摘 要：焊接技术水平的高低是衡量一个国家重工业经济发展水平的重要标志之一。焊接技术的发展和应用直接关系到产品的质量和性能。中国在2004 年焊接结构的用钢量已经突破 1 亿吨，成为世界最大的焊接制造大国。 自改革开放以来， 完成了许多具有标志性的重大产品，焊接在国民经济建设中发挥着不可替代的重要作用。本文主要介绍现阶段焊接技术的现状，并通过对各种焊接方法进行对比分析揭示其各自的优越性及其应用工况，最后对焊接技术的发展趋势进行了展望。
关键词：焊接技术；现状；发展趋势
一、中国焊接技术的现状
1.焊接技术对于中国发展的重要性
焊接是一种将材料永久连接，成为具有给定功能的结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万载重吨的巨轮到不足 1 克的微电子元件，在生产中都不同程度地依赖焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命，以及生产的成本、效率和市场反应速度。焊接在国民经济建设和社会发展中发挥着无可替代的重要作用，因此，发展我国制造业，尤其是装备制造业和造船业，必须高度重视焊接技术的同步提高。
1.近年来焊接技术在中国的发展
为了完成诸多重要产品的焊接任务，在近 25年来我国已经先后自行研制、开发和引进了一些先进的焊接设备、技术和材料。目前国外在生产中已经采用的成熟焊接方法、材料与装备在我国也都有应用，只是应用规模和广度不同。我国的制造企业已经在采用诸如电子束焊接、激光焊接、激光钎焊、激光切割、激光与电弧复合热源焊接、水射流切割、双丝或单丝窄间隙埋弧焊、4 丝高速埋弧焊、双丝脉冲气体保护焊、等离子焊接、精细等离子切割、数控切割系统、机器人焊接系统、焊接柔性生产线、STT 焊接电源、变极性焊接电源和全数字化焊接电源等等技术或设备。甚至目前在国际上比较热门的搅拌摩擦焊技术，也正准备应用到产品的生产。
3.现代工业中几种常见的焊接技术
3.1气体保护焊
气体保护电弧焊是利用电弧作为热源，气体作为保护介质的熔化焊。在焊接过程中，保护气体在电弧周围造成气体保护层，将电弧、熔池与空气隔开，防止有害气体的影响，并保证电弧稳定燃烧。
3.2埋弧焊
埋弧焊是焊接生产中应用较普通的工艺方法之一。由于焊接熔深大、生产效率高、机械化程度高、因而适用中厚板长焊缝的焊接。埋弧焊有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式，前者焊丝的送进和电弧的移动均由专用焊接小车完成，后者焊丝送进由机械完成，而电弧的移动则由操作者手持移动完成，但是由于半自动埋弧焊工人劳动强度大，目前国内已经很少使用。
3.3电阻焊
电阻焊是工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法，属于压力焊。电阻焊是一种焊接质量稳定，生产效率高，易于实现机械化、自动化的连接方法，广泛应用于在汽车、航空航天、电子、家用电器等领域。
3.4 螺柱焊接
螺柱焊接主要有储能式和拉弧式两种焊接方式。储能式焊接熔深小，主要应用于薄板焊接；拉弧式焊接熔深较大，广泛用于重工业生产。无论哪种螺柱焊，总的来说是一种单面焊接，其最主要的优势是：无需钻孔、打洞、攻螺纹、粘结、铆接等连接方式，即使是在油漆件、瓷釉件、电镀板、塑料包封件上焊接，也无需对非焊接面进行再次加工，因为没有穿孔，所以螺柱焊接不漏水、 漏气。
3.5 搅拌摩擦焊
1991年由英国焊接研究所（TWI）开发出了摩擦搅拌焊接（以下简称FSW）技术，在其后短短的十余年间就被应用于铁道车辆、船舶、飞机制造业中，且应用领域正在迅速地扩展。原因在于以固相状态接合的材料与其他熔融焊接方式相比，因其材料的变形极其微小，也无需修正变形工序或可省略修正变形等工序，所以在制造工艺中它具有明显减少工时数的特点。以往，上述应用领域中的主要焊接材料是铝合金，最近，FSW 技术也被应用于铝合金以外材料的接合。在搅拌摩擦焊过程中，因为其旋转棒的旋转方向与前进方向的原因，所以接合部的左右是非对称的。
二、焊接技术的未来发展趋势
上述焊接方法都是根据其设备的原理产生单一热源对工件进行加热并实施焊接。由于它们各自热源的特性使其在实际应用中各有其优缺点。针对上述存在的问题，现在出现了一系列新的焊接技术。
1.激光焊接技术的发展与应用
由于激光焊接能量密度高，可精确控制，穿透能力强，焊缝的深宽比大，热输入量低，焊接变形小，可在大气中焊接等优点，被认为是 21 世纪的焊接新热源。但是由于激光聚焦后的光斑直径小，约0.2mm～0.6mm，对被焊工件的装配间隙要求很严。根据不同板厚，对接的最大允许间隙一般在0.25mm～0.4mm 之间，这对较大型的工件，如船体结构，很难达到。另外，激光焊大多是不填丝的，由于光斑小填丝比较困难，还会影响效率。然而，不填丝的激光焊，对于某些材料，如铝合金，不能改变焊缝金属的成份，不利于消除裂缝、气孔和改善接头性能。为了解决这个问题，近年来兴起激光-电弧复合热源焊接。电弧焊是一种便宜的能源，可以填充金属，搭桥能力好，对间隙不敏感等优点，刚好和激光焊互补。
2.焊接机器人系统的发展与应用
一般情况下，焊接体平面分段和曲面分段组件尺寸都很大，而一般的工业机器人的活动半径只有 1.5m 左右，因此机器人必须有辅助移动装置，而焊件多摆放在平台上，不需要附加工件变换位置的变位机。目前大致有三种不同形式的辅助移动装置：龙门架式、小车-轨道式和遥控小车式。龙门架式是把焊接机器人固定在龙门架的臂上，一般可较大范围地增加机器人在 X、Y、Z 三个方向的移动距离，并与机器人实现协调运动，形成一个 9 轴以上的复杂机器人系统，使机器人能从大型工件的上方进入焊接位置， 多用于有空间焊缝的箱型隔框结构 （Egg Box）或曲面组件的焊接。
3.新型焊接电源和焊接方法的发展与应用
近年来， 随着微电子技术和计算机技术的发展，焊接电源也有明显的进步。焊接电源已经从旋转直流焊机发展到晶闸管整流焊机，到逆变焊机，到最近的全数字化焊机，经历了好几代的发展阶段。数字电源是相对于模拟电源而言。全数字化电源是最新的一代。全数字化是指焊接参数数字信号处理器、主控系统、显示系统和送丝系统全部都是数字式。所以电压和电流的反馈模拟信号必须经过 A/D 转换，与主控系统输出的要求值进行对比，然后控制逆变电源的输出。这种焊接电源的最大特点是焊接参数稳定，受网路电压波动、温升、元器件老化等因素的影响很小，具有很高的重复性，焊接质量稳定、成型良好。同时，由于 DSP 的响应速度很快， 可以根据主控制系统的指令（给定值）精确控制逆变电源的输出，使之具有输出多种电流波形和弧压高速稳定调节的功能，适应多种焊接方法对电源的要求。
三、结论
本文主要介绍了焊接技术对于国内重工业发展的重要性以及我国焊接技术的一些当前发展情况，并且在对各种焊接技术的分析对比的基础上得出了各自的优缺点，后半部分也介绍了我国以及世界范围内一些比较先进的焊接技术以及未来发展趋势。
参考文献
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