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1、焊接先进事迹（共6篇）第1篇：焊接熟练工先进事迹材料 焊接熟练工先进事迹材料作为一名焊接熟练工，刘丰昌在*车间从事焊接工作期间，兢兢业业，不多言，不多事，服从分配，勤奋好学，掌握了一手过硬的焊接技术，熟悉了焊接流程和要领，成为车间的技术骨干和操作能手，配合团队圆满完成各项生产任务，并保持较高的探伤合格率，为工程进度的顺利进行贡献了不可磨灭的贡献。该员工工作态度端正，坚守岗位，认真负责，出色完成自己任务的同时，积极协助同事，在团队中带起了一股传帮带的良好氛围，使整个焊接团队拧成一股绳，效率明显提高。刘丰昌在工作中能过认真对待每一项工作，热心为大家服务，越是困难的地方，越能迎难而上。该员工遵守劳动
2、纪律，保证按时出勤，出勤率高，有效利用工作时间，保证工作按时完成，工作质量优秀，效率高，是团队中优秀的骨干人才。 1、个人能力强，技术突出。作为一名熟练焊接工，刘丰昌凭借出色的技术，在焊接工作中能够出色的完成了各项生产任务，焊缝美观，合格率高，有效的保证了工程进度的顺利开展。 2、具有良好的团队精神。 第2篇：焊接先进班组 先进班组总结 冬风乱舞，瑞雪纷飞，天气在渐渐变冷，2022年即将过去，新的一年即将开始。我们所在的伊犁南岗化工年产12万吨PVC联合化工项目工程是我们六公司在新疆重要的战地，在这一年的工作中我们收获颇丰，随着工程的不断进展，在于队的带领下，我们焊接班组在这一年里取得了非常优
3、越的成绩。 我们十一队在此PVC工程中主要负责聚合、干燥、供料回收、压缩、精馏、尾气净化、空压制氮及冷冻、单体储存、转化和提氢各车间的设备安装及供料回收、精馏、空压制氮及冷冻等部分车间的钢结构安装。现如今我们焊接小组已经完成230吨钢结构的预制焊接安装，并配合吊装小组安装大小设备近80台。在整个施工过程中我们虽然面对重重困难，层层挑战，但是我们迎难而上，勇敢面对！在于队的领导下，我们焊接班组用最短的时间取得了最大的效益，拿到了最好的成绩。 一个班组的发展是具有多面性的，而基础工作十分重要的也是非常必要的，因为基础工作包含好多内容，基础工作做的好不好会直接影响到班组的凝聚力，质量，安全等工作的完
4、成。一个班组是否有活力，有竞争力，首先是看班组的凝聚力，因为只有具有了凝聚力整个班组才会具有战斗力，而这个凝聚力体现是全体人员有一个共同的奋斗目标，有一个核心的人，并且由核心的人带领大家共同为实现这个目标。班组长就是这里的核心人物。我们的班组长作为一个班组长，特别是施工一线的班组长他深刻地知道他的责任的重大，因为焊接施工一线的工作是要靠他来安排部署的，而他深知在大家眼里他就是个排头兵，他的一言一行直接或间接的都会对大家产生影响，所以他在日常的工作中是十分的注意的，即使自己有心烦的事他也会注意自己的言行，尽量不会让他的情绪让大家看出来以免影响到大家。质量、安全工作是也是一个班组的工作重点，是我们
5、时时刻刻都注意的，因为钢结构的焊接、吊装及设备的焊接、吊装，好多都是高空作业，比较危险。所在的工作环境比较复杂，而接触的大多数都是重型设备，钢铁物件，如各种各样的设备及钢结构和钢筋等。一旦出现事故后果是十分严重的，平时空闲的时间班组长就给大家讲解安全问题，分析各种安全事故以及产生的原因，避免事故发生的方法。发现一但有违章的行为立即给予纠正，并且告诉其违章有可能带来的后果。在施工过程中要把现场情况考虑全面，并且仔细复查，稍有疏忽就会造成事故的发生，这是大家都不愿看到的。 焊接班组是我们安装十一队的重要班组，焊接组成员经常在施工前就要认真考虑施工过程中可能会出现的问题，以及各种问题的解决方法，尽可
6、能的做到未雨绸缪，并且早发现问题早解决，提前做好施工方案，做好一切前期准备工作，这样就能提高施工效率，以避免窝工和浪费材料和人工的现象出现，也能提高焊接施工的安全系数。例如：精馏车间由于设备安装工程的需要，该车间的钢结构平台及室外钢梯必须最短时间内施工并完成。焊接施工难度大，施工工期紧，于是经过十一队领导和技术员研究决定，成立焊接攻坚小组，对此工程发起一场攻坚战。焊接组艰苦奋斗，不怕困难，迎难而上。克服现场高空作业严寒酷冷环境，加班加点，在保证员工的安全和焊接的质量前提下和时间赛跑，抢工期，抢进度，经过焊接攻坚小组近10天的紧张施工，最终将该工程在项目部和业主规定的时间内焊接安装完毕，为设备安
7、装工程创造了有利的施工条件，保证了施工正常进度。因此我们焊接小组得到了项目部表扬与业主的一致好评。 总之在即将过去的一年里，在全体班组员工的共同努力下，我们圆满的完成了公司交给我们的焊接任务，我想这就得意于我们的班组基础工作做的比较好，具有一定的战斗力，在明年的工作中我们将继续发挥长处，克服缺点，提高我们的焊接技能、改进我们的工作方法，将所有焊接项目做好，我们要为公司取得更大的利益而努力，为六公司的发展而奋斗，我相信六公司的明天会更加辉煌！ 。焊接组 2022年12月8日 第3篇：先进材料的焊接 Ti-Al金属间化合物焊接性分析 摘要：TiAl合金具有低密度、高比强度、高比刚度、良好的高温力学
8、性能和优异的抗氧化性能等优点，是未来应用于航空、航天飞行器热端部件的理想候选材料。相比于传统应用的Ni基高温合金，TiAl合金的部分取代能够显著减轻飞行器的重量，提高其飞行及发射效率。因此，研究TiAl合金与Ni基高温合金的连接对于TiAl合金在航空航天、武器制造等领域的广泛应用具有非常重要的意义。文主要介绍了Ni-Al金属间化合物在钎焊、搅拌摩擦焊、电子束焊焊接性的分析。 1 Ti-Al金属间化合物钎焊焊接性分析 1.1 TiAl与Ni基合金接触反应钎焊性1 以Ti为中间层实现了TiAl与Ni基合金的接触反应钎焊。采用扫描电镜和电子探针等手段对钎焊接头的界面结构及生成相进行分析，并对接头剪切
9、强度进行测试。结果表明：当钎焊温度为960时，钎缝主要由Ti。和Ti2Ni组成；当钎焊温度从960升高到1000时，钎缝中生成TiAl及A1一NiTi化合物，典型界面结构为：GH99(Ni，Cr)。Ti2Ni+A1Ni2Ti+TiNiTi3A1+A13NiTi2Ti3Al+A13NiTi2TiAl；钎焊温度继续升高，Ti3Al和A13NiTi2变得粗大，导致接头性能下降。当钎焊温度为1000，保温10min时，接头剪切强度达到最大值233MPa。随钎焊温度的升高，钎缝厚度先增加后减小 1)采用Ti作中间层，可以实现TiAI合金与Ni基高温合金的接触反应钎焊连接。 2)当钎焊温度为960时，钎缝
10、主要由Ti+Ti2Ni组成，随着钎焊温度的升高，进入钎缝中的Al原子增多，开始生成TiAl及AlNiTi的化合物。当钎焊温度为1000，保温10rain时，钎焊接头的典型界面组织结构为：GH99(Ni，Cr)。Ti2Ni+A1Ni2Ti+TiNiTi3AI+A13NiTi2Ti3A1+A13NiTi2TiAl。此外，随着钎焊温度的升高，钎缝厚度先增加后减小。 3)在所选的试验参数范围内，随着钎焊温度的升高接头的剪切强度先升高后降低，当钎焊温度为1000，保温10min时，接头的剪切强度值最高，达到233MPa。 4)接头的界面反应过程分为4个阶段：固相扩散及反应阶段、液相产生阶段、等温凝固阶段
11、和残余液相凝固析出阶段。 1.2 TiAI合金与42CrMo钢钎焊接分析2 在11431213K、1201500s参数范围内以AgCuTi箔为钎料对TiAI合金与42CrMo钢进行了真空钎焊试验。采用光学显微镜、扫描电镜、元素面扫描和能谱分析等方法对界面组织进行了分析，测量了界面反应层厚度。分祈了界面反应层的形成过程及受控因素，计算了反应层成长的动力学参数。结果表明，接头界面反应层包括靠近TiAl合金的A1CuTi+Ti3AI层、AICu2Ti层以及靠近42CrMo钢的TiC层，其成长活化能分别为324.9 7、207.9 7、338.03kJ/mol。TiAl合金与钎科的界面反应层受控于液态
12、钎料中的Cu元素，成长较快；42CrMo钢与钎料间的TiC层受控于固态钢中C元素，成长较慢。脆性反应层A1CuTi+Ti3A1层厚度为3.3um时接头强度最高，脆性层厚度继续增大，接头强度显著下降。 1)TiAlAg-CuTiAgCu42CrMo钎焊接头界面反应层包括：靠近TiAI合金的Ti3AI+AICuTi层、A1Cu2Ti层以及靠近42CrMo钢的TiC层。 2)AICu2Ti反应层依附于TiAl合金母材形成并长大，Ti、A1的扩散路径相对较短，液态钎料合金又可以源源不断地提供Cu，长大速度相对较大；A1CuTi+Ti3A1反应层的成长受制于Cu原子在固相A1Cu2Ti中的扩散，因而长大
13、速度相对较小；TiC的生长受控于来自固态42CrMo钢中的C元素，因此，TiC的生成速度相对很小，反应层的厚度也一直很小。 3)计算得到TiAlAgCuTi42CrMo钎焊接头界面TiC、A1Cu2Ti和Ti3AI+A1CuTi反应层成长的动力学参数，基于试验测量的数据，采用数学拟合的方法得出头强度最好；超过4gm时接头力学性能显著下降。 2 Ti-Al金属间化合物摩擦焊焊接性分析 2.1 Ti-Al金属间化合物与NiCr20TiAl摩擦焊焊接性分析3 焊接接头的宏观形态表明见图1,TiAl的宏观变形程度小于NiCr20TiAl，飞边较小；NiCr20TiAl一侧变形较大，相应的飞边也较大。表
14、明在焊接温度下的高温强度远大于。 (1)TiAl与NiCr20TiAl摩擦焊接优化工艺规范为：Pf为3.6MPa,Pd为5.22,tf为4.5s，td为5.0s ;接头拉伸强度可达到390MPa以上； (2)在摩擦焊接过程热力耦合的作用下，界面近区均发生了动态再结晶，并形成细晶层，而TiAl侧的变形程度较低。 (3)TiAl和NiCr20TiAl主要合金元素在界面两侧的小幅扩散，是其实现固态连接的主因;尤其在界面区未见脆性相生成，表明采用摩擦焊接技术连接TiAl与NiCr20TiAl是可行的。 图1 TiAl-NiCr20TiAl摩擦焊接头宏观形貌 3 Ti-Al金属间化合物电子束焊焊接性分析
15、 3.1金属间化合物Ni3Al材料电子束焊4 定向凝固Ni3AI基高温台金电子柬焊琏中所产生的裂纹有宏观裂纹，此外微观裂纹均在熔台线附近沿晶界开裂，在显微镜下观察时，可以发现具有晶间破坏的特征，在有些焊缝的断面上发现有氧化，说明裂纹是在高温下产生的，因此，分析该裂纹为热裂纹。产生热裂纹的因素是复杂的，是多方面的，但概括起来，主要是冶金因素和应力因素，二者之间既有内在的联系，又有各自独立的变化规律。但就具体的焊接件而言，产生热裂纹往往是冶金因素和应力因素共同作用的结果。 (1)定向凝固Ni3Al基高温合垒电子柬焊缝易产生热裂纹，目前尚不能完全消除。 (2)在定向凝固Ni3A1基商温台盒电子柬焊接
16、时，增大电子柬加速电压、提高焊接速度，并采用聚焦焊接等方法，可以减少焊箍产生热裂纹。 (3)由于定向凝固N3Al基高温台金为一种新登材料，要彻底消除熔焊焊缝中热裂纹的产生，。言先捌在不降低其原有的性能的弼时，改进材料的焊接性I其次，在定向凝固Ni，AI基高温合金电子柬焊缝中蔼加第三种金属，以减少热裂纹的产生添加第三种童属的厚度和成分还有待进一步试验、研究。 参考文献 李海新，林铁松，何鹏，王显军，冯吉才.TiAI与Ni基合金接触反应钎焊接头界面组织及性能.稀有金属材料与工程,2022.11.李玉龙，冯吉才，何鹏，杨瑾.TiAI合金与42CrMo钢钎焊接头界面反应层成长及其对力学性能的影响.稀有
17、金属材料与工程.2022.10.王忠平，钟燕，张立军，周正航等Ti-Al金属间化合物与NiCr20TiAl摩擦焊接分析.电焊机,2004.9.毛智勇，左从进.金属间化合物Ni。Al材料电子束焊接性研究.材料工程.2001. 第4篇：先进焊接技术作业 铝板/镀锌钢板的CMT焊接技术 1.CMT焊接技术基本原理 Fronius公司CMT (Cold Metal Transfer )冷金属过渡技术是在MIG/MAG焊基础上开发的一种革新技术。第一次将送丝运动与熔滴过渡过程进行数字化协调。当焊机的DSP处理器监测到一个熔滴短路信号。就会反馈给送丝机构，并回抽焊丝帮助熔滴脱落，使熔滴过渡在几乎无电流的状
18、态下进行。整个焊接过程实现“热-冷-热”交替转换，每秒钟转换达70次。焊接热输入大幅降低，可实现0.3mm以上薄板的无飞溅、高质量的MIG/MAG熔焊和MIG钎焊1。 在用CMT 焊接镀锌钢板与铝的研究中，CMT可以很好的控制脆性金属间化合物的厚度，保证接头的力学性能。在焊接铝与镀锌钢板时减少锌层的蒸发，保证了材料的抗腐蚀性。除此之外，CMT有非常好的适应性，不必像TIG一样对装配精度要求极高。再加上一元化的专家库系统，使它特别适用于自动焊2。 CMT技术的创新之处在于将焊丝的运动与熔滴过渡结合起来，使得CMT熔滴过渡的电压电流区间更低，对焊接技术的发展做出了重大的贡献。与STT法、脉动送丝法
19、等低飞溅焊接的电压电流波形相比较，CMT技术具有十分明显的优势，熔滴过渡和送丝运动相结合的精细化、微机化、智能化精确控制是未来电焊机发展的必然发展趋势。在生产中推广低飞溅CMT焊接方法对降低产品生产的成本将具有重要的意义，具有广阔的应用前景3。 CMT技术是将送丝过程和熔滴过渡过程进行了数字化的协调，电弧点燃后，熔滴生成、长大，同时焊丝前送，焊机的数字信号处理器（DPS）监测电弧建立的开始时间，并逐渐降低焊接电流。某一瞬间，熔滴接触熔池会产生短路，电弧熄灭之后，电流降低且接近零。当短路信号被焊机的数字信号处理器检测到时，它会将短路信号反馈给送丝机，送丝机将会迅速响应进行焊丝回抽，从而迫使熔滴从
20、焊丝端头脱落，熔滴在无电流状态下进行过渡，在送丝惯性力和表面张力作用下进入熔池。在熔滴从焊丝上滴落后，焊接电流通过数字控制系统再次被提高，焊接电弧重新被生成，并将焊丝向前送出，开始新一轮的焊接过程。 2.CMT焊接技术工艺特点 从形式上看CMT工艺的熔滴过渡是一种特殊的短路过渡过程。与传统的熔化极气体保护焊（GMAW）相比有3个明显的不同之处： （1）电压和电流几乎为零在熔滴过渡短路时。CMT焊接系统在数字化控制时，会独自本能的监控短路过渡的过程，在熔滴过渡短路时，电流被电源将降至非常低，热输入量几乎没有了，整个熔滴过渡过程就是高频率的“ 热一冷一热” 交替的过程，热输入量在很大程度上被降低。
21、 （2）第一次将熔滴过渡过程和焊丝运动相结合。当使用CMT技术工艺时，焊丝的送进/回抽动作会一定程度上影响焊接过程。也就是说，熔滴的过渡过程是通过送丝运动变化来控制的焊丝的“前送/回抽”频率可高达70次/秒。与普通的GMAW焊相比，它实现了闭环控制，这是其重大的创新之处。 （3）熔滴脱落在一定程度上是由于焊丝的回抽。在熔滴过渡时，焊接电流十分的低，但熔滴的脱落一样被焊丝的机械式回抽运动所实现，一定程度上，并且避免了普通短路过渡方式所形成的飞溅。摆脱了以往STT法单纯靠控制脉动与波形送丝法单纯靠控制焊丝疼带来的不足。 3.CMT焊接技术国内外研究现状 哈尔滨工业大学张洪涛等人4，通过建立的电弧形
22、态视觉传感系统以及电流电压波形采集系统研究了镀锌层对铝/镀锌钢板CMT熔-钎焊电弧加热行为的影响。结果表明，小电流焊接时，镀锌层可以作为等离子体阴极，起到稳定电弧的作用，而在无镀锌层条件下，电弧的阴极斑点不停地跳跃，电弧极其不稳；随着焊接电流的增大，在镀锌钢板上焊接时，由于镀锌层的蒸发变得十分剧烈，这种蒸发行为也使得在镀锌钢板上焊接时的电弧的边缘上翘，减小了电弧与工件的接触面积，进而降低了焊接热输入，减小了界面脆性化合物层的厚度。 兰州理工大学的曹睿，余刚等人5利用正交实验法对铝合金与镀锌钢薄板搭接件进行了异种材料冷金属过渡(CMT)熔钎焊，研究了工艺参数、焊丝成分以及镀锌层厚度对焊缝表面成形
23、和接头力学性能的影响。铝/镀锌钢板CMT熔-钎焊的接头为典型的搭接接头形貌，在整个焊接过程中，硅和锌很好的起到了促进熔化的铝在钢板表面湿润和铺展的作用。接头的界面组织分析表明，焊接接头被分成熔化区、中间界面区、过渡界面区和富锌区。在焊缝金属和镀锌板的界面区形成的金属间化合物层，主要成分为Fe2Al5和FeAl3，焊丝中硅含量控制在5%左右可获得性能良好焊接接头。通过实验得出理想的工艺参数：7075系列铝材在焊接电压13V，送丝速度5.0m/min，焊接速度：6.0m/s，偏离中心距离2mm，镀锌层厚度：120g/m2，焊丝系列：4043可得到良好的焊接接头。 哈尔滨工业大学石常亮、何鹏等人6，
24、采用冷金属过渡方法(CMT)对铝和镀锌钢板异种材料进行了熔钎焊连接。使用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)和拉伸试验对焊接接头界面区显微组织及接头性能进行研究。试验结果表明，铝和镀锌钢能得到成形良好的搭接接头。在CMT熔钎焊的方法下，形成了中间厚两边薄的界面区，并且在熔化区一侧边缘形成了富锌区，界面区组织成分也由致密的FeAl3金属间化合物层变为固溶体和FeAl3化合物混合层，而富锌区是由富铝的固溶体和残留的铝组成。在进行拉伸试验时，断裂发生在铝母材的热影响区，接头强度为72.09MPa。 江苏科技大学崔晴晴7以Q235和5052铝合金为研究对象，以ER4043铝硅焊丝为填充金属，利用C
25、MT焊接技术进行了铝/钢异种金属的焊接工艺性试验，采用超井深、SEM、EDS等方法对焊接接头的组织和性能进行了研究。实验得出铝硅焊丝焊接铝/钢的最佳工艺参数为：焊接电流66A，焊接速度750mm/min。在最佳工艺参数下填充ER4043铝硅焊丝时，接头最大抗拉强度为115.7Mpa。对接头端口进行宏观和微观分析，结果表明，接头均断裂在铝合金的热影响区，断裂类型为以韧性断裂为主的韧脆混合断裂方式。显微硬度测试表明界面区的显微硬度明显高于铝和镀锌钢的基体硬度值，达到460HV。 江苏科技大学宋辉8在CMT焊接工艺基础上进行了改造，研究了活性CMT焊接技术。选择Fe2O3，Al2O3和MgCO3等9
26、种材料作为活性剂CMT焊接用活性剂。设计了活性剂加工混匀的工艺流程。通过实验，酒精完全可以取代丙酮作为活性剂焊接用乳化剂。采用配方均匀设计方法进行试验。得到B2O3，SiO2和Al2O3三种配方的活性剂对熔深影响最为明显。确立了一种基础配方PF0，其配方范围为：B2O330%-60%，SiO2为10%-30%，Al2O3为20%-30%。活性剂CMT焊接避免了CO2气体保护焊飞溅大的缺点和CMT焊接熔深浅的弊端。 4.CMT焊接技术工艺应用 CMT技术不仅降低了热输入量，并且与脉冲MIG 焊相比较而言，焊丝熔化率更加高。通过调整电流短路的持续时间，在焊丝熔敷率改变很小的情况下即可以控制熔深。此
27、外，将脉冲MIG焊与CMT工艺相结合，可以大大的扩展可以焊接的材料的厚度，并且焊缝成形美观。换句话说，CMT技术提供了一个焊接热输入量低且焊缝成形美观的平台，可以在此基础上适当提高焊接能量的输入，使之应用范围更加扩大。 当前CMT工艺的三个主要应用: （1）薄板焊接。传统气体保护焊焊接时热输入量大容易引起大的飞溅和大的变形等问题，CMT技术解决了这些问题。CMT技术非常适用于焊接薄板材料，甚至到超薄板，而且不用担心塌陷和烧穿。 （2）无飞溅的MIG钎焊。因为热输入量较低且真正的无飞溅焊接，使之可以进行钎焊。因为其熔滴过渡方式十分的特别新颖，使CMT技术可以在各种位置的钎焊都能如鱼得水。CMT工
28、艺与传统钎焊比较而言，其效率更高并且具有广阔的应用领域。 （3）异种金属钢和铝的焊接。在汽车行业中，随着铝板应用的越来越多。钢与铝的连接问题的解决变得迫在眉睫。人们对此进行了大量的研究，热连接或者普通的熔焊连接容易产生较厚的脆性金属间化合物，这大大的影响了接头性能。使用CMT技术焊接镀锌钢板与铝板的实验中，CMT技术可以很好的控制脆性金属间化合物的厚度并且能够保证接头的力学性能。在焊接铝板与镀锌钢板时减少锌层的蒸发，保证了材料的抗腐蚀性。除此之外，CMT技术适应性非常好，不会像TIG焊一样要求极高的装配精度。再加上一元化的专家库系统，使CMT特别适用于自动焊。因此，CMT是一种非常有发展前景的
29、工艺，它在汽车领域、航天领域、电器领域、航空领域、船舶领域和某些建筑领域有很好的应用前景9。 参考文献 1 杨修荣.超薄板的CMT冷金属过渡技术J.能源工程焊接国际论坛.2005 2 薄板焊接的极限J.电焊机.2022(4):25 3 杨晓峰.CMT工艺应用及研究现状J.产业与科技论坛.2022(10): 15 4 张洪涛.镀锌钢板CMT熔-钎焊电弧加热行为的影响J.焊接学报.2009(8) 5 曹睿, 余刚.铝合金和钢异种金属CMT焊接性分析J.中国学术期刊 6 石常亮, 何鹏.铝/镀锌钢板CMT熔钎焊界面区组织与接头性能J.焊接学报.2006(12): 27 7 崔晴晴.铝合金和镀锌钢的C
30、MT焊接技术研究D.江苏科技大学,2022.30-35 8 宋辉.活性剂CMT焊接技术研究D.江苏科技大学，2022.24-26 9 铝合金与镀锌薄钢板熔钎焊接头组织与力学性能J.材料工程.2022(10):82 第5篇：先进激光焊接与电子束焊接技术发展及其应用 高能束焊接论文 先进激光焊接与电子束焊接技术发展及其应用 姓名： 班级： 学号： 日期： 先进激光焊接与电子束焊接技术发展及其应用 摘要:介绍激光焊接与电子束焊接技术的发展历史，阐明这两种焊接的发展与应用现状及未来的发展前景，论述这两种焊接工艺的特点及需进一步研究与探讨的问题，将激光焊接(LBW)与电子束焊接(EBW) 进行分析，指出
31、这两种焊接工艺的优势所在及其存在的问题。 关键词：激光焊接 电子束焊接 发展与应用 前言 焊接，作为现代重要的加工技术之一，自1882年出现碳孤焊开始，迄今己经历了100多年的发展历程，为了适应工业发展及技术进步的需要，先后产生了埋弧焊、电阻焊、电渣 悍及各种气体保护焊等一系列新的焊接方法。进入20世纪50年代后，随着焊接新工艺和新能源的开发研究，等离子弧切割与焊接、真空电子束焊接及激光焊接等高能束技术也陆续应用到各工业部门，使焊接技术达到了一个新的水平。特别是近年来，各种尖端工业的发展需求，不断提出了具有特殊性能材料的焊接问题，如高强钢、超高强钢、特种耐热耐腐蚀钢、高强不锈钢、特种合金及金属
32、间化合物、复合材料、难熔金属及异种材料焊接等等。激光焊接技术与其它熔化焊相比独具的深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化等优点。电子束焊接具有其它熔焊方法难以比拟的优势和特殊功能:其焊接能量密度极高，容易实现金属材料的深熔透焊接、焊缝窄、深宽比大、焊缝热影响区小、焊接残余变形小、焊接工艺参数容易精确控制、重复性和稳定性好等。这两个焊接方法在各种加工制造业中得到了高度重视。 1 激光焊接技术 激光焊接是一种新型的熔化焊接方式，是利用原子受激辐射的原理，使工作物质(激光材料)受激而产生的一种单色性好、方向性强、强度
33、很高的激光束。聚焦后的激光束最高能量密度可达1013w/cm，在千分之几秒甚至更短时间内将光能转换成热能，温度可达一万摄氏度以上，利用这种高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池，从而达到焊接的目的。激光焊接主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等。 激光焊接中应用的激光器主要有两大类，一类是固体激光器，又称Nd: YAG激光器。Nd(钦)是一种稀土族元素，YAG代表忆铝拓榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd: YAG激光器波长为1.06mm，主要优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省去复杂
34、的光束传送系统，适用于柔性制造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生平均为10.6mm的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，标准激光功率在25千瓦之间。 1.1激光焊接的种类 激光焊接分为脉冲激光焊接和连续激光焊接两大类。脉冲激光焊特别适用于对电子工业和仪表工业微形件的焊接，可以实现薄片(0.2mm以上)、薄膜(几微米到几十微米)、丝与丝(直径0.022mm)、密封缝焊和异种金属、异种材料的焊接，如集成电路外引线和内引线(硅片上蒸镀有的铝膜和厚铝箔间)的焊接，微波器件中速调管的担片和钥片的焊接，零点几毫米不锈钢、铜、
35、镍、担等金属丝的对接、重迭、十字接、T字接，密封性微型继电器、石英晶体器件外壳和航空仪表零件的焊接等。 连续激光焊接主要使用CO2大功率气体激光器，适合于从薄板精密焊到50mm厚板深穿入焊的各种焊接。 1.2激光焊接的特点 激光焊接与传统的熔焊工艺相比，具有的优势主要集中在以下几个方面: (1)能量密度大且放出极其迅速，在高速加工中能避免热损伤和焊接变形，可进行精密零件、热敏感性材料加工。 (2)被焊材料不易氧化，可以在大气中焊接，不需要气体保护或真空环境。 (3)激光可对绝缘材料直接焊接，对异种金属材料焊接比较容易，甚至能把金属与非金属焊接在一起。 (4)激光焊接装置不需要与被焊接工件接触。
36、激光束可用反射镜或偏转棱镜将其在任何方向上弯曲或聚焦，还可用光导纤维将其引到难以接近的部位进行焊接。激光还可以穿过透明材料进行聚焦，因此可以焊接一般方法难以接近的接头或无法安置的接焊点，如真空管中电极的焊接。 (5)激光束不会带来任何磨损，且能长时间稳定工作。 激光焊接的不足主要表现在以下两点: (1)要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺寸小，焊缝窄。如工件装配精度或光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺陷。 (2)激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资比较大。 2激光焊接在加工生产中的应用 激光焊接最主要的应用领域是汽车、航空航天、船舶等加
37、工中的焊接制造。以汽车制造为例，激光焊接己实现规模化，并且己出现了相关的自动生产线和焊接机器人。据有关资料统计，在欧美发达工业国家中，有50%70%的汽车零部件是用激光加工来完成的。其中主要以激光焊接和激光切割为主，激光焊接在汽车工业中己成为标准工艺。我国汽车工业界也开始重视这种先进的焊接技术，如率先使用激光焊接技术的上海大众，新近上市的多功能轿车的车身上，使用激光焊接技术的总长度达到41米。汽车工业中，激光技术主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。 激光用于车身面板的焊接可将不同厚度和具有不同表面涂镀层的金属板焊在一起，然后再进行冲压，这样制成的面板结构能达到最合理的金属组合。由于很少变形，也省
38、去了二次加工。激光焊接加速了用车身冲压零件代替锻造零件的进程。采用激光焊接，可以减少搭接宽度和一些加强部件，还可以压缩车身结构件本身的体积。仅此一项车身的重量可减少50kg左右。而且激光焊接技术能保证焊点连接达到分子层面的接合，有效提高了车身的刚度和碰撞安全性，同时有效降低了车内噪声。 激光拼焊是在车身设计制造中，根据车身不同的设计和性能要求，选择不同规格的钢板，通过激光截剪和拼装技术完成车身某一部位的制造，例如前档风玻璃框架、车门内板、车身底板、中立柱等。激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好处。而激光焊接主要用于车身框架结构的焊
39、接，例如顶盖与侧面车身的焊接，传统焊接方法的电阻点焊己经逐渐被激光焊接所代替。用激光焊接技术，工件连接之间的接合面宽度可以减少，既降低了板材使用量也提高了车体的刚度，目前己经被世界上部分生产高档轿车的大汽车制造商和领先的配件供应商所采用。 飞机制造中，它主要应用于飞机大蒙皮的拼接以及蒙皮与长析的焊接，以保证气动面的外形公差。另外在机身附件的装配中也大量使用了激光束焊接技术，如腹鳍和襟翼的翼盒，结构不再是应用内肋条骨架支撑结构和外加蒙皮完成，而是应用了先进的饭金成形技术后，采用激光焊接技术在三维空间完成焊接拼合，不仅产品质量好，生产效率高，而且工艺再现性好，减重效果明显。 珠宝首饰行业中，激光焊
40、接可满足美观性及不同材质间焊接，己被广泛用于金银首饰补孔、点焊砂眼、焊镶口等。 激光焊接中的熔覆技术己成为模具修补的主要技术，航空业界用此技术进行航空发动机Ni基涡轮叶片耐热、耐磨层的修复。激光熔覆与其它表面改性方法相比，加热速度快、热输入少，变形极小，结合强度高，稀释率低，改性层厚度可精确控制，定域性好、可达性好、生产效率高。 其它诸如手机电池、电子元件、传感器、钟表、精密机械、通信等行业都己引入了激光焊接技术。 激光焊接由于设备投入较高，目前只是在高附加值的领域里应用较多，即使在这些领域里，激光焊接长期以来也并没有被充分利用。不过随着新的激光焊接技术和设备的研发，激光焊接正在逐渐挤进长期以
41、来一直被传统焊接技术所占据的“领地”。 3激光焊接技术的发展前景与面临的挑战 目前，在激光焊接技术研究与应用方面处于世界领先水平的国家有德国、日本、瑞士和美国等国。横流连续CO2激光加工设备的输出功率可达20kW，脉冲Nd: YAG激光器的最大平均输出功率也己达到4kW，并且实现了纳秒级的脉冲宽度。激光焊接能够实现的材料厚度最大己达80mm，最小为0.05mm，大部分材料的激光焊接质量均超过传统焊接工艺。激光焊接技术正朝着低成本、高质量的方向发展，具有很大的发展潜力和发展前景。可以预料，激光焊接工艺将逐步占据焊接领域的主要位置，并取代一些传统落后的焊接方法。 激光焊接技术在迅猛发展的同时，也面
42、临着一些新的课题，其中包括:高功率低模式激光器的开发及在焊接中的应用;纳秒级短脉冲高峰值功率激光焊接过程中激光与材料的作用机制;超薄板材激光焊接工艺的优化与接头性能的检测;激光焊接时声、光、电信号的反馈控制;激光焊接过程中等离子体的产生对焊接质量的影响等等。激光焊接技术面临的这些新的挑战，有待于从事激光焊接的研究人员进行深入的探讨，同时，这些新问题的提出也预示着激光焊接技术正向着更加深化的方向发展。 4电子束焊接方法 电子束焊接(EBW)是利用电子枪中阴极所产生的电子在阴阳极间的高压(25300KV)加速电场作用下被拉出，并加速到很高的速度(0.30.7倍光速)，经一级或二级磁透镜聚焦后，形成
43、密集的高速电子流，当其撞击在工件接缝处时，其动能转换为热能，使材料迅速熔化而达到焊接的目的。其实，高速电子在金属中的穿透能力非常弱，如在100KV加速电压下仅能穿透0.025mm。但电子束焊接中之所以能一次焊透甚至达数百毫米，这是因为焊接过程中一部分材料迅速蒸发，其气流强大的反作用力将熔融的底面金属液体向四周排开，露出新的底面，电子束继续作用，过程连续不断进行，最后形成一深而窄的焊缝。 4.1电子束焊接的特征 由于高能量密度的电子束流集中作用的结果，使得电子束焊接熔池“小孔”形成机理与其他熔化焊有所不同。根据真空度的不同，电子束焊接可分为高真空焊接、低真空焊接和非真空焊接三种。电子束焊接过程是
44、，高压加速装置形成的高功率电子束流，通过磁透镜会聚， 492得到很小的焦点(其功率密度可达1010W/cm)，轰击置于真空或非真空的焊件时，电子的动能迅速转变为热能，熔化金属，实现金属焊接的目的。电子束焊接的特点可概括如下: （1）电子束斑点直径小，加热功率密度大，焊接速度快，焊缝宽度狭窄，热影响区小，特别适宜于精密焊接和微型焊接; （2）可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时可以不开坡口一次成形; （3）多数构件是在真空条件下焊接，焊缝纯洁度局; （4）规范参数易于调节，工艺适应性强。焊接工艺参数的重复性和再现性好; （5）适于焊接多种金属材料; （6）焊接热输入低，焊接热变形小。 当然电子束焊接
45、方法也有一些不足，如: (1)电子束焊机结构复杂，控制设备精度高，所需费用高; （2）冷却过程中快速凝固，引起焊接缺陷，如气孔、焊接脆性等; （3）工件大小受真空室尺寸的限制，每次装卸工件要求重新抽真空。 5电子束焊接在工业上的应用 电子束焊接正广泛应用于各种构件，如结构钢、Ti合金、Al合金、厚大截面的不锈钢和异种材料的焊接。近年来，在对各种材料电子束焊接可焊性和接头性能研究方面均获得了可喜的进展。在焊接大厚件方面，电子束一直具有得天独厚的优势。特别是在能源、重工业及航空工业中发展迅速。如在核工业大型核反应堆环形真空槽和线圈隔板的电子束焊接中，其最大焊接深度达150 mm,电子束焊接发挥其深
46、熔焊的特点可一次焊透厚达150-200mm的钢板，且焊后不再加工就可投入使用。又如在日本PWR蒸汽发电机的安装和改造中采用的就是电子束焊接，他们采用无缺陷的焊接程序和步骤，成功地实现了不锈钢厚板的电子束焊接。 一直以来，电子束焊接在航空、航天工业中的应用居多，主要应用于飞机重要承力件和发动机转子部件的焊接上。例如，在美国近年发展的F-22战斗机机身段上，由电子束焊接的Ti合金焊缝长度达87.6 mm，厚度为6.4-25 mm。同时，电子束焊接技术作为柔性很好的工艺方法，不仅在发动机制造领域中得到了广泛应用，在涡轮叶片及热端部件修理领域也有其广阔的市场。 另外，电子束焊接在电子、仪表和生物医药工
47、业上也起到了独特的作用。由于在这些工业中，有许多零件对焊接质量要求相当高。电子束焊接技术可以解决电子和仪表工业中许多精密零件的焊接难题，例如封装焊接、高熔点金属焊接、集中加热焊接、穿透焊接等，其焊缝质量高，工件变形小，焊接效率也高。在生物医药业中对焊缝清洁度的要求很高，采用电子束焊接可以轻松实现上述行业中各种材料的焊接，如Cu一Be合金、Ti合金、不锈钢以及陶瓷与金属的焊接等。 凭借EBB能量密度高，加热和冷却速度快的特点，采用该焊接技术可以很好地解决异种材料焊接中出现的两种材料冶金不相容和性能差异问题，因此异种材料的电子束焊接己经越来越得到人们的重视，尤其是厚大异种材料的焊接、金属和非金属材料的焊接等。特别是在航空发动机、精密仪器、刀具刃具制造方面有广泛的应用前景。 为了使电子束焊接技术获得更进一步的应用和发展，国内外学者正从以下几方面着手进行研究，即完善超高能密度电子束热源装置;掌握电子束品质过计算机及CNC控制提高设备柔性以扩大其应用领域。近年来，随着电子束焊接设备的不断改进和更新，国内外电子束焊接技术及其应用也有了长足的发展，主要内容包括:日本大