焊接技术发展史精选(九篇)

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第1篇：焊接技术发展史范文

【关键词】建筑；钢结构；焊接技术；发展优势

引言

随着我国市场经济的快速发展，建筑的主流趋势朝着大跨度及高层建筑方向发展。而钢结构作为建筑中最常用的建筑主体，因其建设时间短、自重较轻、维护便捷、抗震性能强以及建筑外形可多样化等特性被越来越多的应用在工程建设中。这就涉及到建筑钢结构构件的连接方式，最常用的连接方式有焊接、栓接、以及铆接等。因为当前我们国家在投入使用钢材之前，大约有50%及以上的必须要通过一定的焊接加工处理工艺，所以焊接就成为了最常用的建筑钢结构连接方式。同时，由于焊接这种连接方式具备构造简单、对焊接的结构形状没有限制、节约材料并且效率高，另一方面可以实现自动化操作，就大大提升了生产效率，基于以上的诸多优点，使得钢结构焊接在工业建筑以及民用建筑中占据了绝对的发展优势。

一、使用智能切割、智慧工厂模式将是钢结构制作工程的趋向

我们国家的产钢量和用钢量现在跃升为是世界第一，但同时，也成为了世界上的钢材料的浪费大国。在切割焊接中，我国和美国、日本以及德国等发达国家相比较，钢材的浪费率同比增加近10%，核算下来一年大约浪费3000万吨钢材之多，统计价值达1500亿元，是宝钢一年的产量。1钢材的浪费率和切割质量有直接影响，切割速度也是影响生产效率的因素之一，所以，在钢结构加工中必须重视切割技术。在实际操作中可以引进一些先进的软件作为辅助，例如，Fast CAM套料软件（由上海的发思特软件有限公司研发，具备自我知识产权），可以实现缩减成本、提升效率、实现自动化的生产，从而达到提升钢结构焊接质量的目的，应用其不仅可以学习国外前沿的管理及技术，而且可以改变目前我国的建筑钢结构切割技术落后的局面，并可大大的提高生产效率和节约成本。

二、钢结构焊接技术中的难重点将是新钢种焊接试验

伴随着我们国家建筑钢结构技术的逐步发展，钢材的不断优化，高强钢以及超高强钢达到了大力的推广使用，同时，以往的焊接设计技术必定会受到猛烈的冲击，重要的是对建筑钢结构焊接技术也提出了更多的要求。我国钢材在向更加适用、更加先进的趋势大步迈进的同时，人们对节能减排的可持续发展的要求也必定会加快建筑钢结构焊接技术的变革，那就是新钢种的不断涌现。但对于钢结构的焊接来说，新钢种带来的新技术新工艺问题不可忽视，组料中增加的合金元素也可对钢材的焊接性能造成很大的挑战，钢材中合金元素含量不断增多，会导致焊接裂纹及焊接接头的缺陷，而会使得焊接结构在应用中安全性、可靠性不断的下降，在建筑投入使用初期就造成了焊接结构质量的下降。另外，不同钢种，所产生的焊接缺陷也不尽相同。所以，钢结构在焊接技术上必须做到防患于未然，工程技术人员必须增强自身的专业水平，切实掌握以鸟巢等为代表的钢结构焊接应用技术及工艺，在实践中能够推广应用，不断创新并克服难题。

三、自动焊技术将是建筑钢结构主要采用的焊接技术

随着建筑焊接结构朝大型化及高参数精密化方向发展，手工焊接操作的效率低和质量的不稳定是提升生产效率和保证产品质量稳定不得不面对的问题。目前，世界上大部分工业发达国家在焊接技术，自动化程度等技术方面已经有大幅度提升，比例占到了80%，这一点就使得其在生产效率及质量上占据了很大的优势。而在我国，按照手工操作和自动焊接所消耗的焊材来计算，自动化焊接比例仅占到不足30%，相比可见，我们国家和其它工业发达国际的平均水准有着很大的差距。为了满足高强、厚板及长焊缝的敢接工艺的特殊要求，加快实现建筑钢结构发展，关键在于提升焊接水平，尤其是自动焊程度的水平。所以，迅速提升我国自动焊技术就成为当下一个刻不容缓的课题。

四、建筑钢结构厚板焊接必须推行多层多道错位焊接技术

传统的摆动运条手法不能适应有一定淬硬倾向的高强钢焊接，易使焊接接头综合性能下降，甚至会给接头质量造成影响。实验研究结果显示，不摆动和摆动运条手法的试件相互比较起来，冲击、晶粒度大小、拉伸、弯曲及微观金相等各项指标，前者都比后者好很多。这个实验使用的材质为Q345C的钢材试件，假如使用更高强度级别的钢材试件，不摆动和摆动试件两者间的差别会变得更大。研究结果一方面让人们对摆动和不摆动运条手法有了重新认识，另一方面在实际应用技术方面也有了很大的提升和突破。对比试验的派生结果，可直接用于焊接工艺的制定和焊接过程中出现质量问题的分析处理，推行使用标准的多层多道错位焊接技术势必成为推行建筑钢结构焊接技术发展的又一项任务。

五、结论

通过以上论述可知，在建筑钢结构中，焊接作为主要的连接方式，其重要性越来越不可估量。所以，为顺应钢结构快速发展的趋势，提升焊接水平成了行业中的重点研究问题，焊接技术也会朝着更先进的技术方向发展。

注释：

1 世界钢铁统计年鉴。

参考文献：

[1]程中朋，马妮娜.钢结构的焊接[J].黑龙江科技信息.2010（06）.

[2]戴为志.从“鸟巢”钢结构焊接工程看钢结构焊接技术发展趋势[J].现代焊接. 2007（09）.

[3]戴为志.浅析建筑钢结构焊接技术发展的基本要素[J].现代焊接.2009（06）.

第2篇：焊接技术发展史范文

关键词：焊接技术 发展 趋势

焊接技术是在高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术，虽然应用到工业中的历史并不长，但是发展却非常迅速。短短几十年间，焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域，并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献，使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接技术随着工业以及科学技术的不断发展和进步，其发展的趋势呈现出以下几个特点：

1 提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力

连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式，随着技术的不断更新，焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前，焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二：第一提高焊接熔敷率，焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量，其中窄间隙焊接效果最显著。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，均可采用对接型式，所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低，从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和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。如果能够在以下方面取得进展，焊接方法的先进性会得到更高的评价：提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。

2 焊接过程自动化，智能化

国外焊接技术发展速度快，国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合，焊接技术已经向自动化，智能化方向发展。焊接过程自动化，智能化以提高焊接质量稳定性，推进焊接自动化进程，学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节，应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作，存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%，相对而言，焊接生产的机械化以及自动化水平非常低，但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造，往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来，我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊，现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。

3 热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源，热源是运动的。在焊接过程中，热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点：能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前，焊接热源已十分丰厚，如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续，焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展，促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源，就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源，提高效率方面，如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源，采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度，例如在电子束焊中参加激光束等。

4 节能技术

随着社会的发展，节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题，焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势；同时，高效焊接工艺的应用，对提高焊接效率，节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求，手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代，同时为了适应当今淡化操作技能的趋势，焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。

5 新材料，新技术发展

材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。新材料的出现成为焊接技术发展的重要推动力，许多新材料，如耐热合金，钛合金，陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接，采用通常的焊接方法，已经无法完成，固态连接的优越性日益显现，扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点，比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接，这在以前是不可想象的，所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进，焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接技术、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等，这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。

6 机械化，自动化水平提高

想要很好的完成焊接工作，得充分做好准备工作，包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备（电焊机）的放置车间即准备车间的改造。提高准备车间的机械化，自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平；焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制：把“粗活”做成“细活、快活”。

焊接技术自诞生以来，一直受到很多学科最新发展的影响和引导，在新材料以及信息科学技术的影响下，出现了数十种焊接的新工艺，并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的，这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用，规模生产和专业化生产开创新局面，高效快速优质焊接方法成为主力军，一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入，提高了焊接技术的水平，同时也提出了新的挑战。国外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法，到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们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，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

参考文献：

[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息，2009（05）.

[2]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智，2010（31）.

[3]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报，1987年01期.

[4]郑国禹.机器人焊接技术在薄壁钢质特种车辆上的应用研究[D].重庆大学，2008年.

第3篇：焊接技术发展史范文

关键词：建筑钢结构；焊接技术；发展不足；未来趋势

1 概述

现代社会各行业的快速发展离不开背后先进技术的支持，技术的不断更新升级是行业发展的源动力。同样建筑行业的快速发展离不开焊接技术支持，焊接技术对建筑行业中的地位举足轻重。经过几十年的快速发展，我国的焊接技术已经达到了世界同行业的先进水平，焊接技术在军工等重工业行业的大量应用足以说明这一点，焊接技术在我国的一些重工业领域的应用已经达到了世界一流水平。然而，我国建筑行业焊接技术的应用还处于传统应用阶段，现代化水平不好，没用充分利用现代科技发展的成果，智能化程度低，大大影响了建筑钢结构的施工效率与施工质量。为此，对建筑行业焊接技术的发展进行探讨与研究对于该行业的发展意义重大。

2 我国建筑钢结构焊接技术发展问题

2.1 焊接条件

由于工程进度等特殊施工条件的要求，越来越多的建筑钢结构工程需要在严寒低温条件下进行。在低温环境中焊接材料的选择变得很重要，选材的好坏对钢结构的焊接性能影响严重。通过进行在低温条件下不同焊接材料的强度试验可以发现在使用超低氢焊接材料时钢结构焊接强度达到最大值，此外通过必要措施保持焊接环境恒温对于焊接质量的好坏也起着重要的作用，在施工作业现场设置防护棚可以达到恒温的条件，这样可以大大减小热量流失。此外在进行气体保护焊时还需要在放气装置外部贴保温膜，这样可以有效防止热胀冷缩现象，进而提高焊接效率。

2.2 焊接用材

在建筑钢结构行业焊接时使用最为广泛的焊接材料为镀铜焊丝，由于国家倡导绿色节能无污染的发展理念，各行各业不断寻找绿色材料代替传统焊接材料，镀铜焊丝由于其在生产焊接过程中会产生大量污染物国外使用范围越来越少。目前少数国家已经大量的使用无镀铜焊丝。在我国由于其经济性不强没有能够广泛使用，相关工作者也没有给予该方面足够的重视。然而随着国家新型经济转型程度的加深，绿色、节能、可持续材料未来市场前景广阔，相信无镀铜焊丝也会走进建筑焊接行业。

2.3 焊接设备

科技含量高自动化程度高的焊接设备无疑会大大提高焊接效率，同样好的焊接设备能虮Vず附又柿俊W莨畚夜建筑钢结构焊接行业所使用的设备大多数是国外设备，日本等欧美国家生产的设备不论是技术质量还是科技含量自动化程度都远远高于国内焊接设备。在我国刚开始使用外国设备的时候国内相关行业专家技术人员就在积极研究属于自己的领先世界的焊接设备，随着我国制造业的快速发展国内很多企业生产的焊接设备已经达到先进水平，然而距离发达国家还有一定距离，相信不久的未来我国的焊接设备将处于世界领先水平。

2.4 焊接工程技术人员

建筑钢结构焊接工程要求焊接技术人员具备较高的技术技能，焊接质量的好坏直接影响着国家人民财产，这要求对焊接技术人员的培养需要可科学合理的安排。目前国内建筑焊接行业的焊接技术人员综合素质普遍较低，从事低要求的工程焊接任务尚能满足，而在一些重大工程建设中高技术焊接人才显得尤为匮乏。因此我国应该学习先进国家的焊接技术人才的培养机制，加强对技术人员的培养、考察、认证制度的建设，加大对高职等专业技师学校培养技术人员的监管考核，为我国的建设培养更多高技术人才。

3 钢结构焊接技术发展趋势

3.1 焊接技术智能化

报道显示欧美等发达国家焊接技术已经大部分实现智能化，很多工程建设引进了智能化焊接设备，智能化焊接设备优点众多，该焊接技术不仅自动化程度高、焊接更为精密、焊接效率高，而且大大节约了人力物力，经济效益突出。而我国大部分行业仍然使用传统的人工焊接技术，只有很少的国家重点工程焊接实现了智能化，人工焊接效率低下，且人员素质的不同导致工程质量差别较大。随着对工程质量的要求越来越高，高精度高质量的焊接技术急需应用到焊接实际工程当中，因此我国焊接技术的智能化使用进程已刻不容缓。

3.2 焊接施工工艺创新化

钢结构之所以能够被建筑行业广泛的使用是因为其具有实现大跨度建设工程的功能，这是传统的材料所不具有的。而这种特殊功能的实现需要依托高科技的支持，先进的焊接与切割技术必不可少。传统行业不断实现智能化，大大提高了各行各业的产能效率，尤为值得关注的是国外某些发达国家建筑行业焊接材料的切割已经实现机器人操作，这使得焊接材料的切割尺寸非常精确，同样使得施工效率大大增加，这对要求极为高的国家重点焊接工程的建设提供了方便，智能焊接技术与智能切割技术的应用可以说是一次技术变革，相信我国焊接行业未来钢结构施工工艺会日趋智能化。

3.3 钢结构焊接过程管理现代化

钢结构焊接施工不仅仅是焊接一个阶段，仅仅先进的焊接技术远远不能保证焊接工程质量。焊接工程质量的保证需要依靠焊接施工整个过程的科学管理，焊接技术的使用需要先进的管理理念给予支持。焊接工程施工要必须要建立科学全面的管理体系，将分散的环节通过全面管理组织起来提高生产效率。质量管理要借助国内外先进的管理经验，凭借科学的思想来指导管理，让国内外先进管理理念更好的服务于我国的钢结构焊接工程建设。

4 结语

目前我国经济发展正处于转型期，各行各业都秉持可持续、绿色、创新的发展理念不断壮大自己，建筑钢结构焊接行业也不例外。目前我国焊接技术虽然取得了快速发展，但是与世界发达国家先比还存在一定差距，只有借助科学技术不断创新才能够实现焊接技术新突破。

参考文献

[1] 段斌，孙少忠.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J].焊接技术，2012（05）：1-7.

[2] 张友权，侯敏.浅谈建筑钢结构焊接技术在我国的发展[J].钢结构，2012（S1）：327-334.

[3] 刘景凤，段斌，马德志.新技术在国内建筑钢结构焊接中的应用[J].电焊机，2007（04）：38-44+63.

[4] 刘代龙，何乔生，曾祥文，陆安洪.北京新保利大厦钢结构制作与焊接技术[J].电焊机，2011（08）：12-28.

[5] 戴为志.建筑钢结构焊接技术发展趋势[J].电焊机，2011（08）：1-3.

第4篇：焊接技术发展史范文

二氧化碳焊接技术发展与金属结构制造状况密不可分。上世纪50年代初期,二氧化碳气保焊技术一经开发,就应用于金属结构制造,并伴随着焊接结构设计、制造技术水平的不断提高,逐渐成为金属结构焊接的主要方法。其高效、优质、自动化的技术特点,具有良好的应用条件,并且极大地推动了金属结构焊接技术的发展,在焊接技术发展史上书写了辉煌的一页。

2、二氧化碳气保焊技术的主要特点

通过多年研究与应用实践,二氧化碳气保焊技术的主要特点概述为以下几点:

2.1　生产效率高

二氧化碳气保焊能够实现较大的焊接电流,采用Ø:1.2mm实心焊丝,焊接电流最大可达到350A,Ø:1.6mm药芯焊丝的焊接电流可达到500A,电流密度通常为100-300A/mm 2,电弧热量集中、焊丝熔化速度快、熔敷系数高,而且保持连续焊接,从而提高焊接生产效率,二氧化碳气保焊可比手工电弧焊提高工作效率1-5倍。

2.2　焊接质量好

二氧化碳气保焊的自动化程度高,电弧自身调节作用强,焊接过程中电弧稳定性好,人为干扰因素少。电弧可持续燃烧,整条接头少,金属组织致密,焊接质量稳定。同时二氧化碳气保焊电弧气氛氧化性强,对焊件表面油,锈敏感性低,焊缝金属扩散氢含量低,大大提高了焊接头力学性能和抗裂性能。

2.3　二氧化碳气保焊技术改良了焊接接头形式

二氧化碳气保焊技术改良了焊接接头形式和焊接坡口形式。二氧化碳气保焊接的焊接熔深较大,在T形接头形式设计时,当熔深增大时,在保证焊缝金属承载面积保持不变时,焊脚尺寸往往可以减少。在对按接头设计时,二氧化碳气保焊与手工电弧焊相比,焊接坡口角度一般可以减少5°-10°,当采用单边V形坡口对接焊时,坡口角度为45°,采用锥形喷嘴,就可以使根部焊透,并使焊缝熔合很好,从而有效地减少填充金属量,减少焊接作业时间和焊接材料消耗。

2.4　能源利用率高

二氧化碳气保焊的电弧密度高,电弧能量大多有效地用于焊接材料熔化及母材金属的熔合,获得每千克熔敷金属的耗电量较低,Ø:1.2mm-Ø:1.6mm实心焊丝约为1.8-2.0为kWh/kg;Ø:1.2mm-Ø:2,4mm药芯焊丝为2.1-2.4KWh/kg,能源利用率高,因此,二氧化碳气保焊推广应用有利于节省能源,可比手工电弧焊节电50%-60%,从而减少了能源浪费。

2.5　焊接规范参数调节范围大

二氧化碳气保焊同一规格尺寸的焊丝可采用焊接规范参数变化范围较大,如Ø1.2mm实心焊丝,其焊接电流调节范围可以为60-350A,从而使二氧化碳焊接设备、材料具备较好的适应金属结构产品的变化能力,减少了储备焊接材料规格和重量,有利干焊接质量控制和管理。

3、二氧化碳气保焊技术应用状况

二氧化碳气保焊技术在大型金属结构制造企业中广泛使用,在中、小型企业中局部使用,制造的金属结构种类大大增加。

随着机械行业骨干企业焊接技术改造,二氧化碳气保焊技术在大型金属结构制造中广泛采用。如:太原重型机械(集团)有限公司、第一重型机械有限公司、大连重工集团有限公司等企业,二氧化碳气保焊完成的焊接金属结构已占其重量的50%-80%,在大型金属结构企业中发挥着不可替代的骨干作用。

在中、小型企业中推广应用与所在地区、所处行业、产品结构特点等因素有较大关系,在焊接技术较为发达的地区、焊接结构较多的企业、技术含量较高的产品,二氧化碳气保焊推广使用情况较好。虽然中、小企业中应用情况差别较大,但通过多年宣传、引导,二氧化碳气保焊技术已逐渐成为企业技术改造中主要选择的焊接技术装备。

3.1　二氧化碳气保焊设备应用状况

在二氧化碳气保焊技术推广的起步阶段,主要由国外进口焊接设备或引进国外技术设备生产,引进焊机有松下电器公司、日本大坂变压器、美国米勒公司等品牌机型;国内主要有天津电焊机厂、唐山电子设备厂、牡丹江无线电六厂、上海电焊机厂、四平电焊机厂等企业,焊机额定电流大多500A。因为国内企业生产的焊机功能和生产规模与国外厂商有一定的差距,所以大型企业在技术改造中大部分选用价格较高、功能好的进口设备。

在二氧化碳气保焊技术推广的发展阶段,经过焊接设备制造厂商的合资或独资开发,额定电流350A、500A的二氧化碳气保焊半自动焊机,基本实现国内组装制造,其中北京时代集团公司、天津电焊机厂、唐山松下产业机器有限公司等一批企业生产的主要机型,都具有较好使用功能和可靠性,并陆续在金属结构企业中成为主要选择的二氧化碳气保焊机型,占有一定数量和市场份额,从而改变了大批量进口设备的状况。

目前也有一些金属结构企业使用一批二氧化碳气保焊专业设备及焊接机器人工作站,但总体规模和应用数量比较小。这既与金属结构企业中成为主要选择的二氧化碳气保焊机型,占有一定数量和市场份额,从而改变了大批量进口设备的状况。

目前也有一些金属结构企业使用一批二氧化碳气保焊专业设备及焊接机器人工作站,但总体规模和应用数量比较小。这既与金属结构产品的生产规模及加工精度有直接联系,也与专用设备设计、制造水平有关。二氧化碳气保焊专用设备多用于金属零件形状简单、规格相近,生产批量较大的金属结构产品生产线,如汽车、摩托等产品零件的焊接。

3.2　二氧化碳气保焊焊接材料的应用状况

80年代初至80年代中期,我国针对当时Q235、16Mn等主要结构钢生产的490MPa级二氧化碳气保焊实心焊丝,在引进设备、引进技术、开发试制的努力中,已实现部分自给,但是处于供不应求状态,而且药芯焊丝基本处于开发研制、试生产状态,大部分二氧化碳气保焊焊按材料主要依靠从欧美、日本等国家进口。国产焊接材料与进口焊接材料相比在工艺性能、力学性能方面存在着一定差距。

目前我国二氧化碳气保焊实心焊丝已经形成一定生产规模,产量和质量也有很大提高。针对Q235、Q345及16Mn等结构钢的二氧化碳气保焊焊丝,能够满足金属结构制造的要求,使用最多的实心焊丝主要有ER49-l(H08Mn2SiA)及ER50-6等牌号,规格主要有Ø1.2mm、Ø:1.6mm两种,国内生产状态处于供大于求的状况,但国内备焊丝生产厂家的质量也有较大差别,特别是在焊丝化学成分稳定性、焊丝表面镀铜质量、焊丝刚度等主要参数方面仍有明显差异,焊丝质量优良的厂家有天津电焊条厂、上海电力电焊条厂、四川大西洋电焊条厂等厂家。

3.3　金属结构行业二氧化碳气保焊技术推广的人才状况

第5篇：焊接技术发展史范文

21世纪是知识经济的新时代,我国高等教育面临着人才培养模式的挑战。只有加强创新教育,培养具有创新意识、创新精神、创新能力的高素质人才,才能实现科教兴国的战略目标,才能适应社会经济与科技发展的需要[1]。由于企业的改制,高校学生的规模不断扩大,社会提供给学生实习的机会却越来越少,寻求在企业进行实习的难度越来越大,一年一度的学生实习越来越趋向形式化。据电子英才网的一份调查报告显示,当前中国IT企业最缺乏的两类人才是高端技术人才和复合型工程人才。高端技术人才是指掌握前沿技术或者具备综合素质的人才;复合型工程人才是指既懂技术又懂管理,或者既有很强的技术背景又具有敏锐市场意识的人才。在通讯行业,无线数据应用开发的人才和网络优化工程师将成为近年的热门人才。在研发领域,软硬件知识结合的综合型人才是最受欢迎的,很多公司的主设计师就是硬件工程师在进修软件设计后成长起来的复合型人才。企业对电子学科毕业生的要求也愈来愈高,不仅要求他们具备较扎实的理论功底,更要求他们具备常用软、硬件的应用与实际开发能力,能在激烈的市场竞争中发挥重要作用。

然而目前高校毕业生表现出的实践动手能力与用人单位要求存在较大差距,这种矛盾推动着高校教学模式的改革。这种改革必须以社会需求为导向,以专业技术应用能力和专业素质培养为主线,以优化专业教学内容和课程体系为重点,加强专业教材建设、教师队伍建设和实践教学基地建设,逐步形成特色鲜明的学校办学模式[2],通过理论和实践相结合,把学生培养成有扎实的专业知识、熟练的实践能力,能够适应电子、机电行业中各种技术岗位的创新应用型技术人才。创新的源头在于实践。各个高校需要努力创造条件,建设创新实验室,使学生能有更多的实验机会、更多的实验空间。近年来,浙江大学、南京理工大学、清华大学、华南理工大学等知名高校投入数百万资金建设“电子设计创新实验室”即是这种改革的一种尝试。创新性实验教学是我国教育改革发展史上一个新的里程碑,也是当今创新教育领域的一个新亮点。地处边远少数民族地区的兴义民族师范学院,是一所以师范教育为主,适当拓宽非师范专业的综合性学院。为了提高学生的综合素质和实践能力,在经费严重不足的情况下,学院利用现有的实验室条件和师资力量,把培养学生工程应用能力、实践动手能力、分析解决实际问题能力落到实处。学院物理与电子科学系通过探索与实践,按教师主导、学生自主、完全开放的模式进行了电子创新实验室的建设,为学生提供基本功训练和软硬件自主实践的条件,使学生在校期间能够不间断地获得创新实践的锻炼。

2电子设计创新实验室建设方案

2.1建设宗旨

创新实验室建设旨在培养学生的独立动手能力、综合分析问题并解决问题的能力、信息的收集和整理能力、团结协作能力和创造性思维能力。电子设计创新实验室的建设要符合综合性、新颖性、实用性的原则,实验设备既要能完成单一性质的实验,更要能够满足电子类的综合性、设计性实验项目的要求。创新实验室是自主性实验室,学生可以自己提出设计及实现方案,充分调动学生自主实验的积极性和创新性[3]。

2.2建设目标

电子设计创新实验室的建设,目的在于培养学生的工程实践能力,为他们的就业、创业打下坚实的基础。电子设计创新实验室的功能包括4方面,分别满足不同阶段、不同层次、不同对象、不同目的的实验需求。(1)电子工艺实践。不仅要将电子工艺实践基地建成一个基础性教学实习基地,而且要建成一个“学研产”一体化的新型实践教学联合体。电子实训重点是学生动手能力训练和基础电子工艺方面,结合电子产品的工艺设计和生产制造进行教学。电子工艺实习以学生自己动手、掌握一定操作技能并定做几种实用产品为特色,将基本技能训练、基础工艺知识和创新启蒙有机结合,为学生的实践能力与创新能力构筑一个基础扎实而又充满活力的实践平台。电子工艺实训包括手工焊接和装配为主的基本操作技能、电子元器件及其互连为主的工艺知识以及电路板设计制作的能力。(2)电子创新设计。满足电子竞赛、毕业设计、教师科研、教师培训的需要。创新实验室对全校师生开放,为全校师生提供电子制作服务,并组织学生开展电子竞赛等课外科技活动。(3)最新技术实训。满足“精英培养”中对实际工程中最新技术的学习需要。对于普通学生而言,“最新技术实训”以扩大视野为目的,使学生了解电子技术发展动态及前沿水平。(4)电子产品设计实践。以电子产品生产为工程背景,通过实践使学生学到电子产品的工艺设计知识,并通过实际制作电子产品,使学生了解电子产品制造过程、熟悉电子产品制造工艺,掌握制作电子产品的一些基本技能,为进一步学习和应用奠定基础。

2.3硬件建设

从电子创新设计流程(见图1)看出,电子设计创新实验室所配置的设备和仪器要能满足电子类综合实验、嵌入式系统的设计开发实验的要求。为了建设电子设计创新实验室,学校提供了250m2实验室专用房,实验室配置的实验设备、工具主要分为以下几类:(1)公用实验测试台。用电源、信号发生器、示波器、虚拟逻辑分析仪等专用测试仪器建成一个公用实验台,以供设计制作测试用。(2)万用表及常用工具。配置了许多万用表及工具,保证每位学生都能借用1套,可一直用到毕业时归还。(3)软件训练和电路仿真实验设备。利用计算机中心更新换下来的40台计算机,组建一个网络化的软件实验室,精心挑选了各类应用软件放在服务器上,还配置了EDA开发系统、DSP开发系统、单片机开发系统等供学生下载使用。(4)硬件实验。主要是采用凌阳SPCE061A精简板套件组装单片机。此板套件价格便宜,由学生自购,教师指导组装。装配过程对学生识别硬件以及学习焊接技术也是一次很好的实践。为了提高学生的硬件知识水平,还配置了DSP学习板、ARM学习板、AVR学习板、USB学习板和可编程逻辑器件学习板,指导学生自制一些模块(如LED灯模块)。(5)PCB板加工实验室。购置了一套东明DM2100B型制板系统,该系统具有制板精度高、成本低、速度快等特点,是一款价格低、性能可靠的制板设备,特别适合实验室开发用。(6)常用电子元器件。购置了一批电阻、电容、电感、三极管、二极管等常用元器件,对这些低值易耗品,实验室无偿提供或仅收取部分成本费。

3电子设计创新实验室的教学管理

创新实验室的教学注重开放和创新,通过综合性、设计性实验,引导学生独立思考、大胆动手,实行做错无过、成功有奖的激励机制来充分激发学生的主动性和创造性,给学生以充分施展个人才能的空间。创新设计就是让学生综合运用所学知识,进行系统分析、调试仪器、排除故障,在实验过程中不断总结积累经验。通过创新设计活动,培养学生实事求是的科学态度、一丝不苟的严谨作风以及面对失败和挫折勇于进取的精神,有利于学生综合素质及创新能力的培养。开放性实验中,学生会提出各种各样的问题,涉及许多新理论、新知识,如设计方案、仪器设备配套、器件选择、实验步骤以及实验数据的处理方案等,这些都要求实验指导教师学习掌握更多的知识和工程实践经验,以适应电子创新设计实验的要求。更为重要的是实验指导教师应有敏锐的观察力和科学的判断力,能够抓住学生的创新思维并给予支持和鼓励,有指导地让学生自己去做、去探索,为今后的创新打下基础[4]。

3.1开放性管理

为了把电子设计实验室建设成培养学生创新与科研能力的基地,给学生提供一个将理论运用到实践中去的舞台,我们采用了开放性的管理模式,不仅是时间和空间上的开放,更是教学内容和教学方式的开放[5-6]。实验室开放给实验室管理增加了许多困难,特别是增加了教师的工作量。我们提倡让学生自我管理,这就要求:(1)进实验室的学生对所使用的设备仪器编号进行登记注册,自己维护、管理;(2)高年级学生带低年级学生,并帮助低年级学生制定学习计划;(3)选取两名高年级学生作为室长,主要负责整个实验室硬件管理与调配、网络资源维护;(4)教师随时检查实验室的运行情况,解决实验室存在的一些问题。这样不但减轻了教师的工作量,也让学生增强了自我管理的意识。

3.2教学目标管理

电子设计创新实验室的教学目的在于提高学生的工程实践能力,真实地进行作品创作。为此,凡是进入创新实验室的学生都要经过以下几个层次的训练:(1)单片机编程训练。要求学生熟练掌握单片机的编程技巧,为嵌入式系统的设计开发打好基础。训练方式是:把单片机开发板和一些模块发给学生,由教师指定要实现的功能和完成时间,由学生自己编程。对不能实现指定功能的,由学生向学习组介绍思路(教师参加),大家讨论并给予帮助。(2)电路仿真软件的使用。这项训练主要要求学生熟练掌握1~2个仿真软件的使用(如multisim、TI-NA),利用这些软件来画原理图,并对原理图进行仿真模拟,以检验自己的设计是否正确。(3)PCB板的设计制作。学生用计算机把电路原理图绘制成线路板图,是实现电子设计制作的关键,PCB板图设计与PCB板的制作尤为重要。通过这样的训练,让学生熟练掌握EDA技术、制板机的使用以及制版工艺流程,为今后的电子设计制作和产品开发打下更好的基础。(4)工程项目的设计训练。主要训练学生如何完成科研项目的申报。首先,由教师给定一些题目,学生以3人为一组自由选题,各组根据选定的题目完成项目申报表。然后,学生把设计方案做成PPT文件,在实验室做演示讲解(答辩),由各小组交流讨论,最后提交给评审组评审。申报的项目通过评审后,由小组完成自己的设计方案,以成品评定成绩。(5)电子设计竞赛的赛前训练。电子设计竞赛要求学生按规定提出设计方案,选择器件、设计电路、调试电路、编写调试程序并进行指标测试,需要学生综合运用模拟电路、数字电路、单片机、接口技术、传感技术、计算机控制、电子测量等课程的知识,也需要使用多种仪器设备,运用多种软件工具[7]。这对于大多数学生来说,尽管在专业知识上没有太大的问题,但完成电子设计竞赛题目,还是有不小难度的。电子设计竞赛的题目是完整的工程项目,需要完整地体现理论和实践的结合,是对学生工程实践能力、创新能力的一次考验。赛前训练可以帮学生理清思路、明确重点、把握方向,即面对参赛题目知道该做什么,该怎么做,使他们能够把学习效果转化为学习成果。电子设计创新实验室的教学模式以开放性实验为主,学生利用空余时间到实验室自主学习,高年级学生帮助低年级学生。学生经过以上几个目标的训练,基本具备产品开发能力,为培养合格人才和学生参加电子设计竞赛奠定了基础。

3.3师资队伍建设措施

建立一支结构合理、素质优良、精干高效的实验指导教师队伍是创新实验室建设与管理的关键,是提高实验教学质量,实现创新实验室建设目标的根本保证[8-9]。由于创新实验室与传统实验室的教学模式不同,创新实验是自主性、开放性实验,每个学生或每个项目组提出的问题均有不同,这对指导教师的知识面以及学术水平、工程实践经验提出了更高的要求,迫使他们提高自己,更好地指导学生的创新实验。要充分发挥设计创新实验室的功能,就要采取有力措施,调动实验教学人员开展实验技术和实验方法研究的积极性、设备功能开发和设备研制的积极性。学院采取了若干激励措施:(1)设立教师“实验技术成果奖”,使优秀的实验技术成果在提高学生动手能力和创新意识方面,在科学研究工作中发挥重要作用;(2)设立“学生创作成果奖”,如果学生或项目组设计制作的作品获得国家级、省级表彰的,给予指导教师一定的奖励;(3)发放课时津贴,凡教师指导10名学生或3个课题组并按计划完成任务的,每学期给予36学时的课时津贴,记入教师业务档案;(4)设立“奖教奖学基金”,每学年进行总结评比,对表现突出的教师和学生给予一定的物质奖励,以鼓励教师、学生进行创新实验。

3.4学生能力的考核

创新设计实验室建立的初衷是要创造条件,调动学生参与的积极性,但是如果没有适当的激励机制和改革措施,不考虑作为实验主体的学生的因素,就很难调动学生参与的积极性。因此,学院把“电子创新设计”作为全校性的选修课,规定凡参加电子设计创新实验室目标训练的学生,经考核合格后给予5学分;参加课题设计的学生,如果所申请的项目经过评审后获得批准,给予2学分,如果按项目计划完成任务的再给予3学分;若项目具有较大的创新性,奖励5学分。电子设计创新实验的方案多种多样,实验结果因方案的不同而不同,因此不能只从结果给予考核,而需要从实验方案的合理性、实验方法的正确性、成果是否达到预期功能要求等多个方面考核。因此要求指导教师对各个实验方案和实验过程进行评判,综合考查各个实验环节后作出成绩评价。

3.5实施网络化管理

创新实验室面对的是全校学生,既有高年级学生,也有低年级学生,学生的专业也不同,使学生管理、教学管理、实验室管理等变得复杂,如果不使用现代化管理手段,很难维持教学秩序。利用校园网建立专门的网站,可以把创新实验室的计算机用网络联接在一起,把各种软件、资料、实验成果等资源放在服务器上,建立完整的开放和创新设计实验项目管理程序[10]。每学年初在网上公布开放和创新设计课题信息,学生可以利用终端,根据自身情况选择参加开放和创新实验项目,或自行申请到创新实验室开展自己提出的项目,实施网上报名和录取,根据预约情况安排指导教师等。