淺談我國(guó)焊接行業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)

1、文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯.歡迎下載支持.淺談我國(guó)焊接行業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)摘要近些年來(lái)我國(guó)焊接技術(shù)的整體發(fā)展水平比較好，然而，我國(guó)焊接行業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家的 差距還很大，尤其在高新技術(shù)的應(yīng)用上差距更大，焊接技術(shù)應(yīng)用方面：焊接技術(shù)應(yīng)用不廣、 數(shù)量不多、焊接生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化水平低。逆變式焊機(jī)技術(shù)已成熟，正在全國(guó)推廣應(yīng)用、 波控、智能及自動(dòng)、半自動(dòng)焊接技術(shù)快速發(fā)展、成套、專(zhuān)用焊接設(shè)備整體制造能力與水平 較大提高，發(fā)展出現(xiàn)較好的勢(shì)頭、焊接材料生產(chǎn)水平迅速增長(zhǎng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化大，數(shù)控切割 機(jī)的制造已形成一定的規(guī)模，但配套的等離子切割電源還要大量進(jìn)口，焊接設(shè)備的自動(dòng)、半 自動(dòng)化程度不高專(zhuān)用

2、的數(shù)控切割設(shè)備品種不多。擴(kuò)大焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，大力推廣優(yōu)質(zhì)高效節(jié) 能的焊接技術(shù)、提高焊接機(jī)械化、自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)焊接工藝及裝備的現(xiàn)代化、提高焊接質(zhì) 量，降低成本。關(guān)鍵字焊接技術(shù)焊接材料焊接設(shè)備焊接質(zhì)量雙絲埋弧焊焊接是一種低成本、高科技連接材料的可靠工藝方法。到目前為止，還沒(méi)有另外一種工 藝比焊接更為廣泛地應(yīng)用于材料間的連接，并對(duì)所焊產(chǎn)品產(chǎn)生更大的附加值。在國(guó)內(nèi)，無(wú)論 是從目前焊接設(shè)備和材料產(chǎn)量構(gòu)成比的發(fā)展趨勢(shì)，還是從焊接設(shè)備和材料的制造技術(shù)和發(fā)展 方向上看，我國(guó)現(xiàn)化焊接技術(shù)已有很大發(fā)展，部分產(chǎn)品技術(shù)已達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)水平，特 別是逆變式焊機(jī)技術(shù)。因此無(wú)論現(xiàn)在和將來(lái)，焊接都是成功地將各種材料加工

3、成可投入市.場(chǎng) 產(chǎn)品的首選工藝。焊接技術(shù)已發(fā)展成為融材料學(xué)、力學(xué)、熱處理學(xué)、冶金學(xué)、自動(dòng)控制學(xué)、 電子學(xué)、檢驗(yàn)學(xué)等學(xué)科為一體的綜合性學(xué)科。焊接作為一種現(xiàn)代的先進(jìn)主導(dǎo)制造工藝技術(shù), 正逐步集成到產(chǎn)品的主壽命過(guò)程，即從設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、工藝制定、制造生產(chǎn)，到運(yùn)行服役、失效 分析、維護(hù)、再循環(huán)等產(chǎn)品的各個(gè)階段。焊接技術(shù)從單一的加工工藝發(fā)展成新興的綜合性工 程技術(shù)，已涉及到原材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接工藝方法、焊接設(shè)備及工藝裝備、焊接材料、焊 接預(yù)熱處理、切割下料、坡口加工、焊接工藝制定及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、焊接生產(chǎn)、焊接過(guò)程監(jiān)控和 管理、焊后處理和涂裝、檢驗(yàn)、焊接環(huán)境保護(hù)、焊接接頭運(yùn)行等眾多技術(shù)過(guò)程。焊接作為一 種廣泛的系

4、統(tǒng)工程，其應(yīng)用范圍不僅應(yīng)用于重型機(jī)械、電力設(shè)備、石油化工、交通運(yùn)輸、建 筑工程、航天航空等行業(yè)，還擴(kuò)大到電子器件、家用電器、醫(yī)療器械、通訊工程等領(lǐng)域。近些年來(lái)我國(guó)焊接技術(shù)的整體發(fā)展水平比較好，表現(xiàn)在：（一）逆變式焊機(jī)技術(shù)已成熟，正在全國(guó)推廣應(yīng)用逆變式焊機(jī)節(jié)能20%30%、省材80%90%,易實(shí)現(xiàn)多功能、自動(dòng)化和智能化等突出 的優(yōu)點(diǎn)，而且我國(guó)研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)已成熟，產(chǎn)量和品種發(fā)展很快，國(guó)家已經(jīng)把它列入高科技 產(chǎn)品目錄，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，連續(xù)兩年以43%45%的速度增長(zhǎng)，占各門(mén)類(lèi)焊機(jī)總數(shù)的7% 9%,即接近1/10。逆變式焊接技術(shù)與發(fā)展的大體水平，可歸納如下幾點(diǎn)：1、大功率逆變技術(shù)增大至1000A埋弧

5、以及630A的手工弧焊"IG,電弧氣刨以及25OA 級(jí)的空氣等離子切割等工藝已成熟應(yīng)用。2、逆變式CO2焊機(jī)技術(shù)推廣打開(kāi)了一個(gè)新局面：逆變式CO2/MAG/MIG直流、脈沖、 交流方波焊接設(shè)備，通過(guò)增大功率（最大630A）、波形控制、一元化調(diào)行，引弧收弧控制等 技術(shù)的引入，減少了飛濺，改善了成型，可以部分滿(mǎn)足高檔焊接結(jié)構(gòu)的需要。3、以DSP為代表的數(shù)字化控制技術(shù)：已有報(bào)道，少數(shù)廠家有展出和進(jìn)入市場(chǎng)。這標(biāo)志 著我國(guó)逆變式高性能焊機(jī)技術(shù)正逐步與國(guó)際水平接軌，但技術(shù)水平和性能有差距。（二）波控、智能及自動(dòng)、半自動(dòng)焊接技術(shù)快速發(fā)展自動(dòng)、半自動(dòng)氣體保護(hù)焊機(jī)、埋弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)等產(chǎn)品，是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)

6、、高效焊接工藝 的必備條件，20002002年CO2/MIG/MAG焊機(jī)產(chǎn)量，占總產(chǎn)量11%13%,比上年增長(zhǎng) 26%63%,埋弧焊產(chǎn)量增長(zhǎng)107%150%。2000年我國(guó)點(diǎn)弧焊機(jī)器人已達(dá)到980臺(tái)。通過(guò)模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳感器、數(shù)據(jù)庫(kù)（專(zhuān)家系統(tǒng)）、IC卡、數(shù)字化控制對(duì)焊接電流 進(jìn)行精細(xì)和智能調(diào)優(yōu)把焊接“粗活”做細(xì)、做精、做快等等，科研水平達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn) 水平，但在實(shí)際應(yīng)用上，與國(guó)外的差距較大。（三）成套、專(zhuān)用焊接設(shè)備整體制造能力與水平較大提高，發(fā)展出現(xiàn)較好的勢(shì)頭近年來(lái)，由于用戶(hù)更高的要求，我國(guó)成套、專(zhuān)用焊接設(shè)備不僅整體制造能力與水平較大 提高，還在基礎(chǔ)件、配套件的選用方面下了功夫，并有

7、許多新突破，通用產(chǎn)品部分已接近或 達(dá)到國(guó)外水的水平，但是特種焊接設(shè)備和重大裝備的生產(chǎn)水平不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)用戶(hù)的需求，進(jìn) 口額度有增無(wú)減，達(dá)近3億美元，與我國(guó)焊機(jī)年產(chǎn)總值相當(dāng)。（四）焊接材料生產(chǎn)水平迅速增長(zhǎng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化大我國(guó)焊絲產(chǎn)量從19952000年的63萬(wàn)噸增至109萬(wàn)噸，其中，實(shí)芯焊絲從6萬(wàn)噸增至 11萬(wàn)噸；埋弧焊絲從2.3萬(wàn)噸增至6萬(wàn)噸。可見(jiàn)，焊絲生產(chǎn)與焊條比有較大幅度的增長(zhǎng)，從 而推動(dòng)了半自動(dòng)、自動(dòng)焊方法的推廣。尤其是大型或特大焊接結(jié)構(gòu)廠，焊絲和自動(dòng)化使用已 達(dá)78%0 2000年我國(guó)焊絲用量為109萬(wàn)噸，完成的焊接結(jié)構(gòu)4590萬(wàn)噸，占鋼材產(chǎn)量的35%, 焊材產(chǎn)量與鋼材產(chǎn)量之比為0.83

8、%,大于世界發(fā)展中國(guó)家的比例（0.65%0.8%）。然而我國(guó)焊接行業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還很大，尤其在高新技術(shù)的應(yīng)用上差距更大，表現(xiàn) 在：1、焊接材料焊接材料生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)為：焊條產(chǎn)量逐年減少，氣體保護(hù)焊絲產(chǎn)量逐年增加。而我 國(guó)焊接材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，2000年焊條產(chǎn)量約占77 %,氣體保護(hù)焊絲約占10%。說(shuō)明我 國(guó)使用手工電弧焊的比重仍然很大。氣體保護(hù)實(shí)芯焊絲、埋弧焊絲品種較少，碳鋼、低合金鋼焊絲的數(shù)量和質(zhì)量基本能滿(mǎn)足 國(guó)內(nèi)應(yīng)用企業(yè)的要求，但中合金鋼、高合金鋼、銀基合金以及其他合金焊絲的品種很少。新型焊接材料開(kāi)發(fā)緩慢，壓力容器和電站鍋爐使用的新材料國(guó)內(nèi)沒(méi)有匹配的焊接材料， 只能通過(guò)從國(guó)外進(jìn)口。

9、2、焊接裝備焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理在電弧焊機(jī)中交流弧焊機(jī)所占比例仍較大，高耗能的旋轉(zhuǎn)式直流焊機(jī)仍占有一定的比 例，C02焊機(jī)所占比例還有待提高。（2）焊接設(shè)備的自動(dòng)、半自動(dòng)化程度不高以電弧焊機(jī)為例，自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)所占比例較小，19962000年統(tǒng)計(jì)結(jié)果，自動(dòng)、 半自動(dòng)焊機(jī)僅占電弧焊機(jī)的1025%。數(shù)控切割機(jī)的制造已形成一定的規(guī)模，但配套的等離子切割電源還要大量進(jìn)口，專(zhuān)用 的數(shù)控切割設(shè)備品種不多。焊接機(jī)器人制造能力、制造水平和推廣應(yīng)用有待進(jìn)一步提高。國(guó)內(nèi)投產(chǎn)使用的焊接機(jī)器人絕大部分從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)一些科研院所和制造廠家具有一 定的焊接機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造能力，但是沒(méi)有形成產(chǎn)品的商品化。與日本、美國(guó)、西

10、歐等工業(yè) 發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，焊接機(jī)器人的數(shù)量極少，據(jù)統(tǒng)計(jì)2000年全國(guó)焊接機(jī)器人的數(shù)量不到1000 臺(tái)，焊接機(jī)器人的正常運(yùn)行率不理想。6）焊接裝備水平相對(duì)落后計(jì)算機(jī)在焊接生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用，國(guó)外較普遍，可用于焊接過(guò)程規(guī)范參數(shù)的控制，還可 用于整條生產(chǎn)線(xiàn)、焊機(jī)的群控，還可根據(jù)材料厚度自動(dòng)選擇、預(yù)置焊接規(guī)范，對(duì)焊接過(guò)程實(shí) 現(xiàn)自適應(yīng)控制、最佳控制和智能控制。日本生產(chǎn)的微處理控制的焊機(jī)，具有電流、電壓、弧 坑處理、焊絲直徑選擇等90多種規(guī)范參數(shù)的存儲(chǔ)和再現(xiàn)功能，美、德、法等國(guó)家生產(chǎn)了許 多由計(jì)算機(jī)控制的焊機(jī)和生產(chǎn)線(xiàn)，并建立了焊接專(zhuān)家系統(tǒng)。我國(guó)計(jì)算機(jī)在焊接中的應(yīng)用工作 起步較晚，經(jīng)"九五"

11、;期間的研制，取得了很好的進(jìn)展，但很多沒(méi)有達(dá)到生產(chǎn)實(shí)用的水平，與 國(guó)外相比，相差甚遠(yuǎn)，這也是今后提高焊接技術(shù)水平、實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的課題之一。例如：雙絲埋弧焊具有高效、節(jié)能、價(jià)廉、可見(jiàn)性好、便于使用等優(yōu)點(diǎn)，所以80年代 中期，在國(guó)際上已成為主要焊接方法。而且在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的應(yīng)用比例越來(lái)越大，如日本 已達(dá)80%,歐美已達(dá)50%60%的比例，然而在我國(guó)因?yàn)殡p絲焊工藝較為復(fù)雜，所以國(guó)內(nèi) 許多廠家都從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)了設(shè)備，并用于生產(chǎn)。但是關(guān)于其理論研究尚處于空白。關(guān)于設(shè)備研 制，由于它不是一臺(tái)簡(jiǎn)單的焊機(jī)，往往是以焊接機(jī)器人為平臺(tái)的一整套系統(tǒng)，這種配套生產(chǎn) 方式，目前我國(guó)只有少數(shù)廠家有適應(yīng)能力。而且由于缺乏

12、必要的技術(shù)支持，至今國(guó)內(nèi)還沒(méi)有 廠家生產(chǎn)。這就需要國(guó)家給予必要的支持，加強(qiáng)研究力度。目前，北京工業(yè)大學(xué)焊接設(shè)備研 究與開(kāi)發(fā)中心正在這方而開(kāi)展研究工作。雙絲焊的特點(diǎn)如下：(1)焊接速度高。體現(xiàn)在焊接薄板時(shí)，可以提高焊接速度達(dá)到36m/min,比常規(guī)單純焊 法提高510倍。(2)對(duì)于厚板可以提高焊絲熔敷率，因?yàn)殡p絲焊大多采用2mm的細(xì)焊絲，由于使用較 大的焊接電流，提高了焊絲干伸長(zhǎng)部分的電阻熱，提高了焊接電流的利用率，也就是提高了 焊絲的熔化系數(shù)。(3焊接質(zhì)量好。焊接鋁合金時(shí)，可減少氣孔量。(4)焊縫成形美觀、平坦。(5)可用于低碳鋼、普低鋼、不銹鋼和鋁等金屬材料。目前雙絲焊主要有兩種方式：一種是

13、Twin arc法，另一種為T(mén)andem法，其工作原理如 圖所示：由圖可以看出Twin arc法中，兩根焊絲共用一個(gè)的導(dǎo)電嘴和共用一個(gè)氣體噴嘴,焊接設(shè)備的基本組成類(lèi)似，都是由兩個(gè)焊接電源、兩個(gè)送絲機(jī)和一個(gè)共用的送雙絲的電 纜。為了防止同相位的兩個(gè)電弧的相互干擾，常采用脈沖MIG/脈沖MAG焊法，并保持兩 個(gè)電弧輪流交替燃燒。這樣一來(lái)，就要求一個(gè)協(xié)同控制器保證兩個(gè)電源的輸出電流波形相位 相差180%為了保證送稅系統(tǒng)暢通，要求送絲機(jī)的性能良好和焊絲直徑均勻、盤(pán)繞更規(guī)整(最好采 用筒裝焊絲)。特種工程條件下的特種材料焊接應(yīng)用較少我國(guó)在特種工程條件下(高溫、低溫、石化、海洋、核能、航空航天、酸堿腐蝕等

14、)特 種工程材料的焊接領(lǐng)域，不論是工藝水平，還是實(shí)際應(yīng)用范圍均滿(mǎn)足不了目前工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展 的需要。在充分發(fā)揮焊接結(jié)構(gòu)使用性能、行約材料、降低成本的異種鋼材料焊接應(yīng)用和工藝 水平方面，近年來(lái)雖有很大進(jìn)展，但總體仍落后于美、日、德等國(guó)家。信息技術(shù)在焊接生產(chǎn)管理和技術(shù)管理的應(yīng)用上滯后在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，它在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用得越來(lái)越廣，發(fā)達(dá)國(guó)家在焊接行業(yè)也越 來(lái)越多地使用了信息技術(shù)來(lái)管理生產(chǎn)，而我國(guó)起步較晚，只有少數(shù)企業(yè)得以應(yīng)用。4、我國(guó)焊接行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)經(jīng)過(guò)“十五”，特別是加入“WTO”以后，我國(guó)各行業(yè)將有不同程度的發(fā)展，焊接行業(yè)也會(huì) 有更大的發(fā)展?？偟陌l(fā)展趨勢(shì)是：擴(kuò)大焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，大力推廣優(yōu)質(zhì)高

15、效節(jié)能的焊接技術(shù)擴(kuò)大焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是焊接技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，重點(diǎn)是在機(jī)床、冶金機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械等行 業(yè)。焊接材料正在向著適應(yīng)焊接生產(chǎn)向高效率、高質(zhì)量、低成本及自動(dòng)化方向發(fā)展。增加 焊絲特別是藥芯焊紋.產(chǎn)品比重，開(kāi)發(fā)氣體保護(hù)焊絲、埋弧焊絲、藥芯焊絲、焊劑的新品種。 焊接設(shè)備要提高高效節(jié)能、自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)產(chǎn)品的比例，研制、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)專(zhuān)用、特種、 成套和生產(chǎn)線(xiàn)焊接設(shè)備。焊接輔機(jī)具產(chǎn)品的制造要形成一批竹干企業(yè)，組織專(zhuān)業(yè)化定點(diǎn)生 產(chǎn)，開(kāi)發(fā)多種焊接輔助裝置，逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。熱切割設(shè)備要提高自動(dòng)及半自動(dòng) 切割機(jī)的品種和產(chǎn)品性能，從安全保護(hù)用品、專(zhuān)用器具及附件、到環(huán)保防護(hù)產(chǎn)品均成系列化 生產(chǎn)，而且有一整套

16、與生產(chǎn)和檢測(cè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。提高焊接機(jī)械化、自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)焊接工藝及裝備的現(xiàn)代化沒(méi)有焊接技術(shù)現(xiàn)代化，就沒(méi)有當(dāng)代工業(yè)的現(xiàn)代化。焊接工藝及裝備的現(xiàn)代化，是焊接技 術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是焊接產(chǎn)品高質(zhì)量的重要保證。高新技術(shù)帶動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展，焊接 技術(shù)的發(fā)展又推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。在高新技術(shù)高速發(fā)展的今天，我們要把現(xiàn)代高新技術(shù)引 入到焊接技術(shù)中來(lái)，加快實(shí)現(xiàn)焊接工藝及裝備的現(xiàn)代化。要建立各種鋼材、焊接材料、焊接 工藝數(shù)據(jù)庫(kù)和焊接專(zhuān)家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焊接生產(chǎn)的現(xiàn)代化管理和焊接過(guò)程的自適應(yīng)控制、智能控 制。使我國(guó)的焊接工藝和裝備水平、焊接生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化水平、焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率都得 到大幅度提高。提高焊接質(zhì)量，降低成

17、本提高焊接質(zhì)量，降低成本是我們焊接行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該重視的問(wèn)題。通過(guò)開(kāi)發(fā)和采用更 先進(jìn)、高質(zhì)量、高效率的焊接技術(shù)，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)代化管理，研制和使用先進(jìn)的快速檢 測(cè)技術(shù)確保焊接產(chǎn)品的整體質(zhì)量。在保證焊接質(zhì)量的前提下，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)代化管理降 低成本，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，保持持續(xù)發(fā)展。近20年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，為我國(guó)焊接產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。"九五"期間，我國(guó)GDP的年平均增長(zhǎng)率為8.3%,到2000年國(guó)內(nèi)鋼材的消耗量已經(jīng)達(dá) 到1.41億噸，繼續(xù)保持世界鋼鐵產(chǎn)銷(xiāo)量第一大國(guó)的地位。與此相應(yīng)我國(guó)焊材消耗量與鋼材 消耗量同步增長(zhǎng)，2000年達(dá)到120萬(wàn)噸。按&qu

18、ot;十五”期間預(yù)計(jì)的我國(guó)GDP增長(zhǎng)率7%計(jì)算， 到2005年底我國(guó)的鋼材消費(fèi)量將達(dá)到1.61.7億噸,到2010年可達(dá)到2億噸左右;同比計(jì) 算，到2010年我國(guó)的焊材消耗量將會(huì)達(dá)到160萬(wàn)噸。新世紀(jì)伊始，國(guó)家制定了西部大開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略，確定了西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)等 重點(diǎn)工程，這幾個(gè)工程規(guī)模之大，投資之多，受益之深都是建國(guó)以來(lái)前所未有的，這對(duì)整個(gè) 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必將帶來(lái)巨大的拉動(dòng)效應(yīng)，對(duì)焊接工業(yè)的發(fā)展也必然有促進(jìn)作用。當(dāng)今電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展將使焊接產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生脫胎換骨的革命。一大批落后的高耗能 手工焊機(jī)取代。高效化、自動(dòng)化、智能化以及高能焊接（激光焊、電子束焊接等）工藝和設(shè) 備將會(huì)廣泛的應(yīng)用。去年年底，我國(guó)加入WTO標(biāo)志著我國(guó)成功融入世界經(jīng)濟(jì)的大循環(huán)中，為我國(guó)焊接產(chǎn)業(yè) 的產(chǎn)品出口創(chuàng)造了良好的機(jī)遇。由于中國(guó)的