手工焊接技术精选(九篇)

第1篇：手工焊接技术范文

关键词:高压注水管道钨极氩弧焊打底焊接生产应用

中图分类号： U23 文献标识码： A

高压注水管道和注水泵房工艺配管施工中，由于高压管道由于压力较大，因此管道的壁厚较大，在设计中要求采用的法兰均为对焊法兰，如何确保管线与法兰的对接焊缝和高压注水管道的焊接质量，是一个关键问题，管道焊口的打底焊缝就成为工程的重中之重。而在目前的生产条件下，一般采用焊条电弧焊、根部衬垫圈焊条电弧焊及钨极氩弧焊进行焊接，这三种方法各有优缺点，其中氩弧焊优越性最大，焊接质量最好，但成本较高。

1、高压注水管道的焊接

通常注水管道对接普遍采用焊条电弧焊，由于手工电弧焊不仅对环境要求低，效率高，而且焊接质量好，它有着其他焊接方法无法相比的优点，在中高压注水管道的施工中得到了广泛的推广，但该种方法人为因素影响大，同时因小直径注水管道壁厚较大，焊接时存在不易穿透的缺点，易产生夹渣和未焊透等缺陷，射线探伤检测后，焊口合格率较低。

采用钨极氩弧焊焊接注水管线，与焊条电弧焊相比，具有许多突出的优点。

钨极氩弧焊电弧受气流的压缩和冷却作用，电弧集中，可保证焊缝底部焊透，接头热影响区小，变形也小。

氩是最稳定的惰性气体之一，比空气重，焊接时能在电弧周围形成稳定的气流保护层，防止空气进入焊接区域，保护效果良好。

氩不溶于金属，不与金属发生反应，故一般不会出现合金元素的烧损。钨极氩弧焊焊缝特别纯净，所焊管子接头管内无焊渣。焊接质量比焊条电弧焊要好。

氩是单元子气体，热容量小，导热效率低，热量消耗少，对电弧稳定燃烧十分有利，即使在小电流和长弧的条件下，电弧十分稳定，操作方便，焊缝质量容易控制，适用于小直径管道难焊位置的全位置焊接。

由于手工钨极氩弧焊焊接质量好，操作容易，自二十世纪60年代已成为世界各国在制造、安装及检修压力容器及承压管道的常用方法。在注水管道施工过程中，受焊接位置及空间限制，普遍采用的焊接工艺方法是手工钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面或打底和盖面均采用手工钨极氩弧焊。

2、高压注水管道的手工钨极氩弧焊打底技术

（1）焊接设备及器具

手工钨极氩弧焊设备系统包括：焊接电源、焊抢、供气系统、水冷系统及焊接控制系统等部分。

（2）电源

手工钨极氩弧焊电源有交流、直流和脉冲电流，交流电源用于焊接铝镁及其合金。焊接碳钢、合金钢、钛及其合金、铜及其合金均采用直流电源。脉冲电流尤适用于薄板（可达0.1mm）。

（3）焊枪

手工钨极氩弧焊焊枪由喷嘴、钨极夹、导线、气管、水管、控制钮等组成，它起着夹持电极、传导电流、输送氩气及控制整机工作系统的作用，焊枪有自冷式和水冷式两种。

（4）供气系统

通过电磁气阀按给定时间控制气体通断，它与控制系统中的时间继电器相配合达到始焊时提前送气，停焊时滞后断气，以保护钨极及引弧、熄弧处的的焊缝。

（5）冷却水系统

冷却水系统的作用是通过焊枪供给一定压力的冷却水。该系统中，通常装有与电源连锁的水压开关，当水量不足时，焊机不能启动。若采用自冷式焊枪，则该系统可以省去。

（6）控制系统

手工钨极氩弧焊控制系统的动作是由焊枪上的低压按钮指令的，它可以在焊接过程中实现下述程序控制：

①、始焊时提前送气，停焊时滞后断气；

②、自动控制引弧器和稳弧器的动作和切除

③、自动接通和切断电源；

④、停焊时焊接电源自动衰减。若不考虑自动控制，该系统可以省去。

3、焊接材料

钨极氩弧焊所用材料包括钨极、氩气及填充材料。

（1）钨极

常用钨极有铈钨极和钍钨极。由于铈钨极引弧性好，损耗小，放射性剂量低，是目前普遍使用的电极。

（2）Ar

Ar中或多或少地含有氧气、氮气、二氧化碳等杂质，对Ar保护的效果有一定的影响。所焊金属材料化学性质越活泼，影响越大。焊接不同的金属，对Ar纯度的要求是不同的。

（3）填充材料

氩弧焊焊丝小直径管道焊口打底焊推荐采用直径3.2mm焊丝。

4、焊接工艺

要获得优良的打底焊缝，除应保持焊接设备处于正常状态及选用合适的焊接材料外，还需要采取合理的工艺，并由技术水平较高的合格焊工操作。

（1）挡风与清洁要求

氩弧焊接场所必须要有可靠的挡风措施，并防止管内穿堂风，以免影响保护效果。填充材料及管口内外侧10mm范围内的油、污、铁锈等杂物应清除干净，对有氧化膜的可用机械或化学清洗方法去除，直至露出金属光泽。

（2）坡口形式和尺寸

坡口形式尺寸及管端装配间隙对焊缝的质量及根部裂纹倾向影响很大。常用的坡口形式有v形，钝边0-1 mm，装配间隙量2.5～3.2mm。

（3）钨极端部形状

钨极端部形状对电弧稳定和焊缝成型都有很大影响，较为理想的形状是钨极末端磨成钝角或带有平角的锥形。这样可以使电弧燃烧稳定，弧柱扩散减少，对焊件的加热集中。钨极端部不应磨得太尖，以免碰断造成焊缝夹钨缺陷。

（4）焊口装配点焊

管子焊口组对后需点焊固定。对水平焊口，直径小于等于60mm的管子可只在平焊位置点焊一处，长度约10-20mm，直径大于159mm的管子一般在平焊和立焊位置点焊3处，焊点长约30-50mm。垂直焊口的定位焊点数与水平焊相同。点焊位置根据具体情况确定。点焊时所用焊材和所执行的工艺都与正式焊接相同。

（5）焊前预热

氩弧焊焊缝比较纯净，并且低氢，一般可以不预热，但是在冬季施工或厚壁管件焊接时若不预热，可能在打底焊缝上产生裂纹。可以根据直径和壁厚不同具体确定。

（6）始焊和停焊

始焊时需提前送氩，停焊时需滞后断氩，以保护焊缝免受空气侵害。引弧要在坡口内进行。采取接触法引弧时，操作要稳、轻、快，防止钨极端部烧损碰断而产生夹钨现象。停焊收弧时要多加些焊丝，填满弧坑。停焊时应将电弧引至坡口边缘再熄弧。焊接时避免停弧，尽量减少接头数量。

（7）填丝操作方法

内填丝操作法：就是焊丝从对口间隙深入管内，电弧在管外坡口上燃烧，焊丝在管内熔化，整个焊接过程分段进行。该操作方法有两个优点：打底缝背面均匀地略为突起，仰焊部分不会内凹，尤适用于管道焊接困难位置（如仰焊部分）和较狭小空间焊接位置，但操作时，要求对口间隙大，采用直径2.5焊丝时，间隙3mm以上，填丝量较大，焊接速度慢，影响生产效率。

外填丝焊接时，对口间隙较小，操作要求稳且快，间隙等于或稍小于焊丝直径，操作时焊枪基本上不做横向摆动。

（8）焊接操作

采用接触引弧法，应在石磨或紫铜板上引燃后再过渡到焊缝上，以防止焊缝夹钨，一般都应使用高频引弧或高压脉冲引弧，钨极氩弧焊常采用短弧左向焊接，保持焊枪、焊丝和工件之间的相对位置十分重要，焊枪喷嘴端部与工件的距离在8～14mm之间，焊枪与工件间的倾角在50～85度之间，薄板倾角应小一些，填充丝应与工件成10～15度倾角送到熔池前沿，通过仔细观察熔池金属的下沉和旋转情况来判断是否焊透及焊漏，即当填充丝上的一颗熔滴落入熔池后，融池表面位置由升高变为下沉表明焊透了，如果下沉过多且熔池液体金属停止旋转表明焊缝背面焊漏过多，如熔池不下沉，则表明没有焊透。

（9）在氩弧焊施工中的焊接缺陷及防止对策

用氩弧焊点固组对焊缝时，易产生气孔和缩孔缺陷，防治措施是：

随时检查氩弧焊枪气路胶管中是否有水分，并排除之。氩气瓶与焊机不宜与施焊操作点距离过远。实践证明，打底焊缝中的长条气孔是胶管中是否存有水分引起的。

点固焊缝由上往下施焊，熔化金属成倒流，使熔池饱满，并降低熔池的冷却速度。

(10) 氩弧焊打底焊缝焊接缺陷防止措施：

氩弧焊打底时避免强力组对。

封底焊后要及时进行盖面焊。

施工中应采取防风、防雨、防寒等措施。

(11) 其它注意事项：

焊接过程中一切受力的对口器具不许拆除，以免外力使打底焊缝开裂

打底焊缝即将结束时，应仔细观察焊缝背面成形情况，发现问题及时处理。整圈打底焊结束后，应进行外观检查，必要时进行磁粉探伤或着色检查。检查合格后及时进行焊条电弧焊盖面，防止产生裂纹。

氩弧焊打底焊缝比较薄，因此，后续的第一层焊条电弧焊采用小直径电焊条。

5、生产应用：

我公司目前施工的高压注水管道，均采用氩弧焊打底焊接工艺，无损检测一次合格率达95%以上，不仅在焊接质量上取得了满意的效果，而且保证了工程按期交工。

6、结束语

第2篇：手工焊接技术范文

【关键词】焊接技术；轨道客车制造行业

近年来我国焊接技术实现了飞速的发展，特别是在应用领域这一方面，现如今焊接技术在轨道客车制造行业中，逐渐得到了应用，主要体现在材料的焊接上，同时焊接技术的应用，也为材料质量提供了保障。然而在实际应用的过程中，经常会出现焊接技术应用与推广方面的不足，导致其无法发挥真正优势，长此以往也对焊接技术的发展造成影响，所以深入分析轨道客车制造中焊接技术的应用与推广十分必要。

1不锈钢与碳钢车体制造

一般轨道客车制造的前期，车体钢结构材料主要为碳钢，也就是铁路客车专用的耐候钢。在焊接技术方面，采用的则是焊条电弧焊与常规CO2气保护焊两种焊接技术，在此基础上也研制出了一些相关的焊接工艺，如激光焊工艺、螺柱焊工艺等，这些焊接技术多在小范围生产中发挥作用。受生产技术发展的影响，进行铁路车辆制造的同时，焊接技术也实现了飞速发展，常规焊条电弧焊技术与CO2气体保护焊技术已经无法满足轨道客车的要求，所以一些全新的焊接技术逐渐将其替代，然而对新技术进行应用时，其范围与比例却体现了一定的差异。在不锈钢车体钢结构角度进行分析，客车制造时主要运用的压焊技术为点焊工艺技术和缝焊工艺技术两种[1]；而熔焊技术方面则包括了熔化极非惰性气体保护焊、螺柱焊和激光焊工艺等多种技术；一般对于车体钢结构的焊接而言，钎焊技术比较少使用，只是在少量位置与结构中进行氧乙炔焰的焊接。由此可见，对于不锈钢钢结构制造中运用的焊接技术可将其总结为以下内容：将点焊技术作为主要焊接技术，同时针对部分结构的焊接可以运用缝焊工艺技术；另外，在熔焊技术方面，则主要有MAG焊工艺和TIG焊工艺两种，在此基础上又研发了螺柱焊与激光焊等多种焊接工艺。在不锈钢结构制造角度进行分析，以上所提到的MAG焊、TIG焊等焊接技术均在制造中得到了广泛的运用，由于不锈钢材料所具备结构特点的原因，点焊技术对于轨道客车制造也占据了无可取代的地位，按照不锈钢车体结构与材料特征要求，点焊装置主要体现了焊钳刚性、焊接电流与加压力大，质量与稳定性佳的特点。另外，点焊技术在实际应用时，必须要结合焊接内容使用正确的焊接形式，一般电焊技术根据焊钳可以被分为单面双点技术与双面单点技术，根据形式可以分为轻便式点焊机、移动式点焊机以及定置式点焊机等。与此同时，MAG焊技术的应用，主要是基于普通直流与脉冲直流形式而言，在这两种焊接领域中获得了广泛的推广。MAG焊技术的焊接电源主要以数字逆变电源为主，这种电源在熔滴稳定性、焊接外型以及效率等方面都体现了极大的优势。

2铝合金车体制造

铝合金车体焊接技术主要有以下几种：1）简易自动焊。在轨道车辆车体结构制造中，铝合金材料的应用最早出现于20世纪，因为当时的焊接技术受限，所以也缺乏先进的焊接自动化设备方面作为支持。因此，当时更多的是研制一些较为简单的自动焊设备进行零部件的焊接，例如仿形自动焊、有轨道自动焊等。尽管当时所研制的那些自动焊技术已经逐渐被替代，但是这些焊接技术所留下的意义与理念依然支持着现代焊接技术的发展。2）专机自动焊。对铝合金车体大部件进行焊接的过程中，一般在结构角度进行分类，可以将专机分成龙门专机、悬臂专机以及吊挂专机等；在焊缝跟踪形式角度进行分类，被分为机械跟踪与激光跟踪；在送丝角度进行分类，主要有单丝与双丝焊接两种形式[2]。专机所呈现的最大优势其实是体现在调节、操作与维护方面，但是专机也存在一些不足：其一，专机枪头锁紧机构的使用过于频密，导致设备的牢固性降低。此外则是进行焊接时，并没有在中性方面体现出较好的性能，必须要进行人为干预；其二，专机持枪机缺乏稳定性，行走过程震动会导致焊缝表面纹理杂乱。3）机械手自动焊接。运用该焊接技术进行铝合金车体焊接时，对于大部件的焊接一般都是运用龙门式与悬臂式焊接技术，对于焊缝跟踪则是使用激光跟踪，一般机械手焊接大部件都是使用双丝，单丝焊接多用于早期设备系统中。该焊接技术的最大特点体现在持枪结构上，持枪结构十分牢固且焊接过程具有较强的稳定性，为焊接状态的一致性与焊接质量提供了保障。但是机械手自动焊接更换焊丝速度较慢，且操作复杂度，难以维护，以此也为其实际应用带来了挑战。

3转向架构架焊接

一般轨道客车的转向架构架多以低合金钢为主要材料，受近年来高速列车技术发展的影响，这一材料也逐渐被改良，在此之后也被广泛应用于高速车与A型地铁。转向架构架中主要包括了牵引梁、横梁、侧梁以及制动吊座等小件组焊，结构焊接的形状受结构复杂性与材质焊接性质影响。通常转向架构架有一定数量的焊缝，且板材厚度也比较大，除了一些小件以外，更多的是厚度超过8mm的厚板，对于这一部分材料的焊接，都是使用多层多道焊接工艺[3]。现阶段，侧梁外部长大焊缝的焊接多运用机械手单丝（双丝MAG）焊，对于一些小件弧形与环形焊缝，均是运用小型机械手自动焊工艺，剩余一些无法使用机械手焊接的焊缝则是使用手工MAG焊，只有极少数高质量、高等级且无法用机械手完成的焊缝，才会运用手工TIG焊接。除此之外，也有少数填充量比较大的焊缝是用药芯焊条实现焊接。

4结束语

综上所述，焊接技术是确保轨道客车运行质量的重要前提，只有掌握了焊接技术的精髓，才能在实际焊接过程中保证其焊接质量，进而推动我国轨道客车制造行业的全面发展。

作者:刘佳宇 高 斌 高洪山 宁 朋 单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司

【参考文献】

［1］张欣盟,何广忠,韩凤武.轨道客车铝合金车体制造搅拌摩擦焊技术的应用研究[J].金属加工(冷加工),2016(S1):561-563.

第3篇：手工焊接技术范文

〔关键词〕DII；窄间隙；焊接；专利；地图；VOSviewer

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2015.10.025

〔中图分类号〕G25553〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2015）10-0134-06

Patent Information Analysis of Narrow Gap Welding Technology Based on DIIWang Yafeng

（Library，Jiangsu University of Science and Technology，Zhengjiang 212003，China）

〔Abstract〕Based on Derwent Innovation Index（DII），the Patent Information Analysis of Narrow Gap Welding Technology was conducted which concludes annual changes of patent applications，the geographical distribution，the major patent holders and the core patents.The paper gave out the clustering label map and density map of manual codes of DII by VOSviewer which revealed the development of domestic and foreign technology of narrow gap welding and provides valuable Patent Information.

〔Key words〕DII；narrow gap；welding；patent；map；VOSviewer

窄间隙焊接（Narrow Gap Welding，NGW）技术最早是由美国Battelle研究所于1963年提出[1]，指的是将厚度30mm以上的钢板，按小于板厚的间隙相对放置开坡口，再进行机械化或自动化弧焊的一种特殊焊接技术方法。与传统焊接方法相比，窄间隙焊接技术可大幅度减少坡口截面积，在中低线能量下实现高效焊接，因而被作为一种可降低焊接变形和焊后残余应力的高效焊接技术，广泛应用于各种大型重要结构，如造船、锅炉、核电、桥梁等厚大件的生产。日本焊接界将窄间隙焊和激光焊并称为21世纪最适合于厚板焊接的两种方法[2]。窄间隙焊接技术已成为现代工业生产中厚板结构焊接的首选技术，其巨大的技术和经济优势决定了它是今后厚板焊接技术发展的主要方向之一。

目前，窄间隙焊接的研究主要体现在不断开发新的焊接方法，以获取更加高效、优质的焊缝。如通过机械或电磁方法使电弧旋转、摇动和摆动，改变热源分配以提高侧壁熔合[3]；不同工艺参数、焊炬形状对焊缝成形的影响[4-5]；采用激光、激光复合焊接的方法实现更高的熔覆效率[6]；通过给焊丝加热进一步提高效率[6]；采用数值模拟方法研究应力应变、变形等规律等等[7-9]。

专利是世界上反映科学技术发展最迅速、最全面、最系统的信息资源。DII（Derwent Innovation Index）是目前查找世界范围内专利文献最全面的数据库之一，收录了来自世界上40多个专利机构的1 000多万条基本发明，2 000万项专利。DII每周新增45 000多条专利，并对专利的题目和文摘进行重新加工处理。为此，本文将DII数据库收录的国内外窄间隙焊接技术专利进行统计分析，剖析其研究热点、核心技术及发展的态势，旨在为相关专业人员把握窄间隙焊接技术趋势及我国窄间隙焊接技术的未来发展战略提供参考。

1数据来源

涉及窄间隙焊接技术方面的国外专利数据主要源自于DII，国内专利数据源于国家知识产权局（DII检索到的中国专利信息与SIPO的专利数据不一致。笔者通过主题和IP分类号为限定条件进行检索。DII中的检索式拟定为TI=（narrow near/1 gap） and weld OR TI=NG，通过分类号IPC=B23限定，检索结果为265件。检索时间为2013年12月15日，对于专利申请的时间未作限定。由于专利的申请到公开有一年半的滞后期，所以2013年的数据仅供参考，不能全面反映技术趋势。本文专利分析工具应用了DII的TDA软件和知识图谱绘制工具VOSviewer，并用VC编制矩阵转化程序进行专利统计分析。

2015年10月第35卷第10期现？代？情？报Journal of Modern InformationOct，2015Vol35No102015年10月第35卷第10期基于DII的窄间隙焊接技术专利情报分析Oct，2015Vol35No102窄间隙焊接技术趋势的专利情报分析

21基于DII手工代码的专利分析

德温特手工代码（Derwent Manual Code）是DII特有的专利代码。由文摘索引人员人工标定，用于指明专利的技术创新概貌，所以手工代码比IPC分类号更准确地揭示了专利技术的外部特征和应用领域[10]。由于专利没有关键词提供，而专利的手工代码蕴含了专利的主题核心内容，其作用类似于关键词的标引。所以笔者借用关键词建立引文共现网络的方法，建立基于DII手工代码的专利共现网络，以实现专利图谱的可视化分析。

有关DII窄间隙焊接技术的专利，共涉及111项手工代码。提取DII专利文本数据中以“MC”（手工代码）开头的字符行，统计各手工代码相互出现的频率，利用Visual C++编程实现手工代码数据与共现矩阵的自动转换。以此建立的111×111的手工代码共现次数矩阵，如表1所示。该矩阵为对称矩阵，共有12 321个单元组成。

表1DII手工代码共现次数矩阵

M23-D01B1M23-D01B3M23-GX24-B02AX24-B06X25-A03E1M23-D01A1X24-B01……M23-D01B15053622144……M23-D01B35134910144……M23-G34834110……X24-B02A6931510133……X24-B06221041055155……X25-A03E111111100……M23-D01A1441350157……X24-B01440350711……X24-B042651727046…………………………………………………………

依据上述矩阵，笔者利用知识图谱绘制工具VOSviewer绘制窄间隙焊接术的手工代码专利地图。图1绘制的是窄间隙焊接技术的聚类标签地图。VOSviewer中节点之间的线条表示二者是共现关系，节点与字体越大，表示与其他节点的共现次数越多。可以看出X24-B06（气保焊），X24-B04（电极和附件），M23-D01B1（电弧焊接和切割，等离子弧装置――焊枪，喷嘴，夹持装置）等节点最突出，说明其共现频次最高，与其他类别的专利技术联系最为密切。同时将图不断放大，可看到各项技术之间连线关系及频次。

图2是窄间隙焊接技术的聚类密度地图。每个节点的坐标位置与标签图谱相同，根据节点的共现频次的密度大小，颜色由红向黄、绿、蓝逐渐变化[11]。红色表示密度越大，反之密度越小，颜色接近蓝色。图2清晰地反映了专利技术布局的全貌：窄间隙焊接专利的核心类别集中在X24-B06（气保焊），M23-D01C（电弧焊接类型），X24-B04（电极和附件），M23-D01A1（缝焊），M23-D01A3（埋弧焊），M23-D01B1，M23-D01C1（钨极惰性气体保护焊，TIG），X24-B02A（引燃电压；电弧的稳定和磁控），M23-H（配套设备）等接近红色，这些均是共现频次较高的关键技术。黄绿色表示核心技术与边缘技术的过渡专利类别，例如M23-F，M23-D01C2（熔化极惰性气体保护焊，MIG），M23-D01A（电弧焊接和切割，等离子弧焊），X24-B03（电极或工件的自动送进）等。散落在的边缘技术专利类别包括M27-A04（合金钢），M23-D05（激光束），X24-D03（油罐车），X24-B（电弧切割），K05-B07E（反应器附件――电缆，管材管件，连接器）等等。这些专利共现频次较小，与其他技术类别联系不紧密。

22专利申请的年度变化

通过分析全球窄间隙焊接技术每年的专利申请量，可以分析出该项技术的研发状况和发展趋势。全球有关窄间隙焊接技术的专利最早出现在1973年，是日本川崎重工实业有限公司申请的。专利名称：一种从另一侧填充的窄间隙自动焊接方法（专利号：JP73018703-B，德温特主入藏号：1973-34668U）。由图3可见，全球窄间隙焊接技术专图1DII窄间隙焊接技术专利手工代码聚类标签图

图2DII窄间隙焊接技术专利手工代码聚类密度图

利申请量自1978-1983年出现过快速增长的高峰，之后申请量进入下降趋势，申请数量相对稳定。从2008年开始，窄间隙焊接技术的专利申请总量增速较快，这可能与中国申请量快速增长，拉高总体申请量有关。由图4可见，国外有关窄间隙的专利申请量自2007-2013年出现了第二个研究峰段（2011年除外），申请量回升的现象也与近年来窄间隙焊接的学术研究升温相符[12]。

我国第一件窄间隙焊接技术的专利最早出现在1985年，是机械工业部哈尔滨焊接研究所林尚扬院士申请的。专利名称：双丝窄间隙埋弧焊方法（专利号CN85104150）。我国的窄间隙焊接技术专利自2005年后，出现显著增长的态势，申请量最高出现在2012年，高达36件，预计2013年还会有所增加。从总体来看我国的窄间隙焊接技术的专利趋势高峰与国外第二个趋势高峰（2007-2013年）基本

图3全球窄间隙焊接技术专利申请量

图4国内外窄间隙焊接技术专利申请量对比注：国内数据源于SIPO，检索时间2013年12月15日

对应，进入快速增长期。

23专利申请的地域分析

全球窄间隙焊接技术专利的申请主要分布在日本、中国、德国、美国、韩国和印度等国（详见图5）。其中日本窄间隙焊接专利的申请量最高，高达117件，占全球申请量的44%，日本是窄间隙焊接技术最先进，实力最雄厚的国家，其窄间隙焊接的板材厚度可达150mm和250mm。该国的窄间隙焊接技术应用已扩大到各个工业领域，如锅炉和压力容器、船舶和海洋构筑物、工业机械、压力钢管等。中国的窄间隙焊接技术的专利申请量达79件，居世界第二。德国、美国的专利申请量接近，分别是26件和22件，韩国和印度的申请量分别是12和8件。值得注意的是德国和美国的专利大多同时申请了WO、EP及其他国家的专利（同族专利），以获得多个国家的专利保护，但我国在同族专利申请方面有所欠缺，这可能与我国的专利权人构成类型有关。

图5全球窄间隙焊接技术专利的主要申请国分布

24主要申请国的IPC分布

对比主要申请国的IPC分布，可以分析出国家的技术领域分布及产业战略布局情况。表2列出的是日本、中国、德国、美国四国窄间隙焊接专利申请量位居前三位的IPC排名。可见日本的主要研究方向集中在B23K-009/00（钎焊），B23K-009/12（点焊、缝焊或切割的电极或工件的自动进给或移动），B23K-009/16（气保焊）等方面。中国的专利集中分布在B23K-009/28（焊条或电极夹持装置），B23K-009/16（气保焊），B23K-009/173（熔化电极）等方面。德国关注的是窄间隙技术在缝焊，埋弧焊方面的研究。美国的研究热点集中在气保焊、钎焊等方面。通过进一步分析各国专利情况，可知欧美国家在埋弧焊（SAW），钨极惰性气体保护焊（TIG）应用较多，熔化极气保焊（GMAW）较少，而日本的钎焊、GMAW窄间隙应用非常广泛。我国研究较多的是粗丝大电流窄间隙埋弧焊和窄间隙热丝TIG焊，2008年后有关GMAW的专利申请量增加迅速。

表2专利申请国的IPC分布及专利数量

专利申请国IPC件数IPC件数IPC件数日本B23K-009/0026B23K-009/1226B23K-009/1620中国B23K-009/2821B23K-009/1620B23K-009/17314德国B23K-009/027B23K-009/187B23K-009/126美国B23K-009/168B23K-009/126B23K-009/005

25主要专利权人分析

通过统计专利权人在窄间隙焊接技术申请专利的数量，可得知该项技术主要集中在哪些企业部门，或哪些机构具有行业领先地位。表3列出了窄间隙焊接技术专利申请量最多的前10个高产机构，共申请专利82件，占全部265件专利的3094%。日本占据了8个席位，均是日本的重工业公司如神户钢铁公司、新日本钢铁公司、日本钢管公司、日立船舶工程有限公司等等。日本公司专利申请的时间多集中于80年代，方向集中于电弧焊接和切割，等离子弧焊中窄间隙技术的应用。例如神户钢铁公司的专利多围绕厚管窄间隙焊，厚钢板、铝合金的水平窄间隙电弧焊而展开。德国的西门子公司申请专利8件，排名第4，申请时间集中于1997年至今，研究方向以窄间隙气保焊及窄间隙焊接的具体装置＼设备为主。从全球专利权人的机构类型来看，窄间隙焊接技术的专利权人以企业为主，企业是窄间隙技术研发的主力军，技术应用成熟。

表3专利申请量居前十位的专利权人概况

〖〗专利权人名称（英文）专利权人名称（中文）件数比率（%）国家1KOBE STEEL LTD神户钢铁公司14528日本2NIPPON STEEL CORP新日本钢铁公司12453日本3NIPPON KOKAN KK日本钢管公司10378日本4SIEMENS AG西门子公司8302德国5ISHIKAWAJIMA HARIMA HEAVY IND石川岛播磨重工业7264日本6NKK CORP日本钢管公司7264日本7HITACHI SHIP & ENG CO LTD日立船舶工程有限公司6226日本8KAWASAKI HEAVY IND LTD川崎重工业股份有限公司6226日本9MITSUBISHI JUKOGYO KK三菱重工业株式会社6226日本10UNIV JIANGSU SCI&TECHNOLOGY江苏科技大学6226中国

我国的专利权人类型与国外不同，是以高校及科研院所为主。其中江苏科技大学有关窄间隙焊接专利的申请量在DII中排名第十，全国申请量居首位。我校专利的主要发明人是王加友教授及其课题组成员，方向集中在摇动电弧GMAW焊接方法、空心轴电机驱动的旋转电弧窄间隙焊接方法、装置及焊缝跟踪新方法方面。申请量居次的分别是哈尔滨工业大学和西北工业大学。哈尔滨工业大学专利集中在窄间隙MIG/MAG焊炬、GMAW方法、焊接装置等方面，西北工业大学专利集中在GMAW焊枪、熔化极氩弧焊枪、石油方钻杆窄间隙脉冲GMAW焊方法等方面。

通过检索表4中每一条专利的法律状态，可知高校的部分科研成果已转让给企业，例如江苏科技大学转让窄间隙焊接专利3项，哈尔滨工业大学1项。专利的转让率较低，说明我国还处在窄间隙技术的基础研发阶段，专利技术多限于高校，急需加强产学研相结合的循环模式，以推动技术成果的转换和企业的技术创新。表4国内专利申请人排名及概况

申请人专利

数量专利转让

数量江苏科技大学133哈尔滨工业大学61西北工业大学50中国石油天然气集团公司50中国石油集团工程技术研究院50兰州理工大学40上海交通大学40东方电气集团东方锅炉股份有限公司30苏州工业园区华焊科技有限公司30注：表中采用SIPO的数据，由于DII部分收录SIPO及收录的滞后性，所以表4与表3的江苏科技大学的专利申请量数据并不一致。

3结论

通过以上对窄间隙焊接技术领域的专利情报分析，可以得出以下结论：

（1）全球窄间隙焊接技术专利由技术萌芽期（1973-1977年）、快速增长期（1978-1983年），后进入技术稳定期（1984-2006年）。2007-2013年出现了第二个研究峰段，专利申请量较技术稳定期所增加，这也与近年国内外窄间隙焊接技术学术研究升温的现象相符。说明经过实践检验，更加适合的窄间隙焊接方法被挑选出来，其研究也由提出新的窄间隙方法过渡到针对具体产品具体结构的窄间隙焊解决方案。

（2）窄间隙焊可用于多种焊接方法，是一项综合技术。专利的核心类别集中在电弧焊、缝焊、埋弧焊、TIG焊的应用上，专利的过渡类别集中在MIG焊、等离子弧焊等方面。专利的撰写集中于窄间隙焊接技术的两个重要问题，即焊缝跟踪和保证侧壁熔透，同时在保证焊接质量的基础上进一步提高效率。

（3）日本是窄间隙焊接技术应用最成熟的国家，其窄间隙焊接专利申请量高达117件，占全球申请量的44%。全球窄间隙焊接技术专利申请量最多的前十位专利权人，日本占据8席，且均是重工业企业。日本的窄间隙GMAW、钎焊技术应用非常广泛。

（4）我国窄间隙焊接技术自2005年以后发展迅速，研究方向由窄间隙埋弧焊的开发拓展到窄间隙TIG、GMAW等焊接方法。江苏科技大学的窄间隙焊接技术专利申请量居全国首位，DII排名第十。最适于实际生产的窄间隙GMAW技术应作为我国今后发展的方向。我国的窄间隙焊接技术也应在借鉴国外偏重于机械式的基础上，利用的计算机控制技术向机械和控制相结合的方式发展。

参考文献

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[10]陈雅芝.信息检索[M]北京：清华大学出版社，2006：290-293.

第4篇：手工焊接技术范文

【关键词】国际 石油化工 焊接施工技术 发展趋势

为了满足和适应现代工业生产的实际需要，现代焊接施工技术得到了长足的进步和发展，它是以现代工业作为载体的重要技术。就西方发达国家而言，重工业已经发展到了一定高度，而石油化工焊接施工技术的核心材料为钢材，目前，钢材的基本性能已经得到了大幅度改善，焊接材料的质量也已经得到了提升。近年来，全球的产业结构得到了深刻变革，焊接技术已经不仅仅局限于焊钢，非铁金属以及非金属的焊接已经逐渐走进了人们的视野，作为一项新兴产业，它具有非常广阔的发展空间。

1 国内外焊接技术的发展现状

现如今，我国的焊接理论研究已经上升到了一定的高度，有相当一部分焊接技术已经与世界接轨。同时，我们也深刻地认识到：国内的焊接技术总体水平以及在各个产业的应用远远落后于国际上一些发达国家。首先，我国的焊接结构应用比例远远不足，作为衡量一个国家焊接结构应用广泛与否的重要标准之一，我国的焊接结构产量与西方发达国家存在着巨大差距，据不完全统计，我国的焊接结构用钢量仅仅占到钢材产量的四分之一，远远低于发达国家的平均水平。其次，我国的焊接技术自动化水平相对较低，距离全面实现焊接技术的自动化还有很长的一段路要走。而且，常规意义上的焊接工艺水平相对滞后，虽然一些企业引进了一些国外的先进器材，但这远远不能够满足工业生产的实际需要。其次，国内的焊接材料质量非常不稳定，品种相对单一，这些都是制约我国焊接技术发展的重要因素。由此可见，我国的焊接工业在今后相当长的一段时间里，仍需要将钢材视为焊接对象的主体，主要产品仍旧需要与传统产业的结构相适应。

2 石油化工焊接施工技术

就国内的石油化工焊接施工技术而言，该技术的发展水平与总体焊接水平十分相符，手工电弧焊仍旧是石油化工行业中应用最为广泛的一种技术，而新产生的TIG焊目前也得到了大力推广和广泛应用。由于石油化工产业的焊接施工技术具有其自身的特点，激光焊接、等离子焊接技术并没有得到应用。对石油化工焊接技术有所了解的人都知道，化工容器、化工装置以及管线现场拼装焊接是石油化工焊接工程的主要特点，石油化工焊接工程所采用的材料具有较大的变化范围，焊接位置的随机性非常强，这些特点决定了手工电弧焊在石油化工领域仍旧具有相当大的应用空间。就目前的形势而言，在国际以及国内的石油化工施工领域，手工电弧焊占到的比例均达到了一半以上。据不完全统计，在西方一些工业相对发达的国家和地区，焊条的产量呈现出了逐年下降的趋势，这与手工电弧焊的应用息息相关，反观我国，焊条的产量仍旧居高不下，焊条渣系采用的仍旧是上世纪中叶从前苏联引进的，品种非常单一。而工业发达国家所采用焊条的牌号以及系列则呈现出了多元化态势，这些焊条的性能多样，用户完全可以根据自身的需求，在各类产品中选择符合要求的焊条。当然，由于焊条的牌号不同，各自的价格也不尽相同。由此可见，国际焊接技术较从前得到了很大程度地进步，其正朝着高效率、高质量的发展方向高速前进。我国在此领域也不甘落后，相继开发了铁粉焊条、重力焊条等一些列特种焊条，并相继在石油化工焊接施工中得到了推广和应用。在最近几年，重力焊条普遍得到了人们的重视，该种类型焊条的药皮中被放入了铁粉，这大大提升了熔敷效率，如果与一些机械化焊接设备进行协调配合，将大大超出手工电弧焊的工效。目前，重力焊条已经在石油化工焊接施工中得到了大力推广，其具有广阔的可利用空间。而铁粉焊条的优势在于其耗电量少、熔敷效率高，这些优势对改善焊条的工艺性能十分有帮助。基于此，西方国家把对铁粉焊条的研发和应用作为重点项目工程。而E5028和E5018铁粉焊条的应用，预示着焊条产量将能够充分满足当今工业的生产需求，而在石油化工施工中，铁粉焊条同样发挥了不可取代的作用。通过以上的阐述，我们不难看出，高效焊条的应用，改变了当今世界工业产业的格局，更使得石油化工焊接施工技术朝着高效的方向发展。

目前，我国的弧焊发电机在直流弧焊机中占有相当大的比重，而此类焊机由于具有噪音大、高耗电量的劣势，已经基本被西方国家所淘汰，在上个世纪的美国，动焊机就已经被应用到了各类工业产业当中。此外，国内焊机的技术指标相对较低，其水平只相当于国外上世纪80年代的水平，这严重制约了我国焊机的发展。现如今，由于电子逆变技术的发展，先进的电子器件被不断地研发出来，自从人类步入了21世纪，国际的电焊机已经朝着全电子化控制的方向发展，弧变电源中越来越多地运用到了逆变技术，就现在的形势而言，不论哪一种焊接设备都与电子控制技术息息相关。电子弧焊机具有动态反应时间及时、焊接稳定、控制性能好、节能环保等诸多优势，而其重量仅仅是传统焊机的10%-20%。这些优势都奠定了电子弧焊机在电焊机领域中的牢固地位。此外，在西方发达国家，人们正试图开发管式逆变焊机，从而取代常用焊机，以弧焊变压器为核心的交流焊机，也已经被众多新型焊机所取代，而在国内，弧焊发电机仍旧占据着主置，但整体来说，我国弧焊机的整体发展趋势是良好的。

埋弧自动焊，成本低、效率高以及质量稳定是此类焊接技术的最主要特点，时至今日，埋弧自动焊仍旧占有非常重要的位置。特别是在石油化工施工领域里，利用埋弧自动焊可以制造一些化工装置或化工压力容器，在最近一段时间，埋弧自动焊已经朝着高效、节能的方向发展。而带极埋弧焊的效率尤为突出，效率要比其他焊接技术高出三到四倍，西方一些国家在此基础上，研制出了双带极埋弧焊技术，其熔敷效率可以达到每小时60千克，这是任何焊接技术都不能比拟的。

3 总结

当今社会，信息技术高度发达，工业领域的技术革命引领着工业产业的发展方向，我国也已经涉足于高技术领域，就石油化工焊接施工技术而言，其在工业产业发挥巨大作用的同时，更显现出其高技术特征。石油化工在我国属于传统产业，而提升焊接施工技术水平，可以有效保障石油化工产业的正常生产维护以及基本建设。对此，我国必须紧跟时代步伐，不断开发出新的焊接施工技术，与石化产业的发展状况相适应，满足社会的需要。

参考文献

[1] 武云飞.国内外焊接技术基本情况及分析.焊接，2007（4）

第5篇：手工焊接技术范文

【关键词】工程机械机械焊接自动化技术

随着现代化科学技术的快速发展，先进的科技手段和现代化设备对人们在生产生活各个方面的影响巨大，人们也开始逐渐认识到生产设备提升对于提高生产效率、改善产品质量和在降低成本等方面的优势。以机械焊接技术为核心的机械加工产业，一直在致力于对机械焊接工艺的研究和焊接设备的改进和创新来提高机械的生产效率。先进的机械焊接技术，不仅能够增强机械产品的质量还能够降低生产成本，在一定程度上改善生产环境。我国的机械焊接行业由于劳动力充足等原因，自动化焊接技术发展应用较为缓慢，与世界先进水平还有一定的差距，随着我国对机械设备需求的增多，我国现有的自动化机械焊接技术还需要进一步的发展和提升。

1工程机械自动化焊接技术的原理

传统的焊接技术主要是将电弧引燃，保持一定的电弧长度，手动的进行多方位移动，将焊接中所需要的加工位置全部完成后再将引燃的电弧熄灭。而现代的自动化焊接技术主要是指机械装置在不加外力干涉的情况下，按照设定的程序，将焊接过程自动机械系统化，让整个加工的过程清晰，固定与焊接装置的整个过程分别由工作夹紧机构、焊枪夹紧机构、脱材料机构和焊枪气动调节机构等来完成。在工程机械加工焊接过程中应用自动化技术，能够帮助实现有效的自动化生产过程，对于提升机械焊接行业的自动化水平具有重要意义。

2我国工程机械焊接自动化技术的发展现状及存在的问题

随着我国机械焊接自动化研究的深入以及数字化技术的成熟，数字化技术与机械焊接技术融合产生了数字焊接机、数字化控制技术已经进入了市场，我国的诸多大型基础建设项目如航天航空项目、西气东输项目、南水北调工程等应用了这些技术，先进的自动化焊接技术的出现和应用，极大的促进了焊接行业的发展和产品质量的提高。我国的焊接行业目前主要将焊接自动化、智能化、高效化这几个方向作为整个行业的发展战略目标，现在已经有一些自动化机械焊接设备以及智能化焊接机器人等，但是自动化、智能化、网络化的水平仍然较低。在我国经济快速发展的大背景下，我国已经成为了世界上最大的机械焊接设备进出口国家之一，国内的机械设备生产量大于市场实际需求量，机械生产制造企业的增多使得市场竞争十分激烈，在这一形势下，机械生产制造企业需要通过提升自身加工工艺水平来打造核心竞争力。

3工程机械焊接自动化技术的发展趋势

我国的工程机械焊接行业在国家大建设大发展的背景下得到了快速的发展，但是我国的工程机械焊接技术的整体水平与国外先进水平尚有一定的差距，目前我国工程机械焊接领域主要向以下方向发展:

3．1数字化集成化焊接控制

随着数字化控制技术应用于焊接技术和设备，机械焊接的控制准确度和焊接产品的稳定性得到了很大提高，焊接控制系统的集成化使得焊接技术与信息技术进行很好融合，将生产过程中的信息进行汇总，有助于操作人员进行控制和判断，提高了机械焊接生产的效率。

3．2机械焊接过程的智能化控制

机械焊接自动化中核心问题是焊接过程的智能化控制，随着传感技术、计算机技术及智能控制技术的发展，这些技术开始逐渐应用于自动化焊接，这使得焊接过程实现智能化操控，可以应用与不同的复杂环境和生产要求。我国现有的智能化焊接设备和技术还不完善，不能实现输入焊接工艺要求就能自行进行焊接生产等功能，焊接专家系统也不够完善，我们需要加强过程的智能化控制研究，如专家系统的完善、神经网络控制等。

3．3网络化系统集成

为减少对于焊接工作人员的健康损害，利用计算机网络技术可以代替传统的工人手工操作，变成工人利用计算机及远程通讯技术来控制焊接机进行生产，还可以实现自我诊断以及检查功能。开放式的焊接系统，操作者可以通过数据库中现有的焊接工艺数据生成焊接工艺参数。

3．4机械焊接自动化技术的柔性化

在目前的发展方向中，我们可以通过光、机、电技术与焊接技术的结合来实现焊接过程的精准化和柔性化，使用微电子技术来对机械焊接工艺和设备进行改造和省级，是提高焊接自动化水平的重要途径。

3．5焊接自动化和焊接机器人

焊接机器人和自动化焊接专机的使用可以替代焊接工作人员进行难度较大、危害较大的机械生产，可以改善操作人员劳动强度和劳动条件，也可以提高机械焊接的稳定性和质量。人们对自身健康的重视也使得机械焊接生产时恶劣的环境对工人的损害不被接收，且社会整体用人成本的上升使得使用焊接机器人和焊接专机更能提高生产力，也能为机械生产企业带来更大的利益。

4结语

工程机械焊接技术作为工程机械加工生产中核心技术，对于提高机械焊接效率、提高生产工艺、提高产品质量和使用性能、降低生产成本和产能都具有重要的意义，对于整个机械加工行业的发展、国家工业化程度的推进、综合国力的提高都具有更为深刻的意义。因此我们需要加大对于机械焊接自动化工艺的研究，多学习国外先进技术并与我国进行对比，对现有生产方式和技术进行多分析总结，来不断对焊接自动化技术进行改进和完善，在技术提升中注重以人为本的思想，在提高生产效率的前提下，也要使得技术的使用更有利于工作人员的健康和操作使用的便利性，以促进工程机械焊接行业的进一步发展。

参考文献:

［1］李京．焊接自动化技术研究［J］．学术交流，2013．

［2］仝钟．浅谈自动焊接在机械焊接中的应用［J］，综合研究，2012．

第6篇：手工焊接技术范文

【关键词】中国，焊接，制造，技术

焊接是现代制造业中最为重要的材料成形和加工技术之一，焊接制造技术的发展对我国成为制造强国有着极为重要的意义。对近年我国焊接制造技术中几个主要领域的最新进展进行总结和分析，提出未来焊接制造领域的发展策略建议。由于钢材仍将是未来较长时间占主导地位的基础结构材料，应加强新一代钢材焊接冶金理论的研究及高品质焊接材料的发展；我国是世界最大的电子产品制造国，加强无铅连接材料及无铅封装技术的研究是发展无铅电子技术的唯一途径；以激光束、电子束为代表的高能束流焊接技术可大幅提高焊接生产效率，我国应加强其在装备制造业中的研究和应用；对焊接热过程的数值模拟，可为深入理解焊接过程中的复杂物理现象提供重要的理论依据和基础数据，近年来我国在焊接热过程、残余应力与变形以及焊接冶金等方面的数值模拟研究方面也取得了显著进步，应加强应用技术的研究；自动化焊接和智能化焊接是实现高效焊接制造的重要手段，应加强其集成应用技术的研究；我国应加强焊接结构完整性评价技术的研究和应用，这是确保焊接结构可靠服役的重要前提。

焊接是一门重要的基础工艺，它的发展依托于现代科学技术的发展。焊接技术诞生至今仅有百余年的历史，但是它的发展却是十分迅速的。20世以来，尤其是近二三十年随着科学技术的空前发展，各种新的焊接技术层出不穷，等离子物理、电子束、红外线、真空、超声、声学、微电子等现代科学技术的新成就都在焊接上获得广泛应用。新技术的应用奠定了焊接技术发展的基础，增强了焊接技术的能力，扩大了焊接技术应用的范围。目前，已经形成了几十种各具特色的焊接方法。焊接技术已经在能源、交通、化工、机械、特种设备、电子、航空航天、石油等诸多领域得到广泛的应用。可以说，现代科学技术的新成就日益渗透到焊接领域，促进了现代焊接技术的快速发展。

从早期的气焊、电弧焊发展至今天的近百种焊接方法，焊接技术依托于能源科学的进步而不断前进，当今焊接中已采用了力、热、电、磁、光、声等一切可以利用的能源手段。这些不同形式的能源以不同的方式作用于不同的材料上，通过一系列热力学、冶金学和力学相互作用过程制造出各种工程结构和零件。人们对这个过程进行不懈探究，衍生出独具特色的焊接冶金学、焊接物理和焊接力学等学科，并由此指导焊接材料、焊接制造工艺和焊接结构工程不断向前发展。

电弧熔化焊仍是目前焊接生产中的基础技术，保持高效、优质、低成本的焊接过程是人们一直所关注的方向。以激光束、电子束、等离子束为代表的高能束流焊接技术可大幅度提高生产效率，在进行厚板焊接时甚至可以不开坡口直接对接焊，因此近年来得到了较多的重视和发展，尤其是采用激光复合电弧的焊接技术受到了极大的关注。自动化焊接和智能化焊接是提高焊接生产效率和焊接质量的重要手段。目前在核电工程、重容重机、航空航天等行业中，自动化技术的应用主要是通过不同类型的成套焊接专机，而焊接机器人则在汽车整车及零部件、工程机械、铁路、船舶、航天、一般制造业等行业的焊接生产中有明显的增长。这二者都依赖于成熟的焊接自动化控制技术。综合利用机械、电弧、光等物理信息对焊接过程进行控制和检测，是实现自动化焊接的基础，同时又可以保证焊接过程向智能化发展。在智能化焊接过程时，机器可在敏锐捕捉焊接特征信号和信息的基础上，直接模拟焊工进行操作。

对焊接热过程的数值模拟与仿真，可以为深入理解焊接过程中的复杂物理现象进而实现焊接过程自动化提供重要而实用的理论依据和基础数据。随着现代计算机硬件和软件的高度发展，现在已经能够通过数值模拟和仿真的方法对焊接热过程、焊接冶金过程及焊接结构的应力变形等物理化学现象进行求解和分析，预测焊缝组织、性能及焊接结构的应力与变形，并指导焊接生产。近年来在焊接热过程、残余应力与变形以及焊接冶金等方面的数值模拟研究方面也取得了长足的进步。

我国焊接材料发展的主要瓶颈，是气保护实芯焊丝及埋弧焊实芯焊丝的品种和品质满足不了市场的需求，包括各种不同强度级别的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、低温钢焊丝、耐大气腐蚀钢焊丝、不锈钢焊丝等。此外，我国还急需研制和生产自保护和堆焊用药芯焊丝。至于目前国内外厂家推出的无镀铜焊丝，应该称为特种涂层焊丝，由于各厂家涂层成分不同和表面处理方式的差异，焊丝的性能也有不同。性能优良的涂层和表面处理工艺，不但起防锈和的作用，焊接时不产生铜烟尘，而且可提升焊丝的电弧稳定性和减少焊接飞溅。目前，国内外厂家对这种焊丝涂层和表面处理工艺仍在不断改进中，期望这种焊丝与精确控制电弧过渡的数字化逆变焊机相配合，可以实现高效率、低飞溅的大电流CO2焊接，达到相当于药芯焊丝焊接的工艺效果，是今后的发展方向。

第7篇：手工焊接技术范文

【关键词】 窄间隙气电保护焊 环缝埋弧焊接

1 概述

1.1 以往高炉工程中，炉壳立缝采用电渣焊，电渣焊操作过程比较繁琐。体现在焊前需要事先加工好结晶器，根据炉壳各带板厚准备相应的引弧板和卡具，并且每道焊缝必须选用与焊缝长短相对应的管焊条，焊接前需要将焊缝用泥完全封闭，且焊接时焊接速度较慢，所以焊接效率受多种条件的制约。

炉壳环缝焊接采用手工焊，环缝焊接操作时较其它手工焊接方法难，效率低，容易出现缺陷，且需要多人进行焊接，为保证焊接质量，必须由技术水平高的工人进行操作。

炉壳立缝采用电渣焊，环缝采用手工焊，劳动强度高，效率低，且容易出现缺陷。

1.2 为了改善焊工作业环境，降低劳动强度，提高焊接生产率，并能获得良好的焊接成形。经过不断探索，我们总结如下：冶金高炉及热风炉这种大型钢结构的炉体（罐体）都是用厚板制成的，其接头形式大多为直线形长焊缝，焊接施工工程量大，特别适合于自动化焊接。如果应用气电立焊自动焊接操作机及环缝埋弧自动焊接操作机进行操作，可大大提高焊接的速度，获得优良的焊缝质量，且成本越来越低，应用所产生的综合效益明显。

2 窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术方案

2.1 我公司首次使用窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术是在宁波建龙2560m3高炉及配套热风炉工程中。此工程包括高炉一座，共分21带，直径最大14.2米，最小2.8米，钢材材质为Q345B，板厚40mm～80mm不等，建筑标高53.2米；热风炉三座，每座26带，直径10米，板厚22mm～80mm不等，建筑标高49.7米。重力除尘器一座，筒体直径13.04米，高12.7米，共计2500吨。

2.2 主要内容及特点

2.2.1 气电立焊是一种高效率、高质量的焊接方法。它采用药芯焊丝，外加CO2气体保护，即气渣联合保护方式，用于焊接垂直和接近于垂直位置的焊接接头。其成形采取强制成形方式。在焊缝正面用水冷滑块，焊缝背面用挡块，利用焊接小车携带焊枪、滑块在刚性轨道上运行，小车随焊缝熔池的上升而同步上升，焊缝在水冷滑块作用下强制一次成形。可获得美观的焊缝成形和优质的焊缝质量。可焊板厚范围：单面焊8～35mm，双面焊26～55mm，可焊板宽1200～3300mm。

2.2.2 环缝埋弧焊是利用特殊的焊接工艺装置采用普通埋弧自动焊机进行环缝焊接的一种特殊形式，一般用于焊接横向水平直焊缝和横向水平环焊缝。该方法利用较小的焊接电流、电弧电压和较高焊接速度，获得在横向上的焊接成形。埋弧焊焊接电弧在焊剂覆盖下燃烧，电弧光不外露，焊接过程自动进行，焊接环境良好。它采用多层多道焊接工艺，焊接熔敷率是手工电弧焊的5～6倍，焊接成本为手工电弧焊的60%以下。可焊板宽1400～2600mm，可焊罐体直径大于5m。

2.3技术方案

2.3.1气电立焊所焊焊缝位置垂直或接近于垂直方向，电弧轴线方向和焊缝熔深方向成直角。

中薄板采用V型坡口：最大可焊厚度35mm，坡口在外，在外面焊接。不管钢板厚度多大，坡口正面都为：17+1mm，背面都为：5+1mm，如图1（1）；中厚板采用X型坡口：最大可焊厚度55mm。不管钢板厚度多大，外面坡口都为：17+1mm，间隙为：6+1mm，如图1（2）。大于55mm板，外面放铜排，先在内面用手工电弧焊打底至55mm坡口，再自动焊接。

2.3.2.环缝埋弧焊采用多道多层焊接工艺，打底焊道是最关键的一条焊缝，打底焊道易出现焊穿、夹渣、未熔合、气孔等缺陷，打底焊道的好坏直接影响下一焊道的焊接质量和操作施焊的难易程度。由于坡口宽度，间隙不完全一致，所以要根据每一段坡口的条件，改变焊接速度，保证打底焊道的焊肉均匀一致、上下熔合良好。打底焊道修补好后再焊接下一道焊缝，焊好打底焊道，是保证焊接质量的前提。焊接下一道焊缝前，应对前一道焊缝进行修整。根据情况可以开不等边K形坡口，焊接时，先焊外壁，后焊内壁。焊枪角度在25°～30°为宜。坡口形式、压道方式如图2（1）、图2（2）。

2.3.3.焊接规范参数均根据焊接工艺评定试验确定。

2.3.3.1环缝埋弧焊焊接工艺参数

焊接电流300－350A

电弧电压24－38V

焊接速度0－2000mm/min

快行速度2000 mm/min

2.3.3.2气电立焊焊接工艺参数

焊接电流300－400A

电弧电压24－38V

焊接速度0－1000mm/min

2.3.4.最低预热温度（如表1）

2.3.5.预热的加热区域应在焊接坡口两侧宽度应为施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，预热温度应在施焊处反面测量。

2.3.6.消氢处理的加热温度为200－250℃，保温时间应依据板厚按25mm不小于0.5小时，且总保温时间不小于1小时确定。达到保温时间后缓冷至常温。

2.4. 实施效果

气电立焊与电渣焊相比，焊接热影响区小，焊接应力小，能够提高焊接部件的内在质量。环缝埋弧自动焊与手工焊相比，能够利用较小的焊接电流、电弧电压和高的焊接速度，获得焊缝成形。其劳动强度小，焊接自动化程度高，焊接环境好。

窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用，减少了人力投入，减少了人为因素对质量的影响，能提高生产率，获得优美的焊缝成形和优质的焊接质量。

气电立焊可广泛用于罐体、高炉、船体、管道等钢结构立缝的自动化焊接，环缝自动焊用于焊接横向水平直焊缝和横向水平环焊缝，其操作简单、方便，且自动化程度高，质量好，速度快，能提高效率，降低工程成本，效果很好，目前已在我公司内广泛应用。如果这两项技术在更大范围内推广，将能获得更好的综合社会效益。

2.5坡口与板厚的关系

在同行业中率先使用窄间隙气电保护焊及环缝焊接技术，并在实施过程中，经过做焊接工艺评定试验，反复试焊，确定了关键技术，确定了坡口与板厚的关系。

2.5.1窄间隙气电立焊坡口尺寸不随钢板厚度而改变，钢板厚度不同，坡口角度相同。

2.5.2环缝埋弧焊开不等边K形坡口，焊接时，先焊外壁，后焊内壁。改变了以往埋弧焊仅限于平焊位置的传统方法。

2.5.3与现场实际相结合，通过试验，确定了合理的焊接工艺参数。

2.5.4根据焊接工艺要求，确定现场条件。

2.6 容易出现的问题及改进措施

气电立焊在所有电弧焊方法中其焊接生产率为最高，它的焊接生产率是手弧焊的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小时。

环缝埋弧自动焊焊接熔敷率是手工电弧焊的5～6倍。考虑坡口截面、熔敷速度、纯焊接时间等因素，焊接一座5万立方米的大型贮油罐其横焊的焊接成本为手工电弧焊的60%以下，焊接生产率高，大大减轻了工人的劳动强度，减少了原材料及能源的消耗，提高了焊接质量。

容易出现的问题：气电立焊及环缝埋弧自动焊在送丝速度一定的条件下，电流太大或电压太高，能量将增大，焊缝表面容易出现气孔、夹渣、咬边、接头不良等现象，而且探伤不合格，影响焊缝质量。

改进措施：进行焊接工艺评定试验，并在合格后，制定焊接工艺规范，确定焊接方案。在焊接时，把电流或电压控制在焊接工艺评定确定的参数范围内。

3 窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术取得的效益

3.1经济效益（如表2）

3.2社会效益

我公司自2003年推广窄间隙气电保护焊及环缝焊机的应用技术以来，主要应用于冶金高炉炉体及热风炉等大型钢结构主体结构的焊接。立缝气电立焊操作机同横缝埋弧自动焊操作机组合配套使用是实现贮油罐、高炉等大型钢结构自动化焊接的理想设备。

我公司把这两项先进的焊接技术积极投入到施工中，提高了我公司的焊接技术水平，树立了我公司形象及品牌，为我公司以后承建此类工程创造了良好的信誉。

该举措缩短了工程工期，并使业主投入周期明显缩短，见效快，给业主提前带来效益。这两项先进焊接技术的应用，提升了我公司的市场竞争力，为我公司在钢结构市场中占有不可动摇的地位打下了坚实的基础，并为我公司开拓非冶金市场创造了有利条件，其综合社会效益是无可估量的。如果此两项技术推广开来，应当说是该行业的一场革命，充分体现出现代化科学技术的生产力！

4 推广应用情况

2003年4月-2004年3月，在宁波建龙2560m3高炉工程中首次应用气电立焊及环缝埋弧自动焊技术，用于高炉及热风炉壳体的焊接。

2003年6月-2004年4月，推广用于莱钢大H型钢生产线2#1880m3高炉钢结构工程高炉及热风炉壳体的焊接

2004年3月-2004年6月，推广用于承德1260m3高炉工程高炉及热风炉壳体的焊接。

2004年6月-2004年8月，推广用于本钢3#2560m3高炉工程高炉及热风炉壳体的焊接。

2005年2月-2005年10月，推广用于莱钢银山前区1#、2#两座1000m3高炉工程高炉壳体的焊接；宣钢1880m3高炉热风炉工程热风炉壳体的焊接。

2006年2月-2006年10月，推广用于承德2500m3高炉工程。

目前正应用于我公司承建的所有高炉工程及热风炉工程的焊接。

5 结论

此两项新技术的应用，使我公司获得了良好的综合效益。不仅节约了成本，还大大提高了生产率，缩短了钢结构工期，为业主早创效益争取了宝贵的时间，大大提升了我公司的市场竞争力，非常值得推广。

参考文献

[1] 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001

[2] 建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002

[3] 高炉立缝自动焊接操作机说明书 沈阳大学焊接自动化研究所

[4] 横缝埋弧自动焊操作机说明书，沈阳大学焊接自动化研究所

第8篇：手工焊接技术范文

关键词：焊接技术 安全操作 注意事项

一、在焊接技术方面提高电焊工的操作技巧

焊接技术主要应用在机械工业的制造过程中，而如何能使产品制造过程达到既美观又质量过关是需要电焊工人具有过硬的专业素质和技术技巧的。而以其中应用最普遍的汽车制造过程中的液压油箱的电焊操作技巧为例，简单概述一下在焊接技术方面焊接工人应当注意的各方面。

在液压油箱的电焊过程中采用的是手工电焊弧技术。手工电焊弧技术的工作原理十分简单，其利用屯弧的燃烧释放大量的热量，使需要焊接的双方在高温的环境下熔化，从而产生一定的焊缝，随后再利用高温电弧进行手工焊接的过程。这种技术是利用工人手工操作的电弧焊方法，使用直流电和交流电且操作的设备较普遍，总的成本较低；同时在焊接操作的过程中，操作的灵活性较强，无论是在焊接的位置选择上还是厚度形状的差异上，以及不同的焊接钢材选用上都具有较强的适用性。同时操作的熟练度也是考验电焊工的操作技术的重要环节，能否选择高质量的焊条和避免油箱可能产生的缺陷直接影响了焊接的速度和质量。

（一）焊条的选择

焊机分为气保焊和手工电弧焊，后者顾名思义就是用人工完成焊接操作的，因此对焊条的选择上有更高的要求。焊条的外层有一层均匀的遇高温能够分解的药皮，里层的金属芯有严格的元素含量限制，不允许硫、磷等有害杂质的过多掺杂。为了有利于导电，在焊条前端设计了一个便于引弧的大约45度的倒角，同时在焊条的尾端还有一段裸焊芯。在实际的选择焊条的过程中，要严格遵守其分类和选择的规则，根据不同的产品和工业需要选择相应的材料及规格的焊条。

（二）避免油箱的缺陷

焊接的过程其实就是将材料有效地拼接在一起的过程，电焊工人所要做的就是保证其形状和稳定性。拿到材料首先要做的就是将材料定位，这就需要多焊几点将其固定，同时也要防止焊条在焊接过程中不稳定、不成型，把握好电弧的弧长和焊接速度，使各方面配合良好。

在焊接操作的过程中，会由于各种原因使油箱产生一些缺陷及问题。第一个要提到的就是焊接的产品尺寸不符合相关的要求。焊接技术的高低很大程度上体现了电焊工人的水平高低，进行焊接操作时能否把握好运条的稳定性和焊接速度的平稳性并掌握好焊接的角度和弧度是其中的关键。其次就是要避免在焊缝周围咬边的出现，这极大地影响了焊接产品的质量及美观，也很大地考验了电焊工人对电流、电弧的操作水平。第三，避免焊缝内夹渣的出现。焊接时能否选择优质的焊材并掌握熟练的焊接速度是其中的关键。掌握好焊接电流的稳定性还可以保证焊穿油箱，是融化的金属穿破油箱。第四，避免气孔的出现。同样是由于电焊工人没有掌握好焊接时合适的电流、电压、弧长和稳定的焊接速度，才产生了这一系列的问题。只有用磨光机把造成的这些气孔和夹渣磨平，之后再重新进行一次焊接操作才能保证油箱不漏。最后，还要将焊接好的油箱拿去试水以验证其是否合格。

二、从安全操作方面提高电焊工的操作技巧

相对于气保焊，手工电弧焊具有更广泛的应用性，其操作十分简单灵活，但是，在其操作现场存在大量的易燃物品，及其使用的工具包括电焊钳、电焊机等都具有一定的导电性，在焊接操作不当的情况下，电焊工具会产生大量的有毒尘土和有害气体，极有可能发生触电事故，并对人体产生一定的危害。因此，电焊操作过程中，要注重电焊工人安全操作方面的操作技巧，避免由于不正当操作而产生的触电、爆炸、中毒和灼伤等事故。

（一）要对电焊工人进行严格的安全知识培训。

让他们了解进行电焊操作时要知道的必要安全知识，对各项安全操作需要的技术要求、设备要求要严格把关。电焊工人要对基本的电焊、电学知识及相关的具体数据有严格的掌握，能够灵活运用，保证自身的安全操作和焊接的高效工作。

第9篇：手工焊接技术范文

关键词：机械焊接；焊接工艺；更新；发展趋势

引言：焊接技术在各工程中有着广泛的应用，在实际工作中也有着特殊的要求，其定义是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。

1、工程机械行业焊接技术的现状

我国机械焊接技术有着飞速的发展，但与发达国家相比，还存在着诸多不足之处，有待进一步提高。1999 年中国焊接活动周期间，中国焊接协会工程机械委员会邀请工程机械行业的生产厂代表召开了焊接技术座谈会。各位代表介绍了当前各厂的焊接工艺及工艺装备情况，工程机械结构件焊接工艺中，采用自动（半自动）CO2气体保护焊工艺约占70%（以重量计），采用弧焊机器人完成的焊接工作量不足50%，其余为手工电弧焊，各位代表普遍反映以下两方面问题：（1）现在的工艺水平不能适合弧焊机器人的要求。工程机械行业虽然机器人的水平较高、数量较多，但由于焊接前零件的质量较低，弧焊机器人不能满足生产要求，以至造成大量昂贵的设备处于半闲置的状态。（2）70 年代初，工程机械行业的个别工厂开始尝试半自动CO2焊接工艺。随着CO2焊机质量的不断提高，尤其是几家合资公司推出高品质的 CO2焊机后，带动了国内焊丝及焊机零件配件等质量的普遍提高，有力地推动了CO2焊接工艺的发展。

2、工程机械焊接技术的发展趋势

2.1大型结构件拼点精度提升

随着工程机械产品质量的不断提升，结构件的拼箱精度和焊接质量逐渐成为焊接工艺研究重点之一。传统结构件的拼点方法一般为人工划线，此种方式简单易行，但划线工作量大，生产效率低、受制于划线人员的技能、熟练程度不同，导致结构件拼点误差较大、产品一致性较差，不利于后续工序自动化焊接的实施。针对这一问题，工程机械各企业都设计开发了适应自身结构件特点的拼点工装，但一般来说设计较为简单、精度较低，通用性较差。随着机器人自动化焊接的逐渐普及，高精度拼点工装已成为一种产品，由专业公司设计制造，既保证组对精度，又尽量做到操作简便、通用性强。取代划线拼点作业模式，以高精度等距销孔定位，克服了传统移动后重复定位精度不高的难题，同时配合模块化专用支耳，通过快速锁紧销进行连接，可以实现对不同尺寸结构件的高效、快速换模，进而达到高通用性的特点。虽然拼箱精度高、一致性好，有利于后续的机器人自动化焊接，但是该工装造价昂贵、安装精度高，在使用过程中需要定期维护保养。

2.2 自动化焊接技术的发展

焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。伴随着科学技术的发展，焊接技术逐渐向自动化、智能化方向发展，自动焊接机器人应运而生，以机器人成套焊接工作站或焊接专机替代焊接工人进行自动化焊接作业，不但降低工人劳动强度、改善作业环境，同时可以获得稳定一致的焊缝质量。从长远来看，虽然机器人焊接一次性投入成本大，但一台焊接工作站的服役期至少为10年以上，相对不断增长的用工成本，采用机器人自动化焊接反而更加经济。焊接用机器人，严格来讲只是六轴集成的机械手，本身并不能独立工作，需搭配焊接系统、弧焊软件控制系统、工件装夹变位系统、高效除尘系统等设备才能组成焊接机器人工作站。对焊接变形要求高的结构件，需要在相应夹具上考虑增加反变形措施，大多采用在可能变形位置增加液压缸压紧进行预变形。对一些更大型的结构件焊接，则要求采用两套焊接机械手配合外部轴进行焊接，联动轴数量多达19轴以上在变位机方面，设置为双工位，一个工位用于机械手自动化焊接，另一个工位则针对机械手无法焊到的地方采用人工补焊。自动化焊接工作站的大量应用，对相应的操作人员也提出了更高的要求，需要操作人员不仅熟悉焊接知识，还需掌握机器人控制系统的编程语言、了解自动焊接过程中的电弧跟踪、焊前寻位原理。而目前，国内的大部分工程机械企业操作焊接机械手人员难以具备上述的技能素质，出现问题，仍然依赖设备供应商进厂解决。造价昂贵的焊接工作站，其强大的功能也仅仅开发不足60%。这也对一些专科、技校提出了新的要求，在技能人员培养方面，需要重视对机械手的控制系统、编程语言、弧焊软件系统以及其他的常见故障解决方法等方面进行培训。与机器人焊接工作站相比，焊接专机易操作、价格低、易保养、设备可靠性高，更受到焊接工艺人员的青睐。焊接专机多用于焊缝形式单一的长直焊缝，焊接过程中焊枪无需摆动。对于要求不高的焊缝结构，可以立足自制，将焊接系统与直线运动机构进行组合即可实现专机功能；对焊缝质量及工作环境要求高、焊接过程中需要旋转变位的工件，则可以借鉴机器人工作站的模式，搭配变位机、除尘系统、预热系统等。

2.3高强钢焊接工艺进展

在工程机械的产品设计过程中，承载吨位与自身重量是一对矛盾体，为了降低自重，设计人员更青睐于选择高强，甚至超高强钢板，在结构设计方面，则采用薄厚板对接的形式，上述两个方面均对焊接提出了新的挑战。钢铁冶金技术的不断进步使低合金高强钢实现了洁净化、细晶化和力学性能上的强韧化，这就要求在焊接过程中与之匹配的焊接材料也必须实现洁净化和强韧化，否则接头性能将不能与母材匹配，进而成为焊接接头的薄弱部位。强度≥800MPa的高强钢，要实现焊缝金属与母材的强韧性匹配较为困难，一般强度等匹配的情况下，焊接接头韧性储备往往不够，在进行高强钢焊接工艺评定试验时，接头的强度和伸长率都是合格的，主要是韧性不足引起脆断，高强钢激光焊接工艺有无可比拟的优势，该技术摒弃传统的依托焊接材料过渡合金元素这一复杂过程，采用连续或脉冲激光束作为热源直接熔化待焊母材，其冶金过程类似于电子束焊，能量转换机制通过“激光束小孔”结构来完成，熔融金属填充小孔形成焊缝，激光焊接具有焊接熔深大、热影响区小、焊接速度快等优点，但是激光焊接设备造价高，对工件拼点间隙要求严格。国外工程机械企业已开始进行这一技术的研究，并取得了阶段性的进展。降低自重的另一手段是将焊缝设计为薄厚板对接的形式，关键受力处采用厚板，而受力较小、仅是起到增强刚性的部位尽量使用薄板，对于1mm的低合金钢板厚度减少4mm，重量降低可达31kg。但这对焊接技术提出了更高的要求，在保证焊透的情况下，薄板一侧变形量要明显大于厚板，焊缝两侧板厚不同也不利于焊后调平，而对于这种焊接结构较为有效的解决方法是对待焊接头进行预反变形，该方法需要精确的掌握不同板厚的焊接变形量，如果反变形量预留得当，可以基本消除焊后变形。

3、结语

焊接技术是工程机械制造中的关键技术，自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。随着自动化焊接技术的发展和新焊接工艺的研究与应用，将进一步提高工程机械产业的制造水平。

参考文献：

[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009（05）.