时间：2023-05-21 08:16:05
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随着科技的发展，现代化的焊接设备、工艺层出不穷，各种全自动、半自动、机器人焊接好像有取代手工电弧焊的趋势。其实不然，手工电弧焊以其独特的可操作性及工艺简单和焊缝质量好而在工农业生产当中应用越来越广泛，从而不可能被淘汰或被取代，正如机械手永远淘汰不了人手一样。如何提高在校中职学生的综合焊接水平是各中职学校焊接专业亟待解决的问题。
在实际教学过程中，我可采取以下方法提高中职学校焊接专业学生的焊接综合水平：一、焊接基本理论的学习；二、操作基本功的训练；三、安全意识的养成与培养。这几项不分彼此，没有孰轻孰重之分，要求都一样严格。理由是：不懂理论的电焊 操作水平永远也提不高；不懂安全操作的电焊工，操作水平再高，一旦出事，后果不堪设想。
实际教学中，我积累了一定的经验，取得了不错的成绩，下面予以总结，与大家共享。
一、焊接基本理论的学习
怎样才能让学生对枯燥的焊接理论感兴趣，同时又能让学生主动从书本上做笔记、主动摘抄自己所需要的焊接理论知识呢？在这个项目的提高上我的做法是：先实践，再理论。也就是在实训过程中提出问题，然后再让同学们从书上自己找到答案并做笔记，这种非被动学习比被动学习效果会好很多。指导教师在提出问题的时候一定要注意提出问题的质量，不要太难，也不要太偏，要能激起学生的学习欲望，要言简意赅。例如：在讲授焊接安全的实训课上，我们让指导教师准备一块猪皮，当指导教师焊完一段焊缝后停下，提出问题让大家想一下：“焊接过程中可能对人造成伤害的因素有哪些？”很多同学根据自己的观察会说出的有害因素有刺眼的弧光、烟尘、飞溅的铁水、触电等，很少有人注意到烫伤。接着指导教师点明这一点，提醒大家注意，焊缝经过几分钟后，看似与周围颜色一致，但焊渣与焊缝金属温度仍然比较高，千万不要赤手去抓，也不要让身体的任何部位碰触焊缝，否则容易造成烫伤。随后教师把事先准备好的猪皮放到刚焊完的焊缝上，那种滋滋的烧焦声伴着毛皮特有的烟雾和烧焦味，会让同学们留下深刻的印象，并在以后的焊接过程中加以注意。同时指导教师还要特别强调敲渣时一定要做好个人防护，防止炽热的焊渣溅入眼内，否则后果不堪设想。由此，老师提出问题：“手工电弧焊时还有哪些安全问题需要注意呢？”“对焊接过程中可能造成的伤害应如何防护呢？”大家下课后认真阅读教材多少页到多少页，教材上对安全操作规程有严格的规定，希望同学们认真阅读并做好读书笔记，下节课对有关问题进行提问。”此时学生学习理论的兴趣被大大调动起来了，主动性较强，效果就比较好。如果教师一开始就讲焊接安全操作规程以及焊接过程中的有害因素的理论课，其效果就很差。焊接指导教师通过恰当的举例，对焊接过程当中同学们感兴趣的问题进行提问，会激发同学们对焊接理论知识的学习热情。
二、焊接操作水平的提高
学习理论的目的是为实践操作服务的，我校焊接专业的学生普遍基本功较扎实，焊接质量较高。对于操作水平的提高我们的做法主要是抓焊接“五功”的训练：
1、气功：指焊接操作中调节气息、稳定呼吸、聚精会神操作的基本功。
2、蹲功：即焊工不依靠任何支点，两脚稍比肩宽，稍成外八字形，躯干蜷缩，重心下移的焊接姿势，将这种姿势长期保持并稳定的基本功。
3、腕动：指通过手腕根据焊件与焊条的位置及熔池的变化，能够灵活地调节焊条角度和运条（锯齿形、三角形、回摆、断弧、引弧、挑弧等）的基本功。
4、眼功：指在焊接过程中，焊工的双眼要时刻观察焊接熔池的变化，注意控制熔孔的尺寸，观察上一个焊点与前一个焊点重合面积的大小，焊缝成形质量及外部缺陷的查找，同时与鼻子配合完成对不同烧焦味的即时判断，消除安全隐患的基本功。
5、耳功：指在焊接过程中，通过对电弧燃烧的声音，及电弧击穿熔孔“噗、噗”的爆破声来判断焊接电流的大小以及背面成形情况大致判断的基本功。
三、焊接安全水平的提高
由于手工电弧焊在焊接过程中会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐射、噪声和射线，焊条、焊件及焊渣处于高温状态会产生大量的热等因素都可能威胁学生的安全与健康，有时甚至由于操作不当会造成严重的人身事故，给学生的身心、家庭及社会造成严重影响。因此对学生的安全教育决不能松懈，“安全”二字应该经常挂在教师的嘴上，时常回响在学生的耳畔，铭记在学生的心里。我们的做法是：
1、狠抓安全教育第一课。学生在拿焊钳（把）前的第一课必须让学生清楚地知道本工种存在的安全隐患，观看安全操作视频，讲解常见的安全事故，以引起学生的高度重视。对于中职学生特别应强调手工电弧焊敲渣时应采取的安全措施，坚决杜绝炽热的焊渣蹦入眼睛的恶性事故的发生。我们在这一点上可用如下安全措施教育学生：用猪皮在焊后几分钟的焊缝上做实验，起到的警示效果较好。以后每次上课前总结上节课学生存在的安全隐患，及时纠正不正确的操作。但第一节课也不能上得过于严肃，也要通过一些成功的实例激发学生学习的积极性。
右旋糖酐（dextran）又名葡聚糖， 是若干葡萄糖脱水形成的聚合物[1]，目前右旋糖酐含量的测定主要是通过高效液相色谱法（HPLC）测定其不同分子量与浓度之间的关系，进而测定其中不同分子量的含量[2，3]，对于单一分子量的右旋糖酐尚未有方法。本文结合公司产品（右旋糖酐为主要原料）特性建立了一种新的右旋糖酐含量测定的方法，产品经硫酸破坏，右旋糖酐水解转变为葡萄糖[4]，加碳酸钡调节合适的pH，取上清液经HPLC-示差折光检测器分析测定，可定量测定右旋糖酐的含量，该方法回收率高，精密度好，具有一定的可行性。
1实验部分
1.1 设备及试剂
高效液相色谱仪（安捷伦）；右旋糖酐（GE）；葡萄糖标准品（标准品，中国食品药品检定研究院）；浓硫酸（优级纯，国药集团）；碳酸钡（分析纯，国药集团）。
1.2 色谱条件
色谱柱型号：C18 SPE柱；柱温：30℃；流动相：乙腈：水（75：25，v/v）；流速：1.0ml/min。
2 方法研究
2.1 硫酸浓度的选择
称取右旋糖酐原料0.2g，置20mL具塞试管中，分别加入9.8ml 的0.5mol/ml、1.0 mol/ml、2.0 mol/ml硫酸溶液，沸水浴中水解2h令右旋糖酐完全水解，完全水解后加入一定量的碳酸钡粉末中和至pH 6～7，10000r/min离心5min，取上清液，过0.45um微孔滤膜，进液相色谱分析，结果右旋糖酐的平均回收率分别为75.4%、95.8%、95.5%，使用2.0 mol/ml硫酸溶液时因硫酸浓度大，需要的碳酸钡量较多，使得最终的样液较少，不易实验进行。故选择1.0 mol/ml硫酸溶液水解。
2.2 水解时间的选择
称取右旋糖酐原料0.2g，置20mL具塞试管中，分别加入9.8ml的1.0 mol/ml硫酸溶液，沸水浴中水解1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h，完全水解后加入一定量的碳酸钡粉末中和至pH 6～7，10000r/min离心5min，取上清液，过0.45um微孔滤膜，进液相色谱分析，结果右旋糖酐水解时间为3h，平均回收率达最大为99.2%，，时间过长，溶液颜色变黄，峰形变化，不易定量。故选择水解时间为3h。
2.3线性范围及相关系数
精密称取葡萄糖标准品50mg于10mL容量瓶，加入纯化水制备成5mg/ml对照品溶液贮备液。再稀释至浓度为1.5mg/mL、1.2mg/mL、1.0mg/mL、0.8mg/mL、0.5mg/mL的标准溶液。根据实验测得的峰面积与配制的对照品溶液浓度作标准曲线。其线性方程为 y=190878x-4513.7，相关系数：R= 0.9998。
2.4 回收率实验
模拟产品组成，取右旋糖酐原料分别加入已制备好的空白试液内，配制成三种不同浓度溶液1.2mg/ml、1.0mg/ml、0.8mg/ml各3份，按已确定的方法处理分析，计算回收率平均值和相对标准差。
2.5重复性试验
取同一批样品6份，制备供试品溶液，按上述方法外标法测定，结果平均含量为标示量的99.6%，（RSD=1.53%，n=6）。
2.6耐用性
将供试溶液分别放置2h、4h、8h、24h后，按上述方法，测定其峰面积，平均峰面积为224520，RSD=0.35%，结果表明溶液放置24h稳定。
2.7 样品分析
精密称定供试品0.2g，置20mL具塞试管中，加入9.8ml 1.0mol/硫酸溶液，沸水浴中水解3h令右旋糖酐完全水解，完全水解后加入一定量的碳酸钡粉末中和至pH 6～7，10000r/min离心5min，取上清液，过0.45um微孔滤膜，按液相色谱条件进样分析，并与产品标示含量（50mg/ml）相比较。
3 讨论
产品中右旋糖酐经硫酸水解，碳酸钡调节pH，离心取上清液经HPLC-RID分析测定含量，方法线性良好，回收率高，精密度高，为产品中右旋糖酐含量的测定提供了一种可行的方法。
参考文献：
[1]张洪斌，姚日生，朱慧霞.发酵法生产右旋糖酐的工艺研究[J].合肥工业大学学报，2004，27（7）：783-786.
[2]赵峰辉，李新图，陈建中等.HPLC法测定右旋糖酐20氯化钠注射液的含量[J].论著，2013，11（22）：402-403.
中图分类号：U671 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0000-01
1 前言
船舶制造是国家十大振兴规划的行业之一，船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一，其焊接工时约占船舶制造总工时的30%～40%，焊接成本约占船舶制造总成本的30%～50%，因此先进的船舶高效焊接技术在提高船舶制造效率、降低船舶制造成本以及提高船舶制造质量等方面具有十分重要的作用。
2 船舶高效焊接工艺的现状
我国是世界造船大国，也正朝着世界第一造船大国的目标迈进，其船舶制造能力也在不断扩大。2005年我国船舶完工吨位突破1000万t，达到了1200万t，约占世界造船总量17%。正是在这样的一个造船总量不断攀升的大背景下，采用高效焊接来提高生产效率是船舶制造的必由之路。目前我国造船工业中常见的高效焊接技术主要有：
2.1 焊条电弧焊
（1）向下立焊焊条：与向上立焊相比，效率提高1-2倍。
（2）铁粉焊条焊接工艺：工艺简单实用，通过提高熔敷效率达到高的生产效率，一般提高50%以上。
（3）重力焊条：采用高效铁粉焊条（一般直径为5～8 mm ，长度为 550 mm、 700 mm和900 mm），熔敷率在130%～180%之间，常见的焊条牌号有CJ501FeZ等。
2.2 C02气体保护焊
（1）实芯焊丝
我国气体保护实芯焊丝的品种太少，今后大力扩大品种的同时，也需进一步改进实芯焊丝的工艺性能，降低飞溅、成形美观等。焊丝表面应具有防锈、功能。国内常见的牌号是E49-1和E50-6焊丝。
（2）药芯焊丝
药芯焊丝是CO2气体保护焊的主要焊材，其配合各种类型的衬垫可以实现单面焊一次成形，其特点是焊道成形美观、电弧稳定、飞溅小、全位置焊接、工艺性能良好、焊接熔敷速度快、生产率高等特点。现在船厂普遍采用药芯焊丝来焊接船舶结构，以后CO2气保护药芯焊丝焊接将成为船厂的主要焊接材料和工艺。
2.3 埋弧焊工艺
主要应用于平板平直焊缝，主要有单丝、多丝埋弧焊和窄间隙埋弧焊，其中应用于平面分段流水线的FCB法焊接，FCB法是铜板上撒布厚度均匀的衬垫焊剂，并用压缩空气软管等顶升装置把上述填好焊剂的铜板压紧到焊缝背面，从正面进行焊接而形成背面焊道的一种单面埋弧焊接法，焊丝为Nittetsu Y―A（φ6.4 mm和φ4.8 mm），底层焊剂NSH一1R，主要是保证焊缝的背面成形，表面焊剂NSH一50，主要作用是保持电弧稳定燃烧。该工艺焊接速度快，最高可达1500 mm/min。因此，需要在高速和大热量输入的情况下保证焊缝具有良好的力学性能和背面成形。另一种应用较广的方法是焊剂石棉衬垫单面焊（FAB法），它是一种单面埋弧自动焊方法，利用柔性衬垫材料装在坡口背面，并用铝板和磁性压紧装置将其固定，其特点是简便、省力、材料成本低廉。它主要应用于曲面钢板的拼接以及船体建造中船台合拢阶段甲板大口的焊接。
2.4 不锈钢焊接
不锈钢焊接多见于不锈钢管及其附件之间的对接和角接，焊接方法多采用纯CO2气体或CO2+Ar混合气体的CO2半自动或自动焊接（MAG焊），也可采用钨极氩弧焊。根据母材的不同，对于C02半自动或自动焊焊丝，焊丝牌号常为1Crl8Ni9Ti焊丝、316L实芯或药芯焊丝，以及317L实芯或药芯焊丝，焊丝直径为细丝，即φ1.0 mm和φ1.2 mm焊丝；对于钨极氩弧焊，焊丝牌号一样，只是焊丝的规格为粗丝，一般为φ1.6 mm和φ2.4 mm焊丝。
2.5 活性气体保护焊焊接技术（MAG焊）
所谓的活性气体保护焊焊接技术就是采用CO2+Ar混合气体的CO2半自动或自动焊接，普遍应用于不锈钢的焊接。上海船舶工艺研究所开发适合船厂专用的双丝单面MAG焊接技术与装备，该项技术的主要特点是，可无间隙装配，坡口内定位焊、添加切断细焊丝，背面应用陶瓷衬垫，板厚在12～22 mm范围内可一次成形，焊接速度快，焊接效率高，焊接质量好。
3 中海工业（江苏）有限公司今后几年的高效焊的发展以及应用
中海工业（江苏）有限公司作为我国船舶的骨干企业，未来几年随着公司3#船坞的启用以及公司转型升级的发展必然，其造船规模与总量将有大幅度提高，预计2015年达到年造船总量150万t。要实现上述目标，除了扩大生产规模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法应用，提高焊接生产效率也势在必行。因此，中海工业（江苏）有限公司今后几年的高效焊发展趋势有以下几大特点：
3.1 焊接工艺、方法的多样化
为了适应船舶制造不同区域生产流程节奏，确保各生产节点有序按时完工，根据现代造船技术特点，焊接新工艺推广应用是解决焊接生产效率提高的唯一途径。如平面分段制造区域纵骨焊接采用多电极C02气保护自动焊，平直分段内底板、甲板对接采用双丝MAG焊。
3.2 C02气保护焊将完全替代焊条电弧焊
目前，手工焊条焊接仍是中海工业（江苏）有限公司不可或缺的主要生产工艺，而公司造船由于承接船舶向大型化、高附加值船舶转变，焊条电弧焊低生产效率不可能满足生产需要，自动角焊、半自动角焊、垂直自动角焊等各类C02气保护焊将替代焊条电弧焊，甚至在船坞、平台区域和曲面分段制造车间也将不再采用焊条电弧焊方法，其或许只在少量焊缝修补中可能会使用。
3.3 焊接设备向大型化、系统化、集成化、自动化转变
中海工业（江苏）有限公司由于造船模式、生产管理、工艺流程变化，对焊接生产提出了全新要求，焊接必将以机械化、自动化生产为主，这决定了选用的焊接设备具有大型化、集成化特点。以平面分段生产线为例，大拼板焊接需采用三丝的FCB单面焊接站，该焊接系统除了稳定可靠的大功率埋弧焊电源外，还应具有自动送板、准确定位、液压控制等装置。此外，需要配备高精度的跟踪器及适合于焊机精确行走的大型门架结构件。而纵骨焊接工位的多电极焊接系统可以满足多根T形纵骨同时焊接，不仅生产效率高，而且焊接变形小，该系统除焊接外，同时具备自动定位纵骨功能。另外，曲面分段、船坞、平台等生产区域需配备C02气保护自动焊、双丝埋弧焊、垂直气电焊等各类自动化焊接设备。
3.4 焊接材料的工艺、性能要求高
由于焊接方法的多样化和自动化程度提高，对焊材工艺要求进一步提高，自动化焊接势必提高焊接热输入量。为保证焊接接头综合力学性能，特别是焊缝强度、韧性等指标，船舶焊接生产中需要大量高性能焊材应用。另外，焊接自动化、机械化的高效率取决于焊接生产过程连续性，所以选用的焊材应具有稳定质量和良好的焊接工艺性。同时，为了进一步提高焊接生产效率，要求大尺寸焊缝或厚板焊接时采用高熔敷率焊材。对某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同样需要具有特殊的技术特点。
4 结语
从目前来看，中海工业（江苏）有限公司在建的船舶以常规散货船为主，但随着公司的转型升级发展以及凭借目前积累的11万吨油轮、10000箱集装箱船的建造经验，公司将有能力建造LNG、LPG船以及海工船型等高附加值船舶。因此我们应该珍惜这样一个良好契机，充分利用现代化造船船用焊接设备，通过对造船焊接工艺不断研究、改进，开发出适于中海造船的焊接生产工艺，从而加快向现代化造船模式转化，把船舶焊接技术水平提高到一个新的高度。
参考文献：
焊接技术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。焊接技术随着工业以及科学技术的不断发展和进步，其发展的趋势呈现出以下几个特点：
1 提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力
连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二：第一提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接型式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。
2 焊接过程自动化，智能化
国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。
3 热源的研究和开发
热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源，提高效率方面，如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源，采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度，例如在电子束焊中参加激光束等。
4 节能技术
随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。
5 新材料，新技术发展
材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。新材料的出现成为焊接技术发展的重要推动力，许多新材料，如耐热合金，钛合金，陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接，采用通常的焊接方法，已经无法完成，固态连接的优越性日益显现，扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点，比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接，这在以前是不可想象的，所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进，焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接技术、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等，这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。
6 机械化，自动化水平提高
想要很好的完成焊接工作，得充分做好准备工作，包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备（电焊机）的放置车间即准备车间的改造。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。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平；焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制：把“粗活”做成“细活、快活”。
焊接技术自诞生以来，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。焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法，到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
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）.
[2]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智，2010（31）.
[3]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报，1987年01期.
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
近年来，很多国家都将节能、环保作为今后发展的方向，我们国家也不例外。在焊接技术的应用上，我国落后于国际先进水平，因此，在今后的发展过程中，我们应当通过技术创新，提高焊接质量，提高工作效率，坚持节能、环保的发展理念，使我国焊接技术跨上一个新的台阶，步入国际先进水平。
一、节能环保高效技术在焊接中的应用
1.逆变焊机
逆变焊机具有焊接性能好、动特性好、动态反应速度快、质量轻、体积小、焊接速度快、效率高、多功能等优点，因此易于实现焊接机械化和自动化；逆变电源功率因数达0.95以上，总体效率可以达到85%~92%，比传统焊机平均节电25%~60%，空载时电耗只有30~50W，节能效果明显。为了说明逆变焊机的节能效果和优越性，把逆变式弧焊整流器和几种传统的弧焊机主要技术性能指标列于表l，以便对比。
表1逆变式弧焊整流器与传统弧焊机主要性能比较
2.熔化极气体保护焊
熔化极气体保护焊(GMAW)具有高效、节能和便于自动化的特点，是目前用得最多的一种焊接方法也是自动线上和焊接机器人的首选熔焊方法。据不完全统计，在汽车零部件、集装箱和工程机械行业中，基本上全部采用气体保护焊；而一般机械、铁路车辆和重型机械行业的比例都超过50%；在造船、锅炉和金属结构行业由于埋弧自动焊的用量较大，CO2气体保护焊的比例相对较低。随着实践的不断深入，人们发现由不同气体组成的混合气体比用单一气体更易得到好的焊接结果。现在，采用混合气体的趋势越来越强，混合气体的种类也越来越多，探索其在GMAW中的影响规律有着极大的社会效益。
3.智能机器人焊接
近些年，随着模糊控制理论和神经网络控制技术及专家系统理论的发展，模拟焊工操作的智能控制方法已经在焊接过程中成功应用，对焊缝成形的质量取得了较好的控制结果。国内外对遥控技术的研究成果较多，遥控焊接正向着实用化的方向发展。美国发射到火星上的索杰纳机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。目前，关节式焊接机器人已在汽车制造、航空航天、工程机械、船舶等行业获得广泛应用，但对一些危险、恶劣及特殊环境下，例如航天空间、深海作业、管道内外焊接等，传统的关节式焊接机器人难以完成，为此需要研究发展新型的特种焊接机器人，我国在管道焊接机器人、水下焊接机器人、爬壁焊接机器人、球罐焊接机器人等方面进行了研究，培养了队伍，取得了一批研究成果，在某些技术方面达到了国际先进水平。
4.振动焊接技术
振动焊接技术是在金属焊接的过程中，对被焊件施加振动处理的一项焊接工艺，它起到细化晶粒的作用，在热状态下通过热塑性变形来调整应变而降低残余应力，这样可有效防止焊接裂纹的形成和工件的畸变，提高构件的疲劳寿命，增强焊缝的力学性能，达到提高焊接质量的目的。并且可以省去焊后消应力处理，缩短生产周期，降低生产成本。可以预言，振动焊接的推广和应用必将给焊接生产行业带来巨大的经济效益。大连理工大学的陈源从振动焊接减少焊接变形方面，采用先进的有限元方法进行了计算，论证了振动焊接在控制变形方面的作用;刘峰研究了振动焊接对焊接裂纹的影响，通过理论分析和数值模拟指出振动焊接在防止和减少焊接裂纹方面具有明显的效果。
国外也对振动焊接进行了研究。Tseng研究了焊弧摆动对焊接质量的影响，指出由于摆动的作用，使得焊接速度得以提高有利于焊接凝固，提高焊接区的力学性能。TewariSP详细研究了轴向振动对焊接件拉伸特性的影响，其结论是：经过振动焊接的构件的屈服强度、极限拉伸强度和破坏强度有显著提高。
二、节能环保高效技术在焊接辅助工艺中的应用
1.振动时效
振动时效(VSR)是利用一受控振动能量对金属工件进行处理，以消除工件残余应力。振动时效的显著优点是节能环保、降低成本、缩短周期。与热时效相比，节约成本90%以上，节能95%以上，节约投资90%以上。振动时效快，一般仅需30min,最长不超过1h，而且设备轻便，工艺简单，适应性强，优点很突出。VSR在我国从无到有，现已有几千台VSR设备在我国机床、模具、锻压、航空、发电等行业生产中运行[7]。节能减排效果明显的频谱谐波振动时效技术与传统的热时效相比，振动时效技术节能95%以上，完全克服了以煤为燃料的热时效炉存在的严重污染问题，实现零排放。与传统亚共振相比，频谱谐波振动时效技术的应用覆盖而从原有的23%提高到了100%，并彻底解决了传统亚共振技术噪音大、应用而窄、工艺操作复杂、长期无法纳入企业正式生产工艺问题。推广应用频谱谐波振动时效技术具有很好的经济效益和社会效益。
2.随焊锤击
随焊锤击是在焊接过程中通过实时锤击焊缝及近缝区金属材料从而消除或减小焊后金属塑性影响的一种加工工艺。利用随焊锤击技术能够有效地控制焊接横向及纵向收缩变形，实时调整焊接接头的残余应力分布状态，从而真正实现动态低应力、无热裂、小变形焊接。因此，能节约大量的能源和资金，给国家和企业将带来前景广阔的经济效益和社会效益。
对于不同的试件和焊接条件，应采用不同的焊接锤击参数，但现有的随焊锤击装置存在参数调节困难，个别参数调节不可实现等缺点，所以提出了参数可调的随焊锤击方式。可调随焊锤击方式采用锤击频率控制，保证被处理金属在每次锤击间隔中有充分的时间进行塑性反弹，使之在而内产生两维塑性伸长，释放焊接过程中的残余拉应变，大幅度提高了焊接接头的疲劳强度。锤击力、锤击距离的控制均采用按钮控制，电机调节，使其参数的调整方便可靠，从而保证焊接过程中当焊接材料和焊接条件变化时可随时调整锤击参数，进一步提高焊机的工作效率。
三、结束语
虽然我国在节能环保高效焊接技术应用方而做了大量工作，并取得了可喜的成绩，但与先进国家相比，还有相当大的差距。因此要继续大力推广节能环保高效焊接技术.加强消化吸收引进的高效节能焊接技术，并创新提高，克服总是依赖进口的思想。
参考文献:
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焊接涉及众多行业，包括船舶、汽车、工程机械和钢结构等行业，在各行业中的发展不平衡。由于焊接人才的培养周期长、工作寿命短等特点以及学生选择焊接专业的意愿较低、培养成本过高导致学校不愿开设该专业等原因，出现了用工缺口很大的现象。如何高效低耗地培养出大批符合社会需求的高水平、高素质的焊接技术人才已成为技工院校人才教育急需突破的瓶颈。
高效即在尽可能短的培养周期内培养出适合企业需求的高素质学生；低耗即通过各种合理手段降低培养成本。而传统的焊接教学一方面基本上是采取理实分开的教学模式；实习课主要以焊条电弧焊为主，不仅与企业的需求相脱节，而且实习环境差、劳动强度大，学生抵制情绪较高，招生数量下降。另一方面，由于焊条电弧焊耗材太多，培养成本过高，很多院校不愿意开设焊接专业。这显然是与高效低耗的要求相违背的。
结合多年教学的经验和走访本地多家企业，笔者认为可以从下几个方面进行改革。
一、改善实训项目顺序，节约使用焊接材料
传统的焊接实训项目顺序是平焊立焊横焊仰焊。笔者通过多年一线教学的深入观察，发现在经过初步的认识实习后，首先进行立焊的实训项目更有利于学生练习单面焊双面成型技术。这样的安排顺序还能进一步压缩其他项目的训练时间，提高学生技能水平。
循环使用焊接材料也可以降低实习成本，例如：上届学生用于焊接角焊缝的试件，可以继续用作下届学生练习平焊的材料；另外注意焊条头的保存，不得随意丢弃。每学期末再将没有使用价值的废铁、焊条头和焊渣变卖废品，可节省实训费用。
二、突破传统教学观念，改革焊接实训教学计划
焊条电弧焊是实训基本功，但不是其全部的内容。目前企业广泛需要CO2焊、氩弧焊、自动焊甚至新兴的激光焊、搅拌摩擦焊及操作焊接机器人等。如前文所述，焊条电弧焊具有多项缺点，严重降低焊接招生人数，直接造成未来焊接人才匮乏。改革焊接实训教学计划，一定要全面、准确、快速。本文分别从焊接方法、接头形式、焊接位置、焊接试件的顺序介绍。
1.焊接方法的顺序
在经过焊接认识实习（含安全教育）后，可以安排CO2（MAG）实心焊丝的实训练习；随后可以穿插CO2药芯焊丝的实训练习；在讲授过焊条电弧焊及焊条选择的相关理论后，再安排换条电弧焊实训练习；最后进行TIG 钨极氩弧焊的实训练习。不仅打破传统的实训顺序，并且大大压缩了焊条电弧焊的课时比例，降低成本的同时又增加了其他先进焊接技术的练习时间，与企业的要求相接轨。
2.焊接试件的顺序
遵从由简到繁，按部就班的练习顺序：即先练习板状试件，然后练习管板状试件，最后练习管状试件；难度也应循序渐进，先练直径管然后逐渐减小管的直径。
3.焊接位置的顺序
从最简单的船型焊开始过渡到立焊，然后是平焊和横焊的练习，再次由仰焊练习过渡到45°斜固定无障碍焊练习，最后进行固定加障碍焊练习。
4.焊接接头形式的顺序
在熟悉了T形接头后进行外角接头练习，然后练习搭接焊练习，最后重点练习对接焊：在熟悉双面焊后进行单面焊双面成型练习。
三、更新教学理念，采用“巡回指导”教学法
整合理论知识以够用为准。结合实践操作进行讲解，实现理论与实践融会贯通。鼓励建设校外实训基地，通过校企合作，在生产性实训车间为企业生产产品，将教学成本转移到生产成本中，既降低了能耗，又使学生有了实战经验，实现产教结合并培养了学生吃苦耐劳的精神，有利于提高其综合能力。
实训中的“巡回指导”教学法，有利于教师及时发现学生的问题并予以纠正，从而避免材料的浪费和做无用功。“授人以鱼，不如授人以渔”，实践中学生往往出现蛮干却忽视了开动脑筋的情况。教师多培养学生发现问题、分析问题并解决问题的能力，使学生增强自信，增加学习的热情和动力。
四、小结
本文通过分析，阐述了在焊接教学过程中应采用理实合一的教学理念，采取建立校外实训基地、更新教学观念，改变实训项目顺序等措施，尤其是不再坚持以焊条电弧焊为主的传统思路，坚持高效低耗的学生培养方针。总之，以企业的需求作为学生培养的标准，实现技工院校为社会、为行业和企业服务的办学宗旨。
1. 船舶建造焊接工艺
现在造船中，主船体结构、外设舾装、管系等多数工作内容均离不开焊接工艺。目前，主流船舶建造企业常用焊接方法主要包括CO2气体保护焊、FCB法埋弧自动焊、埋弧自动焊、垂直气电焊等等。
1.1.FCB法埋弧自动焊选用方法及注意要点
1.1.1适用范围
（1）内底板及外底板的平直拼板对接焊缝；
（2）舷侧外板平直拼板对接焊缝；
（3）甲板平直拼板对接焊缝；
（4）内旁板拼板对接焊缝；
（5）纵、横舱壁拼板对接焊缝。
1.1.2焊接注意要点
（1）本焊接方法主要适用在平直分段流水线上焊接的拼板对接焊缝。
（2）焊接时，对接焊缝须垂直于流水线运行方向。
（3）两侧板材存在板厚差时，板厚差须在焊接面的背面。
1.2埋弧自动双面焊
1.2.1适用范围
（1）平直甲板、平台板、平直隔舱、艉封板拼板对接焊缝。
（2）小组立纵桁材、肋板拼板对接焊缝。
（3）上层建筑拼板对接焊缝。
（4）槽形舱壁、墩座垂直板与斜板拼板对接焊缝。
（5）大型“T排”腹板（焊缝长度≥1米）拼板对接焊缝。
1.2.2焊接注意要点
（1）焊接与水平倾角不大于10度的焊缝。
（2）不进入平面分段流水线的拼板焊缝。
1.3垂直气电焊
1.3.1适用范围
（1）舷侧外板平直部分大接缝立对接焊缝。
（2）槽形舱壁大接缝立对接焊缝。
（3）底边水舱斜板大接缝斜对接缝。
（4）下墩垂直板、斜边板大接缝立、斜对接焊缝。
（5）纵横舱壁大接缝立对接焊缝。
1.3.2焊接注意要点
（1）焊接面必须为非构架面
1.4 CO2气体保护焊及埋弧自动焊
1.4.1适用范围
（1）分段阶段：内底板、外板、舷侧外板、甲板、斜板拼板对接焊缝（平面分段流水线上FCB法无法焊接的短焊缝和局部有线型的拼板焊缝）。
（2）总段制造、坞内搭载阶段：内底板、甲板、平台板的纵横大接头对接焊缝。
1.4.2焊接注意要点
（1）焊缝与水平倾角不允许大于10度
2. 焊缝检验
2.1焊接缺陷种类及影响因素
2.1.1焊接缺陷的种类
焊接缺陷的种类较多，按其在焊缝中的位置不同，可分为外部缺陷和内部缺陷。常见的焊接外部缺陷有：焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面夹渣及焊接裂纹等。内部缺陷有：气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透等。
2.1.2影响焊接质量的因素
在船舶建造过程中，影响焊接质量的因素很多，如钢材和焊条质量，坡口加工和装配精度、坡口表面清理状况及焊接设备、工艺参数、焊接技术、天气状况等等。任何一个环节处理不当都会产生焊接缺陷，影响焊缝质量。
2.2船舶焊接检验的重要性
良好的船舶建造质量是保证船舶安全航行与作业的重要条件。船体的结构强度要求焊缝保证一定的强度，才能够保证船舶的安全运行。焊接质量检验目的是为了及早发现焊接缺陷，提高产品质量。把焊接缺陷限制在一定的范围内，以确保船舶航行安全和水上人命财产安全。
2.3焊缝检验内容及常用方法
焊后检验其主要内容有：外观检验、无损检验、力学性检验、金相检验、焊缝晶间腐蚀检验、致密性检验、焊缝强度检验。
船舶的焊后焊接质量检验主要是采用的非破坏性检验 （即无损探伤）。
2.3.1外观检验
焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法，是成品检验的一个重要内容。外观检查主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。这种检查一般是通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具来进行检验的。故有肉眼观察法或目视法之称。
2.3.2着色探伤
着色探伤是用来发现表面缺陷的一种无损检验的方法。
着色探伤的基本原理是：在被检工件表面涂覆某些渗透力强的渗透液，在毛细作用下，渗透液被渗入到工件表面开口的缺陷中，然后去除工件表面上多余的渗透液（保留渗透液到表面缺陷中的渗透液），再在工件表面上涂上一层显象剂，缺陷中的渗透液在毛细作用下重新被吸到工件的表面，从而形成缺陷的痕迹。根据在白光下观察到的缺陷显示的痕迹，做出缺陷的评定。
2.3.3焊缝内部缺陷的检验
我们主要介绍船舶焊接质量检验中常用的超声波探伤、射线探伤。
2.3.3.1超声波探伤
超声波探伤是利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性来发现缺陷的一种探伤方法。
超声波探伤又称超声波检验。它的优点是：灵敏度高、设备轻巧、使用灵活方便、探测速度快、效率高、成本低、对人体无害，所以它的应用比X射线探伤还要广泛。
2.3.3.2射线探伤
射线探伤又称射线检验：是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。它可以检查金属和非金属及其制品的内部缺陷。如焊缝中的的气孔、夹渣、未焊透等体积性缺陷。
按使用的射线源种类不同，可分为X射线探伤、γ射线探伤和高能射线探伤等。目前造船工业中广泛使用的是X射线照相法探伤。
2.3.4船舶密性实验
检查船体外板及有密性要求的舱室的焊缝是否存在泄漏、渗漏情况的实验称为船体密性实验。
根据船体结构不同的被试部分，分别采用压水、充气、冲水试验等方法。
3. 提高船舶焊接工艺的几点要素
3.1内部管理
制定推进计划，确定责任部门并赋予相关权限，给予必须的资金支持，既定计划执行到位。
3.2外部协作
受公司自身客观因素影响，对自身无法解决的问题，可以借助研究单位等力量，提高研究效果和效率。
3.3人才培养
加强专业人才的培养，提高其技能水平，是提高船舶焊接工艺的重要因素。
4. 结论
随着更先进焊接工艺的发展，船舶高效焊接技术的采用，可极大程度上提高生产效率，保证建造质量，提高企业的整体竞争力。虽然前期设备投入成本较大，但从长远看，船舶建造的焊接高效化、流水化势在必行。■
中图分类号：U671 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0018-02
1 概述
在现代造船模式中的一项重要内容就是船舶焊接技术，尽可能压缩造船周期是在船舶工业领域中所面临的永恒主题。我国已经是世界焊接大国，借助现代化先进船舶焊接技术，可以有效控制造船成本，提升造船效率，确保船舶质量，对于促进企业经济效益的进一步提升具有重要现实意义。现代化先进船舶高效焊接技术涉及船舶制造工艺设计、计算机数控下料、大中小合拢、平面分段、曲面分段以及管线法兰焊接等内容，除此之外，还会牵动诸如钢铁、金属热切割以及保护气体等焊接产业链，总而言之，船舶焊接技术在船舶制造过程中的地位不容小觑，是一项具有极强专业性及技术性的系统性工程。
2 船舶焊接技术及发展
我国船舶工业“十一五”计划目标于2010年顺利实现，并积极着手“十二五”规划。我国当前已经制订了一系列有关船舶制造焊接的政策及指导规范，为确保我国造船焊接技术的健康迅猛发展提供可靠性保障。我国造船工业高效焊接技术在主管部门及相关技术人员的共同努力之下已经取得阶段性进展，并以统筹规划、分类指导以及整体推进为指导方针，积极推广高效、节能及环保焊接新技术及新设备，并已经取得阶段性进展。
2.1 焊接材料及设备
我国积极推进船舶焊接材料及设备的研发工作，当前已经在船舶专用高强钢厚板焊接抗裂药芯焊丝方面取得一定成绩，已经有一批拥有自主知识产权的高新焊接技术项目，并在实践中得以应用，国产高强钢厚板专用焊接材料靠进口的时代已经过去；单丝及双丝船舶专用气电垂直焊机等设备已经在实践中逐步得到推广，是当前我国船舶制造领域中不可或缺的重要设备之一；在船舶焊接领域中引入拥有自主知识产权的平面分段装焊流水线，开创我国大规模自动化焊接技术新时代；船舶制造领域中引进数字化逆变焊机，促进我国船舶焊接技术数字化进程的顺利推进。
船舶制造中，焊接时瞬间内应力、焊后残余应力的产生是不可避免的。但在实际制造中，焊接变形控制往往是企业关注的焦点，通常采用一些支撑、卡具来强化刚性，进而达到变形控制的目的，但是这些支撑和卡具却往往会进一步增大焊后应力。对于一些截面惯性矩较大、板厚较大的刚性构件，虽然焊接变形较小，但却会有较大的焊接内应力，甚至造成裂纹的产生。因此，对于那些焊接节点复杂、截面大、钢材强度高、使用条件恶劣及约束度大的重要结构，保证焊接应力控制的质量就成为重点。焊接应力控制的目的主要是促进局部应力峰值的降低，来使其分布均匀。常用的焊接应力控制技术包括应力热处理法、振动时效技术、爆炸法、液压超载法、锤击法。其中，振动时效技术的应用最为普遍。我国自20世纪70年代开始振动时效技术的研发，至今已有许多成功案例。其相比于应力热处理法，设备投资少，降低能耗90%，且工期已从原先的10多小时缩减至1小时之内。同时，振动时效技术尺寸精度稳定、无氧化，可取得较好的应力消除效果。通过国v内相关研究表明，振动时效技术可消除焊接应力达50%～70%。
为促进焊接技术的进一步提高，江门市南洋船舶工程有限公司积极开展新产品及新技术的研发，积极致力于焊接作业机械化及自动化水平的不断提升，在大型或超大型船舶制造方面，主要使用厚度为16～36mm的钢板，同时考虑到船舶制造业中焊接人员工作调动较为频繁，员工整体专业技术水平有限的实际情况，积极组织专业技能培训，提高员工薪金待遇，吸引更多优秀人才，为船舶焊接质量不断提升提供切实保障，促进焊接机械化及自动化水平不断提升。
不仅如此，还积极寻求跨行业合作机会，在船舶焊接工艺及设备研发方面创造性地提出产学研合作形式，尤其是在节能减排方面，主动将那些能耗高、效率低的焊接设备予以淘汰，引入逆变手工焊，用更加绿色环保的等离子气刨机取代之前的碳弧气刨设备，这样可以实现对碳粉及有害气体的有效控制，不但可以有效地控制船舶制造焊接成本，而且还可以显著降低对环境的污染。此外还积极致力于双丝二氧化碳横向自动焊接工艺及设备、双丝摆动垂直气电自动焊等技术的研发工作。
2.2 新型焊接材料
随着现代化技术水平的不断提升，我国造船业焊接自动化及半自动化水平也显著提高，并在埋弧焊工艺方面成功推出三丝及四丝等单面焊双面成型技术，除此之外，在埋弧焊用焊剂方面，为确保新船型低合金钢建造现实需求得到切实满足，成功研发出碱性烧结型焊剂。作为一种高效、低价的新型焊接材料，药芯焊丝的熔敷率已经超出80%，相比较于之前的实心焊丝，其生产效率也提升了近两倍，随着相关研究的日益深入，又新研发出一系列拥有自主知识产权且功能更加齐全的药芯焊丝及气电垂直焊专用药芯焊丝，与国际水平之前的差距越来越小，在国际上影响力日益提升。
2.3 船舶焊接机器人
目前我国已经成功研发出船舶焊接机器人，并在船舶型材装焊流水线及管子装焊流水线中得到广泛应用；为确保焊接质量，提升焊接作业效率，改进作业条件，在此基础之上已经着手研发船舶特种工况中应用的智能型焊接机器人。
除此之外，我国早已成立船舶工业高效焊接技术指导小组，主要负责船舶焊接领域的技术指导、组织、规划及协调，组织相关工作人员进行专业技能培训，增进对焊接技术的掌握的熟练程度，充分认识到船舶焊接技术对于造船业的重要性，进一步扩大造船高效焊接技术的应用范围。为满足建造诸如豪华型铝合金船、化学品船以及海上钢结构船等技术含量更高、造型更加新颖的现代化科技型船舶的实际需求，必须对船舶焊接技术予以高度重视，可以说，高质量、高水平的焊接技术是成功制造这些产品的关键所在。当前我国部分具有一定实力的船厂已经开始着手铝合金、低合金高强钢、高镍合金、超低碳不锈钢以及不锈复合钢等新材料的焊接工艺的相关研究工作。
3 结语
综上所述，历经几十年的发展，我国已经步入世界焊接大国行列，在造船领域中位居世界前三，但依然称不上是焊接强国。造船焊接工艺方法多样化一直是摆在造船焊接技术人员面前的重大课题。当前我国的造船焊接工艺及方法已经超过40种，已经获取船级社的认可。高效焊接技术不但可以在散货船、集装箱船以及油船等主力船型中进行应用，而且还广泛应用于液化天然气船、大型散装箱船、液化石油气船以及大型油船等。
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中图分类号：TB
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.16723198.2017.10.094
船舶制造是一个非常复杂的系统工程，对于船舶制造过程中存在的焊接变形现象，我们要加以关注并深入地研究，由于船舶制造过程中的焊接质量与船舶整体结构的强度、工作性能等方面有直接的影响和关联，而对于船舶制造过程中出来的焊接变形无法通过某一项单一的措施，来加以防范和应对，需要综合分析船舶制造中焊接的影响因素，结合船舶焊接不同部位的特点，采用科学有效的焊接加工工艺和技术，更好地减少船舶制造中焊接变形的不良现象，更好地提升船舶制造的精度。
1船舶制造过程中焊接质量的问题表现分析
1.1焊接结构的稳定性不足
在船舶制造过程中，船舶的强度和硬度尤其关键，它是决定焊接结构稳定性的重要衡量指标，如果船舶的强度和硬度方面存在缺陷或不足，则会极大地影响焊接结构的稳定性。由于焊接材料以及传统焊接技术的不足，船舶焊接的结构稳定性还存在不足，对于船舶制造的整体质量有较大的影响。
1.2焊接材料性能存在不足
在我国船舶制造工艺加工之中，焊接材料及其设备的配置还存在明显的不足，这较大地影响了船舶制造的质量。随着船舶制造业的精度要求不断提高，对于焊接质量的要求也随之提升，而焊接材料缺乏优质性能，这就极大地降低了焊接部位的稳定性。如：大型轮船要求多丝埋弧单面焊的焊丝和焊剂；对船舶的骨角焊缝加工需要采用防锈蚀的焊接材料等。
1.3焊接技术人员的专业化水平不足
我国船舶制造业的发展进程中，焊接技术人员的专业焊接水平还偏低，相对于国外先进国家的焊接施工技术而言，还有一定的差距，由于焊接新工艺和新工艺不断涌现，如果焊接技术人员缺少足够的专业知识和技能，则无法胜任船舶制造过程中的焊接工作，难以实现对焊接质量的高效控制。
2船舶制造中焊接质量问题的影响因素及其解决措施
2.1气孔
在船舶制造的焊接过程中，焊接时所产生的气孔是一种常见而普遍存在的问题，这是由于在焊接施工的过程中，部分熔池内的气泡没有充分、及时溢出，在船体金属材料逐渐冷却凝固的过程中，这些留存在熔池内的气泡就成了空穴，成了焊接质量缺陷。造成这种焊接质量问题的影响因素，主要在于以下几点：（1）焊接的边缘部位残留有水分、金属锈蚀或油渍。（2）焊接施工操作没有依照规定的程序和流程，进行严格的焊接操作施工，导致焊接的焊条的烘焙度不足。（3）焊接施工操作时存在焊芯锈蚀的现象。（4）焊接施工中的电压控制不合理。对于焊接中产生的气孔缺陷性问题，要注重对焊接截面的合理控制，并根据焊接的施工情况，选取针对性的措施，以规避气泡的产生。
2.2夹渣
在船舶制造的焊接施工过程中，这种夹渣现象和问题会极大地降低焊接的致密性，同时也降低焊接部位的强度，不利于船舶制造的整体质量的提升。出现这个焊接质量问题的影响因素，主要包括有以下几种：（1）焊接的施工速度控制不当，出现焊接过快的现象。（2）焊接施工过程中的电流过小，也会导致夹渣现象的出现。（3）焊接施工过程中，如果焊缝的边缘有氧割，也会出现夹渣的问题。对于焊接中出现的夹渣缺陷性问题，首先要选择适宜的坡口尺寸，整理并清洁焊接的边缘部位；然后还要注重控制好焊接施工的速度，确保焊接施工中的融化状态与焊接的匹配性。
2.3咬边
在船舶制造的过程中，焊接材料存在凹陷的现象，就会使焊接出现接头，使焊接连续的强度无法达到规定的要求和标准，从而降低船舶制造的质量。产生这种焊接质量问题的因素，主要体现为以下几点：（1）焊接施工过程中的焊接速度控制不当所导致的，如果焊接的运动速度过快，则会使焊接出现“咬边”的现象。（2）焊接施工中的电流控制不当所导致的。对于焊接施工中存在的“咬边”缺陷性问题，要认真分析焊接施工中的荷载状态、应力状况等，合理控制焊接的速度，实现对焊接轨道的平整度控制。
2.4未熔合和焊透
在船舶制造中的焊接过程中，存在材料和焊件之间没有充分焊接的现象，这种焊接问题对于船舶制造的质量有较大的影响。产生这种焊接问题的因素主要表现为：（1）焊接施工中的速度控制不当，导致焊接速度过快而产生未完全熔合和焊透。（2）焊接施工过程中的电流控制不当，电流过小也会导致焊接未完全熔合和焊透。（3）材料的直径超过了一定的范围，导致焊接时的坡度过小，无法充分熔合和焊透。对于这种焊接缺陷性问题，要注意焊接施工的速度控制，使焊接的摆动与熔合状态相契合，同时也还要注意控制坡口的尺寸。
2.5焊接裂纹
在船舶制造过程中的焊接施工之中，船舶结构出现大小不同的裂纹，会极大地影响船舶整体的美观，也存在较大的安全隐患。其产生的影响因素主要在于焊接施工过程中的速度控制不当以及焊接深度控制不当。对于焊接裂纹的缺陷性问题，应当采用修补的方式，以减少焊接裂纹的扩散。
3船舶制造中焊接质量提升的具体措施
3.1注重焊接结构的优化设计，提升结构稳定性
在船舶制造的焊接过程中，要重视焊接结构的优化设计，这是一项重要的基础性工作内容，要依照船舶制造的技术标准和要求，选取最为适宜的船舶结构设计方式，注重焊接点位置的合理选择，并注重对船舶整体的结构设计，以最大程度上提高船舶结构的稳定性。
3.2优化焊接设备和焊接材料
在船舶制造的焊接施工技术运用中，要重视焊接设备的优化和焊接材料的合理选用。随着高效焊接方法的不断普及，高效的焊接设备也在不断地进行升级，原有的旋转式直流焊机已经被淘汰，替之以高效的整流交直流弧焊机、逆变弧焊机、CO2半自动焊机等。对于船舶制造中的焊接材料的选用，也不断向机械化和自动化的方向发展，普遍采用了药芯焊丝、实芯焊丝等焊接材料，品种相对齐全。然而，我国在高速焊、多丝埋弧焊等方面的专用焊丝还无法自主生产，还依赖于国外进口。
3.3优化焊接专业化操作水平
在船舶制造的焊接技术应用中，要提升焊接人员的专业化操作水平，要掌握新的焊接工和焊接方法，掌握焊接不同工艺的具体操作要领，并强化焊接检验，调整和改进焊接中存在的问题，确保焊接的有效性。
4结束语
综上所述，在我国的船舶制造业之中，焊接施工工艺和流程是不可缺少的系统化工程，在这个焊接施工操作之中，焊接材料、焊接设备、焊接人员都是不可缺少的关键要素，我们要分析焊接施工中存在的缺陷性问题，探索焊接质量问题的解决对策，并从各个方面，提升船舶制造中焊接的质量，推进我国的航运事业发展。
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[1]王平.影响船舶制造中焊接质量的因素及对策经验谈[J].民营科技，2014，（07）.
2高端装备制造对焊接材料和焊接技术的需求与挑战
在高端装备制造过程中，需要对焊接技术和焊接材料等两方面进行深入介绍。现如今，从焊接材料的种类上进行分析，主要有低合金钢，不锈钢，铝合金以及钛合金等材料，这些焊接材料主要用于钎焊以及特征焊为主。从材料的技术形态上看，主要有丝状、条状以及带状等等。从这些因素上可以看出，高端装备制造工程对于焊接材料的相关技术指标要求比较严格，同时其复杂性也比较突出。需要对材料的技术性能指标进行明确和保证。通常情况下，材料的技术性能指标需要达到一定的稳定性和高效性，这样才能保证焊接材料达到相关技术标准。高端装备制造对焊接材料的技术性能也提出了一定的挑战，首先，在研发方面，焊接材料技术发展中所面临的最大挑战就是焊接材料的成分、组织以及性能之间关系的处理。其次，在实际的材料生产制备中，所面临的技术挑战主要有三点：①高端装备制造原材料和辅助材料的质量需要进行严格把关。②制高端装备制造焊接技术和相应的焊接装备性能也是不可忽视的重要因素。③由于焊接材料的系统性比较强，因此焊接材料制备技术的研究非常重要，不容忽视。每一个焊接技术环节都应该严格按照相应的标准来进行。其中包括焊条大压力压涂技术，剂匹配技术以及烧结焊剂的造粒技术等等。从比较典型的拉丝工艺上看，国内的研究所受到的影响因素较多。为了对拉丝工艺进行优化，需要选择科学合理的配剂，以及拉丝的制定工艺等等。④在焊接材料和焊接技术的质量控制方面也面临着一定的挑战。具体来说可以从两个方面来阐述：第一，现如今，信息化和智能化技术比较发达，但是从焊接技术的控制方面来看，在线质量检测技术的落后现象比较严重，焊接技术检测还只是停留在对几何尺寸进行检测，深入程度不够。所以，在实际的工作中，对于焊丝的应力以及变形的情况等方面还无法进行详细地检测。第二，焊接材料的工艺性对于焊接技术的发展也提出了较高的要求，但是焊接技术中涉及到的焊接工艺参数和材料的质量无法达到相关的标准，不能从本质上对焊接功能和材料工艺进行解释，可见，焊接工作的质量控制方面还不健全，亟待改善。
3高端装备制造的新型焊接技术
3.1活性化焊接技术
活性化焊接能很好的克服普通TIG焊方法熔深浅、对材料成分敏感的缺点。与普通TIG焊方法相比，相同的焊接参数，活性剂能使熔深增加200％~300％，焊接时间减少50％，焊接效率提高2-6倍，焊接成本也相应减少，在高端装备制造的焊接作业中能够发挥很好的作用。
3.2高速焊接技术
高效焊接技术一直是高端装备制备焊接技术的重点发展方向，目前已经取得了一些成就，例如熔化极等离子弧焊接技术，这种技术综合了熔化极气体保护焊和等离子弧焊的优点，非常适宜铝镁等轻金属及合金的焊接。在焊接薄板时，可以实现高速焊，例如对2mm铝板，焊接速度可达3000mm/min；对于厚板连接，其熔敷效率高，参数范围广，焊接过程稳定。由于等离子弧对接头区的充分清理作用，焊缝中气孔缺陷明显较少，尤其适合在高端装备这种对焊接质量要求较高的焊接作用中使用。
中图分类号：TG45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0063-01
以焊接业为主导的生产厂利用先进的工艺和设备大大提高了焊接质量与效率，降低了焊接成本，提高了市场竞争力，使企业获得了良好的经济效益。高效、节能的焊接技术利用率高，典型的方法有CO2气体保护焊和埋弧焊等，这些技术方法投资回收期较短，可以有效降低焊材消耗，对于创建节约型社会具有重要的促进作用。
1 工程机械焊接工艺现状
1.1 焊接方法及其工艺现状
焊接是一门重要的基础工艺，虽然只有不足百年的历史，但它的发展十分迅速，尤其是20世纪以来，随着科学技术的不断进步，各种新的焊机技术应运而生。目前，普遍采用的焊接方法有埋弧自动焊与CO2/MAG气体保护焊。埋弧自动焊电流密度大，焊接时熔深大，焊接速度是手工电弧焊的5～6倍，焊缝外型美观，焊接质量稳定可靠，埋弧自动焊多用于中厚板长直焊缝或环焊缝。在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%左右（以重量计），气体保护焊同样具有埋弧自动焊电流密度大、焊接时熔深大的优点，此外，它还采用了富Ar混合气体，熔渣和飞溅很少，大大节省了清理时间，提高了生产效率。
1.2 焊接设备使用现状
改革开放前，国内工程机械结构件的焊接主要采用的是在地板或焊接平台上翻个的方式，生产效率低下，焊缝美观度不足。改革开放以后，外资企业陆续在国内设厂生产，带来了新的焊接装备，为我国焊接事业的发展带来了新的契机。此后，国内开始着手焊接变位机的研究与开发工作，使焊接变位机的使用逐渐普遍。随着市场竞争的日益激烈，焊缝的外观质量成为用户评价产品质量的重要指标之一，而变位机的使用可以取得立焊、横焊、仰焊等难以达到的效果，有效提高了焊接的质量，提高了生产效果和安全系数。
随着人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，与能源相关的制造业也开始寻求自动化焊接技术，在这样的背景下，焊接机器人逐渐崭露头角。机器人有着人工无法取代的优势，它可降低企业成本、提高产品品质和精度、通用性强、工作效率高、速度快、稳定可靠，可以工作长达10～15年，自动化水平极高。焊接机器人改善了工人的劳动条件，节约了人力成本，提高了生产效率，使制造企业获得良好的经济效益。焊接机器人广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业，工程机械行业所拥有的弧焊机器人占30%仅次于汽车制造行业的37%。海关数据统计显示，2014年上半年我国工业机器人进口数量规模达到34714台，同比增长92%，远超过预期50%左右的增长速度。而2014年我国制造业机器人密度达到35台/万人，仍然远低于制造业发达国家水平，低于世界平均水平58台，这说明工业机器人在我有着巨大的市场空间。
2 工程机械焊接工艺发展趋势
2.1 工程机械焊接技术发展趋势
当前高效节能的CO2气体保护焊工艺在工程机械行业焊接工艺中的自动化程度还不是很高，工程机械厂在推进CO2焊接工艺的同时，还要积极进行技术改造，在能源危机的背景下，大力推广低成本自动焊，采用自动（半自动）逆变CO2气体保护焊机和埋弧自动焊等节能、优质、高效的焊接工艺，在CO2气体保护半自动焊接基础上，加大自动焊接对规则焊缝进行焊接的使用面，推进自动化焊接的发展。随着焊接技术的飞速发展，新的工艺方法不断涌现，如脉冲气体保护焊机配富Ar气体的无飞溅焊接，焊缝成型美观；双丝气体保护焊接是由奥地利Fronius公司开发的最新的高速MGA焊接系统，它的最大优势在于焊接速度高且焊缝成型美观，且其成本低于埋弧焊，具有广泛的应用前景。未来电阻焊接技术则以中、大功率为主要研究内容及发展方向，电磁兼容技术将在焊接设备中得到推广应用，自动化焊接技术将得到长足发展。
2.2 工程机械焊接设备发展趋势
近年来，随着科学技术的进步，焊接设备得到了长足的发展，我国的焊接设备正向自动化、智能化、高效、节能、环保的方向发展。CO2焊机生产效率高，与手工电弧焊接相比，其生产效率要高出数倍，且其节电显著、生产成本低，焊缝成形美观，具有高效、节能的优点。有调查显示，我国生产的焊机以手工电弧焊机为主，约占焊机总量的80%左右，而仅有一小部分为CO2焊机，焊机产品结构单一、产品种类较少，且焊机的自控及数化程度有待提高。未来宜大力发展逆变式焊接电源和自动、半自动焊机、CO2焊机。
专用焊接成套设备、焊接机器人、辅助机具等将是未来发展的重点方向。采用焊接机器人或着焊接专机来代替焊工进行操作，改善了工人的劳动条件，节约了人力成本，提高了生产效率，可以获得较好的焊缝质量。机器人代替人类从事重复性劳动工作，是未来提升制造业生产效率与产品质量的必然趋势，同时也是劳动成本日益增加的企业转型之道。但焊接机器人，只是机械手，它本身并不能独立完成工作，还需要变位机、专用夹等设备的配合组成焊接机器人工作站，从而提高焊接质量和工作效率，实现文明生产。自动焊接专机是针对某一类型工程机械开发的降成本自动化设备，与焊接机器人相比，焊接专机具有操作简便、易于维护保养等优点，且设备可靠性高、使用费用低，越来越受到人们的青睐，将是焊接设备未来发展的重要方向。
3 结语
我国正处于改革发展和经济转型升级的关键时期，工业化发展到一定程度以后，国家工业经济的增长在很大程度上将取决于工艺水平及装备。高效、节能、环保、安全、可靠将是未来工程机械发展的重要趋势。我国焊接技术一方面要不断研制新的焊接方法及焊接设备，同时还要不断提高焊接的自动化水平，实现焊机程序控制、数字控制，推广和扩大焊接机器人、专用焊机的使用，改善焊接安全条件、提高焊接生产效率，实现经济效益的最大化。我们要锐意进取，抓住机遇，采用新技术、新装备，努力促进焊接技术的进步与发展，为我国经济的发展做出应有的贡献。
参考文献
