焊接工艺及方法优化探讨与分析

常思远

摘 要：焊接工艺在金属出现以后就开始产生，并且经过历代人的不断钻研逐渐完善和发展成熟。焊接艺术在方式方法、材料应用、操作条件等方面都有了很多的变化和进步，让焊接工艺成为工业生产、人们生活，甚至是科研工作中不可缺少的一种工艺。现在的焊接工艺也突破了传统的局限性，不仅仅是在金属范围内，而且还发展到非金属领域。焊接工艺的应用范围越来越广泛，在生产和生活中的地位也越来越高。

关键词：焊接工艺；探索；实践

1 前言

焊接工艺是保证焊接质量的重要措施，能否保证压力容器焊接接头的使用性能，焊前需要在试件上进行验证，对焊接工艺进行评定。焊接工艺评定为制定正式的焊接工艺规程或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。在规程及标准中均提出压力容器产品在施焊前，需进行焊评。因此，焊评不得任意编造、弄虚作假，焊评过程必须严谨，不得混乱。

2 焊接工艺存在的不足

2.1 焊接操作问题

现在的焊接工艺虽然有了一定的操作程序和规格，但是在实际操作过程中还是难免不能够达到非常精确和稳定的地步。在操作过程中由于操作人员焊接过程中手法快慢控制不准确，即使是非常细小的失误和不正当操作都会带来焊接质量的问题，如焊瘤、气孔和焊缝不理想等状况出现。还有就是操作时，技术人员对焊接电流、电压、保护气体和焊接材料的控制，如果电流或者电压控制不稳定，或者是保护气体和焊接材料用量或者用法不合理也会导致焊接质量的下降。这些都是由于技术人员操作所产生的问题，可以说是人为造成的，但是这也是焊接工艺的一部分，也是焊接工艺的不足之处。一种工艺无论能够带来多大的效益和好处，如果没有很好的执行能力，也是这种工艺的不足之处，因为执行者也是工艺的一部分。

2.2 焊接质量问题

焊接工艺虽然很好的解决了人们在生产和生活中的很多难题，但是焊接工艺中还是存在焊接后母材料的质量问题。如果焊接質量出现问题，那么被焊接的金属或者是非金属不能够被很好的使用，甚至不能够被使用，那么焊接工艺就失去了应有的意义和价值。如在钢筋的焊接时，经常会出现咬边、焊瘤和焊缝过大的情况，这些问题的出现让焊接质量大大下降，严重的甚至会影响钢筋的使用，如果在建筑行业中钢筋质量出现问题，那么带来的安全问题让我们不敢去想象。

2.3 焊接安全问题

任何操作和工艺都应该注意的就是安全问题，焊接工艺也不例外。在技术人员进行操作的时候可能出现火星、铁水、废渣的迸溅问题，而且焊接时带有高温、高压和可燃性气体的工作，这些都是一些潜在的安全问题。火星、金属液体的迸溅对技术人员，甚至是其他人员都造成了很大的威胁。高温、高压、电流、可燃性气体更是要特别注意的，这些焊接过程中运用到的，如果出现问题处理不当，不但会导致焊接失败，而且对人们的生命财产安全也是个极大的威胁。

3 焊接工艺的应用

3.1 主要的焊接工艺

焊接工艺在多个领域行业都有着广泛的应用，主要应用于机械制造领域当中。根据实际的应用需要，焊接工艺的类型也在不断的扩展，其功能也越发的完善。当前，气体保护焊、压力焊、手工电弧焊以及钎焊是应用是最为普遍的几种焊接工艺类型。气体保护焊接是利用二氧化碳、氩气等作为保护气体，由喷嘴喷出，以达到隔开空气的效果，进而将保护部位与焊接部位焊接在一起；压力焊接是在施加一定压力的基础上进行焊接操作，摩擦焊接以及电阻焊接都是压力焊接的主要形式，也是最常见的压力焊接形式，在机械制造当中得以有效的应用；作为日常生产生活当中普遍应用的焊接方式，手工电弧焊以链条焊接的方式来加固机械零部件，操作起来简单便捷；在钎焊过程中，需要事先进行高温加热处理。一般进行钎焊的机械部件，焊接的材料的熔点要高于钎料的熔点，这就需要对于钎焊过程中的温度予以有效把握，能够保持在钎料和焊接材料熔点的中间值。钎料熔化后能够有效润湿焊接材料，有效完成焊接流程。

3.2 保证高质量的焊接效果

焊接工艺的有效应用，除了保证先进的焊接技术之外，还需要保证焊接的质量，并予以有效的控制。在焊接的过程中，对于关键点予以有效把握，控制好焊接的“度”，以达到良好的焊接效果。在进行焊接操作的过程中，必须严格按照规范和标准进行操作。焊接是焊料经过加热、熔化、再结晶的过程，将相关材料紧密结合在一起。在焊接过程中，焊料熔化后的温度很高，如果操作不规范，很容易发生危险。进行焊接操作的过程中，要具有安全和质量意识，设备调试、工件和焊料准备等工作必须落实到位，做到精确细致，明确操作流程，进行规范化操作，以保证焊接的安全性，焊接的质量也自然得到保证。焊接材料的质量以及焊接设备的性能也是十分关键的，焊接的环境、工艺选择都要一一明确。根据焊接的具体要求和产品的特点，保证高质量的焊接效果。

4 焊接工艺的发展与探索

4.1 反变形

反变形工艺主要针对机械焊接当中经常面临的情况，也就是变形。钢铁结构的材料在进行焊接的过程中，受到高温的影响，会发生一定程度的变形，在很大程度上影响着焊接的质量。反变形工艺的应用，则妥善解决了焊接变形的问题。在焊接之前，通过对焊接结构施加反向的变形，然后在焊接过程中，变形力与反变形了力相互抵消，最终趋近与零，能够有效保证焊接的质量，有效解决了变形的影响。该过程中，需要对板厚、热源等条件进行综合考虑，寻找焊接结构的弹性变形规律，科学、合理的应用反变形焊接工艺，以达到良好的焊接效果。

4.2 低温焊接

低温焊接是为了改善由于失效事故以及缺口效应而导致钢结构脆断的情况，保证在环境温度变化的情况下，对焊接的质量不会造成影响。做好预热和后热的准备工作，对焊缝金属的相关性能予以调整，提升其强韧性。对于焊接区的冷却速度予以控制，参考焊接结构的物理化学性质以及冷却条件，保证预热区域的受热均匀，采取紧急保温缓冷，做好焊后处理工作，避免焊接处出现裂缝。

4.3 振动时效

振动时效焊接工艺通过外力振动，进而在工件当中产生一定的周期性作用力，并予以有效的叠加。当周期性作用力逐渐产生粘性力变化时，能够有效控制工件的变形，进而保证焊接的质量。降低共振频率、选择合适的振型和激振频率，都是提升振动时效焊接工艺质量的有效途径。

5 结论

焊接工艺水平在不断地提高中，但是当前我们的条件和技术手段都非常有限，虽然能够不断的进行创新和发展。但是在此同时，我们提高焊接工艺水平还可已通过严格把握焊接要素，减少焊接失误和焊接危险的等方面进行[5]。只有全方面的提高焊接工艺，才能让这项传统工艺更好的为人们服务，作出更大的贡献，在科技进步过程中也不断的进步。

参考文献：

[1] 林尚扬，关桥.我国制造业焊接生产现状与发展战略研究[J].热加工，2004.

[2] 马晓丽，华学明，吴毅雄.高效焊接技术研究现状及进展[J].焊接，2007.

[3] 李颁宏.实用长输管焊接技术[M].化学工业出版社，2009.

[4] 赵熹华.焊接检验[M].机械工业出版社，2005.

[5] 王洪光.实用焊接工艺手册[M].化学工业出版社，2010.