刍议“焊接”

尔康哈

本帖最后由尔康哈于 2015-8-15 22:45 编辑

提起焊接，大家一定不会陌生，路边焊防护栏的随处可见，焊工穿着厚厚的衣服，工作时弧光飞溅，路人避而远之，然而谁又能料到它在大学教育中会是一门独立的专业呢。

有多少位材料学子，在最初得知自己所憧憬的4年大学生活要与焊接两个字联系起来时，是以拒绝为姿态的？可能以至于之后的很长一段时间当家里人和亲朋好友问及专业时，焊接这两个字怕是要被人耻笑了去。

没错，以上说的就是小编我。不过事实上，随着专业课的学习以及对专业的了解，逐渐对焊接也有了新的认识，而且是质的改变。接下来就让我来替“焊接”正正名，让大家有一个更加全面客观的认识。

在GB3375-82《焊接名词术语》中规定了焊接的定义：

焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或者不用填充金属，使焊件间达到原子结合的一种加工方法。从定义中可以明显看到，焊接是实现物质连接的一种方式，而其本质特点是焊件达到了原子间的结合，不可拆卸，这是其它连接形式所不具备的。

焊接方法分类：

1.熔焊焊接过程中，将焊件加热至熔化状态，不加压力完成的焊接方法。

2.压焊在焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成的焊接方法。

3.钎焊采用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。

焊接专业在高校中的设立

在我国绝大多数高校中，焊接是材料成型及控制工程专业下的一个方向，其余的两个方向是锻压、铸造，隶属于材料学院。一些院校也把焊接专业划到机械学院，如北航。国外焊接专业基本上都在机械学院，不无道理，毕竟焊接绝大多数涉及的都是金属材料。

焊接专业比较好的院校给大家推荐几个，仅供参考。哈尔滨工业大学，天津大学，北京航空航天大学，华南理工大学，西安工业大学，北京科技大学，燕山大学，江苏科技大学，太原理工大学。

焊接在工程中的应用

工程实例1：鸟巢

2008年的北京奥运会给世界呈现了一场精彩的体育盛会，国家体育馆“鸟巢”是奥运会的主会场，鸟巢工程于2003年12月24日开工建设，2008年6月竣工，历时4年半，总建筑面积25.5万平方米，地下一层，地上七层，可容纳9.1万人。鸟巢全身为钢结构工程，没有用到一颗螺丝和柳钉，100％全焊接结构，所有构件作用力都由焊缝承担，可谓“成也焊接、败也焊接”，另世人瞩目。

概括起来，整个焊接技术就是七大难关、十四项技术、一个质量优异的工程，八个鲜明特点。

7大难关

包括母材的焊接性；焊接人员的组建；复杂钢结构的应力应变控制；焊接工艺的评定；低温焊接；仰焊位置技术；工程的合拢等。

14大焊接技术

包括Q460E-Z35焊接性试验研究新技术；大规模采用电加热预热技术；厚板采用SMAW-GMAW-FCAW-G复合新工艺技术；大面积采用仰焊技术；GMAW、FCAW-G大流量防风技术；钢结构低温焊接技术；铸钢和异种钢焊接技术；防止冷热裂纹技术；层状撕裂防止和处理技术；特殊焊缝处理技术；焊接机器人焊接技术的应用；钢筋T型焊接接头压力埋弧焊新工艺；复杂钢结构应力应变控制技术；特殊钢结构合拢技术。

8大特点

鸟巢钢结构焊接工程采用的焊接技术在理论和实践上都有建树和突破，基本覆盖了建筑钢结构的全部焊接技术，代表了建筑钢结构焊接技术的发展趋势，为建筑钢结构焊接技术进步起了推动和促进作用；从实践角度提供了大量真实可靠的焊接数据；开发了新钢种焊接性的创新点以及焊接新工艺；第一次正式提出控制建筑钢结构焊接工程的初始应力的观点，详细阐述了复杂钢结构控制应力应变的基本方法；第一次大规模的低温焊接试验，解决了建筑钢结构冬季施焊备受关注的难题；树立了仰焊技术的工程典例；率先明确了建筑钢结构焊接工程中主要防止热、冷、层状撕裂三大裂纹的特点；第一次对建筑钢结构合拢及合拢焊缝进行定义，丰富和发展了建筑钢结构应用的技术理论。.

工程实例2：超级LNG船（液化天然气船）

LNG船是在零下162摄氏度(-162)低温下运输液化气的专用船舶，是一种“海上超级冷冻车”，被喻为世界造船业“皇冠上的明珠”，现只有美国、中国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的13家船厂能够建造。

天然气在零下163摄氏度的环境下，浓缩成无色、无味、无毒的液体，这就是LNG，它比常规下的天然气体积缩小600倍，大大降低了运输天然气的成本。

LNG船最为关键和最为困难的就是4个超大型货舱的安装，这也是整个LNG船建造中科技含量最高、建造难度最大的一个环节。货舱内部要铺设两层隔热绝缘层保证舱内达到零下163摄氏度的绝对低温环境，每一层都是由厚实的绝缘箱材料加上仅有0.7毫米厚的殷瓦钢薄膜组成。殷瓦钢是一种具有耐腐蚀耐低温特性的高科技材料，可有效将零下163摄氏度的液态天然气与外界隔绝。

殷瓦钢，一种镍铁合金，其成分为镍36％，铁63.8％，碳0.2％，其热膨胀系数极低，能在很宽的温度范围内保持固定长度。但这种材料也有其娇贵的一面，在室温下极易生锈，生锈的殷瓦钢发生质变，从而会影响整个货舱的安全性。殷瓦钢的焊接是一项技术要求极高的精细工作，殷瓦只有0.7mm厚，并紧贴着木质的绝缘箱，因此对焊接的要求极高。温度稍低，速度稍快就非常容易出现漏点，温度稍高或者速度稍慢又会点燃钢板背后的绝缘箱。LNG船全船的焊接长度加起来将近13万米，90％以上为自动焊，机器人无法施焊的位置只能由殷瓦钢焊接高手来完成，殷瓦手工焊接是世界上难度最高的焊接技术，只有通过严格认证拥有具有焊工最高水平的G证才能够上岗作业。

（未完待续）