發(fā)展趨勢(shì)

提高生產(chǎn)率的途徑有二：提高焊接熔敷率，例如三絲埋弧焊，其工藝參數(shù)分別為220A/33V、1400A40V、1100A45V。采用坡口斷面小，背后設(shè)置擋板或襯墊，50~60mm的鋼板可一次焊透成形，焊接速度可達(dá)到，0.4m/min以上，其熔敷率與焊條電弧焊相比在100倍以上，第二個(gè)途徑則是減少坡口斷面及金屬熔敷，突出的成就就是窄間隙焊接。窄間隙焊接采用氣體保護(hù)焊為基礎(chǔ)，利用單絲、雙絲、三絲進(jìn)行焊接，無(wú)論接頭厚度如何，均可采用對(duì)接形式，例如鋼板厚度為50~300mm，間隙均可設(shè)計(jì)為13mm左右，因此所需熔敷金屬量成數(shù)倍、數(shù)十倍的地降低，從而大大提高生產(chǎn)率。窄間焊接的主要技術(shù)關(guān)鍵是看如何保證兩側(cè)熔透和保證電弧中心自動(dòng)跟蹤并處于坡口中心線上，為此，世界各國(guó)開(kāi)發(fā)出多種不同的方案，因而出現(xiàn)了多種窄間隙焊接法。適用于（上述行業(yè)中）各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。

激光器分類(lèi)

激光器分類(lèi) 用于焊接的主要有兩種激光,即CO2激光和Nd: 收稿日期:2007-12-30 YAG激光。CO2激光和Nd:YAG激光都是肉眼不可見(jiàn) 紅外光。Nd:YAG激光產(chǎn)生的光束主要是近紅外光, 波長(zhǎng)為1.06μm,熱導(dǎo)體對(duì)這種波長(zhǎng)的光吸收率較高,對(duì)于大部分金屬,它的反射率為20%～30%。只要使用標(biāo)準(zhǔn)的光鏡就能使近紅外波段的光束聚焦為直徑0.25mm。CO2激光的光束為遠(yuǎn)紅外光,波長(zhǎng)為10.6 μm,大部分金屬對(duì)這種光的反射率達(dá)到80%～90%,需要特別的光鏡把光束聚焦成直徑為0.75-0.1mm [3] 。Nd:YAG激光功率一般能達(dá)到4000～6000W 左右,現(xiàn)在d功率已達(dá)到10000W。而CO2激光功率卻能輕易達(dá)到20000W甚至更大。 大功率的CO2激光通過(guò)小孔效應(yīng)來(lái)解決高反射率的問(wèn)題,當(dāng)光斑照射的材料表面熔化時(shí)形成小孔,這個(gè)充滿(mǎn)蒸氣的小孔猶如一個(gè)黑體,幾乎全部吸收入射光線的能量,孔腔內(nèi)平衡溫度達(dá)25000℃左右,在幾微秒的時(shí)間內(nèi),反射率迅速下降。CO2激光器的發(fā)展重點(diǎn)雖然仍集中于設(shè)備的開(kāi)發(fā)研制,但已不在于提高d的輸出功率,而在于如何提高光束質(zhì)量及其聚焦性能。另外,CO2激光10kW以上大功率焊接時(shí),若使用y氣保護(hù)氣體,常誘發(fā)很強(qiáng)的等離子體,使熔深變淺。因此,CO2激光大功率焊接時(shí),常使用不產(chǎn)生等離子體的氦 氣作為保護(hù)氣體 [4] 。 用于激發(fā)高功率Nd:YAG晶體的二極管激光組合的應(yīng)用是一項(xiàng)重要的發(fā)展課題,必將大大提高激光束的質(zhì)量,并形成更加有效的激光加工 [5] 。至于金屬熱切割、噴涂、碳弧氣刨等均是跟焊接方法相近的金屬加工方法，通常也屬于焊接專(zhuān)業(yè)的技術(shù)范圍。采用直接二 極管陣列激發(fā)輸出波長(zhǎng)在近紅外區(qū)域的激光,其平均 功率已達(dá)1kW,光電轉(zhuǎn)換效率接近50%。二極管還具有更長(zhǎng)的使用壽命(10000h),有利于降低激光設(shè)備的維護(hù)成本。

大型焊接加工設(shè)備大型焊接加工設(shè)備大型焊接加工設(shè)備大型焊接加工設(shè)備

?焊接結(jié)構(gòu)相對(duì)于鉚接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

焊接結(jié)構(gòu)要滿(mǎn)足特定的使用要求，是材料選擇和焊接工藝制定的重要依據(jù)。焊接結(jié)構(gòu)制造工程技術(shù)人員必須了解焊接結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)。焊接結(jié)構(gòu)與鉚接結(jié)構(gòu)比較，具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.與鉚接接頭相比，焊接接頭的承載能力強(qiáng)。

例如，一般焊接接頭可以與母材等強(qiáng)度，而鉚接接頭由于構(gòu)造上的原因，很難與母材等強(qiáng)度。

2.焊接結(jié)構(gòu)的水密性和氣密性都好，而鉚接結(jié)構(gòu)在使用中難以保證可靠的水密性和氣密性。焊接結(jié)構(gòu)是理想的具有水密性和氣密性要求的結(jié)構(gòu)，廣泛用于壓力容器、船舶和貯罐等結(jié)構(gòu)。

3.節(jié)省材料，減輕結(jié)構(gòu)重量。

焊接結(jié)構(gòu)不需要鉚接結(jié)構(gòu)中的鉚釘和蓋板，可減少材料消耗和零件數(shù)量，有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化和整體化。

4.焊接結(jié)構(gòu)的厚度不受限制。

在板厚大于50mm時(shí)，鉚接很難進(jìn)行，而焊接結(jié)構(gòu)在厚度上基本沒(méi)有限制。在重型和超重型結(jié)構(gòu)的大厚件連接時(shí)，只能采用焊接。

5.焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)。

在焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般選用簡(jiǎn)單的對(duì)接和角焊縫連接，就可以制造出各種結(jié)構(gòu)。焊接生產(chǎn)，制造周期短，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。