焊接焊接是被焊工件的材質(zhì)（同種或異種），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質(zhì)達(dá)到原子間的建和而形成永久性連接的工藝過程。
　　焊接過程中，工件和焊料熔化形成熔融區(qū)域，熔池冷卻凝固后便形成材料之間的連接。這一過程中，通常還需要施加壓力。焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。19世紀(jì)末之前，唯一的焊接工藝是鐵匠沿用了數(shù)百年的金屬鍛焊。最早的現(xiàn)代焊接技術(shù)出現(xiàn)在19世紀(jì)末，先是弧焊和氧燃?xì)夂福�稍后出現(xiàn)了電阻焊。20世紀(jì)早期，隨著第一次和第二次世界大戰(zhàn)開戰(zhàn)，對軍用器材廉價可靠的連接方法需求極大，故促進(jìn)了焊接技術(shù)的發(fā)展。今天，隨著焊接機(jī)器人在工業(yè)應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用，研究人員仍在深入研究焊接的本質(zhì)，繼續(xù)開發(fā)新的焊接方法，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。
　　焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散連接成一體的工藝過程.
　　焊接工藝的發(fā)展史
　　焊接技術(shù)是隨著銅鐵等金屬的冶煉生產(chǎn)、各種熱源的應(yīng)用而出現(xiàn)的。古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊、鍛焊、鉚焊。中國商朝制造的鐵刃銅鉞，就是鐵與銅的鑄焊件，其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折，接合良好。
　　春秋戰(zhàn)國時期曾侯乙墓中的建鼓銅座上有許多盤龍，是分段釬焊連接而成的。經(jīng)分析，所用的與現(xiàn)代軟釬料成分相近。戰(zhàn)國時期制造的刀劍，刀刃為鋼，刀背為熟鐵，一般是經(jīng)過加熱鍛焊而成的。據(jù)明朝宋應(yīng)星所著《天工開物》一書記載：中國古代將銅和鐵一起入爐加熱，經(jīng)鍛打制造刀、斧；用黃泥或篩細(xì)的陳久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船錨。中世紀(jì)，在敘利亞大馬士革也曾用鍛焊制造兵器。
　　古代焊接技術(shù)長期停留在鑄焊、鍛焊、釬焊和鉚焊的水平上，使用的熱源都是爐火，溫度低、能量不集中，無法用于大截面、長焊縫工件的焊接，只能用以制作裝飾品、簡單的工具、生活器具和武器。19世紀(jì)初，英國的戴維斯發(fā)現(xiàn)電弧和氧乙炔焰兩種能局部熔化金屬的高溫?zé)嵩矗?885～1887年，俄國的別納爾多斯發(fā)明碳極電弧焊鉗；1900年又出現(xiàn)了鋁熱焊。20世紀(jì)初，碳極電弧焊和氣焊得到應(yīng)用，同時還出現(xiàn)了薄藥皮焊條電弧焊，電弧比較穩(wěn)定，焊接熔池受到熔渣保護(hù)，焊接質(zhì)量得到提高，使手工電弧焊進(jìn)入實用階段，電弧焊從20年代起成為一種重要的焊接方法。也成為現(xiàn)代焊接工藝的發(fā)展開端。在此期間，美國的諾布爾利用電弧電壓控制焊條送給速度，制成自動電弧焊機(jī)，從而成為焊接機(jī)械化、自動化的開端。1930年美國的羅賓諾夫發(fā)明使用焊絲和焊劑的埋弧焊，焊接機(jī)械化得到進(jìn)一步發(fā)展。40年代，為適應(yīng)鋁、鎂合金和合金鋼焊接的需要，鎢極和熔化極惰性氣體保護(hù)焊相繼問世。
　　1951年蘇聯(lián)的巴頓電焊研究所創(chuàng)造電渣焊，成為大厚度工件的高效焊接法。1953年，蘇聯(lián)的柳巴夫斯基等人發(fā)明二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，促進(jìn)了氣體保護(hù)電弧焊的應(yīng)用和發(fā)展，如出現(xiàn)了混合氣體保護(hù)焊、藥芯焊絲氣渣聯(lián)合保護(hù)焊和自保護(hù)電弧焊等。1957年美國的蓋奇發(fā)明等離子弧焊；40年代德國和法國發(fā)明的電子束焊，也在50年代得到實用和進(jìn)一步發(fā)展；60年代又出現(xiàn)激光焊等離子、電子束和激光焊接方法的出現(xiàn)，標(biāo)志著高能量密度熔焊的新發(fā)展，大大改善了材料的焊接性，使許多難以用其他方法焊接的材料和結(jié)構(gòu)得以焊接。
　　其他的焊接技術(shù)還有1887年，美國的湯普森發(fā)明電阻焊，并用于薄板的點焊和縫焊；縫焊是壓焊中最早的半機(jī)械化焊接方法，隨著縫焊過程的進(jìn)行，工件被兩滾輪推送前進(jìn)；二十世紀(jì)世紀(jì)20年代開始使用閃光對焊方法焊接棒材和鏈條。至此電阻焊進(jìn)入實用階段。1956年，美國的瓊斯發(fā)明超聲波焊；蘇聯(lián)的丘季科夫發(fā)明摩擦焊；1959年，美國斯坦福研究所研究成功爆炸焊；50年代末蘇聯(lián)又制成真空擴(kuò)散焊設(shè)備。
　　焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢
　　焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢 1、提高焊接生產(chǎn)率是推動焊接技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動力
　　提高生產(chǎn)率的途徑有二：第一提高焊接熔敷率，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，第二個途徑則是減少坡口斷面及金屬熔敷，近十年來最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，無論接頭厚度如何，均可采用對接形式，例如鋼板厚度為50~300mm，間隙均可設(shè)計為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跟蹤并處于坡口中心線上，為此，世界各國開發(fā)出多種不同的方案，因而出現(xiàn)了多種窄間隙焊接法。
　　電子束焊，等離子焊，激光焊時，可采用對接接頭，且不用開坡口，因此是更理想的間窄隙焊接法，這也是它廣泛受到重視的原因之一。
　　最新開發(fā)成功的激光電弧復(fù)合焊接方法可以提高焊接速度，如5mm的鋼板或鋁板，焊接速度可達(dá)2~3m/min，獲得好的成形和質(zhì)量，焊接變形小。
　　2、提高準(zhǔn)備車間的機(jī)械化，自動化水平是當(dāng)前世界先進(jìn)工業(yè)國家的重點發(fā)展方向。
　　為了提高焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，僅僅從焊接工藝著手有一定的局限性，因而世界各國特別重視車間的技術(shù)改造。準(zhǔn)備車間的主要工序包括材料運輸，材料表面去油，噴砂，涂保護(hù)漆；鋼板劃線，切割，開坡口；部件組裝及點固。以上工序在現(xiàn)代化的工廠中均已采用機(jī)械化、自動化。其優(yōu)點不僅是提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率，更重要的是提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　3、焊接過程自動化，智能化是提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性，解決惡劣勞動條件的重要方向。
　　4、新興工業(yè)的發(fā)展不斷推動焊接技術(shù)的前進(jìn)。
　　焊接技術(shù)自發(fā)明至今已有百多年歷史，它幾乎可以滿足當(dāng)前工業(yè)中一切重要產(chǎn)品生產(chǎn)制造的需要。但是新興工業(yè)的發(fā)展仍然迫使焊接技術(shù)不斷前進(jìn)。微電子工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)微型連接工藝的和設(shè)備的發(fā)展；又如陶瓷材料和復(fù)合材料的發(fā)展促進(jìn)了真空釬焊、真空擴(kuò)散焊。宇航技術(shù)的發(fā)展也將促進(jìn)空間焊接技術(shù)的發(fā)展。
　　5、熱源的研究與開發(fā)是推動焊接工藝發(fā)展的根本動力。
　　焊接工藝幾乎運用了世界上一切可以利用的熱源，其中包括火焰、電弧、電阻、超聲波、摩擦、等離子、電子束、激光束、微波等等（我司主要以弧焊、電阻焊自動化焊接設(shè)備為主），歷史上每一種熱源的出現(xiàn)，都伴有新的焊接工藝的出現(xiàn)。但是，至今焊接熱源的開發(fā)與研究并未終止。
　　6、節(jié)能技術(shù)是普遍關(guān)注的問題
　　眾所周知，焊接消耗能量甚大，以焊條電弧焊為例，每臺約10KVA，埋弧焊機(jī)每臺90KVA，電阻焊機(jī)可高達(dá)上千KVA，不少新技術(shù)的出現(xiàn)就是為了實現(xiàn)這一節(jié)能目標(biāo)。在電阻點焊中，利用電子技術(shù)的發(fā)展，將交流點焊機(jī)改成次級整流點焊機(jī)，可以提高焊機(jī)的功率因素，減少焊機(jī)容量，1000KVA的點焊機(jī)可以降低至200KVA,而仍能達(dá)到同樣的焊接效果。近十年來，逆變焊機(jī)的出現(xiàn)是另外一個成功的例子，它可以減少焊機(jī)的重量，提高焊機(jī)的功率因率的控制性能，已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。
　　焊接方法
　　焊接技術(shù)主要應(yīng)用在金屬母材上，常用的有電弧焊，氬弧焊，CO2保護(hù)焊，氧氣-乙炔焊，激光焊接，電渣壓力焊等多種，塑料等非金屬材料亦可進(jìn)行焊接。金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
　　熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
　　在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。　
　　壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時，在軸向壓力作用下連接成為一體。
　　各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程，因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素?zé)龘p，和有害元素侵入焊縫的問題，從而簡化了焊接過程，也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短，因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料，往往可以用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭。
　　釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實現(xiàn)焊接的方法。
　　焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時會受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件，焊前對焊件接口處預(yù)熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。
　　防范措施
　　⑴焊接切割作業(yè)時，將作業(yè)環(huán)境l Om范圍內(nèi)所有易燃易爆一380．
　　物品清理干凈，應(yīng)注意作業(yè)環(huán)境的地溝、下水道內(nèi)有無可燃液體和可燃?xì)怏w，以及是否有可能泄漏到地溝和下水道內(nèi)可燃易爆物質(zhì)，以免由于焊渣、金屬火星引起災(zāi)害事故。
　　⑵高空焊接切割時，禁止亂扔焊條頭，對焊接切割作業(yè)下方應(yīng)進(jìn)行隔離，作業(yè)完畢應(yīng)做到認(rèn)真細(xì)致的檢查，確認(rèn)無火災(zāi)隱患后方可離開現(xiàn)場。
　　⑶應(yīng)使用符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程要求的氣瓶，在氣瓶的貯存、運輸、使用等環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。
　　⑷對輸送可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w的管道應(yīng)按規(guī)定安裝、使用和管理，對操作人員和檢查人員應(yīng)進(jìn)行專門的安全技術(shù)培訓(xùn)。
　　⑸焊補(bǔ)燃料容器和管道時，應(yīng)結(jié)合實際情況確定焊補(bǔ)方法。實施置換法時，置換應(yīng)徹底，工作中應(yīng)嚴(yán)格控制可燃物質(zhì)的含影實施帶壓不置換法時，應(yīng)按要求保持一定的電壓。工作中應(yīng)嚴(yán)格控制其含氧量。要加強(qiáng)檢測，注意監(jiān)護(hù)，要有安全組織措施。
　　內(nèi)容摘要：作為一種工業(yè)技術(shù)，焊接的出現(xiàn)迎合了金屬藝術(shù)發(fā)展對新工藝手段的需要。而在另一方面，金屬在焊接熱量作用下所產(chǎn)生的獨特美妙的變化也滿足了金屬藝術(shù)對新的藝術(shù)表現(xiàn)語言的需求。在今天的金屬藝術(shù)創(chuàng)作中，焊接可以而且正在被作為一種獨特的藝術(shù)表現(xiàn)語言而著力加以表現(xiàn)。本文對這一技術(shù)的出現(xiàn)與運用進(jìn)行了分析。
　　關(guān)鍵詞：金屬藝術(shù) 焊接
　　藝術(shù)創(chuàng)造與工藝方法永遠(yuǎn)是密不可分的。作為一種工業(yè)技術(shù)，焊接的出現(xiàn)迎合了金屬藝術(shù)發(fā)展對新的工藝手段的需要。而在另一方面，金屬在焊接熱量作用下所產(chǎn)生的獨特美妙的變化也滿足了金屬藝術(shù)對新的藝術(shù)表現(xiàn)語言的需求。在今天的金屬藝術(shù)創(chuàng)作中，焊接可以而且正在被作為一種獨特的藝術(shù)表現(xiàn)語言而著力加以表現(xiàn)。
　　金屬焊接藝術(shù)可以作為一種相對獨立的藝術(shù)形式以分支的方式從傳統(tǒng)的金屬藝術(shù)中分離出來，這是因為：
　　首先，焊接具有藝術(shù)性。
　　焊接可以產(chǎn)生豐富的藝術(shù)創(chuàng)作的表現(xiàn)語言。焊接通常是在高溫下進(jìn)行的，而金屬在高溫下會產(chǎn)生許多美妙豐富的變化 ：金屬母材會發(fā)生顏色變化和熱變形（即焊接熱影響區(qū)） ；焊絲熔化后會形成一些漂亮的肌理 ；而焊接缺陷在焊接藝術(shù)中更是經(jīng)常被應(yīng)用。焊接缺陷是指焊接過程中，在焊接接頭產(chǎn)生的不符合設(shè)計或工藝要求的缺陷。其表現(xiàn)形式主要有焊接裂紋、氣孔、咬邊、未焊透、未熔合、夾渣、焊瘤、塌陷、凹坑、燒穿、夾雜等。這是個十分有趣的現(xiàn)象 ：焊接的藝術(shù)性通常體現(xiàn)在一些工業(yè)焊接的失敗操作之中，或者說蘊藏于一些工業(yè)焊接極力避免的焊接缺陷之中。
　　其次，焊接藝術(shù)語言是獨特的。
　　上述種種焊接缺陷的表現(xiàn)形式以及焊接熱影響區(qū)，是通過一定規(guī)范下的焊接操作形成的，也只有通過焊接的方式才會產(chǎn)生這些藝術(shù)語言。焊接藝術(shù)作品的表面效果是其它金屬加工工藝無法或者很難實現(xiàn)的，因而說焊接藝術(shù)具有獨特的藝術(shù)性。
　　選用不同的金屬材料，使用不同的焊接工藝，焊接的藝術(shù)性可以在不同的金屬藝術(shù)形式中發(fā)揮得淋漓盡致：
1. 金屬焊接雕塑
　　在焊接雕塑作品中，焊縫和割痕不是作為一種技術(shù)加工的痕跡被動地存在，而是以一種精彩的、不可或缺的表現(xiàn)語言著力地加以體現(xiàn)的。一件焊接雕塑，粗的焊縫裸露在雕塑表面，各種不規(guī)則的切割痕跡也變成了藝術(shù)家優(yōu)美的藝術(shù)語言……在很多情況下，由于焊接雕塑所追求的粗糙質(zhì)樸的風(fēng)格，金屬的銹蝕、瑕疵也大多根據(jù)作品的需要特意保留，因此，在焊接雕塑中常常可以感覺到一種非雕琢的、原始的美。
　　在圖2中，雕塑下部的鋼板拼接處的焊縫很粗大，從焊接工藝的牢固性來看，這顯然不僅僅是出于對雕塑結(jié)實程度的考慮,在這件雕塑中，下部幾條扭曲的焊縫已經(jīng)作為雕塑整體審美的一個重要因素而成為其不可缺少的一部分。從雕塑整體來看，不論是上半部分的文字造型，還是下半部分的肌理處理，到處有扭曲的焊接痕跡的出現(xiàn)，整個作品達(dá)到了整體視覺語言的統(tǒng)一。
2. 金屬焊接壁飾
　　如果把一幅壁飾作品看成一幅畫的話，畫面中的點、線、面、黑、白、灰甚至顏色的處理都可以通過焊接的方法來實現(xiàn)。各種型號、各種材質(zhì)的金屬絲，應(yīng)用不同的焊接工藝會在畫面上以不同的形式出現(xiàn)。不同金屬的顏色不同，不銹鋼的亮銀色、鋁材的亞銀色、碳鋼的烏亮色，鈦鋼、青銅、紫銅、黃銅……而且就鋼材來說，不同的鋼材在高溫受熱時會出現(xiàn)不同的顏色變化，即焊接熱影響區(qū)不同。另外，切割也是焊接藝術(shù)壁飾創(chuàng)作的方法之一，既可以與焊接結(jié)合使用，也可以單獨使用，這完全取決于創(chuàng)作者的創(chuàng)作意圖和對工藝與效果的掌握程度。以上所述的這些方法綜合起來，變化的豐富可想而知。
　　圖3所示作品采用的是手工等離子切割的方法，利用切割時電流的熱量，使切割邊緣產(chǎn)生熱影響區(qū)，這樣就給亮白色的不銹鋼“染”上了一圈略帶漸變的色彩。同時，通過對焊接規(guī)范的調(diào)節(jié)，割槍噴出的強(qiáng)烈氣流會在切割鋼板熔化的瞬間在切割邊緣“吹”起一圈隨機(jī)形成的肌理，在切割完成金屬冷卻后，固化為一道美麗的割痕，與中間平坦光亮的不銹鋼板材形成了質(zhì)感的對比。這種隨機(jī)效果的形成過程帶有一定的偶然性，但又是在一定的焊接規(guī)范下必然產(chǎn)生的現(xiàn)象。
　　從尺寸的角度考慮，尺寸較大的焊接藝術(shù)壁飾可采用半自動CO2氣體保護(hù)焊，較小的可采用手工鎢極氬弧焊。
　　目前焊接系統(tǒng)的特點
　　1. 機(jī)械裝置
　　點焊機(jī)系統(tǒng)由機(jī)械裝置、供電裝置、控制裝置三大部分組成。點焊機(jī)為了適應(yīng)焊接工藝要求，加壓機(jī)構(gòu)（焊鉗）采用了雙行程快速氣壓傳動機(jī)構(gòu)，通過切換行程控制手柄改變焊鉗開口度，可分為大開和小開來滿足焊接操作要求。通常狀態(tài)為焊鉗短行程張開，當(dāng)把控制按鈕切換到“通電”位置，扣動手柄開關(guān)則焊鉗夾緊加壓，同時電流在控制系統(tǒng)控制下完成一個焊接周期后恢復(fù)到短行程張開狀態(tài)。
2. 供電裝置
　　主電力電路由電阻焊變壓器、可控硅單元、主電力開關(guān)、焊接回路等組成。目前，我們采用的焊接設(shè)備是功率200kVA、次級輸出電壓20V的單相工頻交流電阻焊機(jī)。由于多種車型共線生產(chǎn)，焊鉗要焊接高強(qiáng)度鋼板和低碳鋼薄板，焊鉗槍臂要傳遞較大的機(jī)械力和焊接電流，因此焊鉗的強(qiáng)度、剛度、發(fā)熱要滿足一定要求，并且要具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，同時要求焊鉗采用通水冷卻，所以選擇焊鉗電極臂能夠承受400kg壓力的新型焊鉗。
3. 控制裝置
　　控制裝置主要提供信號控制電阻焊機(jī)動作接通和切斷焊接電流，控制焊接電流值，進(jìn)行故障監(jiān)測和處理。