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【關(guān)鍵詞】電子束焊接;焊接變形;厚板焊接;異種焊接;穿透深度
一、電子束焊接的發(fā)展
電子束的發(fā)現(xiàn)距今已有100多年的歷史,由于電子具有獲得容易并自身帶有電荷,在電場(chǎng)下能夠很容易被加速從而獲得很高的能量,所以電子束很早即被研究。電子束焊接設(shè)備與當(dāng)今一般應(yīng)用的電子束設(shè)備相似,電子束被加速到具有很高的能量并通過電磁透鏡聚焦于一點(diǎn),然后作用于工件表面,電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軓亩M(jìn)行材料的焊接。電子槍產(chǎn)生電子束,電子束在電磁透鏡的聚焦下作用于工件表面,完成對(duì)工件的焊接。附屬設(shè)備包括真空室、抽真空設(shè)備、水冷系統(tǒng)、光學(xué)觀察系統(tǒng)以及各種閥門等。電子束能量密度D由下式?jīng)Q定:
D=k?I0.25V3.5
式中k為電子槍常數(shù)、I為電子束電流、V為加速電壓,從式中各參數(shù)的指數(shù)出發(fā),增大加速電壓能夠較大的增加電子束的能量密度,所以當(dāng)前電子束焊接設(shè)備已發(fā)展到了300kV或更高,再配合電磁透鏡的匯聚聚焦作用,以及真空度的提高,使得電子束作用于工件表面的能量密度越來越高,獲得較好的焊接和加工效果。
二、電子束焊接的優(yōu)點(diǎn)
電子束焊接在實(shí)驗(yàn)室研究以及工業(yè)生產(chǎn)方面均得到了廣泛的應(yīng)用,相對(duì)于其他焊接方式其具有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)具體如下:
1、最小的焊接變形
扭曲變形與焊接過程中的熱傳導(dǎo)過程有關(guān),而且一般是熱量越高,焊接扭曲變形越大。電子束焊接過程熱影響區(qū)小,焊接過程中收縮應(yīng)變較小,所以適用于那些運(yùn)用傳統(tǒng)焊接方法焊接易開裂金屬的焊接。
I. Magnabosco等[1]系統(tǒng)研究了電子束焊接過程中三種接頭(Cu+AISI 304L不銹鋼―接頭Ⅰ;Cu+ AISI 304不銹鋼―接頭Ⅱ和Cu+ AISI 316L不銹鋼―接頭Ⅲ)熱影響區(qū)的特性,焊接過程中除電子束電流、電子槍離工件的高度、焊接路徑和銅板-鋼板的厚度不同外,其他工藝參數(shù)均相同。得出以下結(jié)論:接頭Ⅰ的熱影響區(qū)基本可以忽略,接頭Ⅱ和接頭Ⅲ的熱影響區(qū)僅為幾十微米;三種接頭熱影響區(qū)的厚度大小與焊接過程中電子束能量相對(duì)應(yīng):接頭Ⅰ焊接過程中電子槍的功率較小,輸出能量較低,所以接頭處除了發(fā)現(xiàn)一些Cu的滲透外,沒有觀察到其他缺陷;接頭Ⅱ和接頭Ⅲ在焊接過程中電子槍的功率較大,Cu的大量擴(kuò)散使得奧氏體不銹鋼顆粒變脆,一般情況下,這種現(xiàn)象會(huì)促進(jìn)由于熱作用而導(dǎo)致的微觀裂紋的產(chǎn)生,使接頭性能變差。
2、長焦長使得焊接過程容易實(shí)現(xiàn)
電子束作為粒子束而不能通過傳統(tǒng)的光學(xué)透鏡進(jìn)行聚焦,能夠使其聚焦的電磁透鏡的具有較大的焦長,當(dāng)前一般高壓設(shè)備中電磁透鏡的焦長可達(dá)180cm,且通過精確控制電子束能夠穿透寬度僅為630μm的縫隙。因此對(duì)于那些幾何形狀較復(fù)雜的工件,有些部位不適宜傳統(tǒng)焊槍的放置和焊接,但電子束焊接不受工件形狀的限制,使得焊接過程更容易實(shí)現(xiàn)。
3、電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)較大厚度范圍工件的焊接
通過控制工藝參數(shù),電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)從千分之一英尺厚的到幾英尺厚度金屬的焊接。而且同一設(shè)備還能實(shí)現(xiàn)厚度差異較大工件之間的焊接,這是傳統(tǒng)焊接方法所不能達(dá)到的。因?yàn)閭鹘y(tǒng)焊接方法是使工件發(fā)熱然后熔化完成焊接過程,但這一過程中,如果熱量恰好使厚件熔化,由于存在熱傳遞,此時(shí)薄件承受不了如此之大的熱量。反之,熱量不足以使厚件熔化,不能實(shí)現(xiàn)焊接。為了改善接頭的抗疲勞性能和韌性,必須獲得較好的微觀組織,這就需要在不改變工藝參數(shù)的前提下,改變接頭處的組成,以達(dá)到目的。試驗(yàn)證明在焊接過程中引入純Ti為填充物,對(duì)改善接頭性能具有一定作用。電子束焊接還能實(shí)現(xiàn)厚度更薄的工件的焊接,而且焊縫質(zhì)量良好,所以電子束焊接在薄件焊接方面具有較大優(yōu)勢(shì)。
4、電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)不同金屬之間的焊接
為了滿足不同的需要,有時(shí)需要把不同材料焊接起來,例如承受較大扭矩的軸類件,其傳動(dòng)部分可以用一種材料,但抗疲勞部分需用另一種材料,電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)這一過程。這樣能夠集多種材料的優(yōu)點(diǎn)于一身,獲得更好的實(shí)用性能。隨著航空航天、軍事、醫(yī)學(xué)等的發(fā)展,Ti及其合金逐漸走進(jìn)人們的視野,由于其具有好的力學(xué)性能、密度小、良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),使得對(duì)其可焊性能的研究也逐漸開展起來。但傳統(tǒng)焊接方法在Ti及其合金的焊接過程中,Ti極易與氣氛中的O、N等氣體結(jié)合生成化合物,破壞接頭的性能。因此電子束焊接成為對(duì)Ti及其合金進(jìn)行焊接的首選方法。
Ti合金具有優(yōu)良的性能使得其與其他金屬組合時(shí)能夠表現(xiàn)出很多復(fù)合的優(yōu)異性能,所以現(xiàn)在越來的越多的金屬間焊接技術(shù)被研究。WANG Ting等[2]運(yùn)用電子束焊接技術(shù)對(duì)Ti-15-3鈦合金和304不銹鋼進(jìn)行了焊接性能研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在靠近Ti合金區(qū)域一側(cè),Cu與Ti的反應(yīng)優(yōu)先控制冶金學(xué)過程,生成Cu/Ti金屬間化合物,具有很高的硬度;焊縫中部是Cu的固溶體并在其中分散著TiFe2,TiFe2不但能夠增強(qiáng)焊縫的塑性,而且還能強(qiáng)化較軟的Cu固溶體;靠近不銹鋼一側(cè)是Cu與Fe的固溶體,其中彌散有TiFe2。對(duì)焊縫進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),抗拉強(qiáng)度可達(dá)234MPa。
5、電子束焊接具有更大的穿透深度
電子束具有較高的能量,所以其可以穿透厚板或穿透與厚板厚度相當(dāng)?shù)亩鄬影澹@使得電子束焊接的應(yīng)用范圍更廣,可以實(shí)現(xiàn)17mm厚的Ti6Al4V合金的焊接,像氬弧焊等傳統(tǒng)的焊接方法是很難達(dá)到性能要求的。
三、結(jié)論
電子束焊接自20世紀(jì)50年展至今,已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛研究與應(yīng)用。相對(duì)于其他幾種焊接方式,電子束焊接具有焊接變形小;聚焦透鏡焦長大利于實(shí)現(xiàn)焊接過程;適用于較大厚度范圍工件的焊接;異種金屬焊接和更大的穿透深度等優(yōu)點(diǎn)。因此其在不銹鋼、鈦合金、銅合金等對(duì)焊接條件要求較為苛刻的材料體系方面,特別是厚度較大工件以及絕緣材料焊接方面具有獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景,正是由于這一系列優(yōu)勢(shì),電子束焊接在研究及工業(yè)生產(chǎn)方面均發(fā)揮著不可替代的作用。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代 焊接技術(shù) 發(fā)展 現(xiàn)狀
從目前我國工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀來看,焊接技術(shù)已經(jīng)在多種材料的連接中得到而來使用,同時(shí)隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)焊接方式也發(fā)生了一些改變,轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在廣泛使用的電子束及激光焊接技術(shù)。不管是在建筑行業(yè),還是在機(jī)械、車輛等相關(guān)行業(yè),焊接技術(shù)應(yīng)用的作用都非常重要。隨著我國與國外交流機(jī)會(huì)的逐漸增多,現(xiàn)代焊接技術(shù)也開始應(yīng)用于一些非金屬材料的連接上,并針對(duì)產(chǎn)品表面設(shè)計(jì)做出了創(chuàng)新,焊接技術(shù)的發(fā)展前景非常廣闊。鑒于此,筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀展開了分析。
1 現(xiàn)代焊接技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)分析
焊接這門工藝的發(fā)展主要依托于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。到目前為止,焊接工藝從誕生開始已經(jīng)經(jīng)歷了上百年的歷史,它的發(fā)展速度非常快熟,從20世紀(jì)以來,特別是近二三十年以來,科學(xué)技術(shù)得到了快速發(fā)展,各種現(xiàn)代焊接技術(shù)得到了發(fā)展,電子束、等離子物理、紅外線以及微電子等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)都在焊接技術(shù)上得到了應(yīng)用。新技術(shù)應(yīng)用為焊接技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),焊接技術(shù)的能力得到了廣泛的增強(qiáng),其應(yīng)用范圍也得到了擴(kuò)大。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了幾十種具有特色的焊接方法,焊接技術(shù)在交通、機(jī)械、能源等多種領(lǐng)域中均得到了廣泛應(yīng)用。我們甚至可以說,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就已經(jīng)在焊接領(lǐng)域中廣泛滲透,極大的促進(jìn)了現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展。
2 現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀簡述
2.1 焊接生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化發(fā)展
焊接領(lǐng)域智能化發(fā)展重點(diǎn)體現(xiàn)在焊接智能機(jī)器人的發(fā)展上,從一定程度上來說,可以將焊接自動(dòng)化水平與焊接智能機(jī)器人的發(fā)展水平等同看待。到目前為止,示教再現(xiàn)型是使用最為廣泛的一種焊接機(jī)器人,這種智能機(jī)器人由人工引導(dǎo)機(jī)器人末端執(zhí)行器或者人工導(dǎo)引機(jī)械模擬裝置共同組成,其中人工引導(dǎo)機(jī)器人末端執(zhí)行器安裝在機(jī)械人的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)末端,人工導(dǎo)引機(jī)械模擬裝置或者示教盒與控制系統(tǒng)相連接,是一種手持裝置,用來對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程,或者使機(jī)器人運(yùn)動(dòng),因?yàn)檫@種機(jī)械人的編程是利用實(shí)時(shí)在線示教程序來完成在線示教的,完全評(píng)價(jià)機(jī)械人自身的記憶進(jìn)行操作,所以不能不斷的重復(fù)出現(xiàn),這樣一來就形成了焊接智能機(jī)器人的自動(dòng)化焊接過程。
2.2 焊接工藝高速高效化
為了能夠使焊接行業(yè)的高速發(fā)展得到實(shí)現(xiàn),需要對(duì)現(xiàn)有的焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化,國內(nèi)外在這方面投入了很大的精力,目前活性化焊接工藝、多元?dú)怏w保護(hù)焊接工藝等方面已經(jīng)獲得了很大的成效,同時(shí)在焊接速度上也有了很大進(jìn)步,目前已經(jīng)能夠達(dá)到1.8m/min,焊接產(chǎn)品效率得到了極大的提升。目前隨著國外數(shù)字化焊接技術(shù)的發(fā)展,我國也引進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù),不僅解決了原來技術(shù)上的刻板問題,同時(shí)焊接過程柔性化控制以及多功能集成也得到了實(shí)現(xiàn),真正實(shí)現(xiàn)了焊接工藝的高效化與高速化。
2.3 焊接質(zhì)量優(yōu)化保證
焊接質(zhì)量對(duì)于焊接產(chǎn)品來說是最為重要的,如果質(zhì)量不盡如人意,那么對(duì)于日后產(chǎn)品使用質(zhì)量將會(huì)起到重大限制性作用,同時(shí)焊縫跟蹤技術(shù)對(duì)于焊接質(zhì)量的保證也非常關(guān)鍵。目前我國在焊縫跟蹤技術(shù)上投入了比較大的精力,目前技術(shù)也發(fā)展的比較成熟,例如熔滴過渡控制目前也引入了數(shù)字化焊接電源,系統(tǒng)中開始使用比較先進(jìn)的電子元件,在質(zhì)量控制問題上可以做到得心應(yīng)手,同時(shí)在應(yīng)用上也不輸給國外的技術(shù),成為焊接行業(yè)中非常關(guān)鍵的部分,是保證焊接質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)。
3 對(duì)現(xiàn)代焊接技術(shù)未來發(fā)展的展望
3.1 積極尋求解決焊接制約新材料的途徑
焊接技術(shù)發(fā)展到一定階段以后,新材料的開發(fā)也開始進(jìn)入到該領(lǐng)域工作者的視線中,將工作重點(diǎn)放在新材料研制及焊接科技發(fā)展兩方面。對(duì)于焊接技術(shù)來說,新材料不一定是好的,但是它的可焊接性卻是需要重新菇?jīng)龅模瑫r(shí)要認(rèn)識(shí)到材料的高性能與可焊接性二者之間存在矛盾,鑒于此,為了對(duì)這一對(duì)矛盾進(jìn)行解決,焊接工程師應(yīng)該與材料研究工程師緊密聯(lián)系,將一些新型材料映入到焊接材料中,這樣焊接的質(zhì)量才能得以保證。
3.2 促進(jìn)焊接產(chǎn)品質(zhì)量的提高
焊接產(chǎn)品質(zhì)量和焊接質(zhì)量直接相關(guān),為了使焊接產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高,首先應(yīng)該從思想上將焊接是制造焊接產(chǎn)品中薄弱環(huán)節(jié)的思想消除掉,并以此為基礎(chǔ)對(duì)更好的焊接工藝加以研究,并對(duì)焊接工藝中存在的不足進(jìn)行改善,這樣才能對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行提高,不斷改善焊接產(chǎn)品的性能。
3.3 對(duì)焊接領(lǐng)域整體環(huán)境進(jìn)行改善
焊接行業(yè)在大眾眼中就是“臟、亂、差”行業(yè)的代表,同時(shí)也正因如此使很多高素質(zhì)人才在邁入這一行業(yè)中的步伐受到了阻礙。實(shí)際上焊接行業(yè)需要大家重視自己的形象,并使煙塵、噪音等因素的影響得到減少,創(chuàng)造良好的焊接環(huán)境,這樣才能使工作環(huán)境更具吸引力。現(xiàn)代焊接行業(yè)對(duì)焊接自動(dòng)化非常重視,并針對(duì)焊接機(jī)械人展開了進(jìn)一步的研究,相信這將對(duì)未來傳統(tǒng)焊接行業(yè)形象塑造起到一定的幫助,吸引更多高素質(zhì)人員投入到焊接領(lǐng)域的工作中,使焊接行業(yè)得到更好的發(fā)展。
4 結(jié)語
綜上所述,目前我國正處于工業(yè)占主導(dǎo)的情況中,對(duì)于工業(yè)的發(fā)展來說現(xiàn)代焊接技術(shù)對(duì)其推動(dòng)作用是非常明顯的。近年來隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,更多研究者開始致力于對(duì)焊接新材料的探究上,這對(duì)于現(xiàn)代焊接行業(yè)來說是非常值得期待的,如果能夠在新材料方面取得舉世矚目的成就,將會(huì)成為焊接領(lǐng)域的重要革命。
參考文獻(xiàn):
[1] 李方芳.我國建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng),2014(18):165.
[2] 李剛卿,邢立偉,鄭浩敏,路浩. 高速列車制造焊接技術(shù)應(yīng)用展望[J].焊接,2011(5):14-19+69-70.
【關(guān)鍵詞】焊接技術(shù) ;低溫焊接 ;材料; 趨勢(shì);
中圖分類號(hào):TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、 當(dāng)代鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)
當(dāng)代我國的焊接技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了較為突出且迅猛的進(jìn)步,其中諸多新技術(shù)及方法的應(yīng)用使焊接的牢固性明顯增強(qiáng),但其中存在的一些問題也不容忽視,下面就對(duì)此進(jìn)行相應(yīng)總結(jié)。
1. 出現(xiàn)冷熱裂紋
冷裂紋即指焊縫冷卻過程中,溫度降低到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍(300-200℃以下)時(shí)產(chǎn)生的裂紋,在焊接后較長時(shí)間或立即后出現(xiàn),因此也被稱為延遲裂紋。其焊接接頭形成淬硬組織、擴(kuò)散氫的存在及濃集和較大焊接拉伸應(yīng)力的存在是冷裂縫形成的3個(gè)基本條件。
熱裂紋又被稱為高溫裂紋或結(jié)晶裂紋,是指高溫下產(chǎn)生的裂紋,通常在焊縫內(nèi)部產(chǎn)生,也可能出現(xiàn)于熱影響區(qū)內(nèi);以縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋、弧坑裂紋和熱影響區(qū)裂紋為主要的表現(xiàn)形式。在冶金因素和力學(xué)因素的共同作用下即產(chǎn)生熱裂紋,其產(chǎn)生原因是在結(jié)晶過程中焊接熔池中的低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)以液態(tài)間層形式存在而導(dǎo)致出現(xiàn)偏析現(xiàn)象,其強(qiáng)度在凝固后也較低,當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時(shí),液態(tài)間層或凝固不久的金屬將被拉開而形成裂紋。另外,若低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)存在于母材晶界表面,焊接應(yīng)力足夠大時(shí)也可形成裂紋。
2. 厚板、長焊縫焊接技術(shù)不完善
建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接制作過程中的厚板、長焊縫的焊接效率及質(zhì)量對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)體質(zhì)量和成本有極其關(guān)鍵的影響。厚板對(duì)接和箱型構(gòu)件、T型焊縫的角接全熔透焊縫焊接不僅工作量最大,對(duì)技術(shù)要求最高,而且在焊接過程中焊縫第一層采取SAW技術(shù)進(jìn)行清渣工作也十分困難。因此,在實(shí)際中常采用以GMAW打底和SAW蓋面結(jié)合的工藝,但焊接效率的提高卻受到較大影響;在厚板對(duì)接和T型焊縫焊接中,為了達(dá)到焊縫全熔透、無缺陷的效果而廣泛采用碳弧氣刨清根工藝,然而,此工藝一方面增加了成本,另一方面對(duì)接頭質(zhì)量和焊工身體也有較大影響。
3. 現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)缺乏自動(dòng)化
現(xiàn)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家焊接自動(dòng)化水平已達(dá)到80%以上,因而其在工作質(zhì)量和效率上都占有很大優(yōu)勢(shì)。而相較于我國按照手工焊和自動(dòng)焊耗材估計(jì)得出的,名義上的30%自動(dòng)化水平,兩者間差距極大。伴隨著建筑焊接結(jié)構(gòu)向大型化、重型化及高參數(shù)精密化發(fā)展的趨勢(shì),效率低下、質(zhì)量不穩(wěn)定的手工焊將成為阻礙生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性提高的首要因素。
在制造廠和施工現(xiàn)場(chǎng),我國焊接操作還停留在半機(jī)械或機(jī)械焊甚至是手工焊的水平上,焊接的自動(dòng)化并未取得任何實(shí)質(zhì)性的發(fā)展;相較于鄰國日本也有不小差距,其已實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)焊接的自動(dòng)化,極大的降低了人工成本,也使工效及質(zhì)量得到提高。由于我國經(jīng)濟(jì)及社會(huì)保障的不斷發(fā)展,增長的人工成本將不可避免的阻礙其發(fā)展。
4. 鋼結(jié)構(gòu)焊接從業(yè)人員技術(shù)水平有限
焊接技術(shù)對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)流程的影響可以說是舉足輕重,因?yàn)樽凿摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到整個(gè)鋼行業(yè),焊接技術(shù)的應(yīng)用幾乎貫穿了所有的行業(yè)流程。所以,了解熟悉相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用是作為鋼結(jié)構(gòu)焊接行業(yè)的技術(shù)人員的基本要求,而掌握自身業(yè)務(wù)所涉及的焊接應(yīng)用技術(shù)已是對(duì)從業(yè)人員的最低要求。但是現(xiàn)實(shí)不容樂觀,我國焊接從業(yè)人員與鋼行業(yè)的規(guī)模并不協(xié)調(diào),鋼結(jié)構(gòu)焊接人員中懂得焊接應(yīng)用技術(shù)的少之又少,更不要說精通了,其人員配備與鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)本身需求間存在較大的差距。
二、未來我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)我國現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,促進(jìn)我國焊接技術(shù)的發(fā)展,使其適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)及我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求,趕超工業(yè)強(qiáng)國焊接技術(shù)發(fā)展水平,可預(yù)測(cè)我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)主要有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
1.低溫焊接技術(shù)得到廣泛應(yīng)用
因我國地處溫帶,冬季持續(xù)時(shí)間長且覆蓋范圍廣,故鋼結(jié)構(gòu)焊接冬季施工歷來是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點(diǎn)。多年來不管是學(xué)術(shù)界還是工程界均致力于解決焊接工程冬季施工及確定施工臨界溫度問題。
在國家體育場(chǎng)“鳥巢”的焊接工程中1萬噸以上的鋼結(jié)構(gòu)焊接工作是在冬季完成的。冬季焊接施工的臨界溫度要從人、焊機(jī)、材料、焊法及環(huán)境五個(gè)方面來確定,而僅從鋼材、焊材的承受力進(jìn)行判斷是不全面的。根據(jù)此觀點(diǎn)在“鳥巢”組織的大規(guī)模低溫焊接試驗(yàn)取得了較好效果,據(jù)此進(jìn)而確定了停止焊接作業(yè)的臨界溫度為150℃,《國家體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接規(guī)程》也得到了相應(yīng)的確定。建筑鋼結(jié)構(gòu)的冬季焊接施工不僅可以顯著縮短工期,也必將創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此,在“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)焊接中采用的相關(guān)低溫焊接技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)具有極大的實(shí)踐價(jià)值,必將被廣泛接受并將在未來施工中得到推廣應(yīng)用。
2.焊工資格認(rèn)證制度建立
由于現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程復(fù)雜,施工環(huán)境多樣,焊接對(duì)象不確定,市場(chǎng)競(jìng)爭嚴(yán)酷,工程過程中始終是焊接方案編寫、工藝評(píng)定、檢修等許多工作交叉進(jìn)行的情況,且鋼結(jié)構(gòu)的安裝及焊接過程戰(zhàn)線長、點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)和因素的影響,使準(zhǔn)確科學(xué)的安排使用焊接人員,充分發(fā)揮其最大的能力和能動(dòng)性成為了極具挑戰(zhàn)的管理學(xué)要求。焊接管理對(duì)于“天時(shí)、地利、人和”三方面的要求造成了其獨(dú)特的管理困難。此外,培養(yǎng)造就大量熟練掌握鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)性極強(qiáng)的從業(yè)人員的滿足行業(yè)的巨大需求具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。因此,基于各方面的需要?jiǎng)?chuàng)立焊工資格認(rèn)證機(jī)制是鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。焊工資格認(rèn)證機(jī)制的建立也必將在很大程度上促進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
3.激光焊將部分取代電子焊
激光束在聚焦后焦點(diǎn)處能量密度為10~10W/cm且加熱范圍小于1.0mm,若將此特應(yīng)用于金屬材料的焊接技術(shù),除可提高焊接速度,還可將焊接接頭處的形變及應(yīng)力減小。激光焊也是比較理想的精密焊接技術(shù),滿足精密焊接的高要求。激光焊可以在較遠(yuǎn)的距離內(nèi)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的焊接是因?yàn)榧す馐茉诳諝庵兄本€傳播不受干擾。與電子束焊接技術(shù)比較,激光焊具有很明顯的優(yōu)勢(shì),首先在焊接中不像電子焊需要真空環(huán)境,在成本及投入費(fèi)用上可以得到明顯的縮減;其次,激光束焊接過程中不會(huì)產(chǎn)生X射線,焊工在焊接過程中不需要射線防護(hù)設(shè)備的保護(hù)。因此,在中、薄厚度的板材焊接中,其發(fā)展的趨勢(shì)將是激光焊部分取代電子焊而得到較普遍的應(yīng)用。
4.厚鋼板焊接技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用
建筑鋼結(jié)構(gòu)厚度并非越厚越好,且焊接難度隨鋼板厚度而遞增,這兩方面在不管是理論還是實(shí)踐中都得到了很好的證明。但是,鑒于設(shè)計(jì)者理念的需要建筑鋼材焊接工程中較厚板材的使用量明顯增多,這極大的促進(jìn)了厚板焊接技術(shù)的不斷發(fā)展。而“鳥巢”的鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中采用焊接革新的組合工藝,既保證了焊接效率也提高了焊接質(zhì)量,具有很高的厚板焊接借鑒意義。故在未來的建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展中,厚板焊接技術(shù)的應(yīng)用將得到更大和更深的推廣。
總結(jié):我國鋼結(jié)構(gòu)的焊接應(yīng)用技術(shù)與世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家的焊接水平在整體水平上人上仍有較大的差距,為趕超世界先進(jìn)技術(shù),我們必須從各個(gè)基礎(chǔ)方面加強(qiáng)焊接技術(shù),從整體上提升我國焊接技術(shù)水平。我國的鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)不管是從焊接技術(shù)從業(yè)人員還是焊接工藝均可以得到可靠的預(yù)測(cè)。
參考文獻(xiàn):
【1】賈寶華,張建芳.我國鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J],現(xiàn)代焊接,2008(6)
【2】段斌,孫少忠.我國建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J],焊接技術(shù),2012,5(41)
【3】曾樂.現(xiàn)代焊接技術(shù)手冊(cè),[M].上海: 上海科技出版社,2009
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