摘要：焊接是通过加热、加压，或两者并用，使同种材料或者异种材料的两个工件或者多个工件实现原子间结合的加工工艺和连接方式。除了金属材料，陶瓷、塑料等非金属材料亦可进行焊接。焊接方法有几十种，根据焊接部位（焊缝）的成型机理，主要分为熔化焊、固相焊接（压焊）和钎焊三大类。其中，先进焊接技术分别在自动化、智能化、难焊材料和特殊结构等方面表现突出。
关键词：先进焊接技术；缺陷；措施
1常见的焊接缺陷
1.1焊接缺陷的分类
在对焊接的质量没有有效的检测措施下，焊接的过程其实存在着很多的缺陷。通常焊接的缺陷分为三个方面：内部、外部和微观缺陷。外部缺陷通常是指肉眼可见的缺陷，如咬边，凹陷或者变形等等常见的情况。内部缺陷则通常表现为裂纹、气孔、或者未焊透等等情况。微观情况则通常是指受热不均匀或者组织成分不均匀。
1.2焊接缺陷产生的原因
焊接的缺陷产生的原因主要有下面几个方面：第一，焊缝的尺寸不符合焊接的要求。第二，焊接的过程中出现咬边的现象。第三，焊接的过程中，金属流所造成的焊瘤。第四，焊接时焊接的头部没有完全的焊透。第五，材料内部的气泡未能溢出而留下的气孔。第六，由于受热不均匀而造成的裂纹。
2现代先进焊接技术分析
2.1激光焊
激光焊（LaserWelding）属于熔化焊的一种先进焊接技术，借助激光的高效能对焊接位置进行快速升温，熔化焊接材料形成致密、高强度焊缝，已经成功应用在汽车、能源和电子等领域。与传统焊接技术相比，其在焊接精度、效率、可靠性、自动化程度以及焊接变形量控制等方面具有综合优势。尽管激光焊对于焊接材料和产品结构的要求较高，但是在高反射率的铝合金焊接上也取得了长足的发展，如铝合金的激光-GMA复合焊、激光填丝焊、双束激光焊和激光辅助搅拌摩擦焊。此外，电子封装行业铝合金盒体的密封要求高，而且受产品材料、结构和装配工序等条件限制，常规焊接方法和设备无法完成，激光焊凭借自身显著的特点实现了盒体的密封。
2.2搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊（Frictionstirwelding）是固相焊接的典型代表，是由英国焊接研究所（TWI）在1991年发明的一项最具革命性的新型材料连接方式[2]。该技术已经应用在国内外的航空航天、船舶制造、轨道交通、冷板散热等众多领域。搅拌摩擦焊是一项焊接工件不需要熔化的固相连接技术。焊接过程中，搅拌头高速旋转，在压力作用下旋入焊接工件内部，然后通过机械传动沿着焊接位置进行移动实施焊接。高速旋转的搅拌头与工件之间的摩擦，产生的大量摩擦热使得工件的焊接位置处的金属达到热塑性状态（未熔化），并被挤压在一起，随着热量的降低形成新的连接。
2.3扩散焊
扩散焊（Diffusionwelding）是一种精密的固相焊接技术，它是指在不高于母材熔点的温度和不致引起母材产生宏观变形的压力作用下，使相互接触的两零件表面发生微观塑性变形，实现紧密的物理接触，并通过表层原子相互扩散和再结晶而实现冶金结合的过程。扩散焊特别适合异种金属材料、耐热合金和陶瓷、金属间化合物、复合材料等新材料的接合，尤其是对熔焊方法难以焊接的材料，扩散焊具有明显的优势，日益引起人们的重视。扩散焊特别适用于要求真空密封，要求接头与母材等强度，要求无变形的小零件。它是制造真空密封、耐热、耐振和不变形接头的唯一方法，因此在工业生产中得到广泛的应用。在电真空设备中金属与非金属的焊接，切削刀具中硬质合金、陶瓷、高速钢与碳钢的焊接，都有采用扩散焊接的方法。
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3焊接缺陷的防止措施
3.1作好焊前准备
焊前应对焊机进行试焊，确认焊机的电弧推力良好，电流调节方便。室外施工必须有采用围棚、防火布等措施减小焊接场所的风力，现场焊接时风速应不大于2m/s。焊接场所应采取防潮、防雨、防雪等措施。
3.2坡口加工
焊接坡口制作合理，按照木材厚度加工坡口，可加工V型坡口、双V坡口、U型坡口等，钝边的尺寸控制在1～2mm之间，坡口边缘20mm以内，用磨光机打磨，并漏出金属光泽，并将表面的铁锈、油污等清除干净。
3.3焊前预热
合金钢管道及壁厚超过26mm的碳素钢管道，焊前需进行预热，预热宽度从焊接焊缝边缘开始计算，每侧不少于焊件厚度的4倍，且不小于100mm，可采用火焰预热或柔性陶瓷电阻加热器预热。
3.4焊口焊接
打底焊接采用钨极氩弧焊，要注意起弧、收弧和接头的质量，起弧时应适当抬高起弧电压，收弧时应将熔池填满。打底结束后，立即自检，检查根层焊缝后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防止产生裂纹。多层多道焊接时，应逐层进行检查，经自检合格后，方可进行次层焊接，直至完成。碱性焊条用于重要焊缝的焊接。在高压焊接氩弧底后，选择第一层焊接直径为3.2mm的焊条，中间层可采用4mm的焊条。盖面采用3.2mm直径的焊条。焊条在350℃下烘干1～2小时。当使用时，焊条放在保温桶接电加热。焊条在室外存放的时间不应超过4小时，重复干燥次数不能超过两次。
3.5正确选择焊接参数
焊接电流应根据母材的材质、壁厚、焊接位置和焊条直径来选择，确保焊接使用的电流不易引起焊缝咬、焊瘤、夹渣及未熔透等缺陷。焊接时应选择短弧焊接，使熔池有效保护，避免空气侵入，造成气孔等缺陷。焊接速度适当，不宜过慢，氩弧焊个层厚度为3~4mm，焊条电弧焊单层厚度不大于焊条直径+2mm。避免高温停留时间延长，影响焊缝的力学性能。焊接速度不宜过快，以免造成熔池未完全融化。为了防止冷裂纹的产生，应按照规范要求，对焊口进行焊前预热、焊后缓冷等措施，需要焊后热处理的焊口及时进行热处理。
3.6加强焊工技能培训
焊接技术水平的高低直接影响机组的稳定运行，因此对焊工的技术水平应引起高度重视。焊工的焊接技术水平，往往决定了焊缝的焊接质量。加强焊工操作技能的培训是保证焊接质量的关键。定期对焊工进行技能培训，理论与实践结合，通过师带徒活动，促进焊工技术水平的快速提升。所有焊接施工人员需持证上岗，岗前进行相应项目的仿型考试，考试合格后方可上岗作业。
结束语：产品在加工制造过程中，往往由于受到材料、结构、工序、使用要求以及性价比等诸多因素的制约，使得先进焊接技术与传统焊接相比，性能凸显，科技含量更高，更能满足未来工业制造快速发展的需求。先进焊接技术的发展，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件
参考文献：
[1]王广勇.先进的车身焊接技术[J].电焊机，2013，43（02）：1-7.
[2]马卓.先进焊接技术发展现状与趋势[J].科技创新与应用，2013（03）：122.
[3]张晨光.先进焊接技术发展状况与趋势[J].科技与企业，2013（09）：346.
[4]乐安德.应用高功率固体激光器的先进焊接技术[J].金属加工（热加工），2013（S2）：99.
[5]张晶.先进焊接技术发展现状与趋势[J].科技视界，2012（30）：196+211.
[6]董扬帆.先进焊接技术的发展研究[J].船舶物资与市场，2007（01）：22-25.
论文作者:陆海翔,任菲菲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/7
标签：焊条论文; 缺陷论文; 焊接技术论文; 先进论文; 工件论文; 焊工论文; 激光论文; 《基层建设》2018年第32期论文;