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高效焊接方法范文1
铝镁合金的电阻率小、密度低、线膨胀系数大、导热系数大、金属原子活性大、易氧化、属轻金属。铝镁合金管线常见于空气分离装置冷箱，具有管径大、壁厚厚，现场制作件多,焊接连续作业时间长，采用交流钨极氩弧焊，坡口加工费时、费力，组对难度大，内部清洁度要求高，质量不易保证等特点。本文结合国内某大型煤化工装置的一套冷箱内铝镁合金管道焊接工程实践，论述QC小组活动在提高焊接质量方面的应用所取得的成果，解决铝镁合金管道焊接施工的难点。该冷箱共有1200米铝镁合金管线，折合15500Dia-inch，由德国林德公司设计并供货。
关键词： QC小组、铝镁合金、交流钨极氩弧焊
中图分类号：C93文献标识码： A
1 引言
QC小组活动在近年来已被各行业所接受并推广应用。QC活动小组即在生产和工作岗位上从事各种劳动的职工，围绕企业的经营战略 方针目标和现场存在的问题，以改进质量，降低消耗，提高人的素质和经济效益为目的组织起来，运用质量管理的理论和方法开展活动的小组。其作用包括：提高人的素质，发掘人的潜能；预防质量问题和改进质量；有利于实现全员参加管理；增强人与人的团结和协作精神；改善加强管理工作，提高水平；提高小组的科学思维、组织协调、分析和解决问题的能力；有利于提高顾客的满意程度等7个方面。本文将针对工程实例，讨论QC活动小组在工程施工中的应用。
2 活动实施步骤
2.1 成立活动小组
首先QC活动小组不是针对某个已出现的问题成立的，在工程初期即应分析工程所包含的难点，成立若干个小组。在公司注册成立活动小组，一般注册为现场型，活动时间应从施工开始直至工程结束。小组成员应包含现场技术负责人、技术员、焊接技师、有一定技能经验的技术工种等岗位人员，必要时聘请外部专家。
2.2 制定活动计划，典型活动计划如表1
表1 QC小组活动计划
活动内容 3月 4 6-8月 9月
课题研究
现状调查，确定活动目标
原因分析，要因确定
制定对策，确定责任人
对策实施
效果检查，总结成果
计划时间 实际时间
2.3 选择课题
课题选择应有充分的理由，可以是施工难点，或已发现的施工质量薄弱环节，亦可以是为开发某一新工艺或应用新设备而成立的创新型课题。本文借鉴的实例有如下理由：①铝镁合金管线是整套装置的施工重点。为此,业主及总承包商非常关注。高标准施工有利于提高公司声誉。②铝镁合金焊接技术不好掌握，质量不易保证。③如果焊接合格率低,返修率高将影响施工进度。
2.4 现状调查
本文借鉴的实例现状为：①参加铝镁合金管线焊接施工的焊工只有4名是有经验的老师傅,其余全部为公司新招聘的徒工,项目于1月至3月对他们进行了现场培训。QC小组于3月15日进行了第一次调查，对16名参加培训的焊工每人抽取一道焊缝进行射线检测，共6道焊缝出现返片。②铝镁合金管线于3月5日开始预制，按设计要求对铝镁合金管线焊缝进行进行100%射线检测。QC小组于3月25日进行了第二次调查，对开工以来所拍片情况进行了统计,共23道焊缝出现返修。③两次调查共29道焊口出现返片，一次合格率90.3%，其缺陷分布情况如下表2：
表2 缺陷统计表
序号 缺陷 频数 累计频数 所占比例 累计比例
1 气孔 20 20 69% 69%
2 未熔合 6 26 21% 90%
3 裂纹 3 29 10% 100%
④根据上表得出缺陷饼分图1：
2.5 目标值的确定及可行性分析
①明确目标，目标值的设定满足工程要求即可，不宜过高。本文实例的目标值为：铝镁合金管线焊接一次合格率97%。对比如图2
②可行性分析如图3：
2.6原因分析及要因确认
通过对现场实际情况的调查，针对采用交流钨极氩弧焊焊接铝镁合金焊缝时产生的气孔认真调查取证，我们总结出了所有的影响因素。
①原因分析如图4：
②要因确认：
QC小组针对以上影响因素经过多次讨论，结合实际情况，我们制定了相应对策，从而确定了主要因素见下表3：
表3 要因确认表
序号 因素 造成的后果 确认方法 确认过程 要因确认
1 年轻焊工责任心不强 1.焊丝清理不认真,残留氧化膜
2.焊丝保护不好 现场调查 加强教育，严肃执行工艺纪律，可以解决。 非
2 水冷系统失灵 1.钨极烧损,电弧分叉.
2.焊接过程中断,焊缝表面氧化. 现场调查，
研究取证 造成烧损钨极，使电弧分叉，热量不集中；造成焊把过热及管路烧损，使焊接过程中断，从而使中间层氧化，是产生气孔的主要原因。 主
3 气带中水分及空气 1.开始焊接时,保护气体无作用.
2.弧柱中水分. 研究取证 气带中的水分可以通过暴晒手段清除；空气可以事先排出。 非
4 厚壁管不易清理 有残留氧化膜 现场调查 严格要求，采取适当的清理方法，可以解决。 非
5 清理方法不得当 1.母材残留氧化膜.
2.焊丝残留氧化膜 现场调查，
研究取证 造成母材和焊丝表面有残留氧化膜，是气孔的主要来源。 主
6 空气湿度大 1.母材表面水分.
2.焊丝表面水分.
3.电弧中水分. 现场调查，
研究取证 空气中的水分在母材和焊丝表面凝结，并进入弧拄区分解产生氢气，是气孔的主要来源 主
通过以上分析，确定影响焊接合格率的主要因素有：Ⅰ水冷系统失灵；Ⅱ清理方法不得当；Ⅲ空气湿度大。
2.7制定对策见表4
表4 对策表
序号 要因 对策 目标 措施 责任人 检查人 实施日期
1 水冷系统失灵 把原有的循环水改为流动水流动水 彻底解决 连通自来水，加排水管。 XX XX 2005.4
2 清理方法不得当 改进清理方法 将氧化膜彻底清理 采用化学清理与机械清理相结合的方法。 XX XX 2005.4
3 空气湿度大质量差 去湿 将空气相对湿度控制在75%以下 采用去湿机，碘钨灯，预热等措施。 XX XX 2005.4
2.8对策实施
①实施一 采用流动水冷却。原循环水冷却系统示意如图5a，新循环水冷却系统示意
如图5b：
回水
水泵
焊把 水桶
③实施二 改进清理方法
原清理方法：1、母材先用砂轮机打磨，再用带金属磨头棒式砂轮机精磨。
2、焊丝用钢丝绒清理。
新清理方法：1、母材先用砂轮机打磨，再用丙酮清洗坡口表面，再用带金属磨头的棒式砂轮机精磨 。
2、焊丝先用丙酮清洗，再用钢丝绒清理。
④实施三 去湿
铝镁合金管线焊接要求空气相对湿度在80%以下。在施工过程中，我们采用了空气去湿机去湿，碘钨灯烘烤去湿，局部加热去湿等方法。其中空气去湿机去湿与碘钨灯去湿适合于作业空间小，环境湿度不大（相对湿度低于90%）的情况。局部加热去湿适用于作业空间大，环境湿度大（相对湿度大于90%）的情况，效果明显，见示意图6：
加热炉
2.9效果检查
QC小组于4月21日预制施工结束后对所有预制焊缝拍片情况进行了统计，一次合格率达98.5%； 8月31日安装施工结束后对所有安装焊缝拍片情况再次进行了统计，一次合格率达97.9%。平均合格率98.2%，如图7。
高效焊接方法范文2
关键词：建筑钢结构 焊接技术 材料 企业 发展趋势 分析
中图分类号：TG457 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0035-01
伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程的日益完善，社会大众持续增长的物质与精神文化需求开始得到了极为蓬勃的发展与进步。我国国民经济体系在这一发展过程当中也取得了长足的进步。特别是对于钢铁工业而言，自1996年，我国全年度钢铁产量突破1亿t以来，我国的钢铁产量就始终占据着世界领先地位。特别是对于建筑行业用钢而言，迅速发展的城市化建设使得建筑钢结构的应用备受关注。该文以此为研究背景，现针对建筑钢结构焊接技术的应用及其发展趋势相关问题做详细分析与说明。
1.建筑钢结构焊接技术发展进程分析
20世纪40年代，钢结构行业引入焊条电弧焊接技术，钢结构焊接技术的应用开始引起部分工作人员的特别关注。50年代中期，引入埋弧焊接技术（该项技术自前苏联引进）。直至70年代后期，包括气体保护焊接技术、螺栓焊接技术以及熔嘴电焊焊接技术等焊接技术开始广泛应用于钢结构焊接过程当中。特别是在城市建设的规模化发展过程当中，大量的钢结构建筑物建设蓬勃兴趣，焊接技术的应用与发展备受各方特别关注与重视。
特别是在建筑钢结构箱型柱大量应用于建筑施工实践的背景作用之下，高效焊接技术支持下的栓钉焊接设备以及焊接材料得到了充分且深入的发展。与此同时，建立在CO2气体支持基础之上的气体保护焊接技术也成为了建筑钢结构焊接技术发展中的主流所在。大量的实践研究结果证实：在建筑钢结构大量应用CO2气体保护焊接技术的过程当中，焊接作业的生产效率得到了显著提升，同时也能够大量缩短建筑钢结构焊接施工的工作周期，有着极为显著的综合效益。在此基础之上，建筑钢结构焊接技术所对应的工作人员资质认证、培训有所完善，焊接设备有所发展，焊接材料更为多元。上述发展进程均在不同程度上推动着整个建筑钢结构焊接技术的稳妥前进。
2.建筑钢结构焊接技术发展趋势分析
传统意义上的建筑钢结构焊接企业处于对自身发展的保障需求，势必需要在剧烈的市场竞争环境下，通过恰当且合理的技术改造与技术升级方式，谋求稳定的生存与发展。而实现这一要求的关键，即在于对建筑钢结构焊接技术的发展与推广。在此过程当中，需要重点关注以下几个方面的问题。
（1）需要逐步加大对高效焊接方法及建筑钢结构焊接工程实践的应用：首先，需要相关工作人员不断针对焊接方法及焊接方式进行研究与完善，以提高焊接熔敷率为目的，加大对于15kg/h单位以上，高效焊接技术方法的研究。与此同时，还可以通过对国外成功焊接方法（包括旋转喷射电弧高效焊接技术以及多丝焊接技术等在内）的引入方式，为自主技术的研制与成功应用提供一定的借鉴与经验；其次，可以通过适当控制接头焊接填充量的方式，一方面提高建筑钢结构焊接的工作质量，另一方面可提高工程应用中的经济效益。从当前技术发展趋势的角度上来看，应当将研究重点集中在对激光焊接技术以及氩弧激光焊接技术的应用方面；最后，需要从技术装备的角度上入手，在合理提升建筑钢结构持续焊接时间的基础之上，降低辅助操作时间。同样从现阶段的技术发展趋势上来看，需要重点关注的发展方向是：一方面，是以连续送丝为中心的自动焊接技术装备；另一方面是以成套性为主的高效焊接技术装备。
（2）需要逐步加大对于高效且优质焊接材料的开发与应用：对于焊接材料的发展重点在于，研发与高效焊接技术相适应的，具备优越综合性能的自动焊丝、保护焊丝以及气电焊丝等。与此同时，结合我国现阶段建筑结构的用钢型号特点，需要将建筑钢结构用钢向着高强度、高耐火性、高纯净性以及高抗震性等多个方面发展。而高性能建筑钢结构焊接材料的规模性开发与应用也势必会在一定程度上推动建筑钢结构焊接技术的蓬勃发展。特别需要注意的一点是：伴随着建筑钢结构的进一步发展与完善，实芯CO2焊丝、药芯CO2焊丝、特种电渣焊材料以及气电焊焊接材料的使用总量势必会不断扩大的推升，由此也带动着上述建筑钢结构焊接材料的国产化发展与升级。
（3）需要逐步加大对于焊接设备生产商的发展与进步：独立的单纯性焊接设备生产商受到整个建筑钢结构焊接市场覆盖面较窄、在工作人员、作业资金以及应用技术等多个方面存在的缺陷问题影响，导致整个行业的发展前景不容乐观。为更好的建筑钢结构焊接技术的发展趋势相适应，需要在充分联合焊接材料以及焊接设备的基础之上，通过对现代化焊接技术工艺以及操作方式的有效综合，提高焊接设备生产商的综合性优势，为焊接技术的发展提供可靠驱动动力。
高效焊接方法范文3
[关键词] 大型储罐 埋弧自动焊 焊接 工艺 装置
一、概述
根据我国石油企业的发展需求，储罐向大型化、国产化、自动化的方向发展，是非常重要的储运设备。立式储罐是现场组装焊接的大型容器，焊接工作量非常大，为了提高效率和质量，先进焊接技术逐渐推广应用，储罐的自动焊接设备和焊材国产化也有很大的进步。
大型立式储罐的主要结构形式包括浮顶型储罐和拱顶型储罐，其主体安装方法分为正装法和倒装法。大型立式浮顶储罐直径大、钢板厚，罐体施工普遍采用正装法组装、自动焊焊接的工艺方法；在拱顶储罐的施工中，主要采用倒装法组装，仍以焊条电弧焊为主，但自动焊也得到了推广。高效焊接方法的选择与储罐材质、厚度和安装方法密切相关，应用最多的方法有埋弧自动焊、气电立焊等。以下主要介绍埋弧自动焊在大型立式浮顶储罐正装法焊接中的应用。主要优点：
（1）生产效率高。其生产率可比手工焊提高5～10倍。因为埋弧自动焊时焊丝上无药皮，焊丝可伸出很长，一般在50mm左右，能连续送进而无需更换焊条。故可采用大电流焊接（比手工焊大6～8倍），电弧热量大，焊丝熔化快，焊接速度比手工焊快的多。板厚20毫米以下的自动焊可不开坡口，减少了填充金属的数量，而且焊接变形小。
（2）焊缝质量高。对焊接熔池保护较完善，焊缝金属中杂质较少，只要焊接工艺选择恰当，易获得稳定高质量、成形美观、高探伤合格率的焊缝。
（3）节约钢材和电能。钢板厚度一般在20毫米以下时，埋弧自动焊可不开坡口，节省了钢材，由于电弧被焊剂保护着，使电弧的热得到充分利用，节省了电能。
二、埋弧自动横焊在储罐罐壁焊接中的应用
埋弧自动横焊主要用于正装法施工的浮顶储罐的罐壁环焊缝。近年来在大庆油田地区施工的10×104m3和15×104m3储罐罐壁均采用该方法焊接。
埋弧自动横焊机由机头、送丝机、焊剂托送机构、焊剂回收装置、焊接电源、焊接行走机架、驱动机构和控制系统组成。焊接时，焊接行走机架吊挂在储罐壁板上，壁板上端作为焊接行走轨道，行走驱动机构安装在行走机架的上部，驱动焊接行走机架沿罐壁板上端行走，焊剂托送机构的传送带靠托轮与壁板紧贴被动转动。为适应不同的板宽需要，机架一般制作成伸缩式。
图1所示为储罐正装法施工用的埋弧自动横焊示意图。由于焊接部位在机架的下部，焊剂回收桶安装在机架顶部，所以采用大功率负压式焊剂桶就可以实现焊剂的回收/送给自动循环。
虽然埋弧自动横焊效率高，但由于是埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成过程，因此必须严格控制各项焊接参数。以15万立储罐为例，不同厚度，不同材质的罐壁板的焊接参数是不同的，如表1所示。
具体参数值根据实际情况现场确定。在南三油库储罐建设工程（二）中对罐壁板横缝进行组焊时，现场有六台AOTO NA-3 600KW的自动横焊机沿同一方向对称施焊，效率极高。
三、碎丝埋弧自动平焊在储罐罐底板焊接中的应用
5×104m3以上大型储罐的罐底板为对接接头形式，焊接量很大，罐底板相对较薄，因此焊接时易产生焊接变形。工程中广泛应用了焊条电弧焊或CO2气体保护焊打底根焊＋碎丝埋弧自动平焊填充高效焊接工艺。其中碎丝埋弧焊的工艺原理如图2所示。
焊接前，先在坡口内放置一定厚度的碎焊丝，这样既提高焊接熔敷速度，又可以同时有效地防止焊接变形，避免应力集中，提高施工质量。埋弧自动焊进行罐底板的焊接时，由于自动焊的热输入比较高，穿透力远远大于手工焊，虽然罐底板接头下都有垫板，但也很容易焊穿，所以焊接之前必须进行打底焊。
图1 埋弧自动横焊示意图
由于自动焊的线能量比较高，而罐底板相对较薄，所以选择合适的焊接参数对提高焊接质量是至关重要的。在15×104m3储罐的罐底板焊接中，埋弧自动焊的参数如表2所示。
（一） （二）
图2 底板碎丝埋弧自动焊
表中12mm的Q235-B钢板是罐底中幅板，其对接焊缝采用CO2气体保护焊打底，碎丝埋弧焊填充；23mm的SPV490Q钢板是罐底边缘板，其对接焊缝采用手工电弧焊打底，碎丝埋弧焊填充；中幅板与边缘板之间的对接焊缝也是采用手工电弧焊打底，碎丝埋弧焊填充。
四、结语
以上简要介绍了二种埋弧自动焊接技术的应用。虽然该技术已得到广泛应用，但是要进一步提高储罐的焊接质量和建造速度，该技术的许多方面还有待改善，埋弧自动焊接技术的进一步开发研究就显得特别重要。
高效焊接方法范文4
Abstract： The Variable Polarity Plasma Arc Welding is a new， efficient and economical welding method， and it is widely used in the welding of aluminum alloys. Because of small welding deformation， high productivity， simple welding methods， low cost and less pores， slag and other defects， it has a strong role in economic and social development. This article briefly describes the Variable Polarity Plasma Arc Welding and its characteristics.
关键词： 铝及铝合金；变极性；等离子焊接
Key words： aluminum and aluminum alloy；Variable Polarity；Plasma Arc Welding
中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）30-0289-02
0 引言
随着科学技术的发展，低密度、高强度金属材料得到越来越多地应用，铝及其合金以其质量轻，强度高以及优良的耐蚀、耐低温性能，正广泛应用于航空、航天、汽车和民用等工业产品中，成为一种重要的加工材料。
变极性等离子弧焊（Variable Polarity Plasma Arc Welding简称VPPAw）是一种新型、高效、经济的焊接方法，在铝合金的焊接方面得到广泛应用。
1 变极性等离子焊接简介
变极性等离子焊接（Variable Polarity Plasma Arc Welding简称VPPAW）使用特殊设计的焊接电源和控制系统，通过极性的可控变换，可以获得正接时间较长，反接时间较短且电流值分别可调的电流波形。在工件接电源正极的时段中，焊枪可以有效地加热工件，此时钨极不会发生过热；而在工件接电源负极的时段内，则可以利用“阴极雾化”作用清理焊接区的氧化物。通过控制正、反极性时的电流大小以及变换频率，还可以调节熔透情况和阴极雾化清理的强度。图1表示了一个变极性等离子焊接现场的情形。
在研究阴极清理作用的影响因素时，发现工件接负极时段内电流大小的影响远大于时段长短的影响，此时段内的电流越大，阴极清理的效果越好；而延长此时段的时间，阴极清理宽度的增加则很有限。图2表示了使用该法焊接铝合金时的电流波形，由图中可见，当工件为负时采用短时间、大电流；电极为负时则用长时间、较小电流。该方法很好地解决了焊接铝及铝合金时清除氧化膜和防止电极烧损之间的矛盾，实现了稳定的连续焊接。
2 变极性等离子焊接的特点
变极性等离子焊接具有以下几个方面的特点：
①温度高，能量集中，焊接熔深大，对中厚铝合金板，不开坡口单面焊双面成形，保证熔透。②焊前不需清理，变极性等离子弧的阴极清理作用可将污染物冲走，去除氧化膜效果好。③焊缝气孔率低，金属熔池内的气体能通过小孔全部排出，清除气孔比较彻底。④焊缝正反面受热比较均匀，焊接热影响区窄，工件变形小。⑤焊接层数少，焊缝宽度窄，焊材消耗量小，生产效率高、成本低。⑥钨极缩在喷嘴内不与工件接触，减少钨极损耗，并防止焊缝金属夹钨。⑦焊缝接头力学性能好，x射线探伤合格率高，焊接质量更有保证。
3 变极性等离子焊接设备
①等离子焊接电源；②等离子焊枪；③自动送丝系统；④控制系统；⑤智能温控水箱。
4 变极性等离子焊接的应用
美国国家航空和宇宙航行局（NASA）最早曾使用常规的直流TIG正接焊接方法制造火箭外部燃料储罐，这种铝合金储罐有多种不同的尺寸，其中一种的直径为8.717m、长46.939m，可装载530m3的液氧以及1438m3的液氢，曾用于土星号登月火箭。尽管焊前的接头准备十分充分，但是仍然经常出现焊缝气孔等缺陷。1978年，NASA决定采用由美国波音公司的B.P.VanCleave等在20世纪60年代末就已经开发出的变极性等离子焊接方法取代TIG焊，用于该储罐的焊接，使焊接质量得到了明显的提高。20世纪80年代波音公司也曾用变极性等离子焊接方法焊接了大量铝合金筒体结构的环缝，并对其焊接工艺、设备及质量控制等进行了一系列研究，推动了这种方法的完善。目前，变极性等离子焊接方法已在铝合金结构件的制造中获得了广泛的应用，成为一种很有发展前景的焊接方法。
该方法很适合于铝及铝合金的小孔法焊接。对于用TIG方法需要开坡口且多次焊接的焊缝，用变极性等离子焊接方法中可直接采用I形坡口，焊接一道焊缝既可，这可减少焊前坡口准备工作量，提高了工作效率。极性变换带来的熔池搅拌作用有利于气体的逸出和杂质的排除，焊缝缺陷少、焊道窄且变形小。该方法可以在平、横、立向上和立向下各种位置上焊接。
多年来，NASA对变极性等离子焊接方法进行了大量的实验研究和数值分析工作，包括对小孔焊接过程中能量的分布与损失、焊缝外形的成形规律、焊枪喷嘴结构设计以及各种焊接工艺参数对焊接质量和速度的影响等等，为这种方法在航天工程中的应用提供有价值的资料。目前，我国也已对变极性等离子焊接方法开展了一些研究。
参考文献：
[1]薛根奇.VPPAW在铝合金焊接生产上的应用[J].电焊机，2006（2）：36-37.
高效焊接方法范文5
一、焊接技术的特点
（1）焊接是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。所以焊接是一种把分离的金属件连接成为不可拆卸的一个整体的加工方法。 在焊接被广泛应用以前，不同拆卸连接的主要方法是铆接。与铆接相比，焊接具有节省金属、生产率高、致密性好、操作条件好、易于实现机械化和自动化。所以现在焊接已基本取代铆接。
（2）焊接的另一个特点是可以化大为小、以小拼大。在制造大型机件与结构件或复杂的机器零件时，可以化大为小、化复杂为简单的方法准备坏料，用铸-焊、锻-焊联合工艺，用小型铸、锻设备生产大或复杂零件。例如我国生产的大型水压机立柱或发电机主轴等。
（3）焊接可以制造双金属结构。用焊接方法可制不同材料的复杂层容器，对焊不同材料的零件或工具（如较粗的钻头，就是用45号作钻柄，高速钢作钻头的切削部分）等。 所以，焊接是进行金属构件、机器零件等的重要加工方法，如桥梁、建筑构件、船体、锅炉、车箱、容器等。此外，焊接还是修补铸、锻件的缺陷和磨损零件的重要方法。
二、焊接方法的分类
焊接的方法很多，按焊接过程的特点不同可分为：熔焊、压焊和钎焊三大类。用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称接头），焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。被焊的工件材料称为母材（或称基本金属）。焊缝是焊接后所形成的结合部分（即在焊接时，经受加热熔化后冷却凝固的那部分金属）；热影响区是焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域；熔合区是焊缝向热影响区过渡的区域。因此，焊接质量常用焊接接头的性能来评价。
三、机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面：
（1）钢板预处理技术应用。机床行业的钢板预处理生产线，是1993年由济南第二机床厂开始使用的，它是在造船行业、重机行业、矿山行业使用的基础上开始的。该预处理生产线是由该厂和青岛第三铸造机械厂联合开发制造，其主要工艺流程为：钢板校平、预热、抛丸除锈、自动喷漆、烘干，全长60米。主要技术参数为：钢板校平厚度8～40mm，校平宽度3m；预处理钢板厚度8～160mm，有效宽度3m；处理结构件最大规格为1500（宽）×800（高）；预处理速度为0～4m/min；年处理能力为4万吨/年；采用了PC自动控制和手动控制两种方式。该钢板预处理生产线，解决了原材料的锈蚀、氧化皮等不良因素，提高了数控切割落料质量和机床产品的外观质量。
（2）数控切割技术应用。1982年由济南第二机床厂开始将国产数控切割机应用于钢板零件的切割落料之中，1988年开始应用了计算机自动编程套料技术，使钢板利用率由70%提高到74%；1992年济南第一机床厂引进了美国等离子数控切割机和激光数控切割机，开始了机床行业数控等离子和激光切割的应用，使厚度为0.5～8mm的薄钢板切割精度达到了0.5～1mm。“七五”期间，济南第二机床厂开发研究了厚钢板数控精密切割技术，使厚钢板数控精密切割厚度达到了275mm，该项目获得了机械部机床行业"七五"工艺成果一等奖。1993年，济南第二机床厂通过引进数控水下氧气等离子切割机，使机床行业数控等离子碳钢切割厚度由8mm提高到了25mm，减少了中厚板的切割变形，提高了中厚钢板零件的切割精度和切割质量。
（3）气体保护焊等高效率焊接技术的应用。随着国外技术的引进，1981年由济南第二机床厂首先应用了Φ1.6实芯CO2气体保护焊技术替代美国VERSON全钢机械压力机公司的Φ2.4药芯富氩气体保护焊工艺，对压力机大型焊接件焊接工艺进行了攻关，并取得成功。该项目获得了机械部科技进步成果三等奖。1986年齐齐哈尔第二机床厂应用了Φ1.2实芯富氩气体保护焊技术，解决了压力机大型焊接件的焊接问题，并用丝极氩弧铜堆焊技术，对活塞、气缸等工件表面铜层堆焊，替代我国传统的铜套获得成功。1992年济南第一机床厂在机床的薄板罩壳结构件上首次应用了Φ0.8实芯CO2气体保护焊。
（4）振动时效技术应用。振动时效新工艺是二十世纪60年展起来的新型工艺技术，该工艺具有适用性强，节约能源，减少环境污染，缩短生产周期，提高生产效率等优点。济南第二机床厂，1981年开始将此工艺推广应用到引进产品的焊接件上，取得了较好效果。黄石锻压机床厂在"七五"期间对振动时效工艺进行了深入的研究与应用，并获得了机械部机床行业"七五"工艺成果二等奖。目前，该工艺在机床行业得到了普遍应用。
高效焊接方法范文6
1激光焊接技术
1.1同种镁合金的激光焊接。激光焊接作为一种先进的连接技术，具有速度快、线能量低、焊后变形小、接头强度高等优点，得到了人们极大的关注。采用脉冲YAG激光对AZ31B变形镁合金进行对接焊，结果表明，镁合金激光焊焊缝变形小，成型美观，无裂纹等表面缺陷、背面熔透均匀，如图1所示。焊接接头热影响区不明显，无晶粒长大现象；焊缝区由细小的等轴晶组成，如图2所示。在本试验条件下，接头的抗拉强度可达母材的95%以上，实现了镁合金的良好连接。研究表明，激光焊接对焊接工艺参数要求严格，同时镁合金激光焊接过程中易出现裂纹、气孔、热影响区脆化和激光能量吸收率低等系列问题。
1.2镁合金与铝合金的激光焊接。镁铝异种金属可以通过真空扩散焊、爆炸焊、搅拌摩擦焊等方法实现一定程度的连接，但其结合强度并不理想。造成这种结果的主要原因是两种材料焊接时在熔池内部形成了高硬度高脆性的金属间化合物。 SiC颗粒在铸造领域常常与镁、铝合金结合形成复合材料，可以细化材料的微观组织并且全面地提高机械性能；其在表面熔覆的工艺中也经常得到应用。针对SiC的性质及其在镁、铝复合材料中应用研究的基础上，提出SiC作为中间层进行激光镁铝搭接焊工艺，将SiC颗粒作为中间层进行镁铝激光搭接焊，来达到提高镁铝焊接接头性能的目的。对比镁合金与铝合金的直接激光焊接与加入SiC颗粒的激光焊接，其宏观焊缝横截面如图3所示。在相同激光功率条件下，焊接熔池横截面宏观形貌发生了改变。与激光直接焊接相比，加入SiC夹层后熔池内部搅拌能力降低并且镁铝板材界面处熔宽增加。对焊接试件进行剪切试验，结果表明SiC的加入改变了熔池的微观组织，使金属间化合物反应层厚度降低，焊缝的抗剪切拉伸性可达激光直接焊接的三倍以上。
2等离子弧焊技术
2.1同种镁合金的变极性等离子弧焊。等离子弧（Plasma Arc）是一种受到约束的非自由电弧，温度和能量密度都显著高于普通电弧，是一种高效的焊接方法。采用变极性等离子弧焊接镁合金时，可以在背面无垫板的情况下实现对接接头的连接，具有熔深大、焊前准备少、焊接质量高、工件变形小及焊道数目少等优点。图4为变极性等离子弧焊接镁合金AZ31B的接头宏观形貌，接头成形美观，背面熔透均匀。焊接接头没有明显的热影响区，焊缝组织均匀，晶粒细小，如图5所示；经测试焊接接头拉伸强度达到母材的95%以上。
2.2镁合金的变极性等离子弧缝焊。采用变极性等离子弧焊对5mm厚的镁合金板材进行了缝焊，工艺原理图如图6所示，焊缝的宏观照片如图7所示，从焊缝的宏观组织图看，上面镁板具有变极性等离子弧小孔焊的工艺特征――背面熔透均匀，接头的上下表面熔宽尺寸变化小，这将有利于减小应力集中，改善接头的性能。这种方法不仅提高了中厚度镁合金板材的焊接质量，还简化了生产流程、提高生产了效率，适用于大批量生产。
3低能耗激光诱导增强电弧复合焊接技术
低能耗激光诱导增强电弧复合焊接技术是在发现小功率激光诱导增强电弧的现象及规律的基础上，通过揭示小功率激光诱导增强电弧的多条件耦合及其物理本质，突破小功率激光诱导增强电弧的系列关键技术，发明出的一种低能耗激光诱导增强电弧焊接技术。目前采用该技术已成功实现了镁合金之间及镁合金与异质材料之间的优质高效连接，开发出了配套的镁合金专用低能耗激光诱导增强电弧复合焊接设备及系列焊接材料。
3.1同种镁合金板材的焊接。采用低功率YAG激光-电弧复合焊接镁合金板材，焊接原理图如图8所示。试验发现，激光-电弧复合热源焊接镁合金焊缝成型良好，无气孔、裂纹等缺陷。在相同的焊接条件下，采用复合焊接方法获得的焊接熔深可达激光单独焊接的4倍，氩弧焊的2倍，如图9所示。焊接接头的拉伸强度达到母材95%以上，疲劳强度与母材相当，能够满足车辆结构件实际应用中对焊接接头动、静载荷的要求。
3.2同种镁合金薄板的焊接。
目前研究的镁合金焊接板厚都在1.5mm以上，并且针对薄板一般都采用搭接焊的方式。而对于1mm以下镁合金薄板对接焊接的研究还很少，这一定程度上限制了镁合金在特定场合的应用。利用低功率激光-TIG复合焊接方法焊接镁合金薄板，通过系列实验确定了复合热源焊接镁合金薄板的最佳参数。在该参数下成功实现了0.8mm镁合金薄板的对接焊，单面焊双面成型，焊缝成形连续、美观，如图10所示。对焊接接头进行拉伸强度测试，结果表明低功率激光-TIG复合焊接得到的AZ31-AZ31及AZ31-AZ80对焊接头拉伸强度相比单TIG焊接大幅度提高，达到AZ31母材强度的95%以上。
镁合金焊接技术的应用及展望
