焊接机械范文
时间：2023-11-13 02:16:20
焊接机械篇1
焊接技术在制糖机械再制造中的应用
1再制造技术
(1)无损检测技术。采用超声波检测等手段对制糖机械的废旧产品内部缺陷进行检测，以确定缺陷部位和性质，以此制定再制造方案。(2)焊接技术。根据制糖机械废旧产品损坏的具体情况，采用不同的焊接方法，如焊条电弧焊、CO2气体保护焊、钎焊等及相应的焊接材料和工艺等对其进行修复。(3)电弧喷涂技术。用于恢复旧件的几何尺寸和提高工件表面耐磨性、耐蚀性等。(4)电刷镀技术。用于失效零部件表面的再制造和强化。(5)振动时效技术。利用振动时效仪器找出再制造产品的共振频率，然后在产品的共振频率部位施加激振力，并使其振动，起到消除应力的作用，从而防止再制造产品在使用过程中因应力而产生裂纹。在上述再制造技术中，焊接技术(设备、材料和工艺)在制糖机械废旧产品的再制造中起到关键作用。绝大部分制糖机械废旧产品是通过焊接手段使其成为再制造产品，其焊接质量会直接影响再制造产品的质量和使用寿命。
2制糖机械废旧产品及其适用的焊接技术
(1)制糖机械废旧产品分类。通常把已失去使用功能或使用价值的机械或零部件等称作废旧产品。据统计，在经过一个榨糖周期(5～6个月)的使用后，制糖机械中约有60％以上的零部件变成了废旧产品，这样在制糖产业中就形成了一个巨大的再制造工程。在制糖机械的废旧产品中常见的有19种(见表1)，其中最典型的有榨辊轴颈表面磨损、撕解机刀磨损和榨辊轴颈裂纹、泵壳内壁腐蚀等，如图1～图4所示。根据废旧产品产生的原因可将其分为两大类：一类是因磨损、拉伤、腐蚀等原因导致零部件的几何尺寸发生变化，或耐磨层和耐蚀层失去功能的表面磨损型废旧产品；另一类是在使用过程中因残余应力和工作疲劳等原因，零部件产生裂纹、甚至断裂的裂纹型废旧产品。从数量上讲，在制糖机械废旧产品中，前者占绝大多数。在废旧产品中，除个别的断裂废旧产品不能再制造外，其他废旧产品都可变成再制造产品。(2)制糖机械废旧产品适用的焊接技术。制糖机械的废旧产品经过再制造后，成为有使用功能或使用价值的再制造产品。由表1可知，制糖机械常见的废旧产品的再制造绝大部分都是采用焊接技术完成的。
3焊接技术在制糖机械再制造中应用实例
(1)CO2气保堆焊榨辊轴颈磨损面[3]。榨辊轴颈(含R位)磨损面(见图1、图3)CO2气保焊的操作工艺流程如下：粗车除去表面层打磨抛光表面清除表面油污CO2堆焊表面层振动时效消除R位焊接应力车床加工表面。采用小的焊接线能量(见表2)，并辅助其他工艺措施的CO2气体保护焊方法大大提高了其使用寿命。轴颈焊补经检验合格的23件压榨机辊轴使用结果表明，其有效工作时间超过18个月后，在轴颈R位尚未发现裂纹，较以往再制造的轴颈使用3～5个月就在R位产生裂纹相比，使用寿命提高了3．6～6．0倍。堆焊层厚度是根据榨辊轴颈表面磨损的严重程度来决定的。如果其磨损量小，也可采用电弧喷涂技术修复榨辊轴颈表面。(2)焊条电弧焊修复榨辊轴颈R位裂纹。榨辊轴颈R位裂纹(见图3)采用焊条电弧焊修复的操作工艺流程如下：超声波检测确定裂纹的位置和深度车床加工去除裂纹并加工坡口采用J506焊条焊补振动时效消除焊接应力超声波检测焊接质量车床加工。焊条电弧焊焊接工艺参数如表3所示。(3)堆焊甘蔗压榨机撕解机刀。蔗糖生产的第一道工序由装在甘蔗压榨机撕解机辊轴上的撕解机刀(见图2)来完成，而全广西每个榨季需要制造或再制造75～90万片撕解机刀，过去都是采用耐磨堆焊焊条完成。由于无专用焊条和规范的焊接工艺，其堆焊质量难以保证，撕解机刀使用寿命达不到一个榨季。为此研制了GYSD608焊条[4]并制定相应的焊接工艺[5]。焊条堆焊金属硬度和耐磨性能试验结果(见表4)及使用考核结果(见表5)表明，新研制的GYSD608焊条综合性能较原选用的YM502焊条和UTP63焊条好，表明其焊接工艺合理。目前已在制糖机械废旧产品的再制造中推广应用。
发展广西制糖机械再制造需解决的主要问题
焊接机械篇2
关键词：Q345C焊接施工工艺材料参数
焊接技术作为构建钢结构的一种主要连接方法，在物理、化学、冶金、材料、电子、计算机、自动控制等学科迅猛发展的今天，随着新技术、新材料、新设备、新工艺的不断涌现，在我国建筑钢结构建设中发挥更加重要的作用。据统计，约50％以上的钢材在投入使用前需要经过焊接加工处理。因此，焊接水平的提高是实现钢结构技术快速发展和确保建筑钢结构施工质量的关键所在。
1工程概况
某发电厂一期工程是2×600MW机组的钢结构主厂房。主厂房钢结构分为：除氧煤仓间、加热器平台、汽机房A0-A列柱。钢架的主立柱、梁、垂直支撑全部采用“H”型钢，母材材质为Q345C（属低合金结构钢），钢架主立柱采用分段对接方式连成一体，其中"H"型钢的腹板采用高强螺栓连接，翼缘板之间的连接采用对口焊接方式。
2 材料的选择及参数
1.1 Q345化学成分如下表（%）：
其中壁厚介于16-35mm时，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm时，σs≥295Mpa
2.2. Q345钢的焊接特点
2.2.1 碳当量(Ceq)的计算
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
计算Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺措施。
2.2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题
2.2.2.1 热影响区的淬硬倾向
Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。
2.2.2.2 冷裂纹敏感性
Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。
3 焊接施工工艺流程
坡口准备点固焊预热里口施焊背部清根（碳弧气刨）外口施焊 里口施焊自检/专检焊后热处理无损检验（焊缝质量一级合格）。
4 焊接的工艺参数
通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施如下：
4.1 焊接材料的选用
由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，选用E5015（J507）型电焊条。
化学成分见下表（%）：
4.2 坡口形式：（根据图纸和设备供货）
4.3 焊接方法：采用手工电弧焊（D）。
4.4 焊接电流：为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。具体措施为：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺（焊接顺序如图一所示）。焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用Ф3.2电焊条，焊接电流100-130A；第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条，焊接电流120-180A。
4.5预热温度：由于Q345钢的Ceq＞0.45%，在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150℃，层间温度Ti≤400℃。
4.6 焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为：600-640℃，恒温时间为2小时（板厚40mm时），升降温速度为125℃/h 。
5 现场焊接技术
5.1焊前预热
在翼缘板焊接前，首先对翼缘板进行预热，恒温30分钟后开始焊接。 焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控制，采用远红外履带式加热炉片，微电脑自动设定曲线和记录曲线，热电偶测量温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。
5.2 焊接
（1）为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口），第一层至第三层必须使用小规范操作，因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接一至三层结束后，背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后，必须对焊缝进行机械打磨，清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。
（2）当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。
（3）两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。
（4）在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。
5.3 焊后热处理
焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取保温、缓冷措施。在进行热处理时，应采用两根热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧。
Q345钢的焊接温度曲线如下图
5.4 焊接检验
根据《钢结构工程施工及验收规范》的要求，焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为100%。
6 现场质量管理措施
6.1 编制详细的焊接施工作业指导书。
6.2 全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。
每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。在焊接过程中，热处理人员应全程监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停。
6.3 提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键
在施工前，进行全员交底，并且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。
7 结束语
综上所述，在焊接工艺施工中，现场共焊焊口102道，经无损检验一次合格率达到100%。经过实际施工的验证，此焊接工艺措施不仅能在现场指导对Q345钢的焊接，而且能够保证焊接质量。
焊接机械篇3
关键词：机械焊接；质量；控制；气孔
目前，机械焊接工程被广泛应用于我国现代建筑行业之中，特别是被应用于机械加工工程当中。近几年来，随着我国社会的不断发展，钢结构工程、航空工业等不断朝着大型化方向发展，其中工作条件与环境都相对比较复杂。然而，这些工程在焊接过程中必须要保证质量的要求。一旦在施工过程中出现了文帝，将会造成重大事故的发生，并且会带来非常严重的人力、财力的损失。随着现代社会科技的发展，现代化焊接技术在很大程度上保证了产品或者工程的质量。但是焊接技术仍旧存在着一定的缺陷，这种缺陷也会造成比较大的安全隐患。因此我们应该根据实际情况对机械焊接技术的质量进行控制，这样不仅能够满足设计要求，还能够保证机械的安全运行，提高机械的施工寿命，
一、机械焊接质量
在利用机械焊接过程中，金属焊接的质量问题一直是人们关注的焦点，同时，它也能够衡量整个机械设备的质量标准。在机械焊接施工过程中，其质量效果直接影响了整个机械制造的质量，并且，它能够衡量机械使用的安全性能标准。也就是说，只要保证机械焊接国祚的质量，才能够保证整个焊接过程的质量，在焊接过程中，一定要对焊接工作进行质量管理，提高焊接工程的质量，并有效的延长机械的使用寿命。
1、工序质量。
工序的质量是指在焊接工程中对于产品或工程进行加工处理，在这种加工过程中确保产品或工程能够快而有序的进行。也就是说，通过对产品或工程进行加工、制造、处理，从而能够保障产品或工程的质量，所以，在焊接过程中，一定要认真执行任务，保障先进的加工工序，从而生产出高品质产品。要想保证焊接产品的质量，不仅需要在加工过程与设备的花心思，还需要在加工过程中拥有一批优秀的专业技术人员，让他们在生产过程中通过质量参数对每一件产品进行严格的检验。所以，焊接工序是保证机械焊接质量的基础。
2、人为因素。
在焊接施工过程中，必须需要人在旁进行辅助操作，认识焊接工序中不可缺少的一部分，也是保证焊接质量的重要因素。在焊接过程中，由于每个人对于方法的掌握不同，也就在一定程度上导致了每个人使用的焊接方法不同。例如埋弧自动焊接，调整焊接工艺的参数离不开人在其中的操作。而对于其他半自动焊，这种焊接工程是电弧围绕焊接接头移动，以此来保证焊工的操作。
3、裂缝
在焊接过程中，一旦在工作中马虎或者不够仔细，就会引起产品出现裂缝的情况。通常，我们最为常见的裂缝有：刚性裂缝、硫元素引起的裂缝、隙裂缝等。
3.1 刚性裂缝：这种裂缝是指通身的纵裂缝，产生的原因是焊接的应力作用，比如被焊的机械的结构部件的刚性太大，或者焊接时的电流过大等等，都会造成焊接的应力过大。
3.2 硫元素引起的裂缝：母材中硫和碳的含量过高、偏析很大等的时候，容易产生裂缝。
3.3 隙裂缝：是指金属内部产生的毛状微细的裂缝，是被焊的金属由于迅速降温而发生的脆化现象，要避免这种情况的发生，可以降低被焊金属的冷却速度，如果条件允许，可以对被焊的结构进行预热。[1]
二、机械焊接质量控制措施
1、焊工资格的控制。 焊接施工中，焊接的施工质量实质上是焊接工人的施工质量，所以焊接工人的作用是控制焊接质量过程中十分关键的因素。焊工的技术水平有初、高、中三级，会直接影响机械的焊接质量。因此，参与施工的焊接工人，必须懂得焊接的安全技术操作规程，具有焊接工人的操作证，准确熟练地进行焊接旌工，只有这样才能达到机械的设计标准，确保机械的焊接质量。
2、工艺过程的控制。焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证，才能获得优质的机械。焊接过程中，应控制好预热的温度（35和45钢的温度范围是：150℃～250℃；裂纹倾向特别大时，温度范围可控制为：250℃～400℃）；焊条应选择碱性焊条；控制好破口的形式；严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验，来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。
3、焊接材料控制。 焊接过程中，要想焊出高质量的接头，必须严格控制焊接材料的选择，焊丝、焊剂以及焊接的辅助等，都要严格符合质量标准，同时，对于焊接材料的说明文件，要全面而且有效，材料的标识、标注等要清晰可辨。
4、焊接设备的控制。 机械的焊接过程中，电焊机是主要设备，没有焊机，整个焊接施工将无法进行。电焊机能够准确显示焊接施工时的电流，电流强弱的控制是焊接质量好坏的关键因素。对于电焊机进行控制的关键所在，就是控制其对电流的显示，切忌偏差和超标，电焊机电流、电压的显示装置，务必经过检定后才可进入施工环节。
5、裂缝焊接控制。 焊接中可能出现的裂缝，主要指在金属的焊接应力、致脆原因等多重作用下，焊接的接头局部金属原子遭到破坏，进而形成新界面，出现缝隙。这种裂缝长宽比大、缺口尖锐，也是机械焊接构件中最容易出现、最危险的缺陷，机械结构的破坏大多从裂缝开始，因此在焊接过程中需加强控制。如果在焊接后发现裂缝，应采取措施清除或修补。
6、环境控制。 另外，机械焊接的施工环境也会对焊接质量产生直接影响，需加强控制：首先，空气的温度会对焊接热循环产生直接影响，因此一般焊接施工的温度应控制在20～C以上，否则温度过低，就会造成金属的过快冷却，改变其表面组织，不利于焊接接头；其次，空气湿度与焊接质量密切相关，一般焊接施工的湿度应控制在90%以下，由于氢气主要来自水，水分如果进入熔池，就会出现氢气孔；再次，在雨雪季节不得实行野外作业或者露天作业，必须采取一定的防护措施，确保焊接质量。[2]
三、结语
总之，机械焊接随着各行业的机械化发展，而显得更加重要，又因为机械材质的不同和机器的精密程度不同，导致机械焊接的技术要求变得复杂和多变，要想提高机械的质量，必须加强焊接工艺的控制，同时加强对焊接施工人员的技术素质和职业道德素质的培养，只有这样才能保证机械的质量和使用寿命。
参考文献
[1] 谢辉. 铝合金焊接接头产生裂纹特征及产生机理分析[J]. 现代商贸工业. 2007（01）
焊接机械篇4
[关键词]化工；机械；设备；焊接；工艺规程
中图分类号：TB442 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0318-01
化工机械设备的焊接工程是较为重要的一项工作，且带有一定程度的复杂性。对于化工机械设备的焊接工作而言，包括很多不同的方面，焊接工艺作为化工机械设备焊接工程的重要构成部分，其自身的质量对于化工机械的后续运行等存在重要意义，也直接关系到化工机械设备的应用周期与自身的寿命长短。在此背景之下，探讨化工机械设备的焊接工艺规程就具有必要的现实意义，相关人员只有认识到焊接工艺规程的重要性，并选择科学的焊接工艺，才能切实确保化工机械设备的焊接质量，进而提高化工机械设备的应用性能。
一、金属材料的焊接性概述
绝大多数的金属材料都可以被用于化工机械设备的焊接，但是具体的焊接工艺难易情况存在较大差异，不同的金属材料焊接性也不尽相同。焊接性主要指的就是金属材料在相应的工艺条件下，利用焊接操作形成优质焊接接头的难易程度。如果金属材料在简单的条件下可以形成优质焊接接头，就说明其焊接性较好，而如果金属材料在较为复杂的工艺下才能形成优质接头，就说明其焊接性较差。
金属材料焊接性的评判主要是利用估算方法等，对于钢材而言，影响其焊接性最为主要的因素在于自身的化学成分。所以，相关人员一般是将钢材中的各类元素折换成碳当量以初步评估钢材焊接性
二、化工机械设备焊接工艺规程分析
（一）工艺与方法选择
焊接结构设计的合理性是会给焊接的难易程度、焊接接头的自身质量、具体的生产率等带来直接影响，一般来讲，化工机械设备的焊件接缝位置主要分为横焊、平焊、仰焊、立焊几种不同形式，这主要是根据相关人员在进行焊接操作时，焊件接缝的位置及转角的不同所划定的。一般来讲，焊件焊缝的设计位置应当与焊件的表面位置相对较远，这样做的目的主要是为了保证焊件结构的自身精确程度。与此同时，相关人员在焊接工艺与方法的选择中，还需要充分考虑在进行焊接操作时，运条角度能否完全满足焊接的具体需求，因此，需要相关人员对焊接的操作空间进行全面考虑。在选择焊接方法的时候，相关人员需要根据焊接操作的具体材质及焊缝所在的位置、焊接接头具体的厚度等进行选择，还要考虑坡口的形成等因素，以免给后续操作带来不利影响。
（二）选择材料
在化工机械设备的焊接工艺规程中，焊接材料的选择也是极为重要的一方面。焊接材料主要就是在进行化工机械焊接操作中，相关人员为了有效提高焊接操作的质量而选择的金属性填充物或附加保护物等。相关人员在选择焊接材料的时候，需要考虑焊接的强度原则及母材的自身性能等，并且需要根据接头性能的相关工艺及不同的焊接操作方法下冶金特点进行切实选择。对于焊接接头性能的相关因素而言，相关工艺及焊缝金属会对接头的性能产生相应的影响。目前，还没有相关研究及实践情况显示焊接材料可以在接头热影响区的影响下改变焊接材料自身的性能，所以，在选择焊接材料的时候，相关人员一定要充分考虑焊缝的金属性能。
（三）接头与坡口形式
焊接接头是在化工机械设备的焊接操作中，相关人员利用焊接方法连接的不可拆卸性质的接头，焊接接头的性质主要分为T形、对接、交接、塔接等类型，其主要的分类需要相关人员根据焊件具体的结构及形状等进行区分。
除了接头之外，坡口形式也是十分重要的一项因素，坡口主要是指相关人员为了确保化工机械设备的焊接质量，在焊件的待焊处进行相应的加工或装配形成具有几何形状性质的相应沟槽。如上图1所示，焊件的坡口主要分为V形坡口、U形坡口及X形坡口等。在开坡口的时候，相关人员需要在板厚度超过6mm的情况下进行操作，这样可以确保焊缝的根部被完全焊透。在进行坡口操作的时候，相关人员还需要留有相应的钝边，这样才能避免焊件被烧穿，并且应留有相应的间隙，确保焊件能够焊透。
（四）具w规范
在化工机械设备的焊接工艺规程中，焊接规范主要是指对焊接的总体质量及生产率产生具体影响的不同工艺参数。一般来讲，相应的工艺参数包括焊接电流、电压、速度等，也包括焊丝及焊条直径等。由于相应的参数会与焊缝的余高、焊宽及熔深等产生直接联系，所以相关人员在进行焊接的时候一定要选择合理的焊接规范。
焊接电流方面，适当增大焊接电流可以有效提高焊接的效率，并且可以适当增加熔深，这种操作方法比较适合厚板的焊接。但是，如果电流过大，容易造成咬边，从而影响焊接的整体质量，若是电流过小，则可能产生夹渣，也有可能导致焊件未焊透。
在化工机械设备的焊接中，电弧电压是可以直接影响焊缝的尺寸大小及形状。如果电弧电压过高，焊缝会较浅、较宽，容易出现咬边缺陷；如果电弧电压过低，焊缝则会较高、较窄，焊件边缘的熔合情况会达不到标准要求。所以，相关人员需要确保电弧电压与电流值相匹配，若是提高电流值，则一定要提高电弧电压值。与此同时，相关人员在进行焊接时，需合理把控速度。
结语
在我国化工机械设备的焊接中，焊接工艺技术存在较多的影响因素，因此，如何确保化工机械设备的焊接质量，选择科学的焊接工艺规程就成为化工行业需要重视的主要问题之一。笔者在本文首先对金属材料的焊接性进行了简要分析，并在此基础上探讨了具体的焊接工艺规程，相关人员只有确保焊接工艺规程的科学性和整体质量，才能有效保证化工机械设备的使用性能，避免化工机械设备出现运行问题等，进而保证化工行业的整体稳定运行。
参考文献
[1] 李山柏.我国化工机械设备焊接工艺方式探索[J].中国新技术新产品，2014（15）.
[2] 王开龙.关于对化工设备焊接工艺规程的分析[J].民营科技，2013（12）.
焊接机械篇5
关键词：自动化焊接设备；工程机械制造；自动化焊接专机；焊接机器人；焊接电源
工程机械制造业是推动经济社会发展的重要一环，无论是从国家战略角度，还是市场经济角度，加速工程机械制造企业的发展都是重要的战略目标。在这种环境下，要想成为行业的领军人物和领跑者，如何应对自动化焊接设备这项机遇和挑战成为企业成败的关键。本文将就自动化焊接专机和焊接机器人作为切入点，进行结构及特点上的比较分析，并对自动化焊接设备的应用现状和发展趋势进行简单讨论。
1自动化焊接设备
1.1自动化焊接设备概述
焊接自动化是指将自动化、智能化的控制系统和焊接工具有机结合，如焊接胎夹具、装夹定位和运动系统等，实现效率、质量的大浮动提升和人工等成本的降低，主要应用于大规模的批量生产。自动化焊接设备主要常用设备包括自动化焊接专机和焊接机器人等。自动化焊接专机和机器人的使用大大提高了生产效率，提升了制造质量，同时也减轻了工人的工作量和工作强度，最为重要的是自动化设备的应用实现了二十四小时的连续稳定工作，极大程度地代替了人工劳动。在工程机械、矿山机械和船舶制造等需要广泛应用焊接技术的行业，自动化焊接设备的应用是一项重大的科技改革，起到了提高企业生产能力的决定作用。
1.2自动化焊接设备的主要特点
自动化焊接设备主要具备以下四个特点：
1.2.1大型化、组合化。目前已研制成功多种大型的自动化焊接设备，用于大型或中型的焊接结构生产中，如中重型厚壁容器焊接中心、箱型梁焊接生产线、集装箱外壳整体组装焊接中心等。有些大型的焊接中心占地面积可达整个车间。
1.2.2数字化、智能化。焊接过程中的数字化、智能化的实现要复杂得多。数字化、智能化控制不仅需要考虑到焊件接缝装配间隙的误差，还要考虑到焊件的形状和焊接过程发生的热变形等，因此对传感技术的要求特别高，同时还需要先进的自适应控制系统作为技术支持。针对复杂程度较高的焊接工作，甚至还需要计算机软件的辅助。
1.2.3高精度、高质量。一般来说，焊接机器人和焊接操作机行走机构的定位精度在0.1毫米之内，与焊接机器人配套的焊接变位机的定位精度在0.05毫米以内，因此自动化焊接设备一直受到大型工程机械制造企业的青睐。
1.2.4管控一体化。利用多种计算机软件，通过局域网将生产、制造的管理系统实现自动化控制，实现脱机工作和远程监控等，在出现故障时，也可以通过自动化的管控实现诊断和维修。
2自动化焊接专机与焊接机器人的比较分析
2.1自动化焊接专机的结构及应用
2.1.1自动化焊接专机结构。自动化焊接专机主要由焊接系统、机械系统和电气控制系统组成。需要人工或机械手来上下工件，通过焊接夹具完成工件的固定和定位，并自动启动电源的电弧，自动送丝、自动移动、自动退回，人工或机械手再取下工件。焊接系统包括焊接电源和焊枪，机械系统主要由床身机构、工装夹具、工件辅助支撑机构、焊枪微调机构、焊接工件和焊枪移动机构组成。电气系统主要控制夹具的装夹和定位，焊机的启动和停止，焊枪或工件的运动，输送装置等。
2.1.2自动化焊接专机的应用。自动化焊接专机主要采用双丝焊接，如在推土机的生产中，可以应用于主臂焊接、车架的主焊缝等。焊接专机的使用大大提高了生产效率，一般为人工单丝焊接的2倍，此外同人工焊接相比，焊接专机焊接的焊缝没有断弧，且双丝焊接的熔深比较深，因此提高了焊缝的力学性能。自动化焊接专机自适应控制类专机，是一种自动化程度较高的焊接设备，通过配备的传感器和电子检测线路，对焊缝的轨迹自动跟踪导向，有的甚至可以完成对参数的设置和调试。此外还有智能化的焊接专机，能够利用高等级的传感器，如视觉传感器、触角传感器和光敏传感器，配合计算机系统、软件、数据库，实现智能化的参数调试，人工操作简便，但是由于很多条件限制，实际生产工作中还很少被应用。与焊接机器人相比，自动化焊接专机具有更高的性价比。焊接自动化专机对焊件的直线和曲线焊缝的焊接具有一定优势，适合大批量的生产。不但焊接效率高，焊接过程中焊件变形小，焊接产品质量稳定，同时操作简便、成本低廉、工作安全可靠，因此在实际工程机械制造中得到广泛的应用。
2.2焊接机器人的结构及应用
2.2.1焊接机器人的结构。焊接机器人结构主要有机器人本体和控制器、焊接电源、机器人外部轴行走机构、焊接变位机和夹具、操作软件和弧焊软件包、传感系统、工作站辅助及除尘系统等。机器人本体和控制器是焊接机器人工作站的重中之重，一般为六轴关节型，具有较强的负载能力和坚固的刚性结构，使用寿命较长，一般可使用十五年以上。机器人系统采用数字化控制技术，通过数字总线连接系统的各个部分，保证其不受周围的磁场干扰。机器人控制系统采用多处理器的中央处理系统，具有充分的扩展空间和稳定性，保证焊接的高精度和高质量。在焊接电源的选择方面，由于焊接机器人需要较大规格的焊丝和电流，因此应保证在该电流下暂载率达到100%。建议选择国际一流品牌的全数字的逆变脉冲焊接电源或机器人公司自有品牌，以保证良好的接口。机器人的外部轴行走机构是为了应对大型焊件，用来扩大机器人的工作范围使用。机器人外部轴行走机构由机器人控制系统统一控制，外部轴与本体轴运动协调一致进行运动。在选择方面，同样建议选择国际一流品牌以确保高精度焊接，具有良好的稳定性和灵活性，避免发生较大摇晃和抖动情况发生。焊接变位机和夹具是为了保证焊接时焊缝的位置，一般将变位机的回转轴作为机器人外部轴，在焊接时与机器人相互协调。优质的夹具有足够的刚性，能够夹紧焊件而不变形。操作软件和弧焊软件包应具备基本的常用功能，如外部轴与机器人控制功能、传感跟踪功能、协调参数功能、自我诊断功能、数据库及编程功能等。此外还需要足够的功能接口，如打印机、传感器和局域网连接接口等。一般来说，传感系统要包括焊丝接触寻位、电弧跟踪和激光跟踪等。焊丝的接触寻位主要用于寻找焊缝的起始点。电弧跟踪主要起到修正焊缝偏差的功能，焊枪在摆动中，通过检测电压和电流，进行位置的调整。激光跟踪功能具有较强的抗干扰能力，兼具寻位和电弧跟踪动能，一般在打开激光跟踪时会自动关闭电弧跟踪和接触寻位，精度较高，并且速度快，因此价格也很高。最后一部分即工作站辅助装置和除尘系统，如保障工作人员安全和保养设备、增加使用寿命的作用。在有人进入机器人工作的封闭环境时，系统会自动启动安全模式，停止工作。
2.2.2焊接机器人的应用。目前知名的焊接机器人仍占主导地位，焊接机器人具有柔性化和数字化程度高、焊接质量稳定、焊接精度高等特点，在改善焊接产品质量、提高机械制造企业生产能力和竞争力方面起到了重要作用。焊接机器人能自动进行调试以适应不同的焊件，特别适合工程机械制造中品种多、批量小、更新速度快的特点。在复杂的焊件中，焊接机器人的表现也更好，能够适应复杂的焊缝。但同样，焊接机器人也具有成本高、操作难度较大的缺点，如弧焊机器人，系统结构复杂且涉及到机器人运动的控制系统、焊接系统、变位系统等多个系统的运作，对进口产品依赖较大，暂时还不具备生产水平，价格较高，因此主要应用于大型机械制造企业。除了成本高和操作难度大等问题，在零件的制作和组装的精度上还需要进一步提高，尤其体现在工程机械制造行业：一方面经常会出现焊缝无法跟踪的情况，采用接触寻位的效率也不尽如人意；另一方面，在焊缝间隙过大时，需要手工打底，要提高零件的精度不但成本过高，而且也无法保证位置精度。此外，在焊接机器人焊接完成后，往往还需要人工补焊，如焊枪无法进入的较小的缝隙和位置偏离。显然，人工智能还远远不如人类智能，因此还需要不断改进和研究。
3自动化焊接设备的应用现状及发展趋势
3.1自动化焊接设备应用现状
由于工程机械制造企业之间生产水平和综合能力相差较大，在自动化焊接设备的使用上也存在较大差距。通过对工程机械制造企业的调查比较，如三一重工、山推、太原重工等国内知名企业和部分中小型企业，比较发现，我国自动化装备在工程机械制造行业应用率还比较低。随着工业水平的进一步发展，自动化焊接设备所占比重也逐年增加，尤其是大型工程机械制造企业，是焊接机器人的主要使用群体，而中小型的机械制造企业还相对落后，急需提高自动化焊接设备的使用率。
3.2自动化焊接设备的发展趋势
近十年来，自动化焊接设备的类型和种类都有很大的发展，自动化焊接技术也有了长足进步。从传统的焊接操作机、座式变位机、滚轮架和翻转机等，到如今系统化、智能化的焊接专机、焊机生产线和机器人设备。就焊接操作机而言，从传统的立柱横梁式操作机，到现在多种结构形式的龙门式、门框式、台式、侧梁式等，可以发现，焊接操作机的种类越来越多，规格越来越大型化，如10m×10m的重型载人立柱横梁式操作机，自动化焊接设备不断满足人们的生产需求，在探索、实践中不断完善和进步。自动化焊接设备不但具有高效率、低成本的优势，还能够有效地减少传统手工焊接作业对工人的身体健康造成的危害。传统手动焊接作业很容易受到弧光和高温的辐射，同时劳动强度较大，不适合于长时间连续操作。另外，自动化焊接设备能够满足现代生产工艺对品质的更高要求，对提升企业形象和核心竞争力具有关键作用。可以预计，随着世界制造产业重心的转移和我国制造业的快速发展，高度自动化的焊接设备应用已成为必然的发展趋势。
4结语
随着工程机械行业的不断发展，对质量和产能的要求也越来越高，自动化水平较高的自动化焊接专机和焊接机器人由于其高质量、高效率等优势，越来越受到众多工程机械制造企业的青睐和推崇，因此，自动化焊接设备的推广和普及是工业社会发展的必然趋势。
作者:田鹏 廖秋琴 单位:长江师范学院机械与电气工程学院
参考文献:
[1]宋大春．自动化焊接设备在工程机械制造中的应用[J]．金属加工（热加工），2013，（12）．
[2]耿长轩．自动化焊接设备在工程机械制造中的应用[J]．城市建设理论研究（电子版），2015，（19）．
焊接机械篇6
关键词：机械焊接 质量控制措施
中图分类号：P755文献标识码： A 文章编号：
研究分析可知影响机械构件焊接质量的因素很多, 但影响结晶裂纹的本质因素只有两个, 即冶金因素和应力因素, 此外焊接工艺的选择与制定有着不可忽视的作用, 必须给予足够的重视, 并根据焊接构件的材质和用途, 以及施工周期, 环境条件等综合因素考虑制定出切实可行的方案。 为保证焊接质量的焊接工艺, 施工中应严格控制每道工序的操作质量, 才能最终保证机械构件的焊接质量, 满足设备运行的整体要求。
一、机械焊接质量
机械焊接结构中，金属焊接的质量问题一直是摆在人们面前的主要难题，也是整个机械设备质量主要衡量基础。在机械制造的过程中，焊接质量效果与整个机械制造质量产生极大的影响，是机械使用安全性能的主要衡量依据。在现代管理工作中认为，为了使得产品能够达到设计要求的质量指标，应当在生产中对每一个工序和环节进行严格控制，调整影响工序质量影响因素，进而保证机械焊接质量。可以说工序质量是通过工作质量来衡量和显示的，在这个过程中就需要加强质量管理工作，要以工作管理为基础来提高焊接质量。
1.、工序质量
工序质量是指在焊接工作中对加工工序和产品质量的确保程度，是在生产加工过程中以管理工作为基础的衡量标准。可以这么说，产品质量是通过工序质量为基础加工和制造的，因此在焊接中做好优良的加工工序是生产高质产品的主要手段。焊接产品的质量不仅是在完成全部加工和装备工作之后实现和发现的，也是通过专业技术检验人员通过技术参数的检验和检查来衡量的。所以来说，工序是整个机械焊接质量的基本环节，也是机械焊接质量的基础。
2、人为因素
人是焊接施工工作中不可缺少的主体，也是决定焊接质量不容忽视的重要因素。在焊接工作中，各种焊接方法的不同对操作人员的依赖程度也不尽相同。对于埋弧自动焊机械焊接而言，焊接工艺参数的调整离不开施工人员，也离不开人的合理操作。而对于各种半自动焊接，电弧沿着焊接的接头位置移动，这也是靠焊工操作来掌握和确保移动合理的要求。
3、裂缝
、刚性裂缝：这种裂缝是指通身的纵裂缝，定位及打底焊接时, 焊条直径过大,电流较小使得定位焊密度过小, 形成裂纹源，并且打底焊时, 电流穿透力较小, 使得原有裂纹处没能熔化而形成隐裂纹源。产生的原因是焊接的应力作用，构件进行强制组装焊接时, 易形成强制组装内应力, 这些应力作用可使焊缝出现微小裂纹, 随着焊接过程的进行, 这些微小裂纹将沿裂纹源处迅速扩展并沿晶界开裂。或者焊接时的电流过大等等，都会造成焊接的刚性裂缝。
（2）、 材料裂缝：母材中硫和碳的含量过高、偏析很大等的时候，容易产生裂缝。或者在没有焊接的部位有部分定位焊开裂, 并且定位焊开裂部位在打底焊前没有铲除, 形成焊接裂纹源。
（3）、隙裂缝：是指金属内部产生的毛状微细的裂缝，在气温较低的环境下进行焊接时,局部熔化金属冷却凝固过程快, 易形成焊接应力。要避免这种情况的发生，可以降低被焊金属的冷却速度，如果条件允许，可以对被焊的结构进行预热。
4、夹渣现象
当焊接完毕后，如果有熔渣留在焊缝中，即被称作夹渣。一般夹渣的形状比较复杂，如颗粒状、线状、长条状等多种形式，夹渣的出现会降低焊缝的致密度与强度。夹渣大多发生在每层焊道之间的过渡位置或者焊口边缘，如果焊道的形状发生了变化或者在深沟位置，也容易出现夹渣。同时采取仰焊、立焊或者横焊方式，则会比平时产生更多夹渣当细微的金属夹杂物混入其中，那么在焊缝金属的凝固过程中，可能出现孔洞或者微裂纹。同时，抛后工件的存放时间不宜过程，否则可能出现二次氧化，对喷涂效果造成影响。
二、机械焊接质量控制措施
1、焊工资格的控制
焊接施工中，焊接的施工质量实质上是焊接工人的施工质量，所以焊接工人的作用是控制焊接质量过程中十分关键的因素。焊工的技术水平有初、高、中三级，会直接影响机械的焊接质量。因此，参与施工的焊接工人，必须懂得焊接的安全技术操作规程，具有焊接工人的操作证，准确熟练地进行焊接旌工，只有这样才能达到机械的设计标准，确保机械的焊接质量。
2、工艺过程的控制
焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证，才能获得优质的机械。焊接过程中，应控制好预热的温度(35和45钢的温度范围是：150℃～250℃；裂纹倾向特别大时，温度范围可控制为：250℃～400℃)；焊条应选择碱性焊条；控制好破口的形式；严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验，来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。
焊接材料控制
焊接过程中，要想焊出高质量的接头，必须严格控制焊接材料的选择，焊丝、焊剂以及焊接的辅助等，都要严格符合质量标准，同时，对于焊接材料的说明文件，要全面而且有效，材料的标识、标注等要清晰可辨。
焊接设备的控制
机械的焊接过程中，电焊机是主要设备，没有焊机，整个焊接施工将无法进行。电焊机能够准确显示焊接施工时的电流，电流强弱的控制是焊接质量好坏的关键因素。对于电焊机进行控制的关键所在，就是控制其对电流的显示，切忌偏差和超标，电焊机电流、电压的显示装置，务必经过检定后才可进入施工环节。
5、裂缝焊接控制
焊接中可能出现的裂缝，主要指在金属的焊接应力、致脆原因等多重作用下，焊接的接头局部金属原子遭到破坏，进而形成新界面，出现缝隙。这种裂缝长宽比大、缺口尖锐，也是机械焊接构件中最容易出现、最危险的缺陷，机械结构的破坏大多从裂缝开始，因此在焊接过程中需加强控制。如果在焊接后发现裂缝，应采取措施清除或修补。控制措施：一方面，严格控制焊接参数，减缓冷却速度，提高焊接的形状参数，尽量使用小电流、多层、多道焊方式，防治焊缝的中间出现裂纹；另一方面，严格执行焊接程序，减少焊接应力。
6、环境控制
另外，机械焊接的施工环境也会对焊接质量产生直接影响，需加强控制：首先，空气的温度会对焊接热循环产生直接影响，因此一般焊接施工的温度应控制在20~C以上，否则温度过低，就会造成金属的过快冷却，改变其表面组织，不利于焊接接头；其次，空气湿度与焊接质量密切相关，一般焊接施工的湿度应控制在90％以下，由于氢气主要来自水，水分如果进入熔池，就会出现氢气孔；再次，在雨雪季节不得实行野外作业或者露天作业，必须采取一定的防护措施，确保焊接质量。
三、结束语
众所周知, 在机械设备制造、安装、检修时, 有许多机械构件都离不开焊接, 并且很大部分是厚板焊接。机械构件的焊接质量好坏直接关系到设备在静载和动载条件下的正常运转, 而且涉及到使用周期、成本、安全生产及经济效益等问题。所以如何在有限的工期内既不影响生产又能保证焊接质理就显得尤为重要。要做到这一点, 焊材的选择固然重要, 但焊接工艺的影响同样不可忽视。
参考文献
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[2] 吴龙海,盛建群.12Cr1MoV钢管安装焊接裂纹的产生及其防治[J]. 中国高新技术企业. 2010(04)
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焊接机械篇7
关键词：机械焊接工艺；应用；实践探微
目前，机械焊接工艺呈现出了势如破竹之势，面临着巨大的发展机遇。机械焊接工艺也推动了制造行业的发展，机械焊接工艺影响着工程结构的质量。文章首先介绍机械焊接工艺分类，然后探讨焊接质量管控问题，最后研究其未来发展，希望可促进焊接工艺的改进。
1 机械焊接工艺的基本分类
现阶段，机械焊接工艺存在不同的类别，依据焊接特点能够将其划分成下述四种类型。
1.1 压力焊接
压力焊接指代在具体焊接环节施加部分压力的工艺，具体涉及摩擦焊接与电阻焊接等，其中电阻焊接较为常用。
1.2 气体保护焊接
气体保护焊接也被称作气保焊，主要利用焊接嘴喷发的气体来阻隔空气，达到有效保护。在气体保护焊接中，一般应用氢气与氦气，有时也应用混合气体。
1.3 钎焊
钎焊指代在高温状态下进行焊接的一种工艺，具体来说，高温加热每一种焊接材料，在这一过程应保证加热温度超出钎料的熔点，然而不允许高于焊接材料自身的熔点，该项工艺要求应具备较高的技术水平，合理控制加热温度，进而借助液态钎料，对焊接材料进行润湿操作，以此来达到有效焊接。
1.4 手工电弧焊
手工电弧焊也被称作手弧焊，主要是指借助人为操作对焊条进行焊接，简而言之，即为电焊。
2 机械焊接质量管控
焊接质量管控决定着焊接接头的实际质量。焊接接头一般是从加热到熔化，再到结晶成形便完全形成，等同于冶金过程。对于焊接接头，存在众多影响因素，若可严格控制，规避不利因素，便可改善焊接接头质量，具体从以下内容着手来实现质量管控。
2.1 焊工因素
焊工自身的技术水平、操作经验、对焊接工艺的精通程度、职业素养与责任心等关乎着最终的焊接质量。若焊工喜欢本职工作，责任感较高，怀有高度热情，熟悉焊接方法，依照不同焊件采取适宜的工艺，正式着手焊接操作前规范开展调试工作，全面准备，当完成焊接操作后，认真检查工件，合理测试，进而保障焊接质量。
2.2 材料因素
焊接材料自身的可焊性影响着焊接接头的实际质量。由此可知，我们应选择可焊性突出的材料。
2.3 设备性能因素
若选择高性能的特定的焊接设备，一定会改善焊接质量。
2.4 工艺因素
全面考虑产品特点，综合思考空间位置、实际厚度、经济效益等因素。
2.5 环境因素
认真思量气候因素带来的实际影响，参照材料存放标准规范存放。简而言之，我们应明确质量干扰因素，科学防范，全面应对，合理管控焊接质量。
3 未来发展研究
随着时代的不断前进，科学技术快速发展，这要求焊接技术也应进行适当改进，进而满足市场发展需求。因此，我们应加大在焊接工艺方面的研究，达到焊接工艺的现代化，尽可能增加焊接工艺的稳定性和安全性。同时，因焊接工艺逐步朝着机械现代化方向前进，由此可知，应有效落实相关的安全工作，加大在焊接工艺方面的研究。
3.1 低温焊接
分析焊接钢结构失效问题得出，低温是引发脆断现象的根本原因，尤其是内部结构不完整时将出现显著的脆断效应。若温度未超过临界转变温度，经由大幅低于σs的作用形成无屈服断裂。另外，环境温度变化也会改变焊接质量，但这并不是主要因素。参照低温焊接试验得出，我们应明确环境温度的具体变化，关注预热温度，同时，焊接异种钢结构时，应额外留心预热以及后热。利用焊缝金属内部微合金化程度改变，协同焊接规范，在焊缝金属中形成针状铁素体，以此来获得最佳的焊缝强韧性。对于焊接工艺参数，我们应明确热影响区自身的组织关乎着钢材的基本组成，并与焊接冷却条件紧密相关，还会制约扩散氢逸出，左右焊接应力变动。在焊接热影响区总会看见冷裂纹，且其中很大一部分都形成于马氏体中，焊接区内部的冷却速度若偏大，则也将会非常容易形成马氏体组织。通常在工程实践过程，应遵循下述原则：尽可能缩减焊接残余应力；调控结构拘束度；最好选择电加热；采取可行的焊后处理；严格管控线能量。
3.2 焊接反变形
对钢结构而言，在其实际焊接工序中总会遇到变形问题，主要包含横向、竖向与弯曲等多种变形。常规焊接变形能够借助焊接前反变形，利用适宜的焊接工艺进行控制。文章探讨了一种可合理应对残余角变形的手段：在焊接之前，面向工程结构给予弹性反变形。通过热弹塑性有限元对焊接工序进行模拟，同时，模拟各种板厚大小与热源的结构，得到弹性反变形基本规律：在焊接之前，给予工程结构一定的弹性变形，实施焊接操作后，其角变形近似等同于零。
3.3 振动时效消除残余应力
振动时效是指通过外力进行振动的一种方式，在工件内部形成规律的交变作用力，且作用力与工件内部的残余应力相互叠加，大于微观屈服极限，使得工件出现塑弹黏性力学改变，削弱残余应力，不断均化，最终让工件处于平衡状态，有效防范变形问题，增加疲劳极限，达到工件价值的理想化，最后，利用时效前后对比，依托有效固有频率，借助加速度参数明确时效效果。
对于振动时效工艺，其中最为关键的是理想振动参数选取，且最理想的标准为消除应力最多。当循环应力比达到-1，内部疲劳极限大约为0.01%时，残余应变对应的条件弹性极限是0.001。由此可知，在振动过程，应参照条件弹性极限合理选取振动应用。在具体的生产活动，通常利用振动工序的结构动态指标的走向充当监测指标，在应力的不断变化下，残余应力也发生一定的改变，使得构件出现动态变化，参照上述变化规范编制工艺指标。综合来说，振动指标的选取关乎着处理效果，通常应做好下述几点内容：其一，减小共振频率。动载荷影响着残余应力的实际消除情况。在扫频环节，随着频率的增加，电流并未出现显著增大。参照振动学理论得出，当构件处于受破状态时，一般围绕特定共振频率进行振动，且构件加载量超出其余频率振动。电机电流与振动频率呈现正增长，出现强迫共振，该现象通常是因被振工件重量偏小才引发的；其二，振型选取。调查发现，应根据实际情况科学选择振型；其三，激振频率选择。通过试验得出，在时效阶段，因循环应力作用使得激振力偏小，最终塑性变形晶粒数量越少，相应的激振频率则越大。由此可知，在共振峰频率左右振动，相应的振幅呈现下降态势，进而延长时效时间，干扰时效效果。
4 结束语
在未来，机械焊接工艺将得到更加广泛的应用，并将涌现出一批新型的焊接工艺，新工艺的问世既能改善工程结构，增加安全性，提升可靠性，还可推动焊接工艺不断朝着自动化方向发展。我坚信，在大家的努力下，一定会研制出更加先进的焊接工艺，进而更好地服务于生产生活。
参考文献
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[3]姜朝辉，李跃文，张瑞雪，等.机械焊接工艺探索与实践[J].黑龙江科技信息，2013（2）：83-83.
[4]唐闯.论析机械焊接工艺探索与实践[J].化工管理，2015（18）：166.
焊接机械篇8
研究的主要内容：HRB500级钢筋焊接接头试验研究以及HRB500级钢筋机械连接接头试验研究。做出焊接接头和机械连接接头的性能是否满足《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003）的要求。
通过以上研究对HRB500级钢筋连接应用中的可靠性、可操作性以及经济分析，从而掌握钢筋连接方法的适用性，为其以后在工程中的推广应用提供依据。
关键词：钢筋焊接机械连接
中图分类号：TU511文献标识码： A
1.1论文研究背景
虽然我国工程建设中钢筋用量逐年快速增长，但低强钢筋及低等级混凝土比例过大，钢筋大多采用II级钢筋（HRB335钢筋），HRB400钢筋用量仅为钢筋总用量的10~20%，均处于中等偏下的水平。
2005年，建设部总工程师王铁宏提出了大力推广应用高强度钢筋和高性能混凝土的倡议，以节约能源，提高环境质量，实现建设行业可持续发展[13]。
1.2 HRB500钢筋研究
通过对闪光对焊、电弧焊、气压焊、电渣压力焊焊接工艺参数的研究，做出焊接接头，通过试验确定其性能是否满足《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003要求。
通过对冷挤压、锥螺纹研究，做出机械连接接头，通过试验确定其性能是否满足《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003要求 。
2.1.1基本原理
钢筋闪光对焊是将两钢筋安放成对接形式，利用焊接电流通过两钢筋接触点产生的电阻热，使金属熔化，产生强烈飞溅闪光，使钢筋端部产生塑性区及均匀的液体金属层，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。
2.1.4焊接接头力学性能检验
钢筋焊接接头试件共4组（2组Φ25，2组Φ18）每组3根，其中拉伸试验Φ25、Φ18各一组；弯曲试验Φ25、Φ18各一组。试验结果全部合格。
特点：钢筋闪光对焊具有生产效率高，操作方便，节约能源和钢材，费用低廉，加工场地固定（不能在布筋现场作业，使用受到限制），接头受力性能良好，焊接质量高等优点，故钢筋的对接连接宜优先采用闪光对焊。冬季施焊应采取使接头缓慢降温措施
2.2 电弧焊
基本原理:钢筋电弧焊是以焊条作为一极，钢筋为另一极，利用焊接电流通过产生的电弧热进行焊接的一种熔焊方法。
焊接接头力学性能检验:钢筋焊接接头试件共2组（Φ25一组，Φ18一组），每组3根。试验结果全部合格。
试验评定:
手工电弧焊的优点是轻便、灵活、可全位置焊接，适应性强，应用范围广。
缺点是浪费钢材，施工速度慢，影响工程进度，增加工程造价。
2.3电渣压力焊
基本原理:钢筋电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。
焊接接头力学性能检验:
钢筋焊接接头试件共有3组（Φ25普通电渣压力焊一组，Φ25镦粗电渣压力焊一组，Φ18镦粗电渣压力焊一组），每组3根。试验结果镦粗电渣压力焊全部合格；普通电渣压力焊不合格。
试验评定
电渣压力焊的优点是轻便、灵活、节省钢材；缺点：耗电量大，用于竖向位置焊接，质量影响人为干扰较重；
2.4 气压焊
基本原理:
钢筋气压焊是采用氧――燃料气体（如：液化石油气）火焰将两钢筋对接处进行加热，使其达到熔化温度加压完成的一种压焊方法。
特点：钢筋气压焊具有生产效率高，工序复杂，且有明火作业不安全，节约能源和钢材，场地不受限制。接头受力性能较好。雨、大风天应采取相应围护措施，冬季施焊应采取接头缓慢降温的措施；另外，现场电源稳定性、燃气的品质、夹具老化、焊工的水平等诸多因素，均会影响焊接接头的质量，所以在钢筋焊接中，还应加强管理。
3.1剥肋滚压直螺纹连接
先剥切钢筋横纵肋后，滚压直螺纹工艺对钢筋端部进行加工丝头，然后用带内螺纹的套筒，将预制丝头的待连接钢筋旋拧在一起，达到钢筋连接一体，实现等强度连接的目的。
剥肋滚压连接接头自动化程度高，加工工序少，操作简单，螺纹牙型好，精度高，连接强度高，直径大小一致性好，生产效率高，施工方便，适用于全位置连接，并且可用异径连接，不受天气制约，质量检验直观
3.2 挤肋滚压直螺纹连接
试验评定
滚压连接接头操作简单，设备调整方便，生产效率高，用于全位置连接，不受天气制约；滚丝轮受力条件恶劣、工作寿命比剥肋滚压滚丝轮低。由于钢筋本身轧制公差较大，连接接头内丝直径，有时还需根据母材外径进行调整，对丝头加工控制难度大。
3.3镦粗直螺纹接头
基本原理:
钢筋采用专用镦粗机，将钢筋端部冷镦后，使其直径增大，使套丝后丝扣底部横截面积不小于钢筋原截面积，然后用带内螺纹的套筒将预制丝头的待连接钢筋旋拧在一起，达到钢筋连接一体，实现等强度连接的目的。
连接接头力学性能检验:
钢筋连接接头共有2组，（Φ25一组，Φ18一组）每组各3根，采用了40铬钢连接套筒，试验结果全部合格。
试验评定
连接接头力学性能检验，接头性能较好，均断于母材，连接接头套筒采用40铬钢，使接头有足够的安全储备，各项试验指标均符合《钢筋连接通用技术规程》JGJ107-2003的要求。
3.4 锥螺纹钢筋连接
钢筋采用套丝机把钢筋的端头加工成锥形螺纹，通过锥螺纹连接套筒把两根带丝头的钢筋，按规定的力矩值连接成一体的钢筋接头，实现等强度连接的目的。
连接接头力学性能检验: 钢筋连接接头共有2组（Φ25一组，Φ18一组），每组各3根，采用了40铬钢连接套筒，试验结
论不合格。3.4 锥螺纹钢筋连接
锥螺纹连接接头操作工艺较复杂，操作简单，但设备调整不方便，生产效率高，丝头不合格品较多，不受天气制约。连接接头力学性能检验，抗拉强度达不到要求。锥螺纹底径小于钢筋母材基圆直径，接头强度被削弱，颈缩“趋向”均在套筒两端端部，螺距明显变大，未达到《钢筋连接通用技术规程》JGJ107-2003的合格要求，用于HRB500级钢筋的连接不可行。
3.5冷挤压连接
钢筋挤压连接是将钢套筒分别套在待连接的钢筋端头，通过使用专用挤压机具，使钢套筒产生塑性变形后与钢筋横肋紧密咬合而形成钢筋接头。
连接接头力学性能检验:钢筋连接接头共有2组（Φ25一组，Φ18一组），每组各3根，采用了钢连接套筒，试验结果合格。
试验评定
冷挤压连接适用于各种钢筋，强度高，性能最为可靠；由于设备笨重，工人劳动强度大，设备保养不好易产生漏油污染钢筋，影响效力正常发挥，给使用维修带来不便；各种环境中均可作业，不受施工场地限制，适用于全位置连接。
连接接头力学性能检验，接头性能良好，临近受拉破坏时在接头以外的钢筋母材出现颈缩，最后均断于母材，连接接头有足够的安全储备，各项试验指标均符合《钢筋连接通用技术规程》JGJ107-2003的要求。
HRB500钢筋连接工艺比较和成本分析
连接接头性能对比：
表4.1 焊接接头性能对比
连接接头性能对比：
表4.2机械连接接头性能对比
连接接头成本分析 ：
对10种钢筋连接方法（绑扎搭接 、闪光焊 、电弧焊 、电渣压力焊 、气压焊 、挤压连接 、锥螺纹连接 、镦螺纹连接、剥肋滚压直螺纹 、挤肋滚压直螺纹 ）进行成本分析可得：当连接钢筋直径d≥25mm时，成本最高的依次是绑扎连接、电弧焊、挤压连接，各种螺纹连接方法价格适中，闪光焊、电渣压力焊、气压焊价格最低。
HRB500钢筋连接工艺比较和成本分析
现场操作性 ：
由于闪光对焊设备笨重，尚不能进行工作面上的现场钢筋接头连接，而只能在钢筋加工区作钢筋连接工作。其余9种钢筋连接方法均适合进行现场钢筋连接，其中：绑扎搭接连接、各种螺纹连接方法，速度快、劳动强度低。
质量影响因素 ：
绑扎搭接连接取决于混凝土整体强度，当配筋量过大，钢筋直径较粗时不宜采用；各种焊接连接方法的质量主要取决于操作技工的操作技巧，质量离散性能较大，故在重要工程中应有所限制，并加强工艺评定，焊工水平管理，随机抽查等工作；各种机械连接方法的质量保证主要取决于外观和拧紧力矩的检查，可以作到现场钢筋连接接头的逐根无破损检查，工作实践表明，挤压连接的质量保证率为最高。
全天候性能 ：