現代焊接技術的發展現狀及前景
技術交流
作者：李東光
摘要：經濟的不斷發展使得現代焊接技術也有了長足的進步，在與工業相關的不同領域都有廣泛的應用。文章主要對現代焊接技術發展的現狀、現階段麵臨的困難及其未來的發展前景進行了簡要的探討和研究，希望能對現代焊接技術未來的發展起到一定的借鑒作用。
關鍵詞：現代焊接技術；自動化；智能化；焊接工藝；發展前景 文獻標識碼：A
中圖分類號：TG434 文章編號：1009-2374（2015）21-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.038
就我國現階段的工業化發展情況來說，焊接廣泛應用於多種材料的連接，而隨著高新技術的不斷發展，原來的傳統焊接方式也轉化為激光、電子束焊等先進的焊接技術。可以說，無論是在建築行業，還是車輛、機械、醫療設備等方麵，離開焊接技術是根本無法運轉的。而隨著與國外交流的增多，現代焊接技術已經有了異種材料的非金屬材料的連接技術，而在產品表麵設計方麵也有了更好的創新製作方法，可以說，焊接技術的發展前景是非常光明的，焊接技術的未來充滿了希望。
1 現代焊接技術的發展現狀
近年來，經濟帶動了製造業的發展，焊接技術也隨之有了極大的進步，焊接產品的效率也越來越高，而現在如何在保證產品質量的前提之下實現焊接生產自動化和智能化已經成為焊接行業的重要任務。現代高新技術比如說智能控製技術、圖像處理與傳感器技術等融入焊接技術，使得現代焊接技術有了更為切合時代潮流的發展。
1.1 焊接生產自動化和智能化發展
焊接行業的智能化發展主要是體現在焊接智能機器人的發展，焊接自動化水平在一定程度上可以理解為焊接智能機器人的發展水平。目前使用最為廣泛的焊接機器人是示教再現型，即由人工引導機器人末端執行器（安裝於機器人關節結構末端的夾持器、工具、焊槍、噴槍等），或由人工操作導引機械模擬裝置，或用示教盒（與控製係統相連接的一種手持裝置，用以對機器人進行編程或使之運動）來使機器人完成預期的動作，由於此類機器人的編程通過實時在線示教程序來實現，而機器人本身憑記憶操作，故能不斷重複出現。這就形成了焊接智能機器人的自動化焊接過程。
1.2 焊接工藝高速高效化
為實現焊接行業的進一步發展，需要優化現今的焊接工藝，將傳統的焊接工藝轉化為高速、高效、高質量的焊接工藝。而國內外也在焊接工藝的優化上投入了較多的精力，現今已經在活性化焊接工藝、多元氣體保護焊接工藝上取得了不錯的成效。而在焊接速度的研究也有了長足的進步，現今已經可以達到1.8m/min，大大提升了焊接產品的效率。而隨著國外在數字化焊接電源和高新信息處理技術上的關注，中國市場也逐漸引入相關先進產品和技術。數字化焊接電源解決了原先較為刻板的剛性化控製，能夠實現對焊接過程的柔性化控製以及多功能集成，而對焊接的精度、焊接過程係統的穩定性、產品的一致性、產品升級流程等方麵都有更高的要求，能夠對現代焊接技術的發展有更好的幫助，使得焊接工藝實現高速和高效化。
1.3 焊接質量的優化保證
對於焊接產品來說，最為重要的就是焊接質量，若是焊接質量不盡如人意，對於產品日後的使用壽命是非常有限製的，而焊縫跟蹤技術對於控製焊接質量是非常關鍵的。在焊縫跟蹤技術方麵，焊接行業投入的比較多，也已經有了較為成熟的技術。比如說較為先進的熔滴過渡控製現今由於引入了數字化焊接電源，並且在係統上使用了先進的電子元件，使得對熔淌控製上更為得心應手，在這方麵的應用上也絲毫不輸於國外先進水平，這在焊接行業是非常重要的部分，是保證焊接產品質量的重要技術。
1.4 焊接技術現代先進發展
現代焊接技術隨著與國外先進技術的不斷交流與分享，已經達到一個較高的水準，以下筆者將以激光焊接為例闡述其優點與新進展。激光焊接技術屬於熔融焊接的部分，它是以激光束為能源，直接衝擊在焊件接頭上，這種焊接方式對於確定焊件位置的要求是非常高的，需要極為精確，需要保證焊件位置在激光束的聚焦範圍內。激光焊接的最大可焊厚度是有限製的，一般滲透厚度超過19mm的工件是不建議激光焊接的，不僅對於焊接技術有較大的困難，對於焊件產品本身也不容易有較好的焊接質量。此外，激光焊接具有高反射性及高導熱性，焊接性很容易受激光所改變，當使用極高能量的激光束進行焊接時，需要使用等離子控製器將熔池周圍的離子化氣體驅除，以確保焊道的再出現，如此才能完成焊接過程。激光焊接在焊接技術上屬於能量轉換效率十分低，一般最高也隻有10%左右，而且焊道在快速凝固的狀態下，可能會有氣孔及脆化的問題，特別是進行激光焊接所需的設備是較為昂貴的。為了消除或減少激光焊接的缺陷，使得焊接效率和焊接質量更高，焊接領域內先進工作者提出了一些較有建設性的意見，就是用其他熱源與激光進行複合焊接，複合焊接的方式主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應熱源等，這種複合焊接的方式使得焊接能量轉換效率更高，使得焊接質量更好，對於焊接技術的發展是極其有幫助的。