现代焊接技术应用论文题目

“2019’中国焊接产业论坛——高效焊接技术及应用”于2019 年6月22-24 日在上海召开。本次会议由中国焊接协会主办，中国机械工程学会为指导单位，美国焊接学会、新加坡焊接学会、中国电器工业协会电焊机分会、北京工业大学和上海交通大学协办，中国焊接协会焊接设备分会承办，上海库茂机器人有限公司和深圳市麦格米特焊接技术有限公司为支持单位，《焊接》、《电焊机》、《金属加工》、《焊接技术》、《China Welding》、《机器人技术与应用》、《机械制造文摘——焊接分册》为宣传媒体。大会现场大会组委会荣誉主席、中国机械工程学会监事长宋天虎先生；美国焊接学会亚太区总经理温惠娟女士；大会副主席/新加坡焊接学会副理事长孙政先生、中国焊接协会副会长/中国石油天然气管道科学研究院党委书记王鲁君先生、中国焊接协会副会长/天津世纪五矿贸易公司董事长冯美娟女士、中国焊接协会副会长/北京工业大学机电学院智能成型装备与系统研究所所长卢振洋教授、中国焊接协会副会长/太原重工股份有限公司总工程师陈清阳先生、中国焊接协会副会长/江苏博大数控成套设备有限公司谢伟新董事长、中国焊接协会副会长兼秘书长/哈尔滨焊接研究院有限公司总经理李连胜先生；大会执行委员会副主席/中国焊接协会副秘书长吴九澎先生、中国焊接协会教育与培训委员会副理事长兼秘书长陈树君先生；中国焊接协会焊接设备分会副秘书长/国家电焊机检测中心主任杨庆轩、中国焊接协会焊接设备分会副秘书长刘斌先生、上海库茂机器人焊接有限公司董事长俞俊承先生、深圳市麦格米特焊接技术有限公司产品总监何志军先生。来自国内外焊接高校、研究院所、焊接企业和制造企业的焊接专家、工程技术人员、行业领导和企业家等280多位代表参加会议。大会现场中国焊接协会副会长柳铮先生主持了大会开幕式并进行嘉宾介绍，他代表论坛组委会向各位的到来表示热烈的欢迎和衷心的感谢。中国机械工程学会监事长宋天虎先生作了主题为“走向焊接制造高质量发展的新时代”报告，前瞻性的指导和介绍焊接行业的发展趋势由“制造大国”向“制造强国”转型的，要充分认识制造业核心竞争力的重要性；全面开展质量提升行动，推进与国际先进水平对标达标，弘扬“工匠精神”，来一场中国制造的品质革命。以高标准促进高质量，是以质量变革为核心，一是着力提升要素投入质量；二是全面提升产品供给质量；三是稳步提高产业发展质量，从而促进我国包括焊接在内的制造业迈向全球价值链的中高端。让中国的产品成为世界的品牌。中国机械工程学会监事长宋天虎先生中国焊接协会副会长兼秘书长李连胜先生代表论坛主办单位致欢迎词。中国焊接协会副会长兼秘书长李连胜先生美国焊接学会亚洲区总经理温惠娟女士2019’中国焊接产业论坛围绕“高效焊接技术及应用”这一主题，汇集了14 篇专题报告，国内外专家学者共同研讨，展开讨论、交流，协同推进焊接技术的研究、应用和发展，引导行业合理应用和推广的焊接技术。中国焊接协会副会长李连胜、卢振洋、柳铮、陈清阳等人联合主持了专题技术报告。中国焊接协会副会长柳铮先生中国焊接协会副会长卢振洋中国焊接协会副会长陈清阳南京理工大学王克鸿教授主要对“数字化焊接车间系统技术及应用”进行讲解。结合船舶钛合金构件制造、兵器超高强钢焊装、航发典型构件焊装数字化车间和智能化单元的实际应用，分析介绍了典型焊装车间的技术现状，提出了焊装车间数字化理念，介绍了典型高效低耗焊接工艺与智能化单元装备技术及应用情况。广东省焊接技术研究所张宇鹏主任对“中大厚度钛合金高效焊接技术发展现状”进行了介绍。小型精密钛合金件的焊接制造技术日益成熟，激光、TIG、等离子、电子束等焊接工艺均有应用，为进一步提升效率，人们也在尝试用K-TIG、激光窄间隙、潜弧焊、激光和等离子复合焊接、药芯焊丝等新技术焊接钛合金。析钛合金高效焊接技术发展趋势和应用前景。上海交通大学华学明教授对“智能化焊接技术的现状与发展趋势”进行了讲解。报告主要介绍先进焊接新方法的发展及在工业应用中的状况、基于物联网的焊接装备及焊接过程监控平台构建及应用案例、机器视觉技术在焊接技术研究中的应用状况、机器人智能焊接技术、人工智能在焊接中的应用前景等内容。北京奔驰汽车张霆经理对“轻量化车身连接技术在生产领域中的应用”介绍整车生产企业在轻量化车身制造过程中应用的各类连接技术及质量控制方法等内容。连接技术将涉及传统电阻点焊、气体保护焊、激光焊接等热连接技术，以及粘接、铆接、射钉连接等冷连接技术。哈尔滨威德焊接自动化系统工程有限公司张焱副总经理作了“基于视觉规划的全自动管子管板高效焊接技术”报告。针对大型管板换热器的结构特点，通过自主研发的软件读取管孔CAD图纸坐标，通过建立管板实际位置数模方程，计算出管板每个孔的理论空间位置，软件通过原点孔识别和理论空间位置的比对，规划出检测系统空间行走轨迹，开发高精度管孔坐标识别方法，识别出管孔空间实际位置，继而完成管子管板接头的全自动焊接过程。中联重科股份有限公司中央研究院技术中心主任王霄腾作了“Tri-Arc双丝高效焊接方法在实腹式高强钢结构中的应用”的报告。Tri-Arc双丝电弧焊是一种新型的低焊接热输入的高效电弧焊接方法，针对Tri-Arc双丝电弧焊接方法在实腹式高强钢结构的应用，对不同参数组合下的焊接热输入、焊接变形、焊接应力的变化规律进行了研究探讨。南通中远海运川崎船舶工程有限公司制造本部许迎春副本部长作了“高效焊接技术在造船领域的应用”报告。主要介绍了国内外各种高效焊接技术、焊接装备在造船各个阶段的使用状况。OTC日本 FA机器人事业部技术部楠本太郎先生作了“机器人高效高品质焊接技术的开发”报告。为了能够对应焊接机器人生产线的高使用率生产，Synchro Feed超低飞溅焊接系统实现了300A电流的100%使用率。介绍性能进一步优化，实现最大使用电流400A的Synchro feed 新焊接系统及技术。松下焊接（唐山）技术应用中心翁涛主任作了“高密度主动送丝技术及其应用”报告。针对松下智能电源融合型Super Active TAWERS焊接机器人，介绍一种SAWP（主动送丝控制）技术，它使用推拉丝焊枪，采用高精度大功率伺服电机，通过专利焊接波形和主动送丝控制相结合，实现和短路频率相匹配的焊丝回抽，抽拉丝频率最高可达到180次/秒，从而进一步压缩弧长，抑制熔池振荡，并可在全电流段大幅度降低焊接飞溅的同时，实现高速高效焊接，配合HBC热平衡控制焊接工法，有效控制了焊接热输入量的分配，细化晶粒，提升焊缝综合力学性能，尤其适用于薄板高速焊接，广泛应用于汽车零部件、五金钣金等行业。机器人在线互联网事业部姚金总监作了“焊接行业的互联网开show”报告。对B2B平台角度，用数字和用户行为链来看焊接行业。深圳市麦格米特焊接技术有限公司何志军总监作了“基于高频软件焊接波形调制的智能弧焊电源的研究与设计”的报告艾美特焊接自动化技术（北京）有限公司杨旭东执行董事作了“艾美特高效率高质量自动化焊接技术及其智能化”报告。艾美特焊接自动化技术（北京）有限公司分享了十多年来研发并成功应用的多丝共熔池埋弧焊接、多细丝堆焊、热丝TIG焊接、变极性等离子焊接等高效高质量焊接技术，以及它们的自动化、信息化和智能化解决方案。Fronius（伏能士）研发部专家DStephan SCHARTNER作了“新型电弧控制系统对GMAW双丝焊的影响”报告。Fronius 在TPS/i系列的开发过程中取得技术新突破，推出全新TPS/i TWIN Push 焊接系统。就高性能双丝焊接TPS/i TWIN的简单分类， PMC的功能及其他新功能进行简单介绍。武汉翔明科技有限公司王春明总经理对“浅谈激光清洗与焊接技术的结合”进行了分享。为了保证焊接质量，完备的焊接过程通常需要严格的焊前和焊后清理，焊前清理通常包括除油、除锈和除氧化膜，焊后清理主要指去除氧化色和黑灰。武汉翔明激光通过与航天、汽车等领域的合作，已成功将激光清洗技术用于焊前焊后处理，取得了良好技术和经济效益。大会现场2019年6月24日，中国焊接协会焊接机器人（上海）技术推广中心揭幕仪式在“机器人在线”产业园举行。出席揭幕仪式的行业专家和企业代表们参观了“机器人在线”产业园。本届论坛在上海库茂机器人有限公司和深圳市麦格米特焊接技术有限公司为支持单位以及与会代表的共同努力下，取得了圆满成功。

1、不锈钢焊接工艺特点奥氏体型不锈钢以18%Cr-8%Ni钢为代表。原则上不须进行焊前预热和焊后热处理。一般具有良好的焊接性能。但其中镍、钼的含量高的高合金不锈钢进行焊接时易产生高温裂纹。另外还易发生б相脆化，在铁素体生成元素的作用下生成的铁素体引起低温脆化，以及耐蚀性下降和应力腐蚀裂纹等缺陷。经焊接后，焊接接头的力学性能一般良好，但当在热影响区中的晶界上有铬的碳化物时会极易生成贫铬层，而贫铬层和出现将在使用过程中易产生晶间腐蚀。为避免问题的发生，应采用低碳（C≤03%）的牌号或添加钛、铌的牌号。为防止焊接金属的高温裂纹，通常认为控制奥氏体中的δ铁素体肯定是有效的。一般提倡在室温下含5%以上的δ铁素体。对于以耐蚀性为主要用途的钢，应选用低碳和稳定的钢种，并进行适当的焊后热处理；而以结构强度为主要用途的钢，不应进行焊后热处理，以防止变形和由于析出碳化物和发生δ相脆化。 双相不锈钢的焊接裂纹敏感性较低。但在热影响区内铁素体含量的增加会使晶间腐蚀敏感性提高，因此可造成耐蚀性降低及低温韧性恶化等问题。 对于沉淀硬化型不锈钢有焊接热影响区发生软化等问题。 奥氏体不锈钢的焊条选用要点: 不锈钢主要用于耐腐蚀,但也用作耐热钢和低温钢。因此,在焊接不锈钢时,焊条的性能必须与不锈钢的用途相符。不锈钢焊条必须根据母材和工作条件(包括工作温度和接触介质等)来选用。 1、一般来说,焊条的选用可参照母材的材质,选用与母材成分相同或相近的焊条。如:A102对应0Cr19Ni9;A137对应1Cr18Ni9Ti。 2、由于碳含量对不锈钢的抗腐蚀性能有很大的影响,因此,一般选用熔敷金属含碳量不高于母材的不锈钢焊条。如316L必须选用A022焊条。 3、奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性能。可通过焊接工艺评定进行验证。 4、对于在高温工作的耐热不锈钢(奥氏体耐热钢),所选用的焊条主要应能满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。 (1)对Cr/Ni≥1的奥氏体耐热钢,如1Cr18Ni9Ti等,一般均采用奥氏体-铁素体不锈钢焊条,以焊缝金属中含2-5%铁素体为宜。铁素体含量过低时,焊缝金属抗裂性差;若过高,则在高温长期使用或热处理时易形成σ脆化相,造成裂纹。如A002、A102、A137。 在某些特殊的应用场合,可能要求采用全奥氏体的焊缝金属时,可采用比如A402、A407焊条等。 (2)对Cr/Ni<1的稳定型奥氏体耐热钢,如Cr16Ni25Mo6等,一般应在保证焊缝金属具有与母材化学成分大致相近的同时,增加焊缝金属中Mo、W、Mn等元素的含量,使得在保证焊缝金属热强性的同时,提高焊缝的抗裂性。如采用A502、A507。 5、对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢,则应按介质和工作温度来选择焊条,并保证其耐腐蚀性能(做焊接接头的腐蚀性能试验)。 (1)对于工作温度在300℃以上、有较强腐蚀性的介质,须采用含有Ti或Nb稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。如A137或A002等。 (2)对于含有稀硫酸或盐酸的介质,常选用含Mo或含Mo和Cu的不锈钢焊条如:A032、A052等。 (3)工作,腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的设备,方可采用不含Ti或Nb的不锈钢焊条。 为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力,采用超合金化的焊材,即焊缝金属中的耐蚀合金元素(Cr、Mo、Ni等)含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2类型的焊接材料(如A022)焊接00Cr19Ni10焊件。 6、对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢,应保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性,故采用纯奥氏体焊条。如A402、A407。 7、也可选用镍基合金焊条。如采用Mo达9%的镍基焊材焊接Mo6型超级奥氏体不锈钢。 8、焊条药皮类型的选择: (1)由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素体,具有良好的塑性和韧性,从焊缝金属抗裂性角度进行比较,碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊条那样显著。因此在实际应用中,从焊接工艺性能方面着眼较多,大都采用药皮类型代号为17或16的焊条(如A102A、A102、A132等)。 (2)只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差(如某些马氏体铬不锈钢、纯奥氏体组织的铬镍不锈钢等)时,才 考虑选用药皮代号为15的碱性药皮不锈钢焊条(如A107、A407等)。 综上所述,奥氏体不锈钢的焊接是有其独特特点的,奥氏体不锈钢的焊接时焊条选用尤其值得注意,只有这样才能达到针对不同材料实施不同的焊接方法和不同材料的焊条,不锈钢焊条必须根据母材和工作条件(包括工作温度和接触介质等)来选用。这样才有可能能达到所预期的焊接质量。 奥氏体不锈钢的缺陷分析及防治措施（一）容易出现热裂纹奥氏体不锈钢在焊接时热裂纹是比较容易产生的缺陷，包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等，特别是含镍量较高的奥氏体不锈钢更容易产生。 产生原因（1）奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大，结晶时间较长，且单相奥氏体结晶方向性强，所以杂质偏析比较严重。（2）导热系数小，线膨胀系数大，焊接时会产生较大的焊接内应力（一般是焊缝和热影响区受拉应力）。（3）奥氏体不锈钢中的成分如C、S、P、Ni等，会在熔池中形成低熔点共晶。例如， S与Ni形成的Ni3S2熔点为645℃,而Ni- Ni3S2共晶体的熔点只有625℃。 防止措施（1）采用双相组织的焊缝 尽量使焊缝金属呈奥氏体和铁素体双相组织,铁素体的含量控制在3～5%以下，可扰乱奥氏体柱状晶的方向，细化晶粒。并且铁素体可以比奥氏体溶解更多的杂质，从而减少了低熔点共晶物在奥氏体晶界的偏析。（2）焊接工艺措施 在焊接工艺上尽量选用碱性药皮的优质焊条、采用小线能量，小电流、快速不摆动焊,收尾时尽量填满弧坑及采用氩弧焊打底等，可减小焊接应力和弧坑裂。（3）控制化学成分 严格限制焊缝中 S、P等杂质含量，以减少低熔点共晶。（二）晶间腐蚀产生在晶粒之间的腐蚀，其导致晶粒间的结合力丧失，强度几乎完全消失，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂。1．产生原因根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450～850℃敏化温度（危险温度区）时，由于 Cr原子半径较大，扩散速度较小，过饱和的碳向奥氏体晶粒边界扩散，并与晶界的铬化合物在晶界形成Cr23C6,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。 防止措施（1）控制含碳量 采用低碳或超低碳（W(C)≤03%）不锈钢焊接焊材。如A002等。（2）添加稳定剂 在钢材和焊接材料中加入Ti、Nb等与C亲和力比Cr强的元素，能够与C结合成稳定碳化物，从而避免在奥氏体晶界造成贫铬。常用的不锈钢材和焊接材料都含有Ti、Nb，如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12MO2Ti钢材、E347-15焊条、H0Cr19Ni9Ti焊丝等。（3） 采用双向组织 由焊丝或焊条向焊缝中熔入一定量的铁素体形成元素,如 Cr、Si、AL、 MO等，以使焊缝形成为奥氏体+铁素体的双相组织，因为Cr在铁素体内扩散速度比在奥氏体中快，因此Cr在铁素体内较快的向晶界扩散，减轻了奥氏体晶界的贫铬现象。一般控制焊缝金属中铁素体含量为5%～10%，如铁素体过多，会使焊缝变脆。（4）快速冷却 因为奥氏体不锈钢不会产生淬硬现象，所以在焊接过程中，可以设法增加焊接接头的冷却速度，如焊件下面用铜垫板或直接浇水冷却。在焊接工艺上，可以采用小电流、大焊速、短弧、多道焊等措施，缩短焊接接头在危险温度区停留的时间，以免形成贫铬区。（5）进行固溶处理或均匀化热处理 焊后把焊接接头加热到1050～1100℃，使碳化物又重新溶解到奥氏体中，然后迅速冷却，形成稳定的单相奥氏体组织。另外，也可以进行850～900℃保温2h的均匀化热处理，此时奥氏体晶粒内部的Cr扩散到晶界，晶界处Cr量又重新达到了大于12%，这样就不会产生晶间腐蚀了。（三）应力腐蚀开裂金属在应力和腐蚀性介质共同作用下，发生的腐蚀破坏。根据不锈钢设备与制件的应力腐蚀断裂事例和试验研究，可以认为：在一定静拉伸应力和在一定温度条件下的特定电化学介质共同作用下，现有的不锈钢均有产生应力腐蚀的可能。应力腐蚀最大特点之一是腐蚀介质与材料的组合上有选择性。容易引起奥氏体不锈钢应力腐蚀主要是盐酸和氯化物含有氯离子的介质，还有硫酸、硝酸、氢氧化物（碱）、海水、水蒸气、H2S水溶液、浓NaHCO3+NH3+NaCl水溶液等介质等。产生原因 应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。 防止措施（1）合理制定成形加工和组装工艺 尽可能减小冷作变形度,避免强制组装,防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂源,易造成腐蚀坑。 （2）合理选择焊材 焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体。（3）采取合适的焊接工艺 保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,如咬边等采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力水平。例如，避免十字交叉焊缝，Y形坡口改为X形坡口、适当减小坡口角度、采用短焊焊道、采用小线能量。(4)消除应力处理 焊后热处理,如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。(5)生产管理措施 介质中杂质的控制,如液氨介质中的O2、N2、H2O等、液化石油气中的H2S、氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等、防蚀处理:如涂层、衬里或阴极保护等、添加缓蚀剂。 （四）焊接接头的脆化 奥氏体不锈钢的焊缝在高温加热一段时间后，就会出现冲击韧度下降的现象，称为脆化。焊缝金属的低温脆化（475℃脆化）（1） 产生原因含有较多铁素体的相（超过15%～20%）的双相焊缝组织，经过350～500℃加热后，塑性和韧性会显著下降，由于475℃时脆化速度最快，故称为475℃脆化。对于奥氏体不锈钢焊接接头，耐蚀性或抗氧化性并不总是最为关键的性能，在低温使用时，焊缝金属的塑韧性就成为关键性能。为了满足低温韧性的要求，焊缝组织通常希望获得单一的奥氏体组织，避免δ铁素体的存在。δ铁素体的存在，总是恶化低温韧性，而且含量越多，这种脆化越严重。（2） 防治措施① 在保证焊缝金属抗裂性能和抗腐蚀性能的前提下，应将铁素体相控制在较低的水平，约5%左右。② 已产生475℃脆化的焊缝，可经900℃淬火消除。焊接接头的σ相脆化（1）产生原因奥氏体不锈钢焊接接头在375～875℃温度范围内长期使用，会产生一种FeCr间化合物，称为σ相。σ相硬而脆（HRC>68）。由于σ相析出的结果，使焊缝冲击韧度急剧下降，这种现象称为σ相脆化。σ相一般仅在双相组织焊缝内出现；当使用温度超过800～850℃时，在单相奥氏体焊缝中也会析出σ相。（2）防止措施①限制焊缝金属中的铁素体含量(小于15%);采用超合金化焊接材料,即高镍焊材,并严格控制Cr、Mo、Ti、Nb等元素的含量。②采用小规范,以减小焊缝金属在高温下的停留时间。③对已析出的σ相在条件允许时进行固溶处理,使σ相溶入奥氏体。④把焊接接头加热到1000～1050℃，然后快速冷却。σ相一般在1Cr18Ni9Ti钢中一般不产生。 熔合线脆断 （1）产生原因奥氏体不锈钢在高温下长期使用，在沿熔合线外几个晶粒的地方，会发生脆断现象。（2）防治措施在钢中加入 Mo能提高钢材抗高温脆断的能力。通过以上的分析，只有合理选择以上的焊接工艺措施或焊接材料都可以避免以上焊接缺陷的产生。奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎所有的焊接方法都可用于奥氏体不锈钢的焊接。在各种焊接方法中焊条电弧焊具有适应各种位置与不同板厚的优点、应用非常广泛。你可以根据以上的文章进行一下修改就可以了。