焊接技术发展史篇1
关键词：金属焊接雕塑发展历史关键技术发展趋势
引言
2012年9月，在新疆克拉玛依市白碱滩区举行了一场别开生面的展览：《白沙滩金属焊接雕塑公园――第一回废旧金属焊接雕塑实验展》{1}。国内外10余名雕塑家创作的41件大型雕塑在白沙滩国家3a景区对外开放，吸引了大量游客的目光。早在2002年，内蒙古黄河三盛公水利风景区就开始开发利用水利工程建设过程中废弃的工程材料和机电设备，其后若干年陆续创作了大型环保雕塑“同心锁”、“天下第一筝”和“机器人”等人文和艺术气息浓厚的作品，并成为国内第一个废旧金属雕塑公园{2}。这些金属雕塑主体公园的落成无疑将大众的目光聚焦到了“金属雕塑”这一科学与艺术交叉融合、激动人心的领域。
金属雕塑通常是利用焊接、切割等技术，通过金属在焊接、切割等过程中发生变化而最终形成独特的艺术作品，故常被称为“金属焊接雕塑”{3}，也有人归之为“直接金属雕塑”{4}或者“动态雕塑”{5}，在本文中统一称为金属焊接雕塑。与传统的铸铜、石刻、木雕等仰仗雕塑家“手艺”的门类不同，金属焊接雕塑考验的是雕塑家的眼力和心塑能力，完全无需事先打底稿，而是利用机器直接加工金属材料和废弃的机器零件等，通过金属材料的变形和组合完成最终的架构和造型。
金属焊接雕塑的历史可以追溯到远古时代，现代焊接雕塑在西方也已有百年历史。在中国，直到上世纪80年代末才有美术学院陆续开设金属焊接雕塑课程。目前国内不少艺术高校雕塑系基本都有这门课程，然而其学术价值和市场价值仍然有待发掘。本文试图在时间尺度上厘清金属焊接雕塑的历史发展脉络，在空间尺度上详细剖析其涉及的关键科学技术问题，从而归纳分析其未来发展趋势。冀望未来有识之士能借助中国工业化进程的大好形势，把金属焊接雕塑更好地应用到城市空间和乡村土地上。
一、发展历史
金属材料自人类文明诞生以来，对社会生产的发展一直都起着举足轻重的作用，特别是工业革命以后，已经成为工业生产中最为基本的组成部分。现代金属焊接雕塑可追溯到电弧焊的出现。1881年，法国Cabot实验室的augusteDemeritens利用电弧热焊接了蓄电池用铅板。随后其俄国学生nikolain.Benardos先后申请了英国、美国专利，但这些发明仅限于碳弧焊。1890年，底特律的C.L.Coffin获得了关于金属极电弧焊的美国专利。随后100余年，焊接技术不断发展，例如，1903发明了铝热剂焊；1930年发明埋弧自动焊；1953年发明了Co2气体保护焊；1951年和1957年先后发明了激光焊和等离子弧焊{6}。正是焊接技术日新月异的发展，为金属焊接雕塑艺术的出现奠定了坚实的科学技术基础。
金属焊接雕塑的发展大致可以分为三个阶段：孕育期、成长期和成熟期。金属焊接雕塑这一领域起始于欧洲，孕育于20世纪初。1900年，西班牙的冈萨雷兹（JulioGonzalez）率先利用焊接技术，使金属直接焊接成型，制作了以《仙人掌1号》为代表作的金属雕塑作品{7}。《堂?吉诃德》（1929）和《梳发女子》（1931―1933）也是其典型代表作；1929年他与立体主义运动的创始人毕加索（pablopicasso）合作，一起创作雕塑和铁线结构，例如《金属线结构》和《花园中的妇女》（1929―1930）{8}。1912～1914年间，毕加索与另一位立体主义运动的创始人勃拉克（GeorgesBraque）合作创作了第一件贴有金属片的集合艺术品《吉它》，现存放于纽约现代美术馆{9}。1930年毕加索利用自行车车把和车座巧妙组合也制作了金属焊接雕塑作品《公牛头》（图1）{10}。冈萨雷兹的作品也受过罗马尼亚的布朗库西（ConstantinBrancusi）的影响，后者从19世纪20年代就开始创作自己的金属雕塑，他将形体的单纯、简约看成雕塑语言的核心并赋予传统的材料和工艺手段以新的理性内涵{11}。通过以上叙述不难看出，20世纪初到20世纪30年代是金属焊接雕塑的孕育期，而且这一领域由于在萌芽时期就受到现代绘画和雕塑艺术的熏陶，因此一出现就站在了很高的起点上。
金属焊接雕塑的成长期是20世纪40年代到20世纪60年代，这一时期典型的代表人物是戴维?史密斯（DavidSmith）{12}。戴维?史密斯1906年出生于美国印第安纳州，从小对机械十分感兴趣。在美国完成金属加工制造和绘画技术的学习后，于20世纪30年代接触到冈萨雷兹的焊接金属作品。钢铁厚重、有力、冷酷的材质之美与当时结构、力量、强悍的时代气息的一致性使他决心终其一生献身于钢铁的雕塑创作。在此期间他游历了欧洲诸国，并于1938年在纽约成功举办了第一次个人金属雕塑的展览。1940年，他创办“终点站铁工厂”工作室，潜心艺术创造。1942―1944年，他通过焊接工人雇员的经历，受机车巨大尺寸的启发，慢慢将直接金属雕塑向纪念性方向发展。1950年代，戴维?史密斯进入艺术创作的多产期。其50年代典型的代表作有《字母》（1950）、《埃及风光》（1951）、《哈德逊河风景》（1951）等。戴维?史密斯的作品从未脱离立体主义和构成主义的基本原则――明晰的结构，但也有自己独特的风格。例如在立体主义设法把两度空间扩大到四维时，他却把一些雕塑的三度空间消减到两维，因此其作品风格多变，对后人影响很大。1961年起史密斯开始创作《立方》系列（图2），这些作品大量运用各种尺寸的立方体组建如建筑般的宏伟结构。这种艺术成为美国抽象雕塑的先导，并直接影响了上世纪60年代以后兴起的极少主义艺术。同样是在60年代，他还为意大利政府创作了另一种艺术风格迥异的系列雕塑《沃特里》。《沃特里》所用材料并非新制造的，而是利用了一家工厂的现成品。这种新的雕塑技术常被称之为“集合主义”――一种将立体主义和超现实主义结合在一起的手法。总而言之，戴维?史密斯的雕塑作品是美国机器时代典型产物，他在吸收欧洲现代雕塑的创作理念并发展壮大的过程中起到了关键性的作用。
史密斯的作品对英国的安东尼?卡罗（anthonyCarro）和飞利浦?金（philipKing）产生了很大影响。卡罗在1959接触史密斯后，开始通过焊接或螺栓组装金属构件来创作抽象雕塑，形成拼装钢板和网格形式后再涂上大胆的平面色彩{13}。在史密斯作品的基础上，卡罗又前进了一步，他把雕塑从底座上拿下来，直接放置到地面上，使雕塑不再是高高在上仅仅供人欣赏的物品，而是与周围环境相呼应，拉近了雕塑和观众的距离。他早期的作品《正午》（1960）和《夏天之后》（1968）是这方面典型的代表作{14}。另一位受史密斯的金属雕塑大师是菲利浦?金，金也是卡罗在英国圣马丁艺术学校（St.martinSchoolofart）的同事。金在雕塑上的创新，是由对不同材料的探索驱动的，在上世纪60年代后期，钢开始取代玻璃纤维和塑料成为他的主要材料。他特意在伦敦之外成立大型工作室以加工大尺寸的钢板。1969年的作品《卷盘3》是软钢用锌喷射加热而成。他早期雕塑作品的表面总是涂满颜色，厚重的颜色是金当时作品的一个核心元素{15}。
金属焊接雕塑的成熟期是20世纪70年代到20世纪80年代。标志就是在此期间卡罗和金等人一道，在英国的圣马丁艺术学校建立了现代雕塑教学体系，培养了一大批在英国乃至世界的著名雕塑家，如白瑞?弗兰那根（BarryFlanagan）、托尼?柯瑞格（tonyCragg）、理查德?迪肯（RrchardDeacon）和比尔?伍卓（Billwoodrow）等。目前全世界所采用的金属雕塑教程和教学方法基本上是延续了从冈萨雷斯到史密斯再到卡罗的雕塑传统，把雕塑家看作工匠和手工艺者，将材料和工艺过程看作艺术创造的重要组成部分，把雕塑语言的探索融入对钢铁的切割、锻造、焊接的工艺过程之中。
通过金属焊接雕塑的发展历程可知，作为20世纪发展起来的新的艺术形式，科技的发展使金属材料广泛应用到社会生产生活的各个领域，时代思想的推动使金属焊接雕塑成为可能。如今，金属现成品作为现代工业文明重要观念载体，已经成为雕塑艺术中重要的艺术表现形式。
尽管金属焊接雕塑在国外的发展如火如荼，但在国内却发展缓慢。计划经济体制时期，为适应广泛的社会需要，中央美术学院成立了雕塑工作队，之后组建了中国雕塑工厂，并更名为中央美术学院雕塑艺术创作研究所，成为中国雕塑发展的中坚力量。早在1958年，中国美院的李秀勤就开始做金属焊接雕塑{16}，但直接金属雕塑作为国内艺术院校的课程却是始于20世纪90年代了{17}。1997年，我国香港著名金属雕塑家文楼先生向中央美术学院雕塑系捐建了“文楼金属工作室”的基本设备，大大促进了金属雕塑的教学。此后，伴随着经济的迅速发展和社会需要的增大，各类美术院校纷纷建立雕塑专业，招生数量年年创新高，雕塑设计如雨后春笋般发展壮大。金属雕塑教学作为美术院校一个重要的雕塑学科基础，中国美院、鲁迅美术学院、清华美院和广州美院等院校都建立了各具特色的金属教学体系。中国雕塑学会也于2008年9月在北京798创意广场举办了“金属之声”雕塑展，力图推动创作和学术研究。但不得不指出，就中国当代雕塑的整体状况来看，有关金属雕塑与抽象雕塑的创作与研究，还不够深入与全面。如何从学术基础的层面提升中国金属雕塑的艺术水准，除了需要艺术家组织更多的学术展览外，也需要精通金属加工技术的专业人士介入来共同推动中国金属雕塑的现代转型。
中国的金属焊接雕塑在计划经济体制下产生，并在市场经济条件下发展壮大。在市场经济的背景下，随着国民素质的不断提高、艺术创作的前卫性及焊接雕塑与经济发展相适应的理性思考日趋增强，必将推进中国的焊接雕塑的市场化进程。
二、关键技术
金属焊接雕塑需要那些金属加工方面的关键技术呢？显然焊接技术是最为关键的；其次，切割技术在不少金属雕塑作品中往往也是必不可少的；最后，为了使最终作品更加美观，往往辅助一些热处理、酸处理、着色、抛光和涂刷等工艺措施。本文这一部分将重点介绍焊接和切割方面的专业知识。
根据国际焊接协会的定义，焊接是指通过加热或者加压或两者并用，使被焊材料达到原子间的结合，从而形成永久性连接的工艺{18}。焊接需要外加能量，如火焰、电弧、电阻、超声波、摩擦、等离子弧、电子束、激光和微波等都可以为其所用{19}。常规的焊接方法主要是焊条电弧焊、气体保护焊和埋弧焊。目前来看在金属焊接雕塑创作中得到应用的主要是手工电弧焊、氩弧焊和Co2气体保护焊。但随着该领域的进一步发展，不排除一些先进的高能束焊接方法如电子束焊、等离子弧焊和激光焊等得到开发和应用。切割往往是金属焊接中必不可少的步骤。金属切割的方法也很多，比如火焰切割、等离子切割、激光切割等，主要根据所要求的切割质量和经济性方面来选择。考虑到一些大型的金属焊接雕塑往往是露天摆放，因此不可避免会面临风化、生锈等问题，所在选材时要考虑金属材质的物理和化学稳定性问题，必要时在作品完成后进行一些辅助的工艺措施处理。此外，金属材质不同，其焊接性往往差别很大，对从事雕塑创作的人员也有必要了解一下这方面的知识。
1.手工电弧焊。手工电弧焊是一种最常见的焊接方法。虽然焊接技术日新月异，各种新的焊接方法层出不穷。但手工电弧焊一直在工业生产中占有非常重要的地位。由于其操作简单、入门容易、设备便于携带、对外部条件也没有特殊的要求，所以手工电弧焊在金属雕塑创作中也可以大显身手。手工电弧焊焊接的质量固然与操作者的技术有关，但焊接参数的有效把握才是关键。主要的焊接技术参数有焊条的种类和直径、焊接电流和电压、焊接速度和焊接层数等。选择焊条时一般考虑“等强原则”，即要求焊缝金属与母材等强度。对形状复杂或厚大的构件应选用抗拉性好的低氢焊条；对坡口不便于清理的构件应选用对水锈不敏感的酸性焊条。焊条的直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式和焊接层数等进行选择的。根据工件厚度选择时可参照表1{20}。焊接电流是手工电弧焊的主要焊接参数，也是在操作过程中需要调节的参数，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流的选择要充分考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素，表2是常用的各种直径焊条适合的焊接电流参考值{20}。
2.氩弧焊。氩弧焊是用氩气作为气体保护的一种电弧焊，即用氩气把空气与焊接区域分隔，防止焊区的氧化{21}。氩弧焊可分为钨极氩弧焊（tiG）和熔化极氩弧焊两种。tiG焊的优点是由于熔池受氩气保护，可以得到高质量的焊接接头，几乎所有金属和合金都可使用这种焊接方法；电弧稳定，可以焊接从半个毫米到100毫米不同厚度的板材；焊接位置不受限制；焊接去几乎无烟尘和飞溅，便于观察焊接施工情况。正是由于这些优点，在金属焊接雕塑创作中tiG焊是除手工电弧焊外另一种被广泛采用的焊接方法。图3是笔者带领的大学生创新团队利用手工氩弧焊将4mm×50mm厚1mm的不锈钢长竿与15mm厚0.8mm的不锈钢球焊接起来的实例。需要指出的是tiG焊要求操作者经过较长时间的培训并具有灵巧的操作技艺。另外，根据使用的电源种类，tiG焊分为交流、直流及脉冲tiG焊三种。直流tiG焊又可分为直流正接和直流反接两种，前者指工件接电源正极，钨极接电源负极，后者则相反。大多数金属（除铝、镁），一般选择直流正接为好；铝、镁及其合金则以选用交流铝、镁为好，若是薄件，也可选用直流反接法。熔化极氩弧焊是熔化极惰性气体保护焊（miG）的一种，可适应大型构件和所有金属，也可进行全位置焊接。与tiG焊不同，miG焊采用焊丝作为电极，电流可以很大。但缺点是miG焊所用氩气比tiG焊多，氩气的价格也相对较贵。在金属焊接雕塑创作时，可以根据实际情况选择合适的焊接方法。在对焊缝成形控制不是很严格的情况下，用Co2气体取代氩气的Co2气体保护弧焊不失为一种选择。后者也是miG焊的一种，具有焊接速度快、焊接变形小、抗锈能力强、焊接成本低的特点，可广泛应用于低碳钢、低合金钢等黑色金属的焊接。
3.高能束焊接方法。高能束流（HignenergyDensityBeam）加工技术包含了以激光束、电子束和等离子弧为热源对材料或构件进行特种加工的各类工艺方法{19}。高能束焊接的功率密度可达105w/cm2以上，具有可精密控制的微焦点和高速扫描技术的特性，可实现位材料的深穿透、高速加热和高速冷却的全方位加工。其中电子束焊（electronBeamwelding）是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或者非真空中的焊接所产生的热能进行焊接的方法，既可以焊接结构庞大的构件，也可以焊接微小精密的构件。变截面电子束焊技术的出现，可以实现复杂构件的一次焊接成形。激光焊（LaserBeamwelding）是以聚焦的激光束作为能源轰击焊接所产生的热量进行焊接的方法。激光焊可以与miG焊复合，焊缝成形美观。等离子弧焊（plasmaarcwelding）是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用，获得较高能量密度的等离子体弧进行焊接的方法。需要说明的是，目前先进的高能束焊接方法在金属焊接雕塑创作中应用的例子还很鲜见，但由于高能束焊独特的优势和一些新工艺的不断涌现和普及，进入金属雕塑领域是迟早的事。
4.切割技术。金属焊接雕塑固然可以充分利用现有的金属材质，但有时为了更能体现雕塑家的思想可能需要对金属材质进行机械加工。其中进行切割就是一种最重要的手段。金属切割的方法有火焰切割、等离子切割和激光切割三种，主要是根据金属的类型、厚度和数量来选择。火焰切割是应用最早的，20世纪初已经出现{22}。其原理是通过燃料气体（如乙炔）和氧气和钢铁产生化学反应来加热金属。优点是设备成本低廉、缺点是仅适合切割碳钢等，对不锈钢和铝则不适用。另外，割炬需要预热并且队操作者的使用技巧要求很高。等离子切割是20世纪50年明的一种通过精确控制电弧来切割金属的方法{23}。其优点是可以适用于很多不同种类的金属，例如：低碳钢、不锈钢、铝和铜等有色金属。缺点是设备复杂，成本较高。激光束切割和激光焊接一样，出现于20世纪50年代{24}。主要有气体和固态两类。其优缺点和等离子切割比较类似，但与后者相比，激光可用于精密切割，可以切割非常薄的钢材。图4（a）和（b）是北京工业大学激光工程研究院利用激光二维和三维精细切割的自行车艺术品和航空发动机叶形孔，其中不锈钢板材的厚度都是1mm。
焊接技术发展史篇2
关键词：焊接技术发展趋势
焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接技术随着工业以及科学技术的不断发展和进步，其发展的趋势呈现出以下几个特点：
1提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力
连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二：第一提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接型式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。
2焊接过程自动化，智能化
国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。
3热源的研究和开发
热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源，提高效率方面，如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源，采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度，例如在电子束焊中参加激光束等。
4节能技术
随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。
5新材料，新技术发展
材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。新材料的出现成为焊接技术发展的重要推动力，许多新材料，如耐热合金，钛合金，陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接，采用通常的焊接方法，已经无法完成，固态连接的优越性日益显现，扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点，比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接，这在以前是不可想象的，所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进，焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法（如Stt、Cmt、Coldarc等），无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接技术、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSnD焊接法等，这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。
6机械化，自动化水平提高
想要很好的完成焊接工作，得充分做好准备工作，包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备（电焊机）的放置车间即准备车间的改造。提高准备车间的机械化，自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平；焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制：把“粗活”做成“细活、快活”。
焊接技术自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法，到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
参考文献：
[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009（05）.
[2]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智，2010（31）.
[3]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报，1987年01期.
[4]郑国禹.机器人焊接技术在薄壁钢质特种车辆上的应用研究[D].重庆大学，2008年.
焊接技术发展史篇3
关键词：压力容器检验焊接
一、现代先进技术在压力容器中的开发应用
压力容器制造单位必须持有国家质量技术监督部门颁发的“压力容器制造许可证”，并应建立健全的质量保证体系。但我国已取证的压力容器制造企业的人均GDp值和产品附加值都还很低，技术装备、技术素质和管理水平也都很落后。为了面对21世纪的挑战和机遇，达到优化产品质量、降低生产成本、提高劳动生产率、提升国际竞争力，有必要在压力容器产业推广“先进制造技术”理念。所谓先进制造技术（amt）是美国在上世纪80年代提出的新概念，它是一项集具体制造技术与经营管理技术两个层面于一体的系统工程。amt的特点为：以市场为导向，以系统观念、工业工程为指导，以全面数字化技术为依托，合理使用先进技术，精心组织经营管理。作为压力容器的生产模式，主要包含三个技术群，即主体技术群如备料、滚卷、锻压、成形、组装、焊接、热处理、检验测试和压力试验、爆破试验、疲劳试验等；支撑技术群如自动控制技术、信息处理技术、生产物流技术和标准化规范化技术等；及管理技术群如质量控制、人员培训、市场电子商务技术和售后服务等。其中尤以焊接（含现场组焊）和热处理两个环节是保证产品质量的关键。当前国内外都着眼于电脑自动化，特别是自动控制式焊接设备和热处理设备的改进创新更是发展神速，一些便携式自动焊接和热处理设备也已在大型球罐和塔设备等现场组焊中得到推广应用。传统的脏乱差、噪音污染、质量失控的锻焊钣金车间势将退出产业历史舞台。总之，面临着机械制造业全球化挑战和机遇的历史时期，压力容器产业也应尽快提高自己对市场的快速响应能力，开发节能、节材、绿色制造的成形与改性技术，实现产品和工艺研究自动化。如果还使用落后的生产模式和产业机制将最终被时代淘汰。
二、压力容器设计需要注意的问题
材料化工用钢材的选用必须考虑设备的设计压力、设计温度、介质特性、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理以及容器的结构外，还需要考虑经济合理性。盲目地提高钢板等级是错误的。
当设计压力较高、结构尺寸较大而使设备壳体壁厚较大时，如壳体材料仍选用碳素钢（如Q235）将导致壁厚增大、质量增加，不仅多用金属材料，而且导致制造、运输、安装、土建基础等的费用提高，因而提高了总的工程造价。一般在以强度控制为主的情况下，当壳体壁厚超过8mm时，应优先选用低合金钢。当设计压力较小、直径较大、以刚度控制或以结构设计为主时，应尽量选用普通碳素钢。
制造和检验与验收时，热处理“GB150―199810.4.2：冷成型或中温成型的受压元件，凡符合下列条件之一者应于成型后进行热处理。”“GB150―199810.4.2.1：圆筒钢材厚度凡符合以下条件者：碳素钢、16mnR的厚度不小于圆筒内径Di的3%；其他低合金钢的厚度不小于圆筒内径Di的2.5%。”对此项要求，大多设计者在设备主体筒体的设计中基本上都注意到了，但在接管的设计中却容易忽视。例如：设计单位对d426mm×14mm、d530mm×16mm的卷制接管不提热处理要求等。容器的筒体不需要热处理时，往往会忽视了对厚度超限的卷制接管、人孔接管提热处理要求。
小直径压力容器B类焊缝无损检测比例及长度在小直径压力容器设计过程中，一般都尽量采用无缝钢管作筒体，这样就省去了卷筒及纵缝无损检测的工序，且缩短了制作周期，也节省了成本。但在制造过程中，其B类焊接接头的无损检测在检测要求上只进行20%Rt，如一台用d325mm×8mm的无缝钢管制作的压力容器，B类焊接接头作20%Rt，双臂单影透照法，其检测长度为205mm。一次透照有效长度210mm，由此可见，作20%Rt只需用一张片即可，但其探伤长度却不足250mm，对d325mm以上的规格更是如此。而GB150中10.8.2.1“B类焊接接头无损检测长度不得少于各条焊接接头长度的20%，且不小于250mm”，而图样上未注明不少于250mm。
三、压力容器的焊后检验
容器焊接完成后，需要进行焊缝质量检验。焊缝的质量取决于焊接时所用的焊丝、焊剂、气体质量、接头的装配质量、焊接顺序、坡口的清理、施工条件、焊工操作技术水平高低和选用的焊接规范等因素。为保证焊接质量，必须使焊接检验工作贯穿于焊接生产的全过程，只有把焊接检验工作扩展到整个焊接生产和使用过程中去，才能更好的保证焊接质量。
焊接技术发展史篇4
关键词：材料美感；焊接肌理；概括和抽象；现代意识；民族化
1这里所谈到的金属焊接雕塑与我们习惯认识上的金属雕塑不尽相同，传统意义上的金属雕塑泛指以金属材料来实现完成的雕塑作品，而这里所说的金属焊接雕塑指的是通过焊接的技术手段（而非传统意义上的铸造和锻造手段）来实现的雕塑作品，这类作品重点体现的是金属材料本身的美感和焊接过程中自然形成的焊接肌理之美，当然这并不是说这样的作品缺乏形式和内容，而是通过将其特有的美感与其独到的形式巧妙结合来实现创作目的。
其实金属焊接雕塑已经成为当代最具现代意义的艺术表现形式，其艺术语言在于注重作品的直接创作过程，并赋予其更加丰富的人文精神与审美内涵，它有力地拓展了雕塑创作的表现力和艺术感染力，发挥金属材料自身的质感特性自由地构思和制作，已成为现代雕塑进行创作的一个十分重要的艺术表现方式。
金属焊接雕塑的创作注重于艺术与材质的直接对话过程，其中材料的质感和焊接过程中形成的焊接机理是构成作品形态的关键要素，对实现其艺术价值和意义起到重要的作用，这也同时造就了金属焊接艺术雕塑的表现形式，即使表现具象形态，也侧重于能够发挥焊接艺术特有肌理的具象形态表现，如用拉丝焊接肌理来表现动物的毛发。
任何艺术作品的创作，都体现了不同艺术家的文化渊源，有着不同的艺术表现形式，而不同的表现形式又是不同的创作思想得以充分展示的保证和前提。鉴于目前金属焊接艺术在国内尚属起步阶段，在探索西方现代艺术语言过程中，研究西方现代艺术的理论是十分重要的课题。他们对西方现代艺术的文化思想产生重要的影响，其中柏格森的直觉主义哲学思想，高扬生命冲动的创造力，推崇能够让人直接体验生命冲动的开放社会，以直觉为认识真实和真理的唯一途径，以及现代艺术对生命的瞬间体验和制作过程的珍借，对破坏重组物质时空以获取精神真实的兴趣。同时萨特表达现代人孤独、异化、悖理的情绪感觉，充分体现了现代艺术家对艺术主体独创性的强烈追求。
2现代雕塑的表现形式在西方现代艺术理论的直接影响下，它与以前传统写实主义的以体量和实体感作为表现形式的基本要素背道而驰，许多现代雕塑的表现方法完全超出了“雕”和“塑”的意义，尤其是现代金属焊接雕塑，作为三度空间抽象的构成艺术品，不属于关于实体感的艺术，不追求真实的形态再现，通过简化、概括甚至是抽象的手法进行创作，并结合各种工业化的手段，直接地打造作品，如以透空框架的形态去构画和界定空间，彻底地阐明了现代雕塑作为三度空间艺术的新理念，在于表现金属在空间中的自由组合，而非多种程序塑造的实体造型。他们艺术语言的特征类似单纯、厚重的原始文化，最后发展到将机械、动力和光的因素组合引入雕塑的运动形态，创造了最具现代意义的雕塑作品。它反映了20世纪工业、科技观念向艺术的介入，导引出一种崭新的艺术价值观。
当代西方雕塑家在新的艺术观念的引导下，追求各自的文化和艺术个性，并充分利用材料学、结构力学、金工技术和焊接技术的原理，发挥金属焊接雕塑的特有创造力。在他们的作品中，将雕塑的造型要素简化到最低限度。用立方体、几何形、圆柱体的型材和不锈钢材以及现成金属物品构成现代形态的、抽象的雕塑作品，使传统的艺术语言在他们的作品中失去了原有意义，运用工业化制造方法实现了现代雕塑新的艺术理念。
现代雕塑家史密斯是美国第一位创作金属焊接雕塑的艺术家，他的作品纯朴、粗犷和简练，利用金属材质的特性形成变化多端的雕塑造型，使金属材料、金工技术成为诠释个人艺术观念的语言符号。他创作的《皇家之鸟》、《森林》等作品，采用电焊枪在空间中描画，用多种钢条焊接展开三度空间的构成，同时利用点、线、面的相互交错的穿插，编织成一种活拨的、富有生机的抽象形态，他的许多作品放弃实体，将锻造成形后的钢条构出空间的韵律，显示出强力的运动感。
英国当代杰出雕塑家卡罗的金属焊接作品轻松活泼，简洁明快，是位最富独创性的现代金属焊接雕塑家。作品《正午》是他具有个性化艺术语言的代表作。该作品直接采用数块工字钢梁构成，作横置状态并涂上橘黄色的颜色，整件造型似如一张在室外阳光下的躺椅，简练而意味深长。在他的作品中力求把雕塑语言概括到最基本的抽象形态，直接利用工业钢材装配成巨大而强力的结构，并与周围的环境空间融为一体。费罗是法国现代派艺术家，他的金属焊接系列作品更具个性化。其作品摒弃了传统雕塑的创作模式，采用一种更加直接，更抽象化的表现手法，使作品取得纯粹形式的自由化。费罗的作品都取名《无题》。但在这个毫无意义的标题下，呈现出一个丰富多彩的艺术世界。在创作中通过挤、敲、扭、切和焊，给作品注人生机，将冷冰冰的不锈钢板转化成孕含生命形态的艺术作品。
从现代金属焊接雕塑的艺术语言来看，它与传统雕塑相比其主要特点是：在艺术观念上，一方面强调艺术与自我表现的主观性以及艺术家以我为主的能动性，力求作品造型简化到最基本的抽象形态，以现代工业化的理念构造单纯、简洁的几何造型，反映出一种工业化的非人格化的力量。另一方面重点表现不同金属材料的特有美感（如钛合金通过焊接在焊口的部分会形成耀眼的彩虹效果）和不同焊接技法所形成的肌理美感。在艺术形式上，利用电焊枪在空间中作画，以钢材制作空间构成。使传统艺术形式的体积，体量概念消失，转化为丰富、透空的空间和变化多端的深度三维结构。并以手动和机动改变了原有雕塑的“静止状态”，以色彩变化增强金属焊接雕塑的视觉感悟力。在艺术表现方式上，采用直接加工过程实现三度空间的构成关系或以废品集合的方式重新组合新的造型，使金属雕塑的艺术表现方法变得直接了当、纯粹和自由。在制作中利用各种金属材料经过直接的敲打、挤压、扭曲、打磨、切割和焊接，随意地、自由地构建和组合，彻底改变了传统制作多步骤的有序性，使作品更具自然性。
3在现代雕塑发展史上，当代雕塑家所创造的金属焊接作品成功地完成了20世纪具有雕塑艺术革命意义的艺术创造，而走向现代化、抽象化、形式化、自由化的艺术表现形式。虽然我们国内的金属焊接雕塑艺术尚未得到社会的认同，但我相信在当代有创新意识的艺术家、雕塑家甚至焊接技师的共同努力下，我们的金属焊接艺术应该能够找到一条立足于民族文化传统，能够满足我国公众审美诉求的蓬勃发展之路。
参考文献
[1]田卫平等.金属焊接艺术初探[J].焊接，2005，3.
焊接技术发展史篇5
关键词：锅炉；制造；焊接；技术；现状；发展
中图分类号：tK226文献标识码：a
随着经济的不断发展，锅炉之间广泛的应用，无论是大型发电厂火力发电还是小区居民集中供暖，锅炉都是人们日常生活中不可或缺的设备。本文以锅炉为切入点，分析了现阶段我国的锅炉使用情况、锅炉制造和焊接技术现状，切实探讨锅炉制造和焊接技术发展趋势。
一、现阶段我国的锅炉使用情况
众所周知，锅炉是一种能量转换设备，可将燃料中的化学能转化成热能或电能。随着锅炉出现在大众视野中，其应用越来越广泛，例如火力发电是我国主要的发电方式，而锅炉是火力电站的三大主机设备之一；再如我国大部分城市、农村至今仍然沿用传统的锅炉集中供暖或独立供暖的取暖方式。锅炉的发展对于我国的发展有着不可忽视的影响，必须从锅炉制造技术与锅炉焊接技术着手，确保锅炉有着良好的使用性能，推动锅炉制造业的发展。
二、锅炉制造技术发展现状分析
在过去一段时间，我国锅炉制造技术都处于较为稳定的发展状态，随着科学技术的不断发展，将科学技术与锅炉制造技术有机融合后，实现了锅炉制造技术方面上的飞跃发展，越来越多高质量、高效率、性能优异的锅炉被引进或制造出来，形成了锅炉制造业特色化发展的局面。以下是对锅炉制造技术发展现状的具体分析。
1超临界锅炉发展迅速
所谓的超临界锅炉是指锅炉内工质的压力在临界点以上的锅炉，通常来讲，锅炉内工质为水，可以说，超临界锅炉是指工质压力在22.115mpa以上的锅炉。超临界锅炉最早起源于欧洲，煤耗低、环保性能好、技术含量高，是最为先进的锅炉设备。超临界锅炉引入我国后，广受认可，并在2002年将开发超临界锅炉列为国家863重大项目攻关计划，自那之后，超临界锅炉得到了全面发展及应用，不仅节省了大量的煤矿资源，还在一定程度上改善了大气环境质量。
2循环流化床锅炉发展良好
循环流化床锅炉广泛应用于生产用汽、供热、热电联产、电站锅炉等，具有良好的应用效果。其最大的特点就在于燃料适应性广、燃烧效率高、可在流化床内直接脱硫，实现低氮、低碳、低硫排放，更利于实现灰渣综合利用，相比于一般锅炉，性价比非常之高。可以说，现阶段，循环流化床锅炉是我国最为安全、环保的锅炉。
3锅炉制造材料的发展应用
以往的锅炉制造材料主要以钢材为主，有些钢材绝热性过差，导致锅炉正常运作时，会有一部分的热量传递到钢材所制的炉壁上，造成热量的损失，大大减少了能量利用率，在一定程度上造成了一种燃料资源损耗。现阶段，随着人们对锅炉的认知不断的提高，更多优质钢材被开发利用，绝热性相对较好，减少了部分能量损耗，提高锅炉工作效率，有着良好的发展应用前景。综上，锅炉制造技术在逐步发展，锅炉的结构以及性能都得到了不同程度上的改善，一些具有独特结构以及优异性能的锅炉广泛应用很大程度上推动着锅炉制造业的进一步发展。
三、锅炉焊接技术发展现状分析
锅炉焊接时锅炉制造过程中一项非常重要的技术，锅炉焊接技术直接决定焊接质量，而锅炉的焊接质量直接影响应用质量，故而高水平的锅炉焊接技术对锅炉制造业的发展来说有着非常重要的意义。以下是对锅炉焊接技术发展现状的具体分析。
1焊接材料的发展应用
近年来，锅炉焊接材料不断的更新完善，在应用方面取得了较大的进展，其主要表现在以下几个方面：气体保护焊焊丝质量提升较快，焊丝直径更加均匀、氩弧焊焊丝的包装更加合理，焊丝镀铜质量和送线性都有了大幅度提高；在开发药芯焊丝方面成绩显著，开发出性能优越的碳钢焊丝，并在此基础上研究出e811-B2、B3等新型药芯焊丝；埋弧焊丝的盘装和镀铜大大方便了生产、有效提升了焊接质量。焊接材料发展越来越国际化，更多的优质焊接材料被开发利用，未来的焊接材料将更适用于锅炉焊接，改善锅炉焊接质量，全面推动锅炉制造业的发展。
2计算机控制焊接过程
21世纪初，计算机商用软件平台就开始走入锅炉生产企业，被运用到焊接材料的管理和验收、焊接工艺规程管理和自动编程等方面，焊工管理网络系统的开发和利用让异地焊工管理成为可能。可以说，计算机与锅炉焊接技术结合是锅炉焊接历史上一次质的飞跃，逐渐向着焊接自动化方向发展，未来几年内可以相继实现机器人焊接锅炉，大幅度提升焊接质量；管道、集箱以及汽水分离部件环缝的焊接方法将逐步被窄间隙热丝tiG或者该焊接方法加埋弧焊取代；集箱大小管座的自动焊接在设备和技术上将得到突破，立体马鞍焊缝的焊缝和自动排道跟踪问题将得到解决；自动焊接设备的效率将进一步提高。
3焊接环境问题
目前我国的焊接环境较为恶劣，仅有的焊接方法无法实现环保焊接，在焊接过程中产生很多烟尘，并且没有有效的烟尘处理设备，加之现阶段的锅炉焊接均以人力为主，故而对焊接人员来说，无疑是一种损害。不仅如此，这些烟尘排放到大气中，也在一定程度上造成了大气污染，不利于可持续发展，所以必须要重视起锅炉焊接环境问题。在未来的发展过程中，可以通过优化焊接方法、引进有效烟尘处理设备等，切实维护好锅炉焊接环境。现阶段焊接技术的发展除了以上几种情况之外，还存在着其他的发展情况。就焊接方式而言，气体保护焊接较传统的焊接方式来说具有明显的优势，现已广泛应用于汽包附件、膜式壁、集箱大管座等的焊接中，具有焊接效率高、焊接质量好等特点，未来将会应用到更多构件的焊接上，自动气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊将成为今后的发展方向。
结语
综上所述，锅炉制造业的发展对于我国经济发展与民生发展来说至关重要，锅炉焊接技术影响锅炉质量，而锅炉质量又影响着锅炉制造业的发展，如此一来，环环相扣，只有应用好锅炉焊接技术与锅炉制造技术，才能确保更多高质量、性能优良的锅炉被制造、利用，更好的服务民生，促进经济发展。
参考文献
[1]叶勉，王相鹏.浅谈工业锅炉企业的焊接工艺管理[J].工业锅炉，2004（04）.
焊接技术发展史篇6
关键词：热风焊接；电磁焊接；红外焊接；软接触焊接；导电胶带焊接
中图分类号：tm910文献标识码：a文章编号：1674-7712（2013）10-0180-01
国内光伏行业发展至今已有十几年的历史，从整个产品制作过程分铸锭、切片、电池、组件四个环节，组件环节下又可细分为焊接、敷设、层压、装框、测试等主要工序，焊接技术随着光伏产业的发展，由最初的手工焊，发展到当前的自动焊接，焊接技术正朝着多样化发展，选择不同的焊接技术，设备性能及维修成本方面各不相同，大概有以下几种，一是热风焊接、二是电磁焊接、三是红外焊接、四是软接触焊接，另外区别此类焊接还有导电胶带焊接技术。这几种焊接技术在市场上均占据一定的份额。
一、热风焊接
此焊接技术，加热单元采用的压缩空气给热风管通气体，利用加热管给压缩空气加热，将热量传递给焊带，使焊带与电池片进行焊接。
热风管结构：（1）往不锈钢筒中注入干燥空气；（2）通过安装在玻璃管内的加热器加热空气；（3）放出加热后的空气；（4）通过加热器出口端的温度测定部的K热电偶对温度进行测量；（5）由于测定部的热电偶是位于玻璃管内部的，所以不会受到外部空气的影响。
控制方法：通过三菱制造的pLC的温度控制单元控制；以1秒为周期对热电偶的温度进行测量，通过piD（注1）控制，为使其与设定温度保持一致不出误差，自动进行SSR的输出调整。
注1：piD控制；piD动作即为比例动作、积分动作和微分动作相互结合的动作方式，可以使控制对象得到最精准优秀的控制效果。因为此控制方式可以通过比例动作防止发生逆向现象，通过积分动作自动进行oFF-Set的修正，并通过微分动作加快对外部问题的响应时间。
异常处理：1秒周期的控制中，管理对热电偶断线、加热器断线、温度异常的检测功能，有异常情况的话可以强制关闭加热器。
设定温度和实际温度的差异：与一般的加热器那种通过加热铁或者铝制材料，测量加热部件的温度的控制状态不同，这里是通过直接放出加热后的空气，在出口处通过热电偶进行温度管理的。热电偶的检测温度直接显示在触摸屏上，在一秒周期内，若检测出热电偶的断线、加热器的断线等异常情况，立即强制关闭加热器。因此，触摸屏上显示的温度应该不会与热电偶的实际温度有差异。此焊接技术焊接质量可靠，操作方便，碎片率低，唯一的缺陷就是焊接产生的助焊剂粉尘未经过处理，直接排到室外，影响了市区环境，这是后期待改进的地方。
二、电磁焊接
电磁焊接部分由传输带，加热板、焊台、焊带加紧机构，除烟装置组成。
此焊接技术原理采用低温闭环电池焊接技术，完全系统控制焊接温度，静态电磁场内的正反面焊带同时感应到磁场产生涡电流，从而使正面和背面焊带熔化焊接，通常焊接时焊带和电池片的焊接温度只有180-200度；电磁焊接方式可以基本达到激光焊接的效果。采用快速响应温度传感器，配合智能化的piD控制焊接程序和反馈控制。精准的piD读温和在焊接过程中，利用红外非接触式温度计读取电池片和焊带连接处的焊接真实温度，温度变化被模拟成温度变化曲线，采用piD（比例、积分、微分控制模式）的控制，使系统自动调整控制温度，焊接材料的温度实际控制在±2℃。电磁焊接将焊带、电池置于感应线圈产生的交变磁场中，由此产生的感应电流将其加热。从高频焊接电源主电路的结构特点来看，电源周围分布着不同频率的电磁场，有工频的电磁场以及不同逆变频率的电磁场，在高频变压器的原边，电压值较小，而变压器的次级电压值较大。其中，工频交流来自于电网，但是由于焊接电源内开关器件对电流的调制作用，此交流信号的高次谐波分量较大，严重时谐波分量的幅值甚至高于基波分量，所以在焊接电源周围会产生工频电场并带有谐波。此焊接技术采用低温焊接，碎片率低，焊接质量可靠，能把能量集中在焊带焊接上，相比于热风焊接或红外焊接等大面积散布热量的方式，减少了许多能量浪费。
三、红外焊接
此焊接技术焊接装置由两个预热单元和加热单元组成。每个预热单元包括8个短波红外灯，下部装有高温计的温度控制，焊接过程产生的废气，经排放管道排出。
预热区温度设定范围，从50℃到200℃之间，焊接单元加热区控制并可调到250℃，加热区终结段，用于冷却电池串，控制并可调范围从50℃到200℃。先进的预加热功能设计，电池片、焊带、助焊剂在加热平台上加热，通过电池片温度控制，确保工艺的可重复性。
为了保证焊接质量，当助焊剂喷涂在电池片上后，电池片先被预加热，然后进行红外焊接，焊接温度由温度控制器精确的控制焊接循环，焊接完成后，自控冷却系统，已最大程度的降低电池片的热应力。
红外焊接技术优点是非接触式焊接，六段独立温控的加热平台，使电池片的温度稳步上升到焊接温度。焊接后，控制温度缓慢下降，从而避免电池片因温度激变造成破碎，实践证明，碎片率较低，焊接稳定可靠且设备维护低。
四、软接触焊接
软接触焊接技术是将多个焊接烙铁头，有序并联在一起，通过piD控制程序，分别对每个焊接头进行温度控制。在焊接时，烙铁头下压接触焊带，焊锡熔化后，焊头抬起，背面通过热传导使背面焊锡熔化，完成焊接。此焊接技术维护简单，备件成本较低，焊接稳定。
五、导电胶带焊接
此焊接技术不同于传统焊接，传统焊接均采用助焊剂作为辅助材料，完成焊接。而此焊接技术，是通过机械手将导电胶带贴附在电池主栅上，在焊接单元通过焊接压头温度及压头压力完成焊接。
此焊接优势是不会产生异味，对环境不会造成影响。能够焊接薄片电池片且碎片率低。目前市场上应用还很少，随着技术进步，薄片电池片在将来会是一个发展趋势，此焊接技术会应用越来越广。
六、总结
市场上应用的焊接技术，品种繁多，我这里仅是列举了一些占有一定市场的技术。置于哪个焊接技术，能够被各组件厂认可，还需市场来证明，每种焊接技术的存在都会有的优势和缺点。大家在选择的时候，既要考虑技术是否先进，是否满足现有需求及未来升级的空间，能否引导行业发展，同时也要关注电池的发展方向，原材料的投入，综合成本在设备运行中是否是最优的等一系列的问题。
参考文献：
焊接技术发展史篇7
关键词：高职院校；焊接专业；实训基地；建设
中图分类号：G718文献标识码：a文章编号：1672-5727（2013）10-0045-02
随着我国经济迅猛发展，产品结构调整和更新换代速度的加快，焊接技术也得到了飞速发展。目前，我国已成为世界焊接的第一大国。与焊接技术相关的生产制造业迫切需要大量掌握先进焊接生产技术的应用型人才，但由于目前我国高校或培训单位的人才培养方式滞后、培训体系很不完善。另外，由于家长与学生对焊接专业的理解还存在偏见，导致焊接操作人员、设备的维护以及关键焊接岗位上具有较强操作技能的人才已出现断层，尤其是既有一定理论知识又有较强实践操作能力的焊接技术人员更是凤毛麟角。目前，焊接人才特别是生产技术应用型人才的匮乏，已成为制约我国经济发展的“瓶颈”。
高等职业教育的培养目标是“培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高技能人才”。在教学过程中，必须强调知识、技能、素质、态度和职业道德的一体化培养。实训教学是保证实现这一目标的基础，而这一基础又必须以实训基地为平台。因此，实训基地的建设直接影响实训教学水平、学生操作技能的培养。
我校开办焊接专业已有16年历史。目前已建成焊条电弧焊、气体保护焊、气焊气割、自动焊接与切割、数控火焰切割编程等1200平方米的校内实训基地。同时，拥有10名专兼职教师的教学团队。但随着西北制造业对焊接人才的需求越来越大，要求越来越高，我校焊接专业现有的设备规模和人才培养规格，还落后速发展的现代化建设所需的人才要求，尤其是在实训教学质量、社会培训服务、先进焊接生产技术推广和应用方面与社会需求还存在巨大的差距。
焊接技术实训基地建设的目标
根据陕西省教育厅、财政厅《关于加强职业教育实训基地建设的意见》的精神，结合目前焊接专业的社会需求情况，在原有实训条件的基础上，2009年我校焊接技术实训基地的总体目标为：力争在三年时间内将现代焊接技术实训基地建成陕西省内具有示范性、开放性和服务性的现代综合焊接技术应用型人才培训基地，为社会培养和培训掌握先进焊接设备操作技能的高技能技术工人，将现代焊接技术实训基地建设成省高职院校中实训教学、技能培训、技能鉴定、技术服务和生产制造“五位一体”的一流实训基地。
焊接技术实训基地建设的原则
工程意识和动手能力的获取，很大程度来自体系完备、运行良好的校内外实训基地。我校焊接技术实训基地以工学结合为切入点，在近年的建设过程中始终遵循以下原则。
真实性原则在广泛调研各行业焊接培训中心布局的基础上，按照真实的企业需求、真实的企业流程、真实的企业环境、真实的企业管理制度，建成了60个标准焊接实训工位，同时重新确定教学内容与教学方式，使学生得到实际操作训练。
先进性原则2011年，我校购置了otC、松下焊接机器人3台、等离子/火焰数控切割设备2台，并开设了自动焊接与切割的理论课程及相应的实训课程，使学生掌握先进的焊接与切割技术。
实用性原则在建设过程中充分利用有限资源，最大限度地节约资金，没有追求高、精、尖，大部分焊接设备都是生产中广泛的设备。
开放性原则近三年来，我院焊接实训基地已为北人印机、延长石油、西安维美德等企业培训焊工150余名，同时为陕西省中等职业院校培训教师120人。学院与企业、生产单位的联系更加紧密，社会对人才的要求可以及时地反馈到学院，学院根据这些信息调整教学，使高等职业技术教育改革能更及时、更准确地反映经济发展和社会进步。
持续性原则实训基地必须高度重视项目的持续运行能力，通过多种途径，提高实训基地的软、硬件建设水平和服务能力，创新实训基地管理体制和运行机制，提高实训基地的建设质量。
焊接技术实训基地建设的内容
焊接技术实训基地建设的内容包括硬件和软件两个方面。
硬件建设如下页表1所示。
软件建设实训基地的软环境建设包括实训基地的管理制度体系、实训师资队伍建设、实训教学模式设计和管理等多个方面。以下主要从师资建设进行探讨。在所有影响教学的因素中，人是最活跃且最要要的影响因素，建设一支结构合理、素质优良、人员精干的“双师型”教学队伍，才能将专业人才培养目标、培养规格、教学计划等在具体教学过程中得到贯彻与落实。近年来，我院焊接专业“双师型”教师的培养途径与措施有以下几个方面：（1）积极营造“双师型”教师的良好氛围。通过开展岗前培训、师德建设、政治学习、座谈讨论、参观考察、专题讲座等教育形式，提高教师的思想认识，激发专业教师争当“双师型”教师的意识。同时，学院成立了“双师型”教师培养工作领导小组，对“双师型”教师培养进行全面的规划、组织与协调。（2）要求青年教师参加实践教学环节，提高教师的专业技能。近年来，我院3位专业教师都是直接从高校毕业生中引进，实践动手能力不强。针对这种情况，学院要求每位青年教师每学期必须参与三周以上的实践教学任务。同时鼓励教师理论实践“双肩挑”，既负责专业课的理论教学又负责相关的实习实训指导，让理论教学深入到实践教学中。（3）实施专业教师到企业锻炼制度。鼓励没有实践经验的青年教师到紧密型合作企业挂职定岗，积累实训教学需要的技能和实践经验。学校每年利用暑假等时间，安排教师到专业对口的企业，通过挂职顶岗、合作研发等多种形式接触先进的专业生产设备、技术工艺和企业文化，及时了解生产经营现状和发展趋势，丰富实践经验，强化实践技能，提高“双师”素质。
开展各类专业技能竞赛，达到以赛促教的目的
通过加强实践教学环节，提高教师的专业技能。加强校企合作，积极支持、鼓励教师参加社会实践，将生产实践与教学过程紧密结合，并选聘高素质的企业专业技术人员为专业兼职教师。积极引进既有工作实践经验，又有较扎实理论基础的高级技术人员充实教师队伍。通过校企合作教育的实施，企业成为“双师型”教师培养的主要场所，同时，也成为兼职教师聘任的场所。加强专业技能培训和考核，组织专业教师参加各种渠道的培训，近三年内所有专业教师均获得了相应的专业技术等级合格证书。
焊接技术实训基地的管理运行
管理体制目前，我国高职院校实训中心管理模式见表2。由于焊接实训与培训专业性较强，我院师资又严重不足，没有相关专业的支持很难提升教学质量及顺利开展日常工作，所以焊接实训基地选择第一种管理模式。焊接实训基地实行主任负责制，基地中心主任全面负责中心的建设规划和管理工作。实训基地由教学管理人员、实践指导教师、设备维护及库管人员组成，主要在二级学院的指导下组织和实施实训教学及培训工作，管理人员主要协助主任做好各项管理工作，确保中心保持良好的协作状态，从而使中心高效运转。
运行机制经过三年的建设发展，目前我校焊接技术实训基地运行机制见表3。
研究探索高职院校实训基地的建设，是高职教育的一个重要而持久的课题。建设高质量的实训基地是一个系统工程，必须软件和硬件共同建设，不断走产学研结合的发展之路，以校企合作办学模式为体制基础，以工学结合人才培养模式为平台，才能建设好实训基地。
参考文献：
[1]陈宝国，史维琴，姜泽东.高职焊接专业实训基地建设实践[J].中国成人教育，2010（22）：110-111.
[2]严俊术，汤忠义，刘利平.高职实训基地的运行与管理机制研究[J].机械职业教育，2011（10）：34-36.
[3]公永建，邓想.浅谈焊接专业实训的问题与对策[J].时代教育，2010（9）：26.
[4]张宁新.浅谈焊接专业实训的问题与对策[J].中国建设教育，2010（11/12）：76-78.
[5]朱建芳.“现代焊接技术”实训基地建设[J].机械职业教育，2006（12）：36-37.
焊接技术发展史篇8
关键词：电子束；焊接技术；应用
中图分类号：tG439.3文献标识码：a文章编号：1671－7597（2012）0310123－01
电子束焊接是把高能密度电子束作为能量的载体来实现材料和构件焊接的工艺方法，在经过了五十多年的发展之后，电子束焊接技术不仅仅应用在高新的技术领域，已经成为了工业领域当中的一项重要的加工工艺。电子束焊接与激光焊接相比，各有各的优势，电子束焊接的特点有：加热面积小、焊接的速度很快、输入的能力密度很高、电子束的穿透深、控制起来很方便，而且真空焊接没有受到污染。电子束焊接适合用于高效、精密、穿透深度大或者是特殊的焊接。电子束焊接是一种很好的热加工手段，而且是比较成熟的技术，发展趋势也很好，电子束焊接技术的应用领域和质量控制等内容都在迅速发展当中。从上个世纪六十年代开始我们就开始使用电子焊接技术，所涉及到的材料包括有色金属、不锈钢、陶瓷、合金以及高熔点金属等等，所涉及到的工件结构很多，主要是精密的中小型的零件。
1电子束焊接的特征和分类
1.1电子束焊接的特征
电子束焊接所使用的是高能量密度的电子束，而且所有的电子束集中作用，这使得电子束焊接的形成机理与其它的焊接有很大的不同。电子束的焊接的程序是：经过高压加速装置，形成高功率的电子束流，之后使用磁透镜得到很小的焦点，之后经过焊接，电子的动能变为热能，实现焊接的目的。电子焊接的特点是：加热功率密度大，焊接速度快；可以得到合适的焊接；真空焊接的焊缝有很高的纯洁度；焊接工艺具有很强的适应性；可以焊接很多金属材料；热影响区域很小，变形小。当然，电子束焊接技术也有不足之处，焊接复杂，所需要的费用会比较高；对接头装配的要求比较严格；真空焊接的时候受到工作室的限制，每次都需要重新抽真空；冷却会快速凝固，很容易引起焊接的缺陷；容易受到磁场的干扰。
1.2电子束焊接的分类
根据真空度的差异，可以分为非真空电子束焊接、低真空电子束焊接和高真空电子束焊接。非真空电子束焊接是在大气压力的环境下焊接，在焊接的过程当中，束流会进入大气之前先经过充满氦的空间之后，然后会与氦气一起进入到大气当中。低真空电子束焊接比高真空电子束的电束宽、成本低，而且效率高，能够大大减弱焊接过程当中的金属蒸发。高真空电子束焊接的电子散射小，穿透力度大，适合用于质量要求高的焊接当中，而且应用很广泛。根据电子枪加速电压可以分为低压电子束焊接、中压电子束焊接和高压电子束焊接。根据电子束对材料的加热机制可以分为热传导焊接和深熔焊接。
2电子束的应用
在发电设备当中的应用。电子束焊接技术取代了传统的焊接技术，比如，真空电子束焊接技术取代了埋弧焊接工艺，缩短了焊接的时间。在汽车工业方面的应用。在汽车工业当中使用电子束焊接技术省去了破口的制作准备，在真空条件下焊接可以清除了裂纹和产生气孔的缺陷，获取更多的经济效益。在核工业方面的应用。电子束焊接最早就是应用在核工业当中，也获得了发展，比如，在离子推进系统当中，可以应用到多种金属的焊接当中，焊接不仅仅没有裂纹以及泄漏，而且变形也变得很小。
在电子元器件的应用。真空电子束焊接可以取代传统的焊接技术。一些电子线路以及元器件需要在焊接之后保持在真空装置当中，焊缝不能够有杂质。在机械奇迹当中的应用。把电子束使用到硬度很高的金属的切断当中，可以把高速钢型材料焊接在柔韧的载体带上面去。在航天方面的应用。电子束焊接技术使用到了压缩机箱体以及飞机染料的驱动系统等方面。电子束焊接还应用到了航天飞机发动机的装配焊接当中。
3保证电子束焊接质量的影响因素
在焊接实践中，会碰到形形的工件，焊缝结构也各不相同，但总体上可分为：对焊缝、端焊缝、角焊缝（包括穿透焊缝），或区分为直线焊缝、环线焊缝、曲线焊缝、点焊缝，还有等截面焊缝和变截面焊缝等。为了达到最佳焊接效果，焊缝结构和配合间隙的设计至关重要，既要考虑工件（部件）在整机中的作用，又必须满足被焊材料可焊性和具体焊接工艺的要求。所以在实施焊接之前，应该与工程设计人员共同讨论焊接件的焊缝结构，或通过工艺试验确定合理的结构与间隙尺寸。
对于某些材料或结构件的焊接，为了防止裂纹的产生，对被焊接的工件需要进行预热或焊后退火处理。电子束预热和退火。利用较小功率并且散焦的电子束轰击工件，使工件具有一定的温度，以达到预热或退火的目的。具体工艺（温差）视不同的材料和工件结构而定，因为它亦涉及到材料组织的相变问题。辅助预热和退火。利用电阻炉来对工件进行预热和退火。我们在进行陶瓷与金属的焊接工艺试验时，化了比较大的精力于电阻炉的试制及预热退火工艺的操作。最终达到了良好效果，取得了陶瓷与金属焊接的成功。
我们通过长期的试验和应用研究，找到了一些通用规律和特殊的经验，虽然不可能包罗全部，但对于从事电子束焊接工作者，可能会有一些帮助。
参考文献：
[1]张海泉、李刘合、张彦华、史建刚、李光、夏立芳，电子束焊接动态过程仿真分析[J].材料科学与工艺，2002.03.
[2]陈芙蓉、霍立兴、张玉凤，电子束焊接技术在工业中的应用与发展[J].电子工艺技术，2002.02.
[3]周古昕、王有祁、刘玲霞、王生、乔立、成建国，2519-t87装甲板焊缝抗弹规律及抗应力腐蚀性能初探[J].兵器材料科学与工程，2006.06.
[4]张新明、高慧、李慧中、刘瑛、冀东晟，一种高铜铝合金板侵彻后的显微组织分析[J].兵器材料科学与工程，2007.03.
[5]张伏、王凤娟、郝建军、马跃进、马爱军、李建昌，三束表面改性技术的应用及发展趋势[J].河北农业大学学报，2003.S1.
焊接技术发展史篇9
在智能手机的拍照选项里，有一个HDR（高动态光照渲染图像）的功能，图像经HDR处理后的结果是亮处不过曝，暗处也能够分辨物体的轮廓与深度。这一功能的发明者是史蒂夫・曼恩（Stevemann）。
在很多人眼中，史蒂夫・曼恩是世界上首位“电子人”。自上世纪70年代末以来，这位硅谷传奇人物，就一直使用可穿戴式设备以协助提高自己的视力，只不过这套装置从最初的笨重变得越来越轻巧。
今年5月，被誉为“可穿戴技术之父”的史蒂夫・曼恩首次来到武汉。他戴着一顶招牌棒球帽，鼻梁上依然架着可穿戴眼镜。史蒂夫・曼恩说，这个特别的“眼镜”，除了能帮人看到东西外，还能起到增强现实的作用。
早在40年前，史蒂夫・曼恩就预言未来人人都会有一台个人电脑。如今，他又预言未来人人都会穿戴可计算的互联设备，人、机将融为一体。
“来到中国一看，我相信可穿戴设备重心有望从硅谷来到中国。”史蒂夫・曼恩接受《支点》独家采访时说，不久的将来，智能手机将会消失，我们将迎来人类智能Hi（Humanisticintelligence）时代。
拥有一颗好奇心
1962年出生于加拿大的史蒂夫・曼恩，从小就对电子科技十分感兴趣。
“我的爷爷是一名电焊技术工程师。当我还只有4岁时，爷爷教我如何使用电焊。从此，我对电焊产生了深厚的兴趣。”史蒂夫・曼恩称。
这段电焊经历令史蒂夫・曼恩至今难忘，也因此成就了一个硅谷传奇。当进行电焊作业时，焊点亮度非常高，但周围又很暗，那么，焊点中间到底发生了什么呢？他为此感到困惑，这也促使他后来发明HDR。如今，这一技术发明已经被广泛运用，它能使真实环境呈现出更好的视觉效果。
“当我还是孩子的时候，就想以电子方式探索这个世界，当时我获得了一个示波器，看到示波器上面闪动的波，又好奇又心动。后来，我自己设计了一个传感器，跟这个示波器连接起来，我把它叫做增强现实技术。”史蒂夫・曼恩称。
史蒂夫・曼恩举例介绍，驾驶员穿出隧道的一瞬间，会遇到外面刺眼的光线，看不清周围场景，这极易导致交通事故。一旦佩戴了具有HDR功能的眼镜，电脑会让周围环境变得更真实，从而降低交通事故的发生率。
上世纪70年代末，史蒂夫・曼恩带着多项创造发明，去麻省理工大学深造，后来创建了世界上首个可穿戴设备实验室。
史蒂夫・曼恩一直坚定地认为，人工智能对于可穿戴设备的发展将带来深远的影响。他告诉《支点》记者：“2013年，我在跟‘人工智能之父’马文・明斯基交流时，我们得出一个结论，那就是人工智能（ai）成熟之前，影响人类生活的是拟人化智能，这是未来几年非常大的发展趋势，我们把它叫做Hi，任何一个拥抱这个发展趋势或者认识到这个发展趋势的公司，都能在未来取得成功。”
史蒂夫・曼恩的同事评价说：“曼恩就是这样一位坚持自我，并能最终开创新领域的开拓者。”
如今，史蒂夫・曼恩还将他的发明带到了斯坦福大学和硅谷。在北美，他已在多伦多大学、麻省理工大学、斯坦福大学设置研发机构，未来他要将可穿戴设备的前沿技术带入中国市场。他认为，中国的年轻人接受新鲜事物的速度，比北美地区的年轻人要快得多。
曼恩的实验
这次来到中国，史蒂夫・曼恩走访了多座城市。当他来到武汉的时候，《支点》记者对他进行了独家专访。
史蒂夫・曼恩带着的那副外形酷似摄像头的“怪异眼镜”，被他称之为可视化的“眼镜”设备，在这副眼镜的右眼前有一个显示器，它可以与电脑和互联网连接。“我喜欢用智能手机，通过我的智能眼镜，我可以看到这个智能手机发出的电波和声波，这就是增强现实。”史蒂夫・曼恩说，未来这项技术可以应用到医疗等多个领域，甚至有可能通过脑电波的变化，来控制可穿戴设备。
史蒂夫・曼恩还向记者展示另一项发明：智能水风琴。
这款“水风琴”的琴身是一块蓝色新月形的，没有琴弦，只有12个小孔。只见史蒂夫・曼恩轮换按压小孔内喷出的水柱，悠扬的音乐便响起。原来，12个小孔代表着不同的音节，只要按住一个小孔，水风琴便发出一阵类似风琴的声音，配以流水的背景声，奏出的音乐让人仿佛置身音乐剧现场。
乐器的发声来源一般是空气和固体，但是史蒂夫・曼恩发明的“水风琴”却是通过水来发声，这也是现在全球唯一通过水弹奏的乐器。据他介绍，“水风琴”是第一次走进中国，他希望将这项发明带给中国的音乐爱好者。
史蒂夫・曼恩告诉《支点》记者，该项发明利用电波原理，可以帮助盲人和忧郁症患者。“水流可以让盲人更方便地感受到音律。通过这种有趣的琴和触及灵魂的音乐，还可以帮助忧郁症患者敞开心扉。”
到中国找技术
在史蒂夫・曼恩的众多发明中，锁相放大器是可穿戴设备中的核心部件。这是一种特殊的信号放大器，它可以将选中的信号从环境的噪音中挑选出来，然后将其可视化。可穿戴眼镜正是通过锁相放大器，将空气中的声波变得“可视化”，看到我们平时看不到的信息。
史蒂夫・曼恩回忆，年轻时，他自制了锁相放大器，但效果并不理想。后来他成为教授后，买了很多设备来研究，始终没有成功。于是，他找遍北美所有做锁相放大器的公司，没有一家能做出他需要的样品，其中有一家公司说可以做出来，但要收取200万美金的研发费用。他婉拒了这家公司的合作，并将目光投向中国。
起初，史蒂夫・曼恩对中国厂家并没有抱太大希望。有家位于广东中山的科研机构，仅收取了2万美金的费用，但看到产品的那一刻，史蒂夫・曼恩大吃一惊，称“这是全世界最好的锁相放大器”。
史蒂夫・曼恩对中国的科研能力从此刮目相看。他告诉《支点》记者，中国有强大的科研实力，可以把事情做到极致，产品也做得非常好。“我预测中国很有可能成为可穿戴设备的下一个强国，引领全球可穿戴设备的发展趋势。”
史蒂夫・曼恩介绍，在加拿大多伦多市，有一个可穿戴技术增强现实的基地，美国硅谷也有这样的地方。“如果在中国某地也设置这样的地方，并成为连接加拿大多伦多、美国硅谷的点位，那就太棒了，这个地方必将成为‘三角’沟通的焦点。”
除了武汉，史蒂夫・曼恩还到过深圳、成都、杭州等地，为他在中国的可穿戴设备实验室选址。“虽然目前我对深圳有好感，但是我更愿意和行动力最强的城市合作。从这个层面来讲，武汉这座敢为人先的城市有它的优势。”他说。
焊接技术发展史篇10
关键词：钛焊管钛管道钛焊管标准
引言
随着我国工业技术发展及新技术的引进，管道的腐蚀问题是影响现代工业发展的一个极为严重的破坏因素，工矿化工等企业的管道腐蚀所引起跑、冒、滴、漏除影响着正常生产外，还降低了产品质量、污染环境、浪费能源及提高了安全隐患出现的几率，上述问题的长期存在严重阻碍了我国工业化发展进度。所以一种具备耐腐蚀、高强度、耐磨损、低成本、低污染及便于维护等特点的管道的出现势在必行。
钛及钛合金直缝焊管（以下简称“钛焊管”）由于具有强度高、重量轻，良好的热传递性和耐腐蚀性能，作为钢及不锈钢管道的替代产品应运而生，而大口径钛焊管在工业输送管道中的使用也得到市场的认可。虽然钛焊管与常用流体输送管道相比投资成本较高，但是其成本要低于钛无缝管约15%～25%，且从钛焊管的使用寿命和维护周期来分析，钛焊管的投资成本可以在使用中得到补偿，管道系统中使用钛焊管可通过减少定期维护次数，减少停产时间、提高产品质量，提高管道寿命来降低生产成本。
时至今日，钛材已被广泛使用在化工、石油、石化、真空制盐、制药、海水淡化、电力等工业中。尤其是钛能较好地抵抗氯离子的侵蚀，所以，钛材使用在与氯相关的介质中较多，如离子膜法烧碱生产中已大量使用钛材制造设备、管道和管配件等。还有甲酸、醋酸、环氧丙烷等化工项目中均采用钛管道输送介质，以解决管道腐蚀问题，延长管道使用寿命[1]。而在钛管道中，钛焊管和钛无缝管的化学成分、力学性能和工艺性能基本一致[2]，然而钛焊管在实际应用中却有着钛无缝管所没有的优势：钛焊管可实现大口径及超大口径流量的输送，另外钛焊管的经济性和适用性更易得到推广和使用。
钛焊管作为一种相对独特的钛管产品形式，是把钛板或钛卷带进行轧制成管形后采用钨极惰性气体保护焊将缝隙焊合而成的一种产品。由于其优异的耐腐蚀性能和较大的比强度，自开发出来后就引起了工业领域的广泛关注和使用。现在小口径钛焊管（公称尺寸Dn100及以下）已用在各类冷凝器和热交换器中逐渐替代钛无缝管作为换热管的首选材料，而大口径钛焊管（公称尺寸Dn100以上）也被广泛用作化工、石油、石化、制盐、制药和海洋工程等行业的工业管道。
一、我国钛焊管的发展历程
我国建国初期开始钛金属只用于军品工业，属于国家战略管控物资，直至70年代才在民用工业的化工领域中使用钛材，迄今已有四十多年的历史，钛作为一种优良的耐腐蚀结构材料，已经确立了它无可替代的地位，而作为化工输送腐蚀介质管道中的理想材料，钛焊管也愈来愈引起设备和管道设计人员的重视和使用。
1.钛焊管的工作情况
众所周知，钛焊管因其优异特性多用在具有腐蚀性的环境中，当带腐蚀性介质的液体流经钛焊管时，腐蚀介质会对焊管内壁进行微弱的冲刷腐蚀。随着介质及其浓度的不同，钛焊管受腐蚀程度也不同。一般情况下，相同介质下高浓度介质的腐蚀速率大于低浓度，沸腾时介质的腐蚀速率大于室温时，含卤素介质的腐蚀速率大于其它盐溶液，相同壁厚、相同介质下内壁承载压力高的钛材腐蚀速率大于内壁承载压力低的钛材。
因此，钛焊管的寿命长短主要取决于与之接触的腐蚀性介质、使用环境及承载压力。
2.钛焊管的发展过程
由于受到原材料和加工技术等多方面的制约，钛焊管的生产技术多年来一直掌握在日本、美国、法国、俄罗斯等少数一些国家的专业厂家手中[3]。所以中国的钛焊管相对于其它的钛加工产品起步较晚，且前期发展比较缓慢，直接影响了钛焊管产品的标准化形成，所以目前为止，钛焊管的国家标准尚不完善。
我国从80年代起开始研制钛焊接管1985年原宝鸡有色金属加工厂（现在的宝钛集团有限公司）从美国引进中国第一条完整的小口径钛焊管自动生产线，结束了我国不能生产钛焊管的历史。但由于当时国内不能够生产钛焊管的原料产品――钛带卷，因技术引进消化和原料采购困难的多重影响，一直到上世纪九十年代末，该生产线才真正具备生产能力，年产能仅有200吨左右[4]。
90年代中期，我国常州与法国Valtimet（法钛美）公司合资组建了法力诺长城焊管有限公司，引进了3条小口径焊管生产线，生产钛焊管。但还是受国内钛卷带生产技术不过关因素的影响，前期原料大多为日本、美国进口。受质量和产量的限制，当时国内的钛焊管市场仍未真正形成。
直至2005年，宝钛集团控股的宝鸡钛业股份有限公司发起和常州法力诺长城焊管有限公司、法国Valtimet（法钛美）公司、美国timet公司共同出资组建西安宝钛美特法力诺焊管有限公司，由法国提供技术支持，建成两条具有国际先进水平，年产能初步设计为600吨的全自动小口径钛焊管生产线，并由美国提供原料供应[5]。自2007年正式投产后，作为中国最大的钛焊管专业生产厂家，借助股东的资源优势和技术支持，公司成长迅速，产品受到了市场的认可和用户的好评，使得中国的钛焊管生产技术水品有了很大的上升。
2011年，随着国内钛带生产技术的突破，西安宝钛美特法力诺焊管有限公司采用宝钛集团生产的冷轧板带，成功实现批量生产，其开发的厚壁钛焊管焊接技术填补了国内焊管生产技术空白。同时，宝钛集团钛带卷的使用也填补了我国国产钛带生产钛焊管的空白。
本世纪初期，随着工业输送管道因腐蚀所引起跑、冒、滴、漏等问题的出现，工业管道系统中对耐腐蚀的大口径钛焊管的需求日益增大。一些钛设备制造厂家采用滚轧法生产制造短型大口径钛焊管（单支长度不超过3米），但因生产技术的不成熟，存在着生产量小、生产率低下、产品质量不稳定及不利于安装等问题。
2009年12月由宝钛集团参股的南京宝色股份有限公司成功制造出符合工业压力管道要求的大口径钛焊管，并成功取得国家质检总局颁发的特种设备（有色金属管道）制造许可证，代表着钛焊管在工业压力管道领域中的正式使用。
2013年10月宝鸡市守善管件有限公司采用模压法成功制造出单支6米长大口径钛焊管，产品符合aStmB862标准要求，其生产技术已经申报国家发明专利，并在2014年1月取得国家质检总局颁发的特种设备（有色金属管道和有色金属管件）制造许可证。该技术是一种6米直缝管的生产技术，改变了传统工艺中的环焊缝拼接焊接的方法，使用等离子弧自动焊直缝焊接技术（paw），达到节省人力物力，且生产的钛焊管具有直线度小，焊缝表面美观，焊缝承压能力增强等优点。
3.小口径钛直缝焊管生产工艺的简介
小口径钛焊管的加工是以钛带卷作为原材料，经解卷后在专用辊式连续成型机上挤压成型，在整体生产线上完成最终成品，见图1。该方法为连续式生产，具有生产量大，生产率高，成型质量好及节省人力等优点。其中辊式连续成型机成型方法方法较多，钛焊管多采用w弯曲成型法方法[6]。
图1小口径钛直缝焊管的生产主要工艺流程
4.大口径钛直缝焊管生产工艺的简介
国内大口径钛焊管的生产受技术水平和市场需求量小的限制，生产方法多采用断续式生产工艺。生产原料采用钛卷带或钛宽幅板，经专用设备压制成型，见图2。
图2大口径钛焊管的生产主要工艺流程
大口径钛焊管成型设备的成型方法也有好几种，对于钛焊管，常用的为单半径弯曲变形法和多半径弯曲变形法。多半径弯曲变形法较单半径弯曲变形法成型直径不受限制，单半径弯曲成型法只适用于标准管子的外径尺寸，不适用于非标管的生产。现在我国对大口径钛焊管的需求量还比较低，这与其生产成本、生产技术和产品未标准化有关。
5.钛焊管的应用
钛焊管因其极高的比强度最早应用于航天航空领域，减少飞行器重量的同时，还可以延长使用寿命，减少维护时间。
本世纪初期钛材料及产品的民用市场形成，钛焊管以其优良的耐腐蚀性和热传导性被广泛地应用于石油化工、制盐、制药等行业。
随着现代工业的快速发展，使得自然环境和水资源受到极大的污染，让原本在纯净的水和清洁的海水中表现优异的铜及铜合金管、不锈钢管极易发生严重的腐蚀泄漏，因此钛焊管作为其他金属材料的替代品也被应用于海水淡化设备中。
钛焊管虽然价格稍高，但使整个钛管道寿命大大提高，减少了停产维修费用，对环境污染小，符合当前国家建设节约型环保型社会的总体要求。
二、我国钛焊管标准和规范简述
我国钛焊管生产技术发展缓慢，起步较晚，所以钛焊管的标准和规范至今为止仍在发展和完善中。
我国在1984年由原宝鸡有色金属加工厂编订，经国家技术监督局批准了国家标准GB4367-84《焊接及焊接-轧制钛管》和GB4368-84《热交换器及冷凝器用焊接-轧制钛管》。.此标准执行了近11年的时间，在当时指导及规范了小口径钛焊管的生产制造，这两个标准的出台代表我国小口径钛焊管标准化的起步，是我国钛焊管生产、经销、设计、施工的主要参考文件。
随着钛焊管生产制造技术的发展和成熟，为了使标准能更好更有效地指导我国钛焊管的生产制造，我国在1995年10月修订了国家标准GB/t3624-1995《钛及钛合金管》（替代GB4367-84）和GB/t《换热器及冷凝器用钛及钛合金管》（替代GB4368-84）。这两个标准把钛无缝管和钛焊管有效地合并在一个标准中，代表着我国小口径钛无缝管和钛焊管的生产制造已经进入正常发展水平。
2006年12月30日由中国质检总局和国家标准化管理委员会共同了国家标准GB/t20801-2006《压力管道规范工业管道》，其中对承压用途的钛焊管的材料、设计和计算、制作与安装、检验与试验及安全防护等方面进行了明确的规定，正式将用于承压用途的钛焊管纳入了特种设备管理体系。
为了更有效地规范工业流体用小口径钛焊管的生产制造、标准化生产、设计选用、采购经销及安装施工，中国国家和发展改革委员会于2006年3月了行业标准YS/t576-2006《工业流体用钛及钛合金管》。该标准对工业流体用小口径钛焊管的理化性能和检验项目进行了明确规定，进一步指导和规范了流体输送用途的小口径钛焊管的标准化生产。
基于实际需要，2011年1月中国国家质检总局和中国国家标准化管理委员会联合GB/t26057-2010《钛及钛合金焊接管》，该标准对我国小口径（外径?15-?38）钛焊管与国际同类产品的接轨起着很大的推动作用，为我国小口径钛焊管更好地进入国际市场提供了生产依据和规范。
然而我国大口径钛焊管的产品标准和规范受设计研发、生产技术、设备能力、生产规模和用量需求等因素的限制，相配套的指导标准和规范一直没有制订和，而国内的钛焊管生产厂家或参考国外标准自订企标，或参考钢或不锈钢焊管国家标准，或参考执行国外标准，致使大口径钛焊管产品在检验和试验项目中没有评价依据。目前生产厂家多参考不锈钢焊管标准GB/t2771-2008《流体输送用不锈钢焊接钢管》或美标aStmB862《钛及钛合金技术规范》进行钛及钛合金焊管的生产制作及检验与试验，而随着大口径钛焊管在市场上需求量的增大及在应用领域中的扩展，相关国家标准的制订和势在必行，否则大口径钛焊管产业在国内的发展势必受到影响。
三、钛焊管的展望
目前我国钛材在民用工业中的应用占全部钛材用量的80%以上。十二五规划中，国家加大了能源、化工、海洋工程等项目的投入与改建，计划我国石油、化工、合成纤维、制盐、制碱、海洋工程等行业的装备正处于发展、更新、改造的新时期，以往石油、化工装备多采用普通钢材或不锈钢材，设备结构陈旧，影响着产品的质量。新型现代化装置所使用的防腐材料大多要求具有很强的耐腐蚀性，如离子膜烧碱装置中的纳离子和氯离子，用离子膜法或隔膜法将其分离后都具有很强的酸性和碱性，温度在80℃左右，用普通钢材和不锈钢材料制造管道，很难抵御介质的腐蚀作用。因此，国内外大量地应用钛材来代替钢或不锈钢材料制作电解槽、隔板、容器、管道、管件和泵阀，获得了良好的使用价值和经济效益，年产100万吨烧碱装置中大约用到300～500吨钛材，其中用到钛管道管件60～100吨[7]。而钛焊管也将逐渐扩大应用范围，如海上平台、海水淡化装置及发电厂中的盐水冷却装置等腐蚀介质管道输送中。
因为钛材的成本较高，所以对钛焊管的广泛应用有着一定的限制，为了降低钛管道的费用，国内有些生产厂家参考SY6623-2005《双金属复合管》已成功研发出钛/钢复合管（基管材质为钢材，衬里或内覆材质为钛材），在工艺成熟的情况下，钛/钢复合管的造价比钛管道减少30～50%，未来复合管将是防腐蚀管道的发展方向。
参考文献：
[1]戴红卫，段文森.中国钛管道标准配件的发展[a].第18届全国氯碱技术年会暨中日电解技术交流会会议专辑[C].天津.中国氯碱工业协会.2000.126.
[2]曾庆楠.钛焊管在制盐设备应用前景的分析[J].中国井矿盐，2013.44（3）：35-37.
[3]吴丕杰.钛焊管生产技术[J].钛工业进展，1995.39（1）：17-18.
[4]韩明辰，陈清勤.焊接钛管的生产及其在电站冷凝器上的应用前景[J].焊管，1992.22（2）：2-3.
[5]李长江.中国钛焊管行业发展现状分析[J].钛工业进展，2013，30（1）：5-7.
[6]邹武装.钛手册[m].北京：化学工业出版社，2012.280-282.