料 度/mm 气保护金气属焊条电弧焊 射脉流过渡 潜冲弧 弧 弧 电路短埋弧焊 极电弧焊 药保芯护焊钨丝极电电弧弧焊 焊 焊 弧焊 焊 焊 子渣电阻离电气电等闪光焊~3 3~ △ △ △ △ △ △ 铝和合金 6 △ 6△ ~1△ 9 19以上 △ △ △ △ △ △△钛~ △ △ △ △ △和合金 3 3~6 6~19 19以上 ~3 3~△ △ △ △△△ △ △ △ △ △△△△△ △ △ △ 铜和合金 6 6△~1△ 9 19以上 △ △△△△镁和合金 ~3 3~ △ △ △ △△ △△ △ △ △△△6 6~19 19以上 ~3 3~ △△ △ △ △ △△△难熔合金 6 6△ ~19 19以上
1.4焊接技术的新发展
随着工业和科学技术的发展,焊接工艺不断进步。本节特介绍焊接技术的发展趋势。
(1)提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力。
提高生产率的途径有三,第一,提高薄板件的焊接速度。焊条电弧焊时使用纤维素焊条进行向下立焊可以较长的提高焊接速度。熔化极气体保护焊中采用电流成形控制或多丝焊,能使焊接速度从0.5m/min提高到1~6m/min。第二,提高焊接熔敷率。焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条和躺焊条条工艺,埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类,其效果显著。其工艺参数分别为2200A/33V,1400A/40V,1100A/45V。采用坡口断面小,背面设置挡板或衬垫,50~60mm的钢板可一次焊透成形,焊接速度达到0.4m/min以上。其熔敷效率与焊条电弧焊相比在100倍以上。第三个途径则是减少坡口断面及熔敷金属量,近10年来最突出的成就是窄间隙焊接。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,均可采用对接形式,例如,钢板厚度由50~300mm,间隙均可设计为13mm左右,因而所需熔敷金属量成数倍、数十倍地降低,从而大大提高生产率。窄间隙焊接的主要技术关键是如何保证两侧熔透和保证电弧中心自动对中坡口中心。为此,世界各国开发出多种不同方案,因而出现了多种多样的窄间隙焊接法。
电子束焊、等离子焊和激光焊时,可采用对接接头,且不用开坡口,因此是更理想的窄间隙焊接法,这是它受到广泛重视的重要原因之一。
(2)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重点发展方向 为了提高焊接结构生产的效率和质量,仅仅从焊接工艺着手是有一定局限性的。因而世界各国特别重视准备车间的技术改造。准备车间的主要工序包括材料运输;材料表面去油、喷砂、涂保护漆;钢板划线,切割、开坡口;部件组装
及点固。以上四道工序在现代化的工厂中均已全部机械化、自动化。其优点不仅在于提高了生产率,更重要的是提高了产品的质量。例如,钢板划线(包括装配时定位中心及线条)、切割、开坡口全部采用计算机数字控制技术(CNC技术)以后,零部件尺寸精度大大提高,而坡口表面粗糙度大幅度降低。整个结构在装配时已可接近机械零件装配方式,因而坡口几何尺寸都相当准确。在自动焊施焊以后,整个结构工整、精确、美观,完全改变了过去铆焊车间人工操作的落后现象。
(3)焊接过程自动化、智能化是提高焊接质量稳定性,解决恶劣劳动条件的重要方向由于焊接质量要求严格,而劳动条件往往较差,因而自动化、智能化受到特殊重视。机器人的出现迅速得到焊接工业界的热烈响应。目前,全世界机器人有50%以上用在焊接技术上,在刚开始时,多用于汽车工业中的点焊流水线上,近几年来已拓展到弧焊领域。
机器人虽然是一个高度自动化的装备,但从自动控制的角度来看,它仍是一个程序控制的开环控制关系。因而它不可能根据焊接时具体情况而进行适时调节。为此智能焊接成为当前焊接界重视的中心。智能焊接的第一个发展重点在视觉系统。目前已开发出的视觉系统可使机器人根据焊接中具体情况自动修改焊炬运动轨迹,有的还能根据坡口尺寸适时地调节工艺。然而,总的来说,目前,智能化仅仅在一次阶段,这方面的发展将是一个长期的任务。
(4)新兴工业的发展不断推动焊接技术前进 焊接技术自发明至今已有百余年历史,它几乎已可解决当前工业中一切重要产品生产制造的需要,如航空、航天及核能工业中的重要产品等。但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进,