浅析焊接技术就工艺的绿色应用

翁海勇

摘要：焊接技术是对于我国现代制造业最常用的材料成形及加工技术，随着生产力及生产水平的发展，焊接技术特别是焊接冶金学、焊接热过程、焊接残余应力等方面的数值模拟研究水平不断提高。绿色发展作为新型发展方式与焊接技术结合的应用方式不断被大众熟知并得到较广泛的应用。焊接技术的绿色化同时也标志着建筑过程中应用金属连接的部分更加倾向环保理念。为此，本文对焊接技术就工艺的绿色应用现状及取得的最新技术进展进行分析及总结，并浅谈未来焊接技术在工艺方面绿色应用的发展趋势。

关键词：焊接；无铅焊接；焊接自动化；焊接效率；绿色应用

绿色可持续发展的理念已经随着人们对于绿色环保的认识和应用普及推广，关于可持续发展的应用也成为具讨论性的社会话题。绿色建筑的理念同样离不开可持续发展理念的应用，随着建筑工程学的发展，人们开始围绕以“新型绿色发展”的主题来代替传统建筑技术，且在不断使用和适应过程中根据具体功能和要求加以改进和发展，来更好的适应于当下各类工程建筑。金属连接即焊接技术，作为建筑材料中极重要的材料，也定会在新型可持续发展中发挥降低消耗、改善环境、提高产品质量和效率的重要作用。

近日，根据工业和信息化部印发的《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五发展规划”》中表明，有关焊接工艺和焊接新材料的内容，将成为国家未来五年内重点支持焊接行业发展项目的最主要政策依据，并将新型焊接材料，高强高韧焊接材料，耐热、耐蚀、耐辐射及耐低温焊接材料，绿色无毒焊接材料及焊剂。

一、我国当前焊接技术的现状及发展

焊接的三个理化过程包括润湿、扩散和合金化。它依托于现代科技的发展，从兴起到现在时间虽短，但技术的发展和延伸方面多样。几十种焊接方法应用机械、能源、电子等领域，我国的焊接设备也在逐渐接近国外技术水平，中国及发达国家也在不断改变焊接产品材料结构来适应焊接技术的发展趋向高质量和自动化的发展方向。

随着我国经济社会的发展，金属钢结材料作为建筑过程中的较重要的基础材料也依据人们对于焊接技术在加工处理方面的严格要求而不断改善和多元化。焊接技术早已应用在各个行业当中，同时技术的高度发展也使得焊接技术在应力变形的产生过程中受到控制。

新兴工业的发展带动焊接技术的进步。钢铁材料生产技术，其中最主要的是精炼炼钢技术与控压控冷轧技术的发展，使得钢铁材料的性能得到了广泛提高，而与之相对的焊接金属技术，由于自身的非平衡性结晶组织因素，其冲击韧度普遍低于母材韧度。随着有关指令对电子电气产品中铅含量等有毒有害物质的限制与禁止，我国电子工业面临着开发无铅连接材料的艰巨挑战。近几年，激光技术在焊接产业中的应用，推动了高能焊接技术的高速发展。根据新型技术激光器的应用，针对较薄钢铁板的焊接产生较好的效果。对于焊接热过程中的数值进行模拟与仿真技术，利用计算机技术来获得焊接过程中的各类复杂边界条件、残余应力与变形特征、热源分布、以及焊接冶金理论基础数据等。我国的机械自动化技术水平还不够与国际水平抗衡，我国的自动化必须得到应该有的提升，不仅仅是焊接技术领域，其他相关领域也要一起努力一起去走创新之路，焊接自动化已经得到了应用，我相信它的成效大家都已经看在眼里，我们必须从其他方面加紧自动化技术水平的创新，这样才能不断提高我国的综合国力，在世界领率才能更加具有竞争力。

二、焊接技术及工艺的绿色应用

为了实现我国绿色发展的目标，节约材料、提高效率、节约能源、优化方案是必行的工程理念。焊接技术和新技术的结合发展，依托传统的工艺技术，同时结合控制技术和材料科学理念等，一方面提高了焊接技术的自动化和机械化水平，保证其质量和安全的可靠性；另一方面便于新焊接方法、设备及材料的研制，比如在研制电弧跟踪方法技术上。

很多新技术的出现和不断发展也正是为了节约焊接过程中巨大耗能的节能理念。在2500年前焊接技术就已经起源，自始至终节约与高效一直都是其发展的重要原则。我们抛开历史不谈，就在咱们的今天，焊接工艺也并不是简单地焊件之间的简单加热，但无论如何，热能的应用是金属连接的必要环节。所以在热能的选择上，采取绿色环保供热方式。在材料的选取上，由于新的合金仍然具有较强的开发价值，因此对于环保材料的开发与研究和应用方面，焊接技术还有较大的发展空间，虽然现在在建筑中还是以合金为主，但是我们不能否认的是用其他更为成熟的焊接材料来更好的起到焊接作用。在提高效率方面，坚持采用能源较高程度利用和自动化来实现。金属作为导热比较快其中的医院，在热能的利用效率上有明显的缺点。但是我们不可否认的，其犀利的导热速度也能为更快的连接速度提供强有力的先决作用。所以利用可循环的隔热材料和环保的隔热技术，也是为了焊接工艺可以向绿色科学发展的方向前进。自动化技术的应用使得工作作业的完成难度大幅度降低，为其他的工程环节争取了更多的宝贵时间。于是，焊接技术的“绿化”，表示着整个建筑工程中金属连接部分内容更为贴切绿色建筑理念，在真正意义上提高产品的品质。

三、焊接技术和绿色应用的人性化

如果仅仅把简单的把节省高效就看作是绿色课题的话，是片面的。工艺在技术中绿色应用的具体内容主要体现在机械加工制造当中。绿色理论的另一重要的环节是人性化。所谓科学技术，必然是为人服务而为了人类而发展的东西，所以不能吧优秀的科学技术脱离实际应用，必须与人类相挂钩，这样才能做出优秀的科技产品。因此，在绿色建筑方面，除了能够在建筑工程中做到各项达标，也必须在适应居家舒适方面做文章。例如扩大居住空间，优化居住结构，方便人物流动，完整的物业设备都是衡量绿色建筑的标准，其中，焊接技术在这些方面能发挥的作用也是不可或缺的。在居住空间上，成熟的焊接技术可以使焊接用料尽量少量而且坚挺，在气道、水管下水道等设施的穿插方面会更加便捷。如果能做到这些就可以大幅度的节省这些构件在居住空间中的占据，从而使空间利用度提升。在居住结构方面，焊接技术的运用与安排各种框架设施的走向是密不可分的，能够间接的影响住房的内部结构甚至能影响到整体的房间架构，因此更合理的创新的焊接应用，能够更好地把这一问题向人性化方向引导。人物的流动，简单的说就是楼道和电梯的架构问题，对于坚实的连接技术来说这是一个艰巨的挑战，目前，楼道电梯的安全性并不是十分完美，所以在这个方面需要各个方向的有关领域及行业的共同加油与努力。当然，物业设施的完善也很关键，物业设施应用包括更多，也必然会成为各领域急迫的解决问题之一。必须要抓住人性化的特点，一切都从实际出发，实事求是，提倡绿色发展观念，走绿色开发通道。绿色制造工艺可以在根本上解决环境污染的问题，降低产品生产成本，并能够最大程度的提高资源利用率。

四、新型绿色环保焊接技术---CMT

焊接工艺对于绿色可持续发展方向的主要方式便是利用可以循环使用的环保和保温隔温技术。CMT又称冷金属过渡技术，是数字监控控制下的焊丝和短电弧的方向转换送丝技术，也是在MIG/MAG焊的基础上开发的一种革新技术。这种技术是第一次将作为送丝运动与熔滴过度过程进行的数字化协调，使熔滴过度在几乎无电流的状态下进行。CMT焊接波形控制呈现典型的直流脉冲症状，焊接时热输入较低，这样可有效减小热输入，提高对能量的利用率，并有效地消除飞溅，提高焊后工作表面质量，减小金属的损失，其中低烟尘，有害气体少，对环境的污染进一步减少，是一种绿色环保的焊接技术。

结束语：随着社会的进步，焊接工艺也在日渐的发展，其绿色应用也在逐渐的推广，让我们期待更加环保、稳定的焊接技术进入我们的日常生活吧！

参考文献：

[1]李亚江--焊接原理及应用

[2]王洪光--焊接工艺手册

[3]马达--基于组合评价方法的绿色焊接工艺规划评价及系统

[4]唐伯钢--我国焊接材料的发展趋势和应关注的问题