焊接技術發展史精選(九篇)

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第1篇：焊接技術發展史范文

【關鍵詞】建筑；鋼結構；焊接技術；發展優勢

引言

隨著我國市場經濟的快速發展，建筑的主流趨勢朝著大跨度及高層建筑方向發展。而鋼結構作為建筑中最常用的建筑主體，因其建設時間短、自重較輕、維護便捷、抗震性能強以及建筑外形可多樣化等特性被越來越多的應用在工程建設中。這就涉及到建筑鋼結構構件的連接方式，最常用的連接方式有焊接、栓接、以及鉚接等。因為當前我們國家在投入使用鋼材之前，大約有50%及以上的必須要通過一定的焊接加工處理工藝，所以焊接就成為了最常用的建筑鋼結構連接方式。同時，由于焊接這種連接方式具備構造簡單、對焊接的結構形狀沒有限制、節約材料并且效率高，另一方面可以實現自動化操作，就大大提升了生產效率，基于以上的諸多優點，使得鋼結構焊接在工業建筑以及民用建筑中占據了絕對的發展優勢。

一、使用智能切割、智慧工廠模式將是鋼結構制作工程的趨向

我們國家的產鋼量和用鋼量現在躍升為是世界第一，但同時，也成為了世界上的鋼材料的浪費大國。在切割焊接中，我國和美國、日本以及德國等發達國家相比較，鋼材的浪費率同比增加近10%，核算下來一年大約浪費3000萬噸鋼材之多，統計價值達1500億元，是寶鋼一年的產量。1鋼材的浪費率和切割質量有直接影響，切割速度也是影響生產效率的因素之一，所以，在鋼結構加工中必須重視切割技術。在實際操作中可以引進一些先進的軟件作為輔助，例如，Fast CAM套料軟件（由上海的發思特軟件有限公司研發，具備自我知識產權），可以實現縮減成本、提升效率、實現自動化的生產，從而達到提升鋼結構焊接質量的目的，應用其不僅可以學習國外前沿的管理及技術，而且可以改變目前我國的建筑鋼結構切割技術落后的局面，并可大大的提高生產效率和節約成本。

二、鋼結構焊接技術中的難重點將是新鋼種焊接試驗

伴隨著我們國家建筑鋼結構技術的逐步發展，鋼材的不斷優化，高強鋼以及超高強鋼達到了大力的推廣使用，同時，以往的焊接設計技術必定會受到猛烈的沖擊，重要的是對建筑鋼結構焊接技術也提出了更多的要求。我國鋼材在向更加適用、更加先進的趨勢大步邁進的同時，人們對節能減排的可持續發展的要求也必定會加快建筑鋼結構焊接技術的變革，那就是新鋼種的不斷涌現。但對于鋼結構的焊接來說，新鋼種帶來的新技術新工藝問題不可忽視，組料中增加的合金元素也可對鋼材的焊接性能造成很大的挑戰，鋼材中合金元素含量不斷增多，會導致焊接裂紋及焊接接頭的缺陷，而會使得焊接結構在應用中安全性、可靠性不斷的下降，在建筑投入使用初期就造成了焊接結構質量的下降。另外，不同鋼種，所產生的焊接缺陷也不盡相同。所以，鋼結構在焊接技術上必須做到防患于未然，工程技術人員必須增強自身的專業水平，切實掌握以鳥巢等為代表的鋼結構焊接應用技術及工藝，在實踐中能夠推廣應用，不斷創新并克服難題。

三、自動焊技術將是建筑鋼結構主要采用的焊接技術

隨著建筑焊接結構朝大型化及高參數精密化方向發展，手工焊接操作的效率低和質量的不穩定是提升生產效率和保證產品質量穩定不得不面對的問題。目前，世界上大部分工業發達國家在焊接技術，自動化程度等技術方面已經有大幅度提升，比例占到了80%，這一點就使得其在生產效率及質量上占據了很大的優勢。而在我國，按照手工操作和自動焊接所消耗的焊材來計算，自動化焊接比例僅占到不足30%，相比可見，我們國家和其它工業發達國際的平均水準有著很大的差距。為了滿足高強、厚板及長焊縫的敢接工藝的特殊要求，加快實現建筑鋼結構發展，關鍵在于提升焊接水平，尤其是自動焊程度的水平。所以，迅速提升我國自動焊技術就成為當下一個刻不容緩的課題。

四、建筑鋼結構厚板焊接必須推行多層多道錯位焊接技術

傳統的擺動運條手法不能適應有一定淬硬傾向的高強鋼焊接，易使焊接接頭綜合性能下降，甚至會給接頭質量造成影響。實驗研究結果顯示，不擺動和擺動運條手法的試件相互比較起來，沖擊、晶粒度大小、拉伸、彎曲及微觀金相等各項指標，前者都比后者好很多。這個實驗使用的材質為Q345C的鋼材試件，假如使用更高強度級別的鋼材試件，不擺動和擺動試件兩者間的差別會變得更大。研究結果一方面讓人們對擺動和不擺動運條手法有了重新認識，另一方面在實際應用技術方面也有了很大的提升和突破。對比試驗的派生結果，可直接用于焊接工藝的制定和焊接過程中出現質量問題的分析處理，推行使用標準的多層多道錯位焊接技術勢必成為推行建筑鋼結構焊接技術發展的又一項任務。

五、結論

通過以上論述可知，在建筑鋼結構中，焊接作為主要的連接方式，其重要性越來越不可估量。所以，為順應鋼結構快速發展的趨勢，提升焊接水平成了行業中的重點研究問題，焊接技術也會朝著更先進的技術方向發展。

注釋：

1 世界鋼鐵統計年鑒。

參考文獻：

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[2]戴為志.從“鳥巢”鋼結構焊接工程看鋼結構焊接技術發展趨勢[J].現代焊接. 2007（09）.

[3]戴為志.淺析建筑鋼結構焊接技術發展的基本要素[J].現代焊接.2009（06）.

第2篇：焊接技術發展史范文

關鍵詞：焊接技術 發展 趨勢

焊接技術是在高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。焊接技術作為制造業中傳統的基礎工藝和技術，雖然應用到工業中的歷史并不長，但是發展卻非常迅速。短短幾十年間，焊接已被廣泛應用于航空航天、汽車、橋梁、高層建筑、造船以及海洋鉆探等許多重要的工業領域，并且為促進工業的經濟發展做出了重要的貢獻，使得焊接已經成為一個重要的制造技術和材料科學的重要專業學科。焊接技術隨著工業以及科學技術的不斷發展和進步，其發展的趨勢呈現出以下幾個特點：

1 提高焊接生產率是推動焊接技術發展的重要驅動力

連接簡單的構件以及制造毛坯是最初的焊接方式，隨著技術的不斷更新，焊接已經成為制造行業中一項不可代替的基礎工藝以及生產精確尺寸制成品的生產手段。目前，焊接技術最需要的就是有效的保證焊接產品質量的穩定性以及提高勞動生產效率。提高生產率的途徑有二：第一提高焊接熔敷率，焊條電弧焊中的鐵粉焊條、重力焊條、躺焊條等工藝以及埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類，其效果顯著。第二減少坡口斷面及熔敷金屬量，其中窄間隙焊接效果最顯著。窄間隙焊接采用氣體保護焊為基礎，利用單絲、雙絲或三絲進行焊接。無論接頭厚度如何，均可采用對接型式，所需熔敷金屬量會數倍、數十倍地降低，從而大大提高生產率。窄間隙焊接的關鍵是保證兩側熔透和電弧中心自動跟蹤處于坡口中心線上。為解決這兩個問題，世界各國開發出多種不同方案，因而出現了種類多樣的窄間隙焊接法。如果能夠在以下方面取得進展，焊接方法的先進性會得到更高的評價：提高熔敷速度、減少生產周期、提高過程控制水平、減少返修率、減少接頭準備時間、避免焊工在有害區域工作、減小焊縫尺寸、減少焊后操作、改進操作系數、降低潛在的安全風險、簡化設備設置。高效快速優質焊接方法將成為主力軍。

2 焊接過程自動化，智能化

國外焊接技術發展速度快，國內焊接技術發展存在較大差距。工業發達國家焊接機械化、自動化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技術與現代制造技術、焊接科學與工程、焊接自動化與焊接機器人不斷融合，焊接技術已經向自動化，智能化方向發展。焊接過程自動化，智能化以提高焊接質量穩定性，推進焊接自動化進程，學習、吸收、借鑒、提高是十分重要的環節，應加強現有工藝的學習和提高。但是我國目前的工藝大多數都為手工操作，存在一定的局限性。目前我國焊接的自動化率還不到30%，相對而言，焊接生產的機械化以及自動化水平非常低，但是如果能夠在學習的基礎上利用現代的自動化技術進行嫁接改造，往往可以實現一定的突破。20世紀90年代以來，我國逐漸在各個行業推廣氣體保護焊來取代傳統的手工電弧焊，現在已經取得了一定的效果。目前我國在焊接生產自動化、過程控制智能化、研究和開發焊接生產線以及柔性制造技術、發展應用計算機輔助設計以及制造技術等方面取得了很大的進步。計算機技術、控制理論、人工智能、電子技術及機器人技術的發展為焊接過程自動化提供了十分有利的技術基礎，并已滲透到焊接各領域中，取得了很多成果，焊接過程自動化已成為焊接技術的生長點之一。焊接過程控制系統的智能化是焊接自動化的核心問題之一，也是我們未來開展研究的重要方向。

3 熱源的研究和開發

熱源是可提供熱能以實現基本的焊接過程的能源，熱源是運動的。在焊接過程中，熱源以點、線、面等的傳熱方式來傳導熱能。焊接熱源具有如下特點：能量密度高度集中、快速實現焊接過程、保證高質量的焊縫和最小的焊接熱影響區。當前，焊接熱源已十分豐厚，如電弧焊、化學熱、電阻熱、高頻感應熱、摩擦熱、電子束、等離子焰、激光束等。焊接熱源的研討與開拓始終在延續，焊接新熱源的開發將推動焊接工藝的發展，促進新的焊接方法的產生。每出現一種新熱源，就伴隨一批新的焊接方法出現。焊接工藝已成功地利用各種熱源形成相應的焊接方法。今后的發展將從改善現有熱源使它更為有用、便利、經濟合用和開發新的更有效的熱源兩方面著手。改善現有熱源，提高效率方面，如擴大激光器的能量、有效利用電子束能量、改善焊機性能、提高能量利用率都取得了較好成績。開拓更好、更有用的熱源，采用兩種熱源疊加以求取得更強的能量密度，例如在電子束焊中參加激光束等。

4 節能技術

隨著社會的發展，節約能源已經成為各行各業首要考慮的問題，焊接行業也不例外。焊接產業發展節能、環保的焊接已成為必然的趨勢；同時，高效焊接工藝的應用，對提高焊接效率，節約能源消耗意義很大。為了順應節約環保的要求，手弧焊機以及普通的晶閘管焊機正在逐步被高效節能并能夠自動調節參數的智能型的逆變焊接取代，同時為了適應當今淡化操作技能的趨勢，焊接的操作也逐漸趨向智能化、簡單化。像這樣節能環保高效技術在焊接生產中的應用越來越廣泛。

5 新材料，新技術發展

材料作為21世紀的支柱已顯示出幾個方面的變化趨勢，即從黑色金屬向有色金屬變化；從金屬材料向非金屬材料變化，從結構材料向功能材料變化，從多維材料向低維材料變化；從單一材料向復合材料變化，新材料連接必然要對焊接技術提出更高的要求。新材料的出現成為焊接技術發展的重要推動力，許多新材料，如耐熱合金，鈦合金，陶瓷等的連接都提出了新的課題。特別是異種材料之間的連接，采用通常的焊接方法，已經無法完成，固態連接的優越性日益顯現，擴散焊與磨擦焊已成為焊接界的熱點，比如金屬與陶瓷已經能夠進行擴散連接，這在以前是不可想象的，所以固態連接是21世紀將有重大發展的連接技術。新興工業的發展迫使焊接技術不斷前進，焊接新技術更迅速地投入使用可以提高產品質量和性能。任何一個重要的新技術、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），無不與焊接工藝相關。這說明逆變焊機產品的技術競爭焦點已經開始從電源技術、控制技術轉移到焊接工藝性能方面。熔化極氣體保護焊逐漸取代手工電弧焊將成為焊接的主流、逆變焊機、智能機器人、振動焊接技術、激光復合焊和低應力無變形焊接新技術――LSND焊接法等，這些節能環保高效技術廣泛應用于焊接中。

6 機械化，自動化水平提高

想要很好的完成焊接工作，得充分做好準備工作，包括焊工個人業務熟悉、工件準備和焊接設備的準備等。因此人們也逐漸重視起了焊接設備（電焊機）的放置車間即準備車間的改造。提高準備車間的機械化，自動化水平是當前世界先進工業國家的重點發展方向。如用微電子技術改造傳統焊接工藝裝備，是提高焊接自動化水平的根本途徑。將數控技術配以各類焊接機械設備，以提高其柔性化水平；焊接機器人與專家系統的結合，實現自動路徑規劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能。簡單來說就是數字化控制：把“粗活”做成“細活、快活”。

焊接技術自誕生以來，一直受到很多學科最新發展的影響和引導，在新材料以及信息科學技術的影響下，出現了數十種焊接的新工藝，并且使得焊接工藝正從手工焊向自動焊以及智能化過渡。焊接技術進步的需求是在經濟和社會等多方面因素影響下形成的，這顯著地促進了高效材料和設備的開發以及自動化技術的應用，規模生產和專業化生產開創新局面，高效快速優質焊接方法成為主力軍，一個明顯的趨勢是在傳統焊接過程中使用更先進的控制和監測技術。焊接新方法和先進材料技術的引入，提高了焊接技術的水平，同時也提出了新的挑戰。國外專家認為，焊接作為一種精確、可靠、低成本并且采用高科技連接材料的方法，到2020年仍舊是制造業的重要加工工藝。我們廣大焊接工作者任重而道遠，務必樹立知難而上的決心。抓住機遇，為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。

參考文獻：

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[4]鄭國禹.機器人焊接技術在薄壁鋼質特種車輛上的應用研究[D].重慶大學，2008年.

第3篇：焊接技術發展史范文

關鍵詞：建筑鋼結構；焊接技術；發展不足；未來趨勢

1 概述

現代社會各行業的快速發展離不開背后先進技術的支持，技術的不斷更新升級是行業發展的源動力。同樣建筑行業的快速發展離不開焊接技術支持，焊接技術對建筑行業中的地位舉足輕重。經過幾十年的快速發展，我國的焊接技術已經達到了世界同行業的先進水平，焊接技術在軍工等重工業行業的大量應用足以說明這一點，焊接技術在我國的一些重工業領域的應用已經達到了世界一流水平。然而，我國建筑行業焊接技術的應用還處于傳統應用階段，現代化水平不好，沒用充分利用現代科技發展的成果，智能化程度低，大大影響了建筑鋼結構的施工效率與施工質量。為此，對建筑行業焊接技術的發展進行探討與研究對于該行業的發展意義重大。

2 我國建筑鋼結構焊接技術發展問題

2.1 焊接條件

由于工程進度等特殊施工條件的要求，越來越多的建筑鋼結構工程需要在嚴寒低溫條件下進行。在低溫環境中焊接材料的選擇變得很重要，選材的好壞對鋼結構的焊接性能影響嚴重。通過進行在低溫條件下不同焊接材料的強度試驗可以發現在使用超低氫焊接材料時鋼結構焊接強度達到最大值，此外通過必要措施保持焊接環境恒溫對于焊接質量的好壞也起著重要的作用，在施工作業現場設置防護棚可以達到恒溫的條件，這樣可以大大減小熱量流失。此外在進行氣體保護焊時還需要在放氣裝置外部貼保溫膜，這樣可以有效防止熱脹冷縮現象，進而提高焊接效率。

2.2 焊接用材

在建筑鋼結構行業焊接時使用最為廣泛的焊接材料為鍍銅焊絲，由于國家倡導綠色節能無污染的發展理念，各行各業不斷尋找綠色材料代替傳統焊接材料，鍍銅焊絲由于其在生產焊接過程中會產生大量污染物國外使用范圍越來越少。目前少數國家已經大量的使用無鍍銅焊絲。在我國由于其經濟性不強沒有能夠廣泛使用，相關工作者也沒有給予該方面足夠的重視。然而隨著國家新型經濟轉型程度的加深，綠色、節能、可持續材料未來市場前景廣闊，相信無鍍銅焊絲也會走進建筑焊接行業。

2.3 焊接設備

科技含量高自動化程度高的焊接設備無疑會大大提高焊接效率，同樣好的焊接設備能蟣Vず附又柿俊W莨畚夜建筑鋼結構焊接行業所使用的設備大多數是國外設備，日本等歐美國家生產的設備不論是技術質量還是科技含量自動化程度都遠遠高于國內焊接設備。在我國剛開始使用外國設備的時候國內相關行業專家技術人員就在積極研究屬于自己的領先世界的焊接設備，隨著我國制造業的快速發展國內很多企業生產的焊接設備已經達到先進水平，然而距離發達國家還有一定距離，相信不久的未來我國的焊接設備將處于世界領先水平。

2.4 焊接工程技術人員

建筑鋼結構焊接工程要求焊接技術人員具備較高的技術技能，焊接質量的好壞直接影響著國家人民財產，這要求對焊接技術人員的培養需要可科學合理的安排。目前國內建筑焊接行業的焊接技術人員綜合素質普遍較低，從事低要求的工程焊接任務尚能滿足，而在一些重大工程建設中高技術焊接人才顯得尤為匱乏。因此我國應該學習先進國家的焊接技術人才的培養機制，加強對技術人員的培養、考察、認證制度的建設，加大對高職等專業技師學校培養技術人員的監管考核，為我國的建設培養更多高技術人才。

3 鋼結構焊接技術發展趨勢

3.1 焊接技術智能化

報道顯示歐美等發達國家焊接技術已經大部分實現智能化，很多工程建設引進了智能化焊接設備，智能化焊接設備優點眾多，該焊接技術不僅自動化程度高、焊接更為精密、焊接效率高，而且大大節約了人力物力，經濟效益突出。而我國大部分行業仍然使用傳統的人工焊接技術，只有很少的國家重點工程焊接實現了智能化，人工焊接效率低下，且人員素質的不同導致工程質量差別較大。隨著對工程質量的要求越來越高，高精度高質量的焊接技術急需應用到焊接實際工程當中，因此我國焊接技術的智能化使用進程已刻不容緩。

3.2 焊接施工工藝創新化

鋼結構之所以能夠被建筑行業廣泛的使用是因為其具有實現大跨度建設工程的功能，這是傳統的材料所不具有的。而這種特殊功能的實現需要依托高科技的支持，先進的焊接與切割技術必不可少。傳統行業不斷實現智能化，大大提高了各行各業的產能效率，尤為值得關注的是國外某些發達國家建筑行業焊接材料的切割已經實現機器人操作，這使得焊接材料的切割尺寸非常精確，同樣使得施工效率大大增加，這對要求極為高的國家重點焊接工程的建設提供了方便，智能焊接技術與智能切割技術的應用可以說是一次技術變革，相信我國焊接行業未來鋼結構施工工藝會日趨智能化。

3.3 鋼結構焊接過程管理現代化

鋼結構焊接施工不僅僅是焊接一個階段，僅僅先進的焊接技術遠遠不能保證焊接工程質量。焊接工程質量的保證需要依靠焊接施工整個過程的科學管理，焊接技術的使用需要先進的管理理念給予支持。焊接工程施工要必須要建立科學全面的管理體系，將分散的環節通過全面管理組織起來提高生產效率。質量管理要借助國內外先進的管理經驗，憑借科學的思想來指導管理，讓國內外先進管理理念更好的服務于我國的鋼結構焊接工程建設。

4 結語

目前我國經濟發展正處于轉型期，各行各業都秉持可持續、綠色、創新的發展理念不斷壯大自己，建筑鋼結構焊接行業也不例外。目前我國焊接技術雖然取得了快速發展，但是與世界發達國家先比還存在一定差距，只有借助科學技術不斷創新才能夠實現焊接技術新突破。

參考文獻

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[5] 戴為志.建筑鋼結構焊接技術發展趨勢[J].電焊機，2011（08）：1-3.

第4篇：焊接技術發展史范文

二氧化碳焊接技術發展與金屬結構制造狀況密不可分。上世紀50年代初期,二氧化碳氣保焊技術一經開發,就應用于金屬結構制造,并伴隨著焊接結構設計、制造技術水平的不斷提高,逐漸成為金屬結構焊接的主要方法。其高效、優質、自動化的技術特點,具有良好的應用條件,并且極大地推動了金屬結構焊接技術的發展,在焊接技術發展史上書寫了輝煌的一頁。

2、二氧化碳氣保焊技術的主要特點

通過多年研究與應用實踐,二氧化碳氣保焊技術的主要特點概述為以下幾點:

2.1　生產效率高

二氧化碳氣保焊能夠實現較大的焊接電流,采用Ø:1.2mm實心焊絲,焊接電流最大可達到350A,Ø:1.6mm藥芯焊絲的焊接電流可達到500A,電流密度通常為100-300A/mm 2,電弧熱量集中、焊絲熔化速度快、熔敷系數高,而且保持連續焊接,從而提高焊接生產效率,二氧化碳氣保焊可比手工電弧焊提高工作效率1-5倍。

2.2　焊接質量好

二氧化碳氣保焊的自動化程度高,電弧自身調節作用強,焊接過程中電弧穩定性好,人為干擾因素少。電弧可持續燃燒,整條接頭少,金屬組織致密,焊接質量穩定。同時二氧化碳氣保焊電弧氣氛氧化性強,對焊件表面油,銹敏感性低,焊縫金屬擴散氫含量低,大大提高了焊接頭力學性能和抗裂性能。

2.3　二氧化碳氣保焊技術改良了焊接接頭形式

二氧化碳氣保焊技術改良了焊接接頭形式和焊接坡口形式。二氧化碳氣保焊接的焊接熔深較大,在T形接頭形式設計時,當熔深增大時,在保證焊縫金屬承載面積保持不變時,焊腳尺寸往往可以減少。在對按接頭設計時,二氧化碳氣保焊與手工電弧焊相比,焊接坡口角度一般可以減少5°-10°,當采用單邊V形坡口對接焊時,坡口角度為45°,采用錐形噴嘴,就可以使根部焊透,并使焊縫熔合很好,從而有效地減少填充金屬量,減少焊接作業時間和焊接材料消耗。

2.4　能源利用率高

二氧化碳氣保焊的電弧密度高,電弧能量大多有效地用于焊接材料熔化及母材金屬的熔合,獲得每千克熔敷金屬的耗電量較低,Ø:1.2mm-Ø:1.6mm實心焊絲約為1.8-2.0為kWh/kg;Ø:1.2mm-Ø:2,4mm藥芯焊絲為2.1-2.4KWh/kg,能源利用率高,因此,二氧化碳氣保焊推廣應用有利于節省能源,可比手工電弧焊節電50%-60%,從而減少了能源浪費。

2.5　焊接規范參數調節范圍大

二氧化碳氣保焊同一規格尺寸的焊絲可采用焊接規范參數變化范圍較大,如Ø1.2mm實心焊絲,其焊接電流調節范圍可以為60-350A,從而使二氧化碳焊接設備、材料具備較好的適應金屬結構產品的變化能力,減少了儲備焊接材料規格和重量,有利干焊接質量控制和管理。

3、二氧化碳氣保焊技術應用狀況

二氧化碳氣保焊技術在大型金屬結構制造企業中廣泛使用,在中、小型企業中局部使用,制造的金屬結構種類大大增加。

隨著機械行業骨干企業焊接技術改造,二氧化碳氣保焊技術在大型金屬結構制造中廣泛采用。如:太原重型機械(集團)有限公司、第一重型機械有限公司、大連重工集團有限公司等企業,二氧化碳氣保焊完成的焊接金屬結構已占其重量的50%-80%,在大型金屬結構企業中發揮著不可替代的骨干作用。

在中、小型企業中推廣應用與所在地區、所處行業、產品結構特點等因素有較大關系,在焊接技術較為發達的地區、焊接結構較多的企業、技術含量較高的產品,二氧化碳氣保焊推廣使用情況較好。雖然中、小企業中應用情況差別較大,但通過多年宣傳、引導,二氧化碳氣保焊技術已逐漸成為企業技術改造中主要選擇的焊接技術裝備。

3.1　二氧化碳氣保焊設備應用狀況

在二氧化碳氣保焊技術推廣的起步階段,主要由國外進口焊接設備或引進國外技術設備生產,引進焊機有松下電器公司、日本大坂變壓器、美國米勒公司等品牌機型;國內主要有天津電焊機廠、唐山電子設備廠、牡丹江無線電六廠、上海電焊機廠、四平電焊機廠等企業,焊機額定電流大多500A。因為國內企業生產的焊機功能和生產規模與國外廠商有一定的差距,所以大型企業在技術改造中大部分選用價格較高、功能好的進口設備。

在二氧化碳氣保焊技術推廣的發展階段,經過焊接設備制造廠商的合資或獨資開發,額定電流350A、500A的二氧化碳氣保焊半自動焊機,基本實現國內組裝制造,其中北京時代集團公司、天津電焊機廠、唐山松下產業機器有限公司等一批企業生產的主要機型,都具有較好使用功能和可靠性,并陸續在金屬結構企業中成為主要選擇的二氧化碳氣保焊機型,占有一定數量和市場份額,從而改變了大批量進口設備的狀況。

目前也有一些金屬結構企業使用一批二氧化碳氣保焊專業設備及焊接機器人工作站,但總體規模和應用數量比較小。這既與金屬結構企業中成為主要選擇的二氧化碳氣保焊機型,占有一定數量和市場份額,從而改變了大批量進口設備的狀況。

目前也有一些金屬結構企業使用一批二氧化碳氣保焊專業設備及焊接機器人工作站,但總體規模和應用數量比較小。這既與金屬結構產品的生產規模及加工精度有直接聯系,也與專用設備設計、制造水平有關。二氧化碳氣保焊專用設備多用于金屬零件形狀簡單、規格相近,生產批量較大的金屬結構產品生產線,如汽車、摩托等產品零件的焊接。

3.2　二氧化碳氣保焊焊接材料的應用狀況

80年代初至80年代中期,我國針對當時Q235、16Mn等主要結構鋼生產的490MPa級二氧化碳氣保焊實心焊絲,在引進設備、引進技術、開發試制的努力中,已實現部分自給,但是處于供不應求狀態,而且藥芯焊絲基本處于開發研制、試生產狀態,大部分二氧化碳氣保焊焊按材料主要依靠從歐美、日本等國家進口。國產焊接材料與進口焊接材料相比在工藝性能、力學性能方面存在著一定差距。

目前我國二氧化碳氣保焊實心焊絲已經形成一定生產規模,產量和質量也有很大提高。針對Q235、Q345及16Mn等結構鋼的二氧化碳氣保焊焊絲,能夠滿足金屬結構制造的要求,使用最多的實心焊絲主要有ER49-l(H08Mn2SiA)及ER50-6等牌號,規格主要有Ø1.2mm、Ø:1.6mm兩種,國內生產狀態處于供大于求的狀況,但國內備焊絲生產廠家的質量也有較大差別,特別是在焊絲化學成分穩定性、焊絲表面鍍銅質量、焊絲剛度等主要參數方面仍有明顯差異,焊絲質量優良的廠家有天津電焊條廠、上海電力電焊條廠、四川大西洋電焊條廠等廠家。

3.3　金屬結構行業二氧化碳氣保焊技術推廣的人才狀況

第5篇：焊接技術發展史范文

21世紀是知識經濟的新時代,我國高等教育面臨著人才培養模式的挑戰。只有加強創新教育,培養具有創新意識、創新精神、創新能力的高素質人才,才能實現科教興國的戰略目標,才能適應社會經濟與科技發展的需要[1]。由于企業的改制,高校學生的規模不斷擴大,社會提供給學生實習的機會卻越來越少,尋求在企業進行實習的難度越來越大,一年一度的學生實習越來越趨向形式化。據電子英才網的一份調查報告顯示,當前中國IT企業最缺乏的兩類人才是高端技術人才和復合型工程人才。高端技術人才是指掌握前沿技術或者具備綜合素質的人才;復合型工程人才是指既懂技術又懂管理,或者既有很強的技術背景又具有敏銳市場意識的人才。在通訊行業,無線數據應用開發的人才和網絡優化工程師將成為近年的熱門人才。在研發領域,軟硬件知識結合的綜合型人才是最受歡迎的,很多公司的主設計師就是硬件工程師在進修軟件設計后成長起來的復合型人才。企業對電子學科畢業生的要求也愈來愈高,不僅要求他們具備較扎實的理論功底,更要求他們具備常用軟、硬件的應用與實際開發能力,能在激烈的市場競爭中發揮重要作用。

然而目前高校畢業生表現出的實踐動手能力與用人單位要求存在較大差距,這種矛盾推動著高校教學模式的改革。這種改革必須以社會需求為導向,以專業技術應用能力和專業素質培養為主線,以優化專業教學內容和課程體系為重點,加強專業教材建設、教師隊伍建設和實踐教學基地建設,逐步形成特色鮮明的學校辦學模式[2],通過理論和實踐相結合,把學生培養成有扎實的專業知識、熟練的實踐能力,能夠適應電子、機電行業中各種技術崗位的創新應用型技術人才。創新的源頭在于實踐。各個高校需要努力創造條件,建設創新實驗室,使學生能有更多的實驗機會、更多的實驗空間。近年來,浙江大學、南京理工大學、清華大學、華南理工大學等知名高校投入數百萬資金建設“電子設計創新實驗室”即是這種改革的一種嘗試。創新性實驗教學是我國教育改革發展史上一個新的里程碑,也是當今創新教育領域的一個新亮點。地處邊遠少數民族地區的興義民族師范學院,是一所以師范教育為主,適當拓寬非師范專業的綜合性學院。為了提高學生的綜合素質和實踐能力,在經費嚴重不足的情況下,學院利用現有的實驗室條件和師資力量,把培養學生工程應用能力、實踐動手能力、分析解決實際問題能力落到實處。學院物理與電子科學系通過探索與實踐,按教師主導、學生自主、完全開放的模式進行了電子創新實驗室的建設,為學生提供基本功訓練和軟硬件自主實踐的條件,使學生在校期間能夠不間斷地獲得創新實踐的鍛煉。

2電子設計創新實驗室建設方案

2.1建設宗旨

創新實驗室建設旨在培養學生的獨立動手能力、綜合分析問題并解決問題的能力、信息的收集和整理能力、團結協作能力和創造性思維能力。電子設計創新實驗室的建設要符合綜合性、新穎性、實用性的原則,實驗設備既要能完成單一性質的實驗,更要能夠滿足電子類的綜合性、設計性實驗項目的要求。創新實驗室是自主性實驗室,學生可以自己提出設計及實現方案,充分調動學生自主實驗的積極性和創新性[3]。

2.2建設目標

電子設計創新實驗室的建設,目的在于培養學生的工程實踐能力,為他們的就業、創業打下堅實的基礎。電子設計創新實驗室的功能包括4方面,分別滿足不同階段、不同層次、不同對象、不同目的的實驗需求。(1)電子工藝實踐。不僅要將電子工藝實踐基地建成一個基礎性教學實習基地,而且要建成一個“學研產”一體化的新型實踐教學聯合體。電子實訓重點是學生動手能力訓練和基礎電子工藝方面,結合電子產品的工藝設計和生產制造進行教學。電子工藝實習以學生自己動手、掌握一定操作技能并定做幾種實用產品為特色,將基本技能訓練、基礎工藝知識和創新啟蒙有機結合,為學生的實踐能力與創新能力構筑一個基礎扎實而又充滿活力的實踐平臺。電子工藝實訓包括手工焊接和裝配為主的基本操作技能、電子元器件及其互連為主的工藝知識以及電路板設計制作的能力。(2)電子創新設計。滿足電子競賽、畢業設計、教師科研、教師培訓的需要。創新實驗室對全校師生開放,為全校師生提供電子制作服務,并組織學生開展電子競賽等課外科技活動。(3)最新技術實訓。滿足“精英培養”中對實際工程中最新技術的學習需要。對于普通學生而言,“最新技術實訓”以擴大視野為目的,使學生了解電子技術發展動態及前沿水平。(4)電子產品設計實踐。以電子產品生產為工程背景,通過實踐使學生學到電子產品的工藝設計知識,并通過實際制作電子產品,使學生了解電子產品制造過程、熟悉電子產品制造工藝,掌握制作電子產品的一些基本技能,為進一步學習和應用奠定基礎。

2.3硬件建設

從電子創新設計流程(見圖1)看出,電子設計創新實驗室所配置的設備和儀器要能滿足電子類綜合實驗、嵌入式系統的設計開發實驗的要求。為了建設電子設計創新實驗室,學校提供了250m2實驗室專用房,實驗室配置的實驗設備、工具主要分為以下幾類:(1)公用實驗測試臺。用電源、信號發生器、示波器、虛擬邏輯分析儀等專用測試儀器建成一個公用實驗臺,以供設計制作測試用。(2)萬用表及常用工具。配置了許多萬用表及工具,保證每位學生都能借用1套,可一直用到畢業時歸還。(3)軟件訓練和電路仿真實驗設備。利用計算機中心更新換下來的40臺計算機,組建一個網絡化的軟件實驗室,精心挑選了各類應用軟件放在服務器上,還配置了EDA開發系統、DSP開發系統、單片機開發系統等供學生下載使用。(4)硬件實驗。主要是采用凌陽SPCE061A精簡板套件組裝單片機。此板套件價格便宜,由學生自購,教師指導組裝。裝配過程對學生識別硬件以及學習焊接技術也是一次很好的實踐。為了提高學生的硬件知識水平,還配置了DSP學習板、ARM學習板、AVR學習板、USB學習板和可編程邏輯器件學習板,指導學生自制一些模塊(如LED燈模塊)。(5)PCB板加工實驗室。購置了一套東明DM2100B型制板系統,該系統具有制板精度高、成本低、速度快等特點,是一款價格低、性能可靠的制板設備,特別適合實驗室開發用。(6)常用電子元器件。購置了一批電阻、電容、電感、三極管、二極管等常用元器件,對這些低值易耗品,實驗室無償提供或僅收取部分成本費。

3電子設計創新實驗室的教學管理

創新實驗室的教學注重開放和創新,通過綜合性、設計性實驗,引導學生獨立思考、大膽動手,實行做錯無過、成功有獎的激勵機制來充分激發學生的主動性和創造性,給學生以充分施展個人才能的空間。創新設計就是讓學生綜合運用所學知識,進行系統分析、調試儀器、排除故障,在實驗過程中不斷總結積累經驗。通過創新設計活動,培養學生實事求是的科學態度、一絲不茍的嚴謹作風以及面對失敗和挫折勇于進取的精神,有利于學生綜合素質及創新能力的培養。開放性實驗中,學生會提出各種各樣的問題,涉及許多新理論、新知識,如設計方案、儀器設備配套、器件選擇、實驗步驟以及實驗數據的處理方案等,這些都要求實驗指導教師學習掌握更多的知識和工程實踐經驗,以適應電子創新設計實驗的要求。更為重要的是實驗指導教師應有敏銳的觀察力和科學的判斷力,能夠抓住學生的創新思維并給予支持和鼓勵,有指導地讓學生自己去做、去探索,為今后的創新打下基礎[4]。

3.1開放性管理

為了把電子設計實驗室建設成培養學生創新與科研能力的基地,給學生提供一個將理論運用到實踐中去的舞臺,我們采用了開放性的管理模式,不僅是時間和空間上的開放,更是教學內容和教學方式的開放[5-6]。實驗室開放給實驗室管理增加了許多困難,特別是增加了教師的工作量。我們提倡讓學生自我管理,這就要求:(1)進實驗室的學生對所使用的設備儀器編號進行登記注冊,自己維護、管理;(2)高年級學生帶低年級學生,并幫助低年級學生制定學習計劃;(3)選取兩名高年級學生作為室長,主要負責整個實驗室硬件管理與調配、網絡資源維護;(4)教師隨時檢查實驗室的運行情況,解決實驗室存在的一些問題。這樣不但減輕了教師的工作量,也讓學生增強了自我管理的意識。

3.2教學目標管理

電子設計創新實驗室的教學目的在于提高學生的工程實踐能力,真實地進行作品創作。為此,凡是進入創新實驗室的學生都要經過以下幾個層次的訓練:(1)單片機編程訓練。要求學生熟練掌握單片機的編程技巧,為嵌入式系統的設計開發打好基礎。訓練方式是:把單片機開發板和一些模塊發給學生,由教師指定要實現的功能和完成時間,由學生自己編程。對不能實現指定功能的,由學生向學習組介紹思路(教師參加),大家討論并給予幫助。(2)電路仿真軟件的使用。這項訓練主要要求學生熟練掌握1~2個仿真軟件的使用(如multisim、TI-NA),利用這些軟件來畫原理圖,并對原理圖進行仿真模擬,以檢驗自己的設計是否正確。(3)PCB板的設計制作。學生用計算機把電路原理圖繪制成線路板圖,是實現電子設計制作的關鍵,PCB板圖設計與PCB板的制作尤為重要。通過這樣的訓練,讓學生熟練掌握EDA技術、制板機的使用以及制版工藝流程,為今后的電子設計制作和產品開發打下更好的基礎。(4)工程項目的設計訓練。主要訓練學生如何完成科研項目的申報。首先,由教師給定一些題目,學生以3人為一組自由選題,各組根據選定的題目完成項目申報表。然后,學生把設計方案做成PPT文件,在實驗室做演示講解(答辯),由各小組交流討論,最后提交給評審組評審。申報的項目通過評審后,由小組完成自己的設計方案,以成品評定成績。(5)電子設計競賽的賽前訓練。電子設計競賽要求學生按規定提出設計方案,選擇器件、設計電路、調試電路、編寫調試程序并進行指標測試,需要學生綜合運用模擬電路、數字電路、單片機、接口技術、傳感技術、計算機控制、電子測量等課程的知識,也需要使用多種儀器設備,運用多種軟件工具[7]。這對于大多數學生來說,盡管在專業知識上沒有太大的問題,但完成電子設計競賽題目,還是有不小難度的。電子設計競賽的題目是完整的工程項目,需要完整地體現理論和實踐的結合,是對學生工程實踐能力、創新能力的一次考驗。賽前訓練可以幫學生理清思路、明確重點、把握方向,即面對參賽題目知道該做什么,該怎么做,使他們能夠把學習效果轉化為學習成果。電子設計創新實驗室的教學模式以開放性實驗為主,學生利用空余時間到實驗室自主學習,高年級學生幫助低年級學生。學生經過以上幾個目標的訓練,基本具備產品開發能力,為培養合格人才和學生參加電子設計競賽奠定了基礎。

3.3師資隊伍建設措施

建立一支結構合理、素質優良、精干高效的實驗指導教師隊伍是創新實驗室建設與管理的關鍵,是提高實驗教學質量,實現創新實驗室建設目標的根本保證[8-9]。由于創新實驗室與傳統實驗室的教學模式不同,創新實驗是自主性、開放性實驗,每個學生或每個項目組提出的問題均有不同,這對指導教師的知識面以及學術水平、工程實踐經驗提出了更高的要求,迫使他們提高自己,更好地指導學生的創新實驗。要充分發揮設計創新實驗室的功能,就要采取有力措施,調動實驗教學人員開展實驗技術和實驗方法研究的積極性、設備功能開發和設備研制的積極性。學院采取了若干激勵措施:(1)設立教師“實驗技術成果獎”,使優秀的實驗技術成果在提高學生動手能力和創新意識方面,在科學研究工作中發揮重要作用;(2)設立“學生創作成果獎”,如果學生或項目組設計制作的作品獲得國家級、省級表彰的,給予指導教師一定的獎勵;(3)發放課時津貼,凡教師指導10名學生或3個課題組并按計劃完成任務的,每學期給予36學時的課時津貼,記入教師業務檔案;(4)設立“獎教獎學基金”,每學年進行總結評比,對表現突出的教師和學生給予一定的物質獎勵,以鼓勵教師、學生進行創新實驗。

3.4學生能力的考核

創新設計實驗室建立的初衷是要創造條件,調動學生參與的積極性,但是如果沒有適當的激勵機制和改革措施,不考慮作為實驗主體的學生的因素,就很難調動學生參與的積極性。因此,學院把“電子創新設計”作為全校性的選修課,規定凡參加電子設計創新實驗室目標訓練的學生,經考核合格后給予5學分;參加課題設計的學生,如果所申請的項目經過評審后獲得批準,給予2學分,如果按項目計劃完成任務的再給予3學分;若項目具有較大的創新性,獎勵5學分。電子設計創新實驗的方案多種多樣,實驗結果因方案的不同而不同,因此不能只從結果給予考核,而需要從實驗方案的合理性、實驗方法的正確性、成果是否達到預期功能要求等多個方面考核。因此要求指導教師對各個實驗方案和實驗過程進行評判,綜合考查各個實驗環節后作出成績評價。

3.5實施網絡化管理

創新實驗室面對的是全校學生,既有高年級學生,也有低年級學生,學生的專業也不同,使學生管理、教學管理、實驗室管理等變得復雜,如果不使用現代化管理手段,很難維持教學秩序。利用校園網建立專門的網站,可以把創新實驗室的計算機用網絡聯接在一起,把各種軟件、資料、實驗成果等資源放在服務器上,建立完整的開放和創新設計實驗項目管理程序[10]。每學年初在網上公布開放和創新設計課題信息,學生可以利用終端,根據自身情況選擇參加開放和創新實驗項目,或自行申請到創新實驗室開展自己提出的項目,實施網上報名和錄取,根據預約情況安排指導教師等。