焊接在我国已经有非常久的历史了,早在商朝的时候,当时的人们就开始使用铸焊来打造青铜武器了,我国的曾乙侯墓中出土的建鼓铜座上的盘龙,就是利用分段钎焊连接而成的。战国时期制造的刀剑等冷兵器,也是通过加热锻焊而承德。而世界上第一本有关于农业和手工业生产的巨著《天工开物》中也有提过中国的焊接技术。书中记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船锚。中世纪的大马士革也曾用锻焊来制造兵器。
由于古代焊接技术因为长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上,而且一般使用的热源都是炉火,温度低、能量不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊接,所以只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。
后来由于明清政府的闭关锁国政策,所以导致中国近代焊接技术远远落后于西方国家。
直到新中国成立以后。我国为了加速工业化建设的步伐,培养技术性人才,以此来摆脱工业落后的局面,决定向前苏联学习,聘请前苏联专家来我国国内大学任教。当时,哈工大被国家列为重点大学,聘请了五十多位前苏联专家来执教。其中有一人,可以说是中国焊接学科的创建人,他就是莫斯科鲍曼工学院教授恩·普罗霍洛夫博士,他来到哈工大以后就对焊接专业发展和人才培养进行了全面规划。当时,普罗霍洛夫博士给六位自愿学习焊接专业的研究生每人指定了一个研究课题,除此之外,还要求他们每人完成一门课程的备课任务,具体安排是:焊接结构-田锡唐、焊接原理-陈定华、气焊与切割-周振丰、电弧焊-徐子才、接触焊-潘际銮、—车间设计-骆鼎昌。研究生在进行课题研究的同时,还要根据苏联教材进行备课。当时哈尔滨工业大学领导目标也很明确:创办焊接专业,开创焊接事业。可以这样说,哈工大是我国焊接专业的发源地,是焊接学者的摇篮,也是我国焊接事业的起点。
1.技能性人才缺乏:近年来,焊接专业人才供需矛盾日益突出,而我国职业培训系统尚未完善的条件下,焊接人才问题已经初露端倪,这种情况继续发展下去,矛盾会更加突出。
2.研发水平下降:研发水平下降主要表现在两个方面,(1)投入严重不足,(2)整体研究水平下降
3.焊接领域内的技术扩散:在焊接行业中,绝大多数企业属于中小型企业,自身研发能力较弱。绝大多数依赖于大学及研究院的力量。由此看来,如果合作创新链的上游一旦出现问题,对下游的影响力就不多说什么了。
综上所述,焊接领域中存在的问题严重制约着我国焊接行业的发展。因此,我国焊接行业要不断向国外借鉴学习先进国家的经验,壮大己身,从而带动我国焊接材料,焊接设备,辅助机具,制造应用等行业的健康发展。
现代焊接技术自诞生以来一直受到诸学科最 新发展的直接影响与引导, 众所周知,受材料,信息学科等新技术的影响,不仅导致了数十种焊接新工艺的问世,而且也使得焊接行业正经历着从传统的手工慢慢向自动化、智能化的过渡, 这已成为公认的发展趋势 。
目前,焊接热源已非常丰富, 如 火焰 、电弧、电阻、超声 、摩擦、等离子 、电子束 、激光束、微波等等,但焊接热源的研究与开发并未终止,其新的发展可概括为三个方面: 首先是对现有热源的改善,使它更为有效、方便 、经济适用,在这方面,电子束和激光束焊接的发展较显著; 其次是开发更好 、更有效的热源,采用两种热源叠加以求获得更强的能量密度,例如在电子束焊中加入激光束等;第三是节能技术 。由于焊接所消耗的能源很大,所以出现了不少以节能为目标的新技术, 如太阳能焊 、电阻点焊 、 螺柱焊机中利用电子技术的发展来提高焊机的功率因数等 。
弧焊设备微机控制系统,可对焊接电流 、焊接速度 、弧长等多项参 数进行分析和控制,对焊接操作程序和参数变化等作出显示和数据保留,从而给出焊接质量的确切信息 。目前以计算机为核心建立的各种控制系 统包括焊接顺序控制系统 、PID 调节系统 、最佳控 制及自适应控制系统等 。这些系统均在电弧焊 、压 焊和钎焊等不同的焊接方法中得到应用 。计算机软件技术在焊接中的应用越来越得到人们的重视。目前,计算机模拟技术已用于焊接热过程 、焊接冶金过程 、焊接应力和变形等的模拟; 数据库技术被用于建立焊工档案管理数据库 、焊接符号检索数据库 、焊接工艺评定数据库 、焊接材料检索数据库等;在焊接领域中, CAD/CAM 的应用正处于不断开发阶段,焊接的柔性制造系统也已出现 。
焊接机器人是焊接自动化的革命性进步,它突破了焊接刚性自动化的传统方式,开拓了一种柔性自动化新方式, 焊接机器人的主要优点是: 稳定和提高焊接质量, 保证焊接产品的均一性; 提高生产率,一天可24h连续 生产;可在有害环境下长期工作, 改善了焊接工人的劳动条件;降低了对工人操作技术要求; 可实现小批量产品焊接自动化;为焊接柔性生产线提供了技术基础。为提高焊接过程的自动化程度, 除了控制电 弧对焊缝的自动跟踪外, 还应实时控制焊接质量, 为此需要在焊接过程中检测焊接坡口的状况, 如熔宽、熔深和背面焊道成形等, 以便能及时地调整焊接参数,保证良好的焊接质量, 这就是智能化焊接。智能化焊接的第一个发展重点在视觉系统, 它的关键技术是传感器技术 。虽然目前智能化还处在初级阶段,但有着广阔前景, 是一个重要的发展 方向。有关焊接工程的专家系统, 近年来国内外已有较深入的研究,并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统 。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经验水平,以及具有解决焊接专门问题能力范围的计算机软件系统 。在此基础上发展起来的焊接质量计算机综合管理系统在焊接中也得到了应用,其内容包括对产品的初始试验资料和数据的分析 、产品质量检验 、销售监督等, 其软 件包括数据库 、专家系统等技术的具体应用 。
提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力 。提高生产率的途径有两个方面:其一是提高焊接熔敷率 。手弧焊中的铁粉焊、重力焊 、躺焊等工艺;埋弧焊中的多丝焊 、热丝焊均属此类,其效果显著 。其二是减少坡口截面及熔敷金属量,近10年来最突出的成就是窄间隙焊接。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,均可采用对接形式 。窄间隙焊接的主要技术关键是如何保证两侧熔透和保证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。电子束焊 、激光束焊及等离子弧焊时, 可采用对接接头,且不用开波口,因此是理想的窄间隙焊接法,这是它们受到广泛重视的重要原因之一 。 目前,正是焊接行业飞速发展的有利时期 。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,为我国焊接技术水平的提高努力奋斗。