焊接技术的方法范文

焊接技术的方法篇1

关键词：焊接技术 石油工程建设；

我国石油工程技术研究人员为石油行业的发展做出了很大的努力，石油工程建设中的焊接技术取得了很大的进步，特别是研究开发领域得到了较大扩展。科技人员依据市场的需求不断地更新、发展焊接技术，石油工程建设中球形储罐、油气管道、炼化装置等都以焊接技术为依托，焊接技术在石油工程建设发展中起到越来越重要的作用。

一、我国石油工程建设中焊接技术存在的问题

受焊接技术的影响，我国石油工程建设中焊接技术还存在很大的问题，主要表现在：第一，石油工程建设中管道运用非常广泛，在管道施工技术上面临着巨大的困难，特别是大口径管径的焊接工作，由于焊接工艺及其复杂，焊接技术受地理环境等因素的影响，造成焊接技术难以开展；第二，我国石油工程建设中焊接技术装备不完善，很多发达国家的焊接技术已经向自动化焊接形式转型，而我国仍然处于手工焊接和半自动焊接的状态，在全自动焊接工艺上还有待提高；第三，石油工程建设中焊接施工使用的材料性能不能满足工程建设的需要，我国焊接材料生产量特别大，但生产技术比较买落后，产品性能比较差，为了保证工程建设的质量，首先应该保证建设材料的高性能、高质量；第四，焊接施工队伍整体素质偏低。焊接工艺技术要求较高，受文化水平的影响，施工人员对焊接材料的性能以及焊接技术了解不全面，特别是对现代社会要求的全自动焊接工艺技术更加陌生。

二、焊接技术在我国石油工程建设中的应用

焊接技术在我国石油工程建设中应用非常广泛，笔者结合多年工作经验，以油气储蓄中的焊接技术和水下工程中的焊接技术为例，对焊接技术在石油工程建O中的应用做了简单介绍。

（一）油气储蓄中的焊接技术

油气储蓄中的焊接技术分为储罐焊接和油气管道焊接两类，对象不同焊接工艺也存在差异，焊接技术仍然是焊接质量的保证。

1、储罐焊接技术

储罐是石油运输中气体、液体、或液化气体存储的最佳选择，受存储气体的影响，储罐的种类很多如球形储罐、立式储罐等。储罐的焊接方法多种样，受储罐类型的影响，焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊以及气电立焊等，由于技术落后，我国石油工程建设中焊接技术还不能完成全自动焊接。笔者结合多年工作经验对气电立焊和埋弧自动焊做了简单介绍：埋弧自动焊是最早应用于石油工程建设中的焊接方法，这种方法主要运用于正装法施工建设中罐壁和罐底缝的焊接。近几年，我国焊接工艺研究领域取得了显著的成果，倒装储罐自动焊工艺的应用推动了我国焊接技术的发展，此项技术已经在我国各大油田广泛应用，为了提高生产效率，双丝和多丝焊接已经在埋弧自动焊接法中开始应用；气电立焊主要运用于大型立式浮顶储罐的焊接施工中，这种方法的焊接材料使用量较小，主要用来焊接罐壁立焊缝。为了保证焊接缝的美观、质量，很多施工单位在储罐的罐板底、壁板以及罐顶板的焊接施工中运用二氧化碳半自动焊接法，有效地提高了焊接的效率。

2、油气管道的焊接

油气管道的焊接方法主要有纤维素焊条下向焊、低氢焊条下向焊以及药芯焊丝半自动下向焊。焊接效果受气候因素的影响，在气候较差的地区一般采用低氢焊条下向焊法进行管道的焊接，焊接对象是输送酸性气体、对低温韧性要求高的管道。

（二）大力发展自动焊接技术的建议

1、建设焊接技术研究中心

焊接技术作为石油工程建设技术的主要内容之一，必须对其进行统筹规划、全而提升，以此来满足新时期工程建设越来越迫切的技术需求。 建设焊接技术研究中心，以现有的较为成熟的焊接技术试验室为基础，重新对其规划并且整合建立一个机械加工中心，组成六个专业实验室：①水下焊接实验室②性能检测、焊缝理化及金相实验室③无损检测与焊接工艺实验室④焊接结构的完整性以及安全性的全面评价实验室⑤焊缝力学行为、激光一电弧复合备开展在焊接冶金、高效自动焊接技术、特殊条件下焊接实验室⑥焊接自动控制试验室。

2、实施差异化管理

在大部分石油工程建设企业当中，普遍都设有焊接培训中心，一般都是承担企业内部的焊工培训、新焊接方法的学习和运用、焊接工艺试验等实际应用研究性工作。今后焊接技术管理工作的要点是在实际工作中实施差异化管理，突出特色技术。在以后的工作中也将会根据上、中、下游技术需求以及不同地域，在炼油化工、油田建设、海洋工程、长输管道领域，来引导企业走特色焊接技术发展之路。

3、提高技术人员的待遇

人才是一个工程的重点，所以在工程中一定要重视建立一支科研人才队伍，大力支持年青人在岗成才，同时对于一线科技人员也要充分的关心他们，提高他们的待遇和关心他们的职称，让他们能感受到科研管理氛围中的职业自豪感，这样可以达到稳定科研队伍，最终保障企业的健康、长久发展。

三、结束语

焊接技术在石油工程建设中的应用不仅体现在油气储蓄中的焊接和海洋石油工程中的焊接上，石油钻采机械也需要运用焊接技术。总之，焊接技术在石油工程中占据着不可代替的位置，我国焊接技术与国外相比还有很大的距离，技术研究人员应该加强焊接工艺的研究，推动我国石油行业的发展。

参考文献：

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[3]冯标.石油工程建设自动焊技术进程及面临的新课题[J].石油工程建设，2010（15）

焊接技术的方法篇2

摘要： 高压和高密度输送技术是大流量管道输送技术的发展趋势， 长输管道亦正向大口径、高压力输送方向发展。管道质量对管道长期安全运行和使用寿命至关重要， 而焊接技术是长输管道建设中的关键技术。近年来我国在长输管道的焊接加工技术方面已具有成熟的手工下向焊接技术和半自动气体保护焊技术， 全自动气体保护焊技术的应用正在起步， 亦因其焊接质量高、再现性好， 使得这种自动焊接方法必将在长输管道建设中获得越来越广泛的应用。

关键词： 长输管道；焊接方法；安装施工；管道质量

长输管道焊接方法对长输管道制造质量至关重要，关系到其使用可靠性、运行安全性。合理的选择焊接方法和应用相应的焊接技术是保证长输管道焊接质量的关键。根据长输管道现场焊接特点和要求， 阐述了长输管道现场焊接中的焊接方法及其生产现场使用情况， 对主要焊接方法的应用前景进行了展望。

1 长输管道现场施工条件对焊接要求

（1）流动性施工对焊接质量的影响。长输管道施工中的作业点随施工进度而不断的发生变化， 所以对保证焊接质量相对增加了难度。（2）长输管道现场施工地形、地貌对焊接质量有影响。长输管道都会遇到多种地形、地貌， 其差异导致接管焊缝位置多样化， 接口组对条件较差、焊缝间隙不易控制， 强制组对会产生较大约束应力等都对焊接质量有直接影响， 所以要因地制宜， 选择不同的焊接方法来满足工程需要。（3）气候环境对焊接|量影响。风、雨、温度、湿度等自然环境也对焊接质量产生一定影响。（4）全位置焊接工况条件较多， 施工场地狭窄，妨碍焊接操作的障碍物较多， 往往给施焊带来不便。（5）机械化的焊接方法在现场适用性较差， 先进的焊接技术在现场应用的限制因素较多。

2 长输管材现场焊接的要求

2.1 长输管材材质对焊接方法的要求

目前长输管道用钢主要是碳钢和低合金钢。对于碳钢管线的焊接可选焊接方法很多， 但对管线低合金钢焊接方法选择则要注意焊接热能量的输入。对于X70 及以下的管线钢， 可选择手工焊、半自动焊或全自动焊接， 而对于 X70 以上的管线钢， 较多选择手工焊或某些特殊的自动焊接方法， 因为目前还不能生产工艺性能和综合力学性能较好的自保护焊丝。对于输送高含硫、卤离子的石油天然气而采用双相不锈钢、INCONY 合金时， 精确控制焊接时的热输入量对焊接质量至关重要， 如对于 SFA2205 双相不锈钢， 如果不能保证铁素体含量在 25%～50%间， 将不能保证管道的耐腐蚀要求。自动焊因其焊接线能量可以精确控制而使其成为这类钢管成型的首要选择。

2.2 管材规格对焊接技术的要求

对于大直径薄壁管道（δ≤8 mm）采用全位置下向焊四层道即可完成焊接， 能够充分体现其快速的优点， 并获得高的焊接合格率。对于大直径厚壁管道（δ>8 mm）采用下向焊需大量增加焊接层道时， 则可考虑下向与上向焊结合的复合型焊接工艺。小口径薄壁管则可考虑采用氩弧焊打底， 手工焊填充、盖面的方法。在条件受限制时（如野外作业、装备水平、施工成本等）， 可采用焊条电弧焊方法。不锈钢管应考虑其防腐蚀能力要求， 最好选用 TIG 焊或焊条电弧焊。

3 长输管道焊接方法技术和应用

3.1 手工下向焊方法和应用

手工焊接方法克服了在野外较差自然条件下使用设备复杂、操作不便的不足， 被广泛应用于长输管道现场焊接尤其是大直径薄壁长输管道的焊接。目前普遍采用的手工焊接方法主要是手工焊条下向焊和手工钨极氩弧焊。

3.1.1 焊条电弧焊下向焊方法和应用

目前焊条电弧焊下向焊方法已经成熟， 并广泛应用于管道工程建设当中。焊条电弧焊下向焊方法主要有全纤维素型下向焊、混合型下向焊、复合型下向焊等三种类型。其焊接顺序示意如图 1 所示。（1）全纤维素型下向焊。全纤维素型下向焊是国内外普遍采用的一种焊接方法， 主要应用于钢材为 X70 以下的薄壁大口径管道的焊接。其焊接速度快， 根焊性能好， 焊缝射线探伤一次合格率高。在管道建设中有一些区域，如水网地带环境， 自动、半自动焊接设备不能进入的区域。该方法焊接质量的保证关键在于打底焊时要求单面焊双面成形， 仰焊位置时防止熔滴在重力作用下出现背面凹陷和铁水粘连焊条。我国早期下向焊均采用全纤维素型电焊条。（2）混合型下向焊。混合型下向焊是指长输管道现场组焊时， 采用纤维素型焊条打底焊、热焊， 低氢型焊条填充、盖面的手工下向焊方法。这种焊接方法主要用于钢管材质级别较高的管道和气候环境恶劣、输送酸性气体极高的含硫油气介质管道的连接， 要求焊接接头具有较好的低温冲击韧性的管道或者厚壁管道的焊接。通常的全纤维素型焊接方法难以达到管道接头质量要求， 而低氢型焊条的抗冷裂纹和冲击韧性较纤维素型焊条要好， 但其熔化速度较慢。为保证管道力学性能符合要求， 同时尽可能的提高焊接速度， 因而选择混合型下向焊方法。在 1996 年建设的陕京输气管道中首次采用了该方法， 取得了良好的焊接效果。（3）复合型下向焊。复合型下向焊是指根焊层和热焊层采用下向焊方法， 填充、盖面焊采用向上焊方法。其主要应用于焊接壁厚较大的管道。与传统的向上焊相比， 下向焊热输入低， 熔深较浅， 焊道较薄， 随着钢管壁厚的增加焊道层数也会迅速增加， 焊接时间和劳动强度将随之加大， 单纯的下向焊难以发挥其焊接速度快、效率高的特点。而打底焊、热焊采用下向焊，填充焊与盖面焊采用向上焊的复合型下向焊技术则可应用两种焊接方法的优点， 获得优质的管道焊缝质量。在气体保护半自动下向焊技术未应用于管道建设之前， 大壁厚管道多采用复合型下向焊技术， 可大大提高生产效率。

3.2 半自动下向焊方法与应用

国内管道主体焊接中应用成熟的半自动焊方法为纤维素焊条打底， 自保护药芯焊丝或 CO2气体保护焊丝进行填充、盖面。半自动下向焊方法主要分为药芯焊丝自保护半自动下向焊和活性气体保护半自动下向焊两种。（1）药芯焊丝自保护半自动下向焊。药芯焊丝自保护半自动焊特别适用于户外有风场合， 靠药芯高温分解释放出的大量气体对电弧和熔池进行保护， 同时有少量熔渣对熔池和凝固焊缝金属进行保护的一种高效优质焊接方法。药芯焊丝的连续作业方式可减少焊接接头数目， 提高焊缝质量和劳动生产率， 药芯焊丝工艺性能优良、电弧稳定、成形美观， 适合全位置管道焊接， 通过选择一定牌号的药芯焊丝含有的合适过渡元素， 力学冲击韧性可得到极大提高。适宜野外作业， 但该方法在打底焊时， 焊根较易出现未熔合的缺陷， 为此要严格按工艺规范参数施焊。（2）CO2活性气体保护半自动下向焊。CO2气体保护焊是一种廉价、高效、优质的焊接方法。传统短路过渡 CO2焊不能从根本上解决焊接飞溅大、控制熔深与成形的矛盾。在逆变焊机高速可控性基础上， 采用波形控制技术的 STT（SurfaceTension Transfer）型 CO2半自动焊机， 熔滴过渡由液体表面张力完成， 电流电压波形可控，。可用于全位置单面焊双面成形的打底焊，但现场焊接需要防风措施。STT 型 CO2半自动焊以其优异的性能拓宽了 CO2半自动焊在长输管道施工中的应用领域。

参考文献：

焊接技术的方法篇3

关键词：焊接结构；无损检测；检测技术

焊接技术指的是通过加热、加压等方法，在用或不用其他填充材料的条件下将不同的工件实现原子间连接的一种工艺技术方法。随着机械加工业的快速发展，焊接技术在机械领域中的应用范围越来越广。但不管是采用任何一种焊接技术，基于种种因素的影响在焊接过程中也会存在的一定的缺陷，比如机械工件焊接完成后出现焊接位置变形、开裂等问题，这对机械工件的整体性和承载力以及加工精度都造成了不同程度影响。为了能够提升机械加工工件的精度都、承载能力以及完整性，必须要通过现行比较先进的无损检测技术对其进行检测。

1.焊接结构缺陷问题介绍

1.1焊接结构内部缺陷

焊接结构内部缺陷指的是机械工件焊接过程中有熔渣残留在焊缝中、焊接过程中有气体存留在溶化金属内部没有溢出导致焊接位置出现气泡、焊接过程中金属原子间的融合受到外界一些因素的破坏影响而形成新的界面，出现裂纹等，这些焊接缺陷问题通常无法直观地用目测的方式发现，一般采用磁粉无损检测、超声波无损检测等技术进行检测。

1.2焊接结构宏观缺陷

焊接结构的宏观缺陷指的是焊接过程中沿着焊接工件的焊接缝产生凹槽、焊接过程中液态金属顺着焊接缝流出冷却凝固后形成的焊瘤、焊接过程中因为局部焊接温度过高导致金属溶化后从焊缝背面溢出，造成穿孔等缺陷。通常焊接结构的宏观缺陷能够用肉眼直接观测到，对于不是很明显的缺陷可借助简单的光学仪器进行检测。

1.3焊接结构微观缺陷

焊接结构微观缺陷指的是焊接过程中因局部受热不均造成部分焊接晶粒变大、过高的温度长时间停留在一个位置造成焊接晶粒界面发生氧化以及焊接过程中融合区受热循环作用造成结构内部成分单向聚集等结构缺陷问题。焊接结构微观缺陷很难或者无法用肉眼观测的到，一般采用高倍显微镜或者其他专业的电子显微镜对其进行检测。

2.焊接结构的无损检测技术介绍

2.1射线无损检测技术

焊接结构射线无损检测技术主要有中子辐射照相检测和X射线照相检测两种。其中X射线照相检测是目前应用最为广泛的射线无损检测技术。该检测技术是通过X射线对机械焊接工件的内部缺陷进行检测，因工件各部位的厚度和密度不同，X射线投入射线的吸收量也不同，根据不同吸收量的投入射线的变化情况判断焊接缺陷的分布位置、性质以及形状和大小。

2.2超声无损检测技术

超声波无损检测技术是利用超声波的对机械焊接工件进行探伤，通过对超声波遇到焊接界面所反射回来的声波的分析来判断机械焊接缺陷类型和程度。当前在焊接结构无损检测中应用比较广泛且技术比较成熟的是声发射方法，通过声波对受应力材料中瞬间位移产生的声波效应对焊接结构进行动态的无损检测。该种动态无损检测方法不仅可以确定焊接结构缺陷类型和部位，而且能对缺陷的程度进行准确判断。

2.3电磁无损检测技术

电磁无损检测技术类型有磁粉检测、涡流检测以及磁漏检测等。目前在焊接结构无损检测过程中应用比较多的是磁粉无损检测技术。磁粉无损检测技术是利用焊接结构缺陷位置的磁场和磁粉的相互作用将焊接位置进行磁化，如果焊接处存在缺陷就会出现不连续的漏磁场，可以判定焊接结构存在缺陷。进而根据漏磁场程度大小来判断缺陷大小。磁粉无损检测技术虽然在应用过程中具有很高的检测精准度，但该技术一般只适用于机械焊接构件表面的缺陷的检测，如细小裂纹的检测，具有一定的局限性。

2.4渗透检测技术

渗透法无损检测主要是利用毛细管现象作为技术原理，将具有渗透性的液体注入到有缺陷的机械焊接构件中，待渗透性液体充分渗入到缺陷焊接构件后，除去焊接构件表面多余的液体，然后用显现剂在进行二次喷涂，等待检部位的渗透液完全吸附出来后对进行表面显示，根据表面显示判定缺陷的程度。该种检测方法具有直观性性强、操作流程简单以及灵敏度高等优势特点，但其也具有一定的局限性，只适用于表面存在开口型裂缝的焊接缺陷构件的检测或者焊接构件表面粗糙度要求比较低的焊接构件缺陷检测。

2.5泄露检测技术

泄露检测法是利用密闭容器的内外压力差将液体渗透到存在缺陷的机械焊接构件中，通过对渗出液体的成分分析来判断缺陷类型和程度的无损检测方法。

2.6红外检测技术

红外检测法是利用红外辐射对机械焊接构件进行缺陷检测。其检测方法主要是借以计算机为主要辅助工具，对焊接点缺陷进行红外辐射，根据红外辐射所反馈的信息判断缺陷类型和大小。一般将固定的热量注入到焊接工件后，红外线遇到不均匀的焊接结构就会发生热量的堆积和散失，根据反馈到计算中热量堆积和散失情况来判断机械焊接构件缺陷程度和具置。

3.结语

随着焊接技术的不断发展，机械工件焊接缺陷也将会越来越少，但有一点需要提出的是不管焊接技术发展到什么程度，都会因为种种因素造成机械焊接构件存在不同程度的缺陷问题。所以为了能够保证机械焊接构件的完整性和投入使用后功能的稳定性，需要我们加强对机械焊接构件无损检测技术的进一步研究和分析。

参考文献：

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[4]迈克・特洛顿.聚乙烯管道焊接质量的有损和无损检测[A].2009年（北京）国际塑料管道交流会论文集[C]，2009.

焊接技术的方法篇4

关键词：焊接技术；钢架结构；施工手段

作者：王国忠

在钢架的结构中建筑的低温的焊接是一个重要的技术，也是能够保护建筑钢架稳定性的重要方法，如果采用直接焊接的方法，钢结构框架会形成很严重的内应力，在建设中可能达不到技术的要求，因此在建筑钢结构焊接技术采用低温焊接技术是一种良好的焊接方法。

1低温焊接技术的概念

低温焊接技术是技术并不是在低温的条件下焊接，低温值得是火焰的相对低温，所以称之为低温焊接技术，铁熔点在于1500℃左右，所以在一般焊接过程中，焊接温度和要比金属面上不需要焊接的温度上高200℃以内，也就是说钢铁要处于一种要融化的状态下，但是我们知道这种温度下的钢物质的刚性越来越差，同时内部的受力也受到问题。所以采用一种低温的预热方式，这种预热的方式就是利用钢铁在500℃左右，还保持着很强的稳定性的特点，在钢铁受热的延展性也在差不多在顶点的时候，进行钢铁的焊接工作。其主要的施工流程就是先进行预热，然后根据预热的后进行焊接，在焊接的过程中，金属周围的温度提高随意就要把焊点周围的钢铁温度降下来，同时又要保障焊接的焊点温度不要受到影响。在低温焊技术的是使用上，一般作业范围都非常的大，不小于10cm的作业区是焊接的过程中经常会出人工劳动力不足的一种工况。

随着焊接环境温度的降低，焊缝金属的硬度值增大。采取有效的预热、层间温度和焊后缓冷措施以降低焊缝金属的冷却速度，从而改善焊缝金属的硬度值。热温度不足的情况下，根焊缝产生裂纹的倾向性增加，但增加预热温度和改进预热方式，可明显提高焊缝质量。创造适合的施工环境和焊接条件，保证焊工劳动防护措施的保暖性和轻便性，焊接过程中使用自制的可移动式保温防风棚和管端封堵器等。

2钢结构的焊接施工技术

2.1熟悉工程目标，制定施工流程

焊接工作需要先对施工的目标进行一个详细的施工施工方法和流程，首先应该确定施工的图纸，根据图纸的框架和应力分析，设计使用多需要的干菜类型，然后做好前期的采购。同时在钢架施工上有一个重要的问题就是如何选择在建筑上施工还就在建筑施工的地面焊接拼装之后在进行施工，笔者的建议对于低温焊接技术这种特殊的焊接技术，最好采用地面焊接和再安装的方式。因为这种方式在是采用低温焊接必备的，在低温焊接中需要增加一些特殊的降温设备，在这些设备的中有时需要特殊的厂房来提供一个密闭的环境，因为在密闭的环境中，温度控制问题更容易解决，同时焊接的时间，人员的管理也更加的方便。

2.2焊材的选择和与钢材的匹配

与钢材的规定最低标准相比，焊材的金属强度，坚韧性，可塑性都要明显高于钢材本身，而且，在焊接接头的地方，各种基本性能指标都要与钢材规定的最低标准等同或比之更高；要保证焊缝的可塑性，钢材较厚时，要根据厚度选择合的焊材；选择合适韧性的焊材，韧性好的焊材可以提高焊缝和热影响区的韧性，使之能够满足钢结构的受力要求。

2.3焊接质量控制

对输入的热和焊接冷却速度进行控制：通过控制焊接电压，焊接电流，接速度以及熔融金属的冷却速度等来对焊接质量进行控制。控制焊缝内元素组成进行控制：选择高质量的焊材，操作人员高超的操作手法和技巧，保证焊缝外观质量。选择能量密度高的，输入热量低的焊接方法，对焊接应力与变形进行控制。从钢材料的出发，考量各项技能的标准要求，选择合适的焊材以及评估焊接质量的试验方法，得出适合生产的焊接工艺，在焊接时，注意层间温度的控制，防止出现焊接接头弱化的现象。总之，尽量在最低成本的原则下，完成高质量的焊接任务。焊工须持双证上岗，即安全上岗证、焊工合格证。且具有相应的施焊资历。

3高强钢焊接的施工工艺

3.1焊接材料的选择及匹配

强节点弱杆件，即与母材规定的最低标准相比，焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准；并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的最低标准相匹配；在进行厚板焊接时，应该根据厚度效应后的强度来选择适当的焊材，通常当节点的拘束度比较大的时候，可以在1/4板厚以后选择强度稍低的焊材；对焊材韧性的选择是一项非常重要的工作，好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢结构的规定标准。比如在焊接无裂纹钢种的时候，可以选取低H或者超低H的焊接材料，同时，在钢板厚度低于50mm或者温度在0℃以上的时候，可以不对钢结构进行预热。这一方法的明显优势就是它的力学指标突出，尤其是在区强比的冲击性能方面更显优越。

3.2确定最低预热温度的常用方法

通过裂纹实验来进行控制，即通过进行斜Y坡口试样抗裂方面的试验对最低的预热温度进行确认；通过硬度控制预热温度，通常采用的方法是根据一定碳含量的钢材，其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却速度（540℃时），查表确定焊接线能量；根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度；根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线确定最低预热温度。

3.3对焊接质量的控制方法

对热输入以及冷却速度进行控制。此方法主要是通过对焊接时的电压、电流以及焊接时的焊接速度和熔敷金属在800℃～500℃区间内的冷却时间的控制，进而完成焊接质量的控制；对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制，主要是指碳、硫、磷、氢、氧等。为了达到这一目的，除了要选择质量优越的低氢焊接材料外，还要求操作人员拥有较好的操作手法，从而对熔池金属进行很好的保护；应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法。

结束语

焊接技术的方法篇5

关键词：制造业；机械；焊接技术

中图分类号： P755.1文献标识码： A

一、我国当前焊接技术的发展现状

焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件，在生产中都不同程度地依赖焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。目前，钢材是我国最主要的结构材料，在今后20 年钢材仍将占有重要的地位。然而，钢材必须经过加工才能成为有给定功能的产品。由于焊接结构具有重量轻、成本低、质量稳定、生产周期短、效率高及市场反应速度快等优点，因而焊接结构的应用日益增多。与世界工业发达国家一样，我国焊接加工的钢材总量比其他加工方法多。因此，发展我国制造业，尤其是装备制造业，必须高度重视焊接技术的同步提高。

当前，随着电子信息化时代的到来，人们也将许多先进的科学技术应用到了焊接加工技术当中，从而实现了焊接技术的自动化。这不仅有效地加快了焊接施工的工作效率，还大幅的提高了焊接质量。目前，我们也已经将焊接技术应用到各个行业当中，并且还充分的利用了计算机技术，来对焊接过程中产生的应力变形进行相关的控制。如今，在我国焊接技术创新发展的过程中，人们已经开始全面的对焊接介绍的内容展开了全面的分析，进而有利于我国焊接技术的发展。

二、焊接技术的历史发展进程和应用

(一)焊接技术的历史回顾

焊接是一种使工件的原子相互之间发生结合的工艺技术。它通常采用加压或者加热的方法。随着金属的发展使用，焊接工艺最早出现在我国的战国时间。直至十九世纪初科学家发现了氧乙炔焰与电弧之间能产生高温热源，焊接技术才有了迅猛的发展机遇。发展至今天，各种电子束焊接、离子束焊接以及激光焊接术等出现在了大众的视野中。

(二)焊接技术的工艺特点及分类

焊接技术的发展离不开科学技术的创新。焊接技术指的是在高温、高压环境下，用焊接材料将焊接件连成整体的一个过程。如今焊接产品能够达到没有缺陷、机械性能超强的程度。根据焊接过程中金属的熔融状态可以将焊接分为熔焊、压焊与钎焊三种类型。熔焊是将待焊接件的接头处的高温融化之后所采用的加工方法。压焊是通过对待焊接件施压的方法来实现的。钎焊是选用比母材熔点低的材料作为钎料，然后将待焊件和钎料同时加热到一定温度，通过钎料与木材处于液态时的相互流动来实现焊接的方法。

(三)焊接技术的应用范围广

焊接技术已经渗透到了各个行业、各个领域里面。金属、非金属材料的连接几乎都应用到了焊接技术。焊接技术随着科学技术的飞升有了十足的进步空间。尤其是近三四十年以来，各种的新技术、新材料与焊接技术融合实现了技术的提升。红外线、真空、声学等一些科学技术扩大了焊接技术的适用范围。焊接技术已经扩展到了航空领域、能源领域、化工领域等等，这将促使焊接技术更快发展。

三、机械焊接技术

(一)电子束焊接 电子束焊接首先应用在德国，之后逐渐发展成熟。较之传统的焊接工艺，它的能量密度更高，并且热变形较小，应用的范围也较为广泛。

电子束焊接的工作原理是：用电子枪中聚集的高速电子束对工件的接缝处进行轰击，在轰击的过程中，会发生机械能的转变，即动能转化为热能。这样就产生了焊接所需要的热源，利用这些热能，完成焊接工作。

以前，电子束焊接主要被应用于国防、军工工业中。近些年来，这种焊接技术开始在民用工业中推广使用。比如汽车工业的齿轮、电站锅炉等。

(二)激光焊接技术

激光焊接技术是激光加工技术中的重要部分，它是一种高能束的热传导性技术。与传统的焊接工艺相比，激光焊接技术更加快捷方便，同时焊接的质量和稳定性更高，工件产生变形的可能也小，因此被大量投入工业生产。

激光焊接技术主要是利用抛物镜或者凸透镜汇集周围的热量，这时的激光就是一个高温度的热源，将其应用于工件接缝的表面，能够起到焊接的作用。根据工件的不同，激光焊接的方式也有所不同，常用的激光焊接方式是传导焊接和小孔焊接两种。

在航天航空工业中，经常会利用激光焊接技术来进行工件的修复；在汽车制造领域，激光焊接技术被广泛应用于散热器、传动轴等零部件的制造中。随着激光加工技术的不断发展，激光焊接技术的应用领域必然还会扩大。

(三)搅拌摩擦焊接技术

搅拌摩擦焊接技术，顾名思义就是利用摩擦力产生的热量进行焊接，这就决定了它的使用范围，即低熔点的金属焊接。这种焊接技术的自动化水平更高，接头的质量和稳定性更好，并且节能低碳。 在进行搅拌摩擦焊接过程中，会将一个搅拌针焊缝中，利用摩擦力对金属进行加热，让其呈现一种塑性状态，同时金属会形成旋转的空洞，随着搅拌针的不断前移，旋转空洞和塑形金属各自向相反的方向移动，金属在冷却之后，焊接的缝隙密度会更高。

搅拌焊接技术主要用于造船业、航空航天业、建筑业、交通工具等领域。在造船业中，它主要被用来焊接甲板上、船头上的部件；在航空航天业中，飞机的机身、油箱都会用到它；而交通工具领域，火车、高速列车等的车身、交换器等都要用搅拌摩擦焊接技术。

(四)电渣焊接技术

电渣焊接技术是一种利用电阻热进行焊接的技术。它能够一次性焊接钢材、铁基金属等质地较厚的工件，同时生产成本也较低，焊接质量较高。

电渣焊接技术依据的原理是：把电热组作为一种热源，用来熔化金属和木材，之后冷却凝固，使各金属原子之间相互连接。常用的电渣焊技术主要有熔嘴、非熔嘴电渣焊技术，丝极电渣焊技术，板级电渣焊技术等。 电渣焊技术主要被应用于一些特殊的地方或行业，比如铁路各个站点的焊接；鼓风炉壳等厚壁容器的焊接等等。

(五)等离子弧焊接技术

等离子弧焊接技术是一种基于等离子弧切割工业的新型焊接技术。它是一种较为及其精密的焊接技术。 等离子弧焊接技术准确地说应该是“压缩电弧焊接”，它是焊炬将整个电弧进行最大限度的压缩，促使其中的等离子效应加剧，之后电弧就变成了一个具有稳定性、单向性的强大射流热源，温度高达16000K～33000K，然后可以直接进行金属的焊接。通常企业较为常用的等离子弧主要是转移型的和非转移型两种。

(六)超声波焊接技术

超声波焊接技术主要是进行热塑性塑料制品焊接的高科技技术，这种技术焊接出来的塑料制品档次和质地较高，同时生产的成本和效率也就高。 在超声波进行焊接的过程中，发生器会释放出20KHz或者15KHz具有高压性、高频性的信号，通过能量转换系统，可以将这种信号转化为一种高频的机械振动，用于塑料品的工件中。然后通过摩擦力是接口的温度升高，当温度达到工件的熔点时，工件会自动融化来填充接口处的缝隙。冷却定型以后，整个焊接工艺就顺利完成。 超声波焊接技术因为其本身的特性，所以在塑料品加工行业中应用较为广泛，而在机械类加工工业中，应用较少。

四、焊接技术的前景展望

(一)新焊接材料是焊接技术的发展动力

新的焊接材料无疑对焊接技术发起了挑战， 促使焊接技术不断要对新材料实现是的工艺要求。新材料的形式是各种各样的，包括耐热的热合金、陶瓷材料、钛合金金属等等，它们的出现使焊接技术有了长足的发展。尤其是一些异型材料的相互之间的焊接，假如采用常规焊接方法往往是不能实现的。因此新的焊接工艺亟待出现。焊接届的新热点整逐步向扩散焊与摩擦焊的方向转变。固体连接技术将会是新时期发展的重要连接工艺技术之一。

(二)焊接工艺自动化

提高焊接件的产品质量， 提高焊接劳动生产率是焊接技术发展过程中一直存在的一对矛盾问题。这种矛盾要求对焊接工艺须尽快实现自动化控制， 打造工艺过程的自动化进程工艺。随着计算机技术领域的扩展，控制技术的前进以及人工智能方面的发展，焊接自动化有了实现的可能性。有的工艺技术已经渗透了焊接领域中，例如焊机由程序进行控制或者由数值控制等等，在这些方面均取得了一些成绩。焊接自动化无疑是以后焊接技术发展的重要方向和生长点。焊接自动化必将是时代召唤的产物。

结语

由此可见，焊接技术在当前我国社会发展的过程中，已经被人们广泛的应用到了各个领域当中，这不仅有利于我国社会经济的发展建设，还给人们的生活带来了便利。而且为了提高焊接加工工艺的水平和工作效率，人们也将许多先进的科学技术和理念应用到了其中，从而有效的推动我国制造行业的发展。

参考文献

[1]邢万里.浅析我国焊接技术的现状与未来发展[J].科技与企业，2013，22:9.

[2]陈立新.浅谈钢结构施工中机械焊接工艺的应用[J].中国高新技术企业，2012，23:56-57.

焊接技术的方法篇6

关键词：汽车制造;激光焊接;趋势

汽车的出现改变了人们的出行方式，为人们节省了时间，同时也推进了社会的快速发展，大力发展汽车制造业成为当今世界各国的重要关注的对象。激光焊接科技凭借穿透深、适应性好、能量密度高、精度高等优势成为当前汽车行业最重要的技术之一。通过激光将几块具有一定性能、材质以及厚度差异的薄板拼焊在一起，然后进行冲压成形。不仅减少了材料的废弃，还减轻了整体重量，提升了综合力学性能。在汽车发展的80多年历程里面，激光焊接技术在汽车制造领域中的应用，受到激光焊接技术本身的优越性与汽车制造行业的整体发展趋势以及市场需求的改变等多方面的影响。因此，发展激光焊接技术对推动汽车行业有着十分积极的意义。

1激光焊接技术的特点

享有“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”等美誉的激光是指受激光发射的辐射光放大。激光焊接指将具有高功率聚焦的激光束为热源，把材料融化并形成高质量的焊接接头，这种焊接方法不仅效率高，而且精度非常精确[1]。在汽车制造行业中，根据激光焊接技术的差异，可以把激光焊机分为两大类：YAG激光焊机与CO2激光焊机。在制造汽车过程中的主打标工序一般由YAG激光焊机操作的，而表面处理、切割、打孔、焊接等处理过程一般是采用CO2激光焊机完成。由于YAG激光器技术的改善，也会在焊接和切割方面有所运用。激光焊接具备下列特点：（1）应用范围比较广。（2）可用来对那些加工材料非常脆弱、硬度极大、高熔点或者相对薄的高效率加工。（3）热影响区与热变形都很小，焊接缝质量高。（4）加工速度快，节省材料，污染少，噪音低，劳动强度低。（5）其设备功能齐全，操作非常简便；具备计算机数控系统，可以进行高精度的立体加工。

2激光焊接技术在汽车制造方面的应用现状

一汽大众企业是最先使用激光焊接技术的企业之一。大约是90年代的时候,一汽大众企业就在300多台汽车使用了激光焊接技术，大多应用在底盘与车体的焊接上面。激光焊接技术在汽车制造领域的运用根据焊接方法的差异大致可以分为下列几种：

2.1激光焊接

齿轮在汽车制造占较大的比重，用激光焊接对变速器齿轮的焊接的运用开启了激光焊机在汽车制造领域运用的先河。变速器对齿轮质量以及转速的要求十分严格，不仅需要高效率的焊接，而且由于考虑到不准给齿轮增添过多的负载，必须采用高净度焊接方法[2]。因此最先把高效精准激光焊接运用到焊接变速器的齿轮上。1980年期间，以克莱斯勒为首的美国三大汽车制造公司相继把该焊接方式运用于汽车的制造行业。激光焊接技术在提升对传动部件的焊接的性能，同时大大节约了生产原料，为世界节能环保事业做出了贡献。近些年，随着汽车制造材质的不断演进，目前，由于材料的性能不够完善以及不能提升整车的美观等因素，限制了汽车制造业前进的步伐。多大数汽车制造公司引进环保节能的新型材料，例如，新型镁、铝等质量轻的材料。该型材料引进意味着需要更高水准的焊接类型，常规的点焊技术造成镁、铝材料生成了金属键化合物，它们缩短了焊接材料的使用寿命以及削弱了使用效果，而激光焊接的出现很好地避免了常规焊接技术引起的麻烦，因此激光焊接很快成为当今世界汽车制造行业中比较盛行的焊接技术。

2.2激光复合焊接技术

可以把激光复合焊接技术理解成在激光焊接技术基础上的改进——把电弧与激光的焊接技术进行合理的结合。一方面，激光复合焊接技术在焊接效率与速度方面均优于单一的焊接技术，而且具有较好的焊接稳定性。另一方面，单一的激光焊接技术在焊接时受热面积窄、焊缝深，这样对焊接材料多少有些损伤，而电弧焊接采用受热面大的导热焊接方式，不仅拥有较深的焊缝又保证了较为广泛的受热面，大幅度增加了焊接工作的质量与效率[3]。

2.3激光拼接

汽车车身制造的传统方法是先采用冲压技术再进行焊接。此类焊接技术的特点是在完成对每个部分冲压成型工作之后再逐一焊接在一起，以至于每个成型的部件难以较好地融合成一体，从而焊接成品不够完美。激光拼焊技术的研发很好地解决部件融合所存在的问题。激光拼焊改变了以往的车身制造顺序，可将厚度与材质相异或者经不同表面处理的钢板通过激光焊技术，焊接一个组件整体。

3激光焊接技术在汽车工业的发展趋势

与传统焊接组件相比激光焊接的组件费用略高，因此开发低成本、灵活、简便的激光焊接组件是汽车焊接领域的必经之路。目前，在汽车行业的焊接工艺中，对激光器的选择一般为大功率CO2激光器以及脉冲ZD:YAG激光器。在未来激光焊接技术的发展中，激光器的功力将达到1000W以上的有光纤激光器单光纤、单模光纤。在汽车制造业有贡献的将是二极管阵列激光焊接技术，运用其波长在近红以外区域的激光能量对汽车零件进行焊接[4]。此外，采用激光加热与其它热能相结合的方式为焊接过程提供多重热量的方式，弥补激光单热源在激光焊接技术方面的不足。近年来，广泛运用在汽车制造业方面的焊接技术的复合热源焊接技术有激光与电弧、感应热源复合焊接、双激光束焊接等技术。另外，焊接机器人得到了广泛的发展，行动灵活，变化多样，自动化水平高、都是焊接机器人所具备的优点。焊接质量优越、动作敏捷、反应迅速、机动性好，不存在安全问题等等。

4总结

现在激光焊接技术发展的程度已非常高端了，汽车工业已经步入到一个柔性化的生产链，对相应的技术要求也更高了，加大研发激光焊接技术和相关的激光加工技术对大力发展汽车行业尤为紧迫。近年来，中国制造业在激光焊接技术方面获得了重大突破，然而国内的激光焊接设备制造能力还十分有限，需要借助国外的力量。我国制造行业的首要任务是大力提升在焊接技术领域的研发能力，逐步完成对激光焊接技术设备的制造与生产。

参考文献：

[1]王广勇.车身焊接技术现状及发展趋势[J].汽车工艺与材料,2015(03):16-22,27.

[2]金明姬,刘桂达.汽车车身焊接技术现状及发展[J].科技创新与应用,2016(09).

焊接技术的方法篇7

关键词：电烙铁；钎焊技术；品质；作业指导书

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.018

电烙铁钎焊技术是使用电烙铁加热焊件进行焊接或拆焊的技术，是从事电子产品装配或检修人员最常用的技术，多应用于电子、仪表、维修等生产部门。这一技术在生产使用中无论是使用什么类型的电烙铁，其基本原理是一致的，方法是相似的；但在实际生产使用中却因种种原因会产生不同的焊接质量，其根本原因还在于作业人员的使用方法、素质和管理上。

1 电烙铁钎焊技术的基本原理和方法

电烙铁钎焊的原理是电烙铁通电使发热丝发热并在烙铁头上产生高温，高温将焊料加热熔化成液态，在助焊剂的作用下，使液态的焊料在焊接物表面形成金属合金，这个过程及称为焊接。其基本方法是用烙铁头接触焊盘，加入适量焊料，待焊盘上的焊料全部熔化并浸润焊件后，及时将电烙铁头沿着焊件引脚方向移动并离开焊点。整个钎焊过程分步进行：准备、烙铁头接触焊盘加热、送焊锡丝、撤离焊锡丝、撤离烙铁头，又称为“ 五步法”；合并操作过程进行：准备、同时将烙铁头和焊料接触焊盘加热、同时撤离烙铁头和焊料称为“三步法”；钎焊过程如果次序有错，就会出现焊料粘连焊点或焊点不光滑、不圆润、有毛刺等现象。焊接效率在于焊接对象大小、温度高低、焊接停顿时间及方法、焊料材质和焊料的多少等。无论怎样进行焊接，对一个焊点的焊接时间应在3S内完成，最慢不能超过5S，不然就会因为焊接时间过久、温度过高而损坏焊件，甚至损坏PCB板、线材等。

电烙铁的拆焊过程是焊接的逆过程，它是通过电烙铁的温度加热焊点，待焊点焊锡融化，及时取下焊件，整个过程不需要施加焊料，而是去除焊料；对于特殊的电子产品还有专用的拆卸工具，这也是电子装配检修人员常用的技术。像常用的铜质屏蔽网线材，较大号的空芯针头等都是较好的拆焊材料，可以解决拆焊工具的不足问}，这在很多书籍中是没有相关内容的，需要自行设计使用。

2 电烙铁钎焊技术作业人员的基本素质

电烙铁的正确使用和电烙铁的维护，都是作业人员必须掌握的。作业人员要充分了解电烙铁及其钎焊技术，充分认识到电烙铁不仅仅是种工具，电烙铁焊接技术必须按一定操作规程进行。每个人在开始使用电烙铁时都学习过操作规程，但在实际使用时却又忽视了操作规程，不严格按作业指导书进行；这对于一般人员可能就是“三步法” “ 五步法”的完成，而对于检验人员这关系到因钎焊技术而引起的质量问题。

各维修部门在实际检修中都能发现很多电子产品在使用一段时间后就会出现不同程度的虚焊。这种虚焊实质就是在电子产品生产过程中电烙铁钎焊技术作业人员不规范操作而引起的焊接不良，在后期使用中由于环境的变化和焊点的老化而形成的，进而引起电子产品的故障。解决的办法就是加强电烙铁作业人员的规范操作，作业人员需严格按企业下发的作业书进行并做好自检和他检。在焊接时应使烙铁头与焊盘、焊件保持最大的接触面积以便快速传递温度，直至焊料完全填满焊盘与焊件的间隙，避免因少锡、假焊而影响产品的质量；钎焊前对各被焊件进行充分的搪锡处理，有利于提高产品的焊接质量避免假焊的出现。

烙铁头一般是紫铜材料，容易氧化发黑而不吸焊料，要及时对烙铁头搪锡和清洁。电烙铁搪锡应在通电预热时进行，过热后施加焊锡是无法完成搪锡的；新的烙铁头表面有抗氧化合金涂层不能刀刮砂磨，也不能用力磕碰，以免破坏镀层。对于非恒温电烙铁，可在电源相线中窜入控制电路即开关并接整流二极管电路，通过选择二极管电路的使用来降低电压减少电烙铁的发热量来保护烙铁头不被高温“空烧”而氧化；电烙铁使用完后及时拔掉电源并在烙铁头上加上焊料防止其氧化，待下次使用时即方便快捷又高效。

3 电烙铁钎焊技术的管理

电烙铁钎焊过程是复杂的化学反应过程，时间短暂。很多因数都会引起钎焊不良，要有好的钎焊质量和产品，就得有好的技术管理，包括作业人员自身管理和环境、材料因素的管理。

电烙铁使用时本身有300°C～350°C甚至是更高的温度，作业人员必须加强自身素质、规范操作，以免烧坏焊件、发生烫伤事故甚至火灾。企业或个体在钎焊过程中要做好作业指导书，做好防漏电、静电防护措施，防止因漏电、静电而损坏一些特殊元器件，还要积极做好排气处理，减少挥发性有害物质吸入人体而引起身体不适或中毒等。

在钎焊过程中由于焊料、焊件、助焊剂的多样性，有很多重金属物质会在钎焊过程中产生而直接影响产品的重金属物质超标；选择合适的无铅焊料和助焊剂并加强钎焊过程严格管理，严格按作业指导书进行作业，可以有效降低重金属物质的产生，处处严格管理遏制“超标”提高产品品质。

电烙铁钎焊技术在电子产品装配中的重要性越来越突出，即便是在采用自动化生产技术装配中，电烙铁的手工钎焊仍然是必不可少的。电烙铁钎焊作业人员应积极加强自身的素养提升，焊接是操作、技术是为人；作业人员要养成良好的钎焊习惯，作业前做好“5S管理”，作业后也要做好“5S管理”甚至是“7S管理”，时时做好自检或他检。电烙铁钎焊技术的操作步骤虽然简单，但其焊接质量要求较高，企业或个体要充分认识到电烙铁钎焊技术是企业、部门和个体的生存技术；只有积极加强电烙铁钎焊技术的充分认识、严格操作、严格管理，才能有效解决电子产品装配中的实际钎焊质量问题，才能提高电子产品整机质量，做出各级QC合格的产品。

参考文献：

[1]张金华.电子技术基础与技能[M].北京：高等教育出版社，2014，01（01）.

[2]石小法.电子技能与实训[M].北京：高等教育出版社，2011，07（01）.

[3]韩广兴.电子元器识别检测件与焊接[M].北京：电子工业出版社，2014，08（01）.

[4]吴冬梅，贾福岐.电子整机装配工艺与技能训练[M].北京：北京理工大学出版社，2010，06（01）.

焊接技术的方法篇8

关键词：窄间隙焊；焊接接头；窄坡口焊；技术

根据有关文献和研究结果，与传统焊接技术相比，窄间隙焊有很多优越性：①焊缝的横截面积大幅度减少；②热压缩塑性变形量大幅度减少且沿板厚方向更趋均匀化；③较小的焊接线能量提高了焊接接头的冲击韧性；④焊接效率很高。可以说：窄间隙焊是一种高质量、高效率的焊接技术，尤其是焊接接头有较高的力学性能、较低的残余应力和残余变形以及很高的焊接效率，从而决定了该项技术在钢结构焊接领域的地位，特别是在厚板焊接工程中具有十分强烈的吸引力。

然而，在建筑钢结构焊接工程中，真正意义上的窄间隙焊接技术没有得到应有的推广应用，说明了该项技术有它固有的局限性。因此，应当正视窄间隙焊接技术中有的问题十分棘手，从根本上看还没有产生技术飞跃进步，推广应用尚不尽如人意。

1 窄间隙焊的技术关键

实现高质量、高效率、高可靠性的窄间隙焊并非易事，因为在窄而深的坡口内进行电弧焊接，传统坡口下的传统焊接工艺难以保证焊接质量，如果不采用多层多道焊技术，焊缝金

属的一次结晶极易产生区域偏析，进而产生热裂纹。除此之外，在技术上尚有如下困难：

1.1在窄间隙焊接条件下，若采用传统焊接技术，电弧轴线基本与坡口面（坡口侧壁）平行，一般情况下连能量密度很低的电弧周边也难以作用到坡口侧璧，更不用说能量密度最高的电弧中心了，这就导致了侧璧均匀熔合的可靠性差，在线能量低时这种情况尤为突出，这是窄间隙焊的最大困难。

1.2在窄而深的坡口内进行气体保护焊明弧焊接时，焊接的飞溅对工艺可靠性影响极大。当飞溅聚集到喷嘴端口和导电嘴出口处，会影响气体的保护效果和送丝稳定性；飞溅若粘合或焊在侧璧上，将直接导致焊枪运行困难甚至短路。

1.3对工艺参数的稳定和电弧空间作用位置的控制要求极高。因为工艺参数的稳定精度和电弧作用的位置精度直接影响到层、道间以及与侧璧之间的熔合质量（中、低线能量时尤为突出）；窄而深的坡口内清渣极为困难，且保护气体的送达和层流状态的保持直接决定对焊接区的冶金保护，焊枪运行不畅直接影响气体保护。

世界各国的焊接专家在攻克上述难关的历程中，发明了许许多多的技术方法，现略举一二：

1.3.1解决侧璧熔合问题：采用麻花焊丝、波浪焊丝；采用双丝分别偏向两侧璧；采用螺旋送进焊丝；焊丝在坡口内偏摆；交流波形上叠加脉冲；旋转射流等。不难发现传统焊接设备是不能完成上述技术的基本动作。

1.3.2解决飞溅问题：采用多、细丝埋弧焊（一般为三丝、中等线能量）；采用富氩气全射流过渡或射流／短路混合过渡（用脉冲电流）；采用药芯焊丝电弧焊；采用表面张力过渡特别技术等。

1.3.3解决工艺过程稳定性控制问题：采用降特性电源或脉冲电源；缩短送丝长度，采用高稳定性、高推力的送丝机构；采用特殊箱形喷嘴、多重保护（内、外保护）；采用各种光电式计算机辅助自动跟踪系统等。从上述介绍中可以发现：窄间隙焊并不是单纯的减少焊缝截面积，用常规工艺可以完成的焊接技术；日本压力容器研究委员会施工分会第八专门委员会对窄间隙焊的定义作了如下规定：窄间隙焊接是把厚度为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方法（板厚小于20mm时，间隙小于20mm；板厚大于30mm时，间隙小于30mm）。窄间隙焊具有以下特征：①利用了现有弧焊原理的一种特别技术；②多数采用I型坡口、U型或双V型坡口，精度要求高，坡口角度大小视焊接中的变形量而定；③采用多层焊或多层多道焊；④自下而上各层焊道数目基本相同；⑤采用小或者中等线能量焊接；⑥能够进行全位置焊。从坡口角度上判断：30mm以上的钢板，焊缝成形系数等于或大于1的坡口不能叫窄间隙焊。

2 国内外建筑钢结构应用窄间隙焊的大致情况

目前，国外已研制多种气保焊的窄间隙焊接方法，并成功地用在钢结构构件的制作中。其中，多数的方法是具有摆动功能的，可以自由地调节摆动幅度、角度及周期。为达到良好

的保护效果，有的采用双重保护（内、外）。由国外生产的窄间隙焊接专用设备也已经在国内经销，目前尚无应用实例，不过，在西气东输的工程中，窄间隙全位置焊接技术得到了成功的应用。

在建筑钢结构领域中，无论是工厂制作还是现场安装焊接工程，推广应用窄间隙焊技术是有一定困难的。主要有两个方面的困难：

2.1高精度的坡口加工是建筑钢结构焊接工程推广窄间隙焊接技术的主要障碍

单从焊接的角度上，坡口可以大大地降低焊接成本，但同时也相应地增加了坡口机械加工成本；由于建筑钢结构焊接量大、焊缝多且长，用机械加工十分困难且成本

很高，估计加工成本远远大于焊接成本，特别是在安装现场由于焊接接头的复杂性、位置的多样性，机械加工几乎不能进行。

2.2特殊的焊接工艺、专用焊接设备是建筑钢结构焊接工程推广窄间隙焊接技术的又一难关

首先，要解决高精度坡口加工的机械设备；然后，解决焊接设备。有了上述两项基础工作，就有希望开展窄间隙焊技术。

在建筑钢结构领域内，窄间隙焊接技术有没有推广的必要呢？回答是肯定的。由于窄间隙焊接技术固有的优点，在建筑钢结构领域内其应当得到相应的肯定。特别是在钢结构焊接接头拘束度很大、存在层状撕裂危险的丁字和十字接头，窄间隙焊接技术大有用武之地。

用常规的设备进行窄间隙焊接，必须对工艺进行研究，并对坡口作适当的改进，同时还要培训焊工，否则所谓的窄间隙焊接就难以实现。改进后的焊缝坡口成形系数可能大于等于1，不是真正意义上的窄间隙焊。

3 应用窄间隙焊接技术原理发展窄坡口焊接技术

由于建筑钢结构领域的特殊性和对工程成本的严格要求，大面积应用机械加工坡口是不现实的，购置价格昂贵的专用设备开展窄间隙焊接技术也是不合算的，这是因为建筑钢结构

焊接接头同压力容器焊接接头情况不同所致。

那么，建筑钢结构应当走什么样的技术道路呢？我们认为：应用窄间隙焊接技术原理改革坡口型式，采用多层多道焊技术减少焊缝金属截面积，提高焊接接头的综合性能，就是焊接建筑钢结构正确的技术路线。

窄间隙焊接技术的核心是减少焊缝金属的截面积，因此，暂时定义为“窄坡口焊接技术”。

由于钢结构厚板焊接工程量大、难度高，技术界十分重视坡口的设计：坡口小易形成窄而深的形式，焊缝成形系数偏小，影响一次结晶，容易产生区域偏析；在拘束应力大的前提下进而导致焊接热裂纹的产生，因此，在坡口减少的同时要采用多层多道焊接技术和组合焊接新工艺。

3.1组合焊接新工艺

在厚板焊接中，常规焊接是从打底、填充到盖面一种方式全部完成。这种方式由于管理简便而大量使用，但这种方式也有其局限性。以GMAW为例，在厚板打底焊接中，由于坡口小干丝伸出过长，气体保护不好而使焊缝金属产生不应有的缺陷造成返工，产生直接经济损失。组合工艺的具体内容是：

3.1.1打底焊：采用SMAW（焊条电弧焊），主要有两个目的：其一，解决GMAW因伸出干丝过长影响焊接质量的矛盾，提高打底焊缝成形质量；其二，SMAW同GMAW相比较，焊缝稀释率相对较低，这对提高焊缝金属的综合指标比较有利。

3.1.2填充焊：采用GMAW，主要的目的是利用GMAW的高效及熔深相对较大的优点，解决了侧璧熔合的可靠性，提高焊接质量和效率。

3.1.3盖面焊：采用FCAW－G，主要是提高焊缝的表面质量，获得良好的观感效果。从焊缝成形的角度上看：打底焊和盖面焊是最重要的步骤。在厚板焊接中，假如缺陷出在打底焊缝，如果在BOX结构体系中，那么返工时间是整条焊缝正常焊接时间的三倍以上。因此，这必须引起各级管理人员和焊工的高度重视，以保证组合工艺的有效实施。

3.2多层多道接头错位焊接新工艺

在钢板焊接中，多层焊的焊缝质量比单层焊好，而多层多道焊的焊缝质量又比多层焊好，特别是板厚超过25mm时效果最明显，因此，在厚板焊接时，首选多层多道焊技术。所谓多层焊技术，不是一次成形，而是多层成形，焊接运条手法允许摆动，焊接厚度一般不控制，适合低碳钢厚板焊接。多层多道焊就是在多层焊的基础上，焊接手法不允许摆动，焊接厚度要明确规定，以限制焊缝的热输入量。多层多道错位焊接技术就是在多层多道焊接技术的基础上，加入焊接接头每一道次错位连接，即接头不在一个平面内，通常错位50mm以上。这种技术特别适合于高强钢厚板的焊接。多层多道错位焊接技术的显著优点就是上一层次对下一层次进行了有效的热处理。

在焊后冷却过程中，焊缝从接近基本金属开始凝固，单道焊的组织为典型的柱状结晶，且共晶粒通常是与等温曲线法线方向（即最大温度梯度方向）长大。由于凝固是从纯度较高的高熔点物质开始，所以在最后凝固部分及柱状晶的间隙处，便会留下低熔点不纯物质。在多层焊时，对前一道焊缝重新加热，加热超过900℃的部分可以消除柱状晶并使晶粒细化。因此，多层焊比单层焊的力学性能要好，特别是冲击韧性有显著的提高。