断裂等危害。经过分析，引起焊接裂纹的主要因素包括：所使用的焊接材料不符合标准，当进行焊接时，焊接材料不能发挥作用而凝结或者凝结力过小；在焊接过程中没用充分考虑到环境因素。若在潮湿、低温和有风的环境下作业时，所焊接的焊缝不能正常的冷却而出现集中应力；所焊接的锅炉材料和结构存在缺陷。
针对焊接出现裂纹缺陷，应采取相应的预防措施。具体措施如下：施工前仔细分析焊接材料和结构，做好焊接前准备，采取适当手段处理待焊接部件。按照相关规章指导，严格执行在容易出现裂纹下情况下的工艺流程。焊接过程中注意所焊接焊缝的状况，不要人为的敲击焊缝。
(2)焊缝中存在气孔
对于焊接过程中出现的气孔，很多情况下处理难度较大。焊缝中的气孔将直接削弱焊缝的连接强度，造成安全隐患。造成焊缝中出现气孔的原因如下：不能严格控制焊接设备的工作条件，导致焊缝形成过程不稳定。在焊接前未仔细检查连接处的清洁状况，导致所焊接的焊缝存在杂质，从而不能与焊借材料融合。焊接操作不当。所采用的焊条角度不当或者没有采用偏心焊条，导致焊缝形成出现畸形。
对于焊缝出现气孔这一缺陷，采取的预防措施如下：严格检查所使用的焊接设备工作条件，并保证所使用焊条干燥情况，若采用高纯度氩气时应把握所采用气体的纯度；在焊接过程中，引弧要与焊缝保持一定距离，规范焊接操作姿势；对于焊缝存在杂质的一定清理干净才可施工。
(3)焊缝未能正常溶合和未焊透
在焊接过程中，若不能按照标准进行操作，所焊接的焊缝极易出现未焊透和未融合缺陷。该缺陷最大的危害就是焊接的焊缝不牢，强度偏低，不能起到焊接应起的作用。导致该缺陷的主要原因有：焊接工人操作有误，在焊接过程中运条过快，焊缝还未得到充分焊接就结束了焊接；焊缝间隙过大，超出了焊接能够正常起作用的范围，使形成的焊缝不能发挥作用，出现缺陷；所焊接的焊缝存在坡口，不能使焊条融化后均匀的布置在焊缝中。
对于焊接过程中出现的未正常融合和未焊透缺陷，可以采取一下措施预防：规范焊接工人的操作过程，保证焊缝充分的被焊接；焊接之前检查待焊接缝的间距和清洁状况，若存在不规范立即进行纠正；规范焊接条件，防止焊接过程中能量释放过小，不能发挥作用。
(4)焊接焊瘤
焊接焊瘤是焊接过程中不能正常控制造成的焊条过度融合，焊瘤严重影响锅炉产品的外形外观，降低产品的质量。引起焊瘤的主要原因：焊剂工作不稳定，瞬间释放能量过多，造成焊条过度融合；焊接工人在焊接过程中，运条速度不稳定造成出现焊瘤。
对于焊接过程的焊瘤，可以采取以下措施进行防止：焊接工人在焊接过程中应保持匀速运条，防止为加强焊接而出现停留时间过长。保证焊机工作的稳定性，定期检查焊机，在发生故障前预先修理，进而防止出现故障导致出现焊接缺陷。
三、锅炉焊接过程中的质量控制管理
锅炉焊接过程中的质量控制管理能够保证焊接锅炉的合格率，是锅炉制造过程中的关键步骤。在锅炉的焊接制造过程中，只有把握好焊接检验才能最终使制造的锅炉推向市场，否则会由于制造存在的安全隐患给来巨大的威胁[3]。在进行焊接质量控制管理时，应该根据实际焊接过程进行检验，按照先后顺序可以分为:焊前检验、焊接检验和焊后检验。
(1)焊前检验
焊前检验是进行焊接实际操作之前，就对所要焊接的工件、工况、设备运行状况和焊接材料等准备工作进行检验。焊前检验是保证整个锅炉焊接工作能顺利执行的基础环节，在锅炉的质量保证中有着重要的作用。因此，在每次进行焊接前，都必须根据实际情况的需要进行焊前检验。具体的细节如下：严格按照既定图纸核实所要焊接零部件，防止出现焊错部位和不能按照工艺规范操作。检验工艺要求是否存在焊接质量检验的特殊要求，并且验证所进行焊接工艺的合理性和规范性。检验焊接材料质量和待焊接部件的清洁程度，待所有焊接准备工作符合实施规定才可进行工作。
(2)焊接检验
焊接检验主要涉及在焊接过程中，依据焊接的工艺参数和焊缝的状况进行检验。通过焊接检验，可以发现在焊接过程中出现的焊接缺陷，并根据实际情况的需要实施及时的补救措施，防止出现大量的残次品，最大程度的保证焊接质量。具体的措施包括：检验焊接具体的实施方案和实施工艺过程是否符合焊接土艺规范，严格控制焊接操作人员的工作流程。 进行验证焊接过程的预热和层间温度，保证焊接工艺要求。
(3)焊后检验
焊后检验是指在完成焊接操作，并在焊接过程中没有发生缺陷或者发生缺陷已经采取补救措施，检验所焊接的部位是否合格。焊后检验是产品过关的最后一步，也是保证产品最关键的步骤。焊后检验主要措施包括以下：锅炉性能检验。对于锅炉这类压力容器，首先要保证一定的密封性。因此，在焊接完成后可以同一定压力的水，检验容器的密封性。焊接处理性检验。在某些情况下，存在问题的焊缝不会立即反应出缺陷，当受到一定的冲击后将产生失效。因此，可以分析焊缝的金相组织，检验所焊接产品的可靠程度。采用无损探伤技术，检验焊接是否存在气孔、夹渣等缺陷。
综上所述，在锅炉制造焊接过程中，必须严格把守质量，保证所制造锅炉质量。随着我国社会发展对于锅炉需求的进一步加大，提升锅炉焊接技术对于我国经济发展有着深远的意义。
参考文献：
[1] 李秀峰,白鹤峰.锅炉制造企业的焊接管理工作[J]. 焊接技术. 2006(04)
