《焊接技术》PPT课件.ppt

焊接技术图片展示激光焊接激光焊接激光焊接机又常称为激光焊机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动激光焊接设备）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。激光焊接是利用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。它是一种新型的焊接方式，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，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，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。奥华激光是全球知名激光技术与设备制造商，其模具焊机国内首家，目前产品出口到埃及、印度乃至日本、韩国、美洲、欧洲等发达国家和地区。接注意事项接注意事项l l一、焊条的吸潮一、焊条的吸潮l l已吸潮的焊条在焊接时对焊接工艺性有极其不良的影响，吸潮大时要出现灭弧。可能引起熔渣不能很好地包覆已吸潮的焊条在焊接时对焊接工艺性有极其不良的影响，吸潮大时要出现灭弧。可能引起熔渣不能很好地包覆熔潭，而影响焊缝金属的机械性能。对焊缝金属的机械性能影响最大是焊塑性，这是因为焊缝金属中溶解氢量增加熔潭，而影响焊缝金属的机械性能。对焊缝金属的机械性能影响最大是焊塑性，这是因为焊缝金属中溶解氢量增加的缘故。特别是低氢焊条吸潮时除上述影响外，对出现气孔的影响更为显著。的缘故。特别是低氢焊条吸潮时除上述影响外，对出现气孔的影响更为显著。l l一般酸性焊条（系指钛钙型而言），在完整包装的情况下，一般酸性焊条（系指钛钙型而言），在完整包装的情况下，6 6个月不会吸潮。如果气候条件好，而在干燥的仓库个月不会吸潮。如果气候条件好，而在干燥的仓库保存一年，也不会有什么变化。但经打开包装的焊条，直接与大气接触。如果是雨天或潮湿的气候，经过一天时间保存一年，也不会有什么变化。但经打开包装的焊条，直接与大气接触。如果是雨天或潮湿的气候，经过一天时间焊条药皮就有焊条药皮就有3 3以上的水分吸入。已吸潮的酸性焊条建议在以上的水分吸入。已吸潮的酸性焊条建议在100100150150烘烤烘烤30306060分钟后使用。低氢焊条在使用分钟后使用。低氢焊条在使用前都应经过前都应经过350350烘烤烘烤1 1小时左右再使用。小时左右再使用。l l二、电弧的长度二、电弧的长度 l l电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧，特别是低氢焊条。电弧长可能造成气电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧，特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的孔。短弧可避免大气中的O2O2、N2N2等有害气体侵入焊缝金属，形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。等有害气体侵入焊缝金属，形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。l l三、焊接速度三、焊接速度l l适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化，不适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化，不能作出标准的规定。保持适宜的焊接速度，熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间，能作出标准的规定。保持适宜的焊接速度，熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间，避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快，焊接部位冷却时，收缩应力会增大，使焊缝产生裂缝。避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快，焊接部位冷却时，收缩应力会增大，使焊缝产生裂缝。l l四、焊波的幅度四、焊波的幅度l l根据焊接结构的接头形状，而焊波幅度的大小有相应的变化，一般焊波的幅度，在焊条外径的四倍以内较为合根据焊接结构的接头形状，而焊波幅度的大小有相应的变化，一般焊波的幅度，在焊条外径的四倍以内较为合适。手弧焊接中，由涂料生成的熔渣和保护气体，只能在一定范围充分发挥机能。如果采取的焊波太宽时，电弧由适。手弧焊接中，由涂料生成的熔渣和保护气体，只能在一定范围充分发挥机能。如果采取的焊波太宽时，电弧由一端移到另一端，而留下的一端受到周围温度差的影响，使熔渣粘稠化，而不能很好地复盖着熔融铁水，恶化了各一端移到另一端，而留下的一端受到周围温度差的影响，使熔渣粘稠化，而不能很好地复盖着熔融铁水，恶化了各种杂质和气体向上浮出条件。因此有可能使焊缝造成夹渣和气孔。有时将焊宽焊波为了增加熔潭热量，增大电流，种杂质和气体向上浮出条件。因此有可能使焊缝造成夹渣和气孔。有时将焊宽焊波为了增加熔潭热量，增大电流，从而强大的电弧流将熔潭吹大，熔渣吹向熔潭的边缘使之不能很好的复盖着熔潭从而强大的电弧流将熔潭吹大，熔渣吹向熔潭的边缘使之不能很好的复盖着熔潭铁水，而影响熔渣的保护作用和熔铁水，而影响熔渣的保护作用和熔潭的冶金处理过程，往往因此造成焊缝的夹渣和气孔潭的冶金处理过程，往往因此造成焊缝的夹渣和气孔焊接焊接n n焊接焊接焊接焊接n n焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代的焊接方法主焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代的焊接方法主要是铸焊、要是铸焊、钎焊钎焊和锻焊。中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与和锻焊。中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折，接合良好。春铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折，接合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙，是分段钎焊秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙，是分段钎焊连接而成的。经分析，所用的与现代软钎料成分相近。连接而成的。经分析，所用的与现代软钎料成分相近。n n战国时期制造的刀剑，刀刃为战国时期制造的刀剑，刀刃为钢钢，刀背为熟铁，一般是经，刀背为熟铁，一般是经过加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著天工开物一书记载：过加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著天工开物一书记载：中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船锚。中世纪，或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船锚。中世纪，在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。n n古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上，使古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上，使用的热源都是炉火，温度低、能量不集中，无法用于大截面、用的热源都是炉火，温度低、能量不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊接，只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。长焊缝工件的焊接，只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。n n1919世纪初，英国的戴维斯发现世纪初，英国的戴维斯发现电弧电弧和氧乙炔焰两种能局部和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源；熔化金属的高温热源；1885188518871887年年,俄国的别纳尔多斯发明碳俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；极电弧焊钳；19001900年又出现了铝热焊。年又出现了铝热焊。n n2020世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊药皮焊条电弧焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊接质量得到提高，使手工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从接质量得到提高，使手工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从2020年年代起成为一种重要的焊接方法。代起成为一种重要的焊接方法。n n在此期间，美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度，在此期间，美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度，制成自动电弧焊机，从而成为焊接机械化、自动化的开端。制成自动电弧焊机，从而成为焊接机械化、自动化的开端。19301930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊，焊接机年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊，焊接机械化得到进一步发展。械化得到进一步发展。4040年代，为适应铝、镁合金和合金钢焊年代，为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要，钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。接的需要，钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。n n19511951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊，成为大厚度工年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊，成为大厚度工件的高效焊接法。件的高效焊接法。19531953年，苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化年，苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊，促进了气体保护电弧焊的应用和发展，如出现碳气体保护焊，促进了气体保护电弧焊的应用和发展，如出现了混合气体保护焊、药芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊了混合气体保护焊、药芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。等。n nn n19571957年美国的盖奇发明等离子弧焊；年美国的盖奇发明等离子弧焊；4040年代德国和法国发明的年代德国和法国发明的电子束焊，也在电子束焊，也在5050年代得到实用和进一步发展；年代得到实用和进一步发展；6060年代又出现年代又出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展，大大改善了材料的焊接性，使许多难以用密度熔焊的新发展，大大改善了材料的焊接性，使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。其他方法焊接的材料和结构得以焊接。n n冷焊机冷焊机在国际上叫在国际上叫ESDESD（ELECTRO SPARK ELECTRO SPARK DEPOSITIONDEPOSITION），是），是2020世纪初由前苏联的专家应用类似于放电世纪初由前苏联的专家应用类似于放电加工机加工机Electro Discharge Machining Electro Discharge Machining 的电路原理研究开发出来的。的电路原理研究开发出来的。主要用途是使用高硬度的碳化钨等材料对金属表面进行涂层加主要用途是使用高硬度的碳化钨等材料对金属表面进行涂层加工，提高耐磨性，耐热性，耐烧粘等性能。当初的加工机涂层工，提高耐磨性，耐热性，耐烧粘等性能。当初的加工机涂层厚度最大只能达到厚度最大只能达到30m 30m 左右，因此无法满足修补需要。之后，左右，因此无法满足修补需要。之后，经过了大量的研究开发，提高了其输出功率，改进了焊枪结构经过了大量的研究开发，提高了其输出功率，改进了焊枪结构和焊条材料成份。针对以往的前后震动式电极，采用了旋转式和焊条材料成份。针对以往的前后震动式电极，采用了旋转式电极，并且利用氩气保护来防止熔敷金属的氧化、氮化，实现电极，并且利用氩气保护来防止熔敷金属的氧化、氮化，实现了连续多层修补堆焊，提高了修补堆焊厚度，从而作为金属工了连续多层修补堆焊，提高了修补堆焊厚度，从而作为金属工件修复加工机推向市场。对于那些金属制品制造厂家，在工件件修复加工机推向市场。对于那些金属制品制造厂家，在工件制品出现毛刺、针孔、气孔、裂纹、磨损，划痕等缺陷时，利制品出现毛刺、针孔、气孔、裂纹、磨损，划痕等缺陷时，利用以往的焊接方法来修复工件的话，工件会产生变形，甚至热用以往的焊接方法来修复工件的话，工件会产生变形，甚至热裂或是易脱落。冷焊机焊接时无需预热，堆焊的瞬间过程中无裂或是易脱落。冷焊机焊接时无需预热，堆焊的瞬间过程中无热输入，因而无变形，咬边和残余应力，不会产生局部退火，热输入，因而无变形，咬边和残余应力，不会产生局部退火，不改变模具或金属产品的组织状态而且熔接强度高，治金结合不改变模具或金属产品的组织状态而且熔接强度高，治金结合不会脱落。不会脱落。n n其他的焊接技术还有其他的焊接技术还有18871887年，美国的汤普森发明电阻焊，年，美国的汤普森发明电阻焊，并用于薄板的点焊和缝焊；缝焊是压焊中最早的半机械化焊接并用于薄板的点焊和缝焊；缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法，随着缝焊过程的进行，工件被两滚轮推送前进；二十世方法，随着缝焊过程的进行，工件被两滚轮推送前进；二十世纪世纪纪世纪2020年代开始使用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电年代开始使用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。阻焊进入实用阶段。19561956年，美国的琼斯发明超声波焊；苏联年，美国的琼斯发明超声波焊；苏联的丘季科夫发明摩擦焊；的丘季科夫发明摩擦焊；19591959年，美国斯坦福研究所研究成功年，美国斯坦福研究所研究成功爆炸焊；爆炸焊；5050年代末苏联又制成真空扩散焊设备。年代末苏联又制成真空扩散焊设备。焊接工艺比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。钎焊是使用实现焊接的方法。焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。塑料焊接采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。接作业焊中发生火灾、爆炸事故接作业焊中发生火灾、爆炸事故的防范措施的防范措施(1)(1)焊焊接切割作接切割作业时业时，将将作作业环业环境境l Oml Om范范围围内内所所有易燃易爆一有易燃易爆一380380物品物品清清理干理干净净，应应注意作注意作业环业环境的地境的地沟沟、下水道、下水道内内有无可燃液体和可燃有无可燃液体和可燃气气体，以及是否有可能泄漏到体，以及是否有可能泄漏到地地沟沟和下水道和下水道内内可燃易爆物可燃易爆物质质，以免由于，以免由于焊焊渣、金渣、金属属火星引起灾害事故。火星引起灾害事故。(2)(2)高空高空焊焊接切割接切割时时，禁止，禁止乱扔乱扔焊焊条条头头，对焊对焊接接切割作切割作业业下方下方应进应进行隔离，作行隔离，作业业完完毕应毕应做到做到认认真真细细致致的的检查检查，确，确认认无火灾无火灾隐隐患后方可离患后方可离开开现场现场。(3)(3)应应使用符合使用符合国国家有家有关关标标准、准、规规程要求的程要求的气瓶气瓶，在在气瓶气瓶的的贮贮存、存、运运输输、使用等、使用等环节应严环节应严格遵守安全操格遵守安全操作作规规程。程。(4)(4)对输对输送可燃送可燃气气体和助燃体和助燃气气体的管道体的管道应应按按规规定定安装、使用和管理，安装、使用和管理，对对操作人操作人员员和和检查检查人人员应进员应进行行专专门门的安全技的安全技术术培培训训。(5)(5)焊补焊补燃料容器和管道燃料容器和管道时时，应结应结合合实际实际情情况况确确定定焊补焊补方法。方法。实实施置施置换换法法时时，置，置换应彻换应彻底，工作中底，工作中应应严严格控制可燃物格控制可燃物质质的含影的含影实实施施带压带压不置不置换换法法时时，应应按按要求保持一定的要求保持一定的电压电压。工作中。工作中应严应严格控制其含格控制其含氧氧量。量。要加强要加强检测检测，注意，注意监护监护，要有安全，要有安全组织组织措施。措施。内内容摘要容摘要:作作为为一一种种工工业业技技术术,焊焊接的出接的出现现迎合了迎合了金金属属艺术发艺术发展展对对新工新工艺艺手段的需要。而在另一方面手段的需要。而在另一方面,金金属属在在焊焊接接热热量作用下所量作用下所产产生的生的独独特美妙的特美妙的变变化也化也满满足了金足了金属属艺术对艺术对新的新的艺术艺术表表现语现语言的需求。在今天的言的需求。在今天的金金属属艺术创艺术创作中作中,焊焊接可以而且正在被作接可以而且正在被作为为一一种独种独特特的的艺术艺术表表现语现语言而着力加以表言而着力加以表现现。本文。本文对这对这一技一技术术的的出出现现与运与运用用进进行了分析。行了分析。关关键词键词:金金属属艺术艺术 焊焊接接 艺术创艺术创造造与与工工艺艺方法永方法永远远是密不可分的。作是密不可分的。作为为一一种种工工业业技技术术,焊焊接的出接的出现现迎合了金迎合了金属属艺术发艺术发展展对对新的新的工工艺艺手段的需要。而在另一方面手段的需要。而在另一方面,金金属属在在焊焊接接热热量作量作用下所用下所产产生的生的独独特美妙的特美妙的变变化也化也满满足了金足了金属属艺术对艺术对新新的的艺术艺术表表现语现语言的需求。在今天的金言的需求。在今天的金属属艺术创艺术创作中作中,焊焊接可以而且正在被作接可以而且正在被作为为一一种独种独特的特的艺术艺术表表现语现语言而言而着力加以表着力加以表现现。金金属属焊焊接接艺术艺术可以作可以作为为一一种种相相对对独独立的立的艺术艺术形式形式以分支的方式以分支的方式从从传统传统的金的金属属艺术艺术中分离出中分离出来来,这这是因是因为为:首先首先,焊焊接具有接具有艺术艺术性。性。焊焊接可以接可以产产生丰富的生丰富的艺术创艺术创作的表作的表现语现语言。言。焊焊接接通常是在高通常是在高温温下下进进行的行的,而金而金属属在高在高温温下下会会产产生生许许多多美妙丰富的美妙丰富的变变化化:金金属属母材母材会会发发生生颜颜色色变变化和化和热变热变形形(即即焊焊接接热热影影响区响区););焊丝焊丝熔化后熔化后会会形成一些漂亮的肌形成一些漂亮的肌理理;而而焊焊接缺陷在接缺陷在焊焊接接艺术艺术中更是中更是经经常被常被应应用。用。焊焊接接缺陷是指缺陷是指焊焊接接过过程中程中,在在焊焊接接接接头产头产生的不符合生的不符合设计设计或工或工艺艺要求的缺陷。其表要求的缺陷。其表现现形式主要有形式主要有焊焊接裂接裂纹纹、气气孔、咬孔、咬边边、未、未焊焊透、未熔合、透、未熔合、夹夹渣、渣、焊焊瘤、塌陷、凹瘤、塌陷、凹坑、坑、烧烧穿、穿、夹杂夹杂等。等。这这是是个个十分有趣的十分有趣的现现象象:焊焊接的接的艺术艺术性通常体性通常体现现在一些工在一些工业焊业焊接的失接的失败败操作之中操作之中,或或者者说蕴说蕴藏于一些工藏于一些工业焊业焊接接极极力避免的力避免的焊焊接缺陷之中。接缺陷之中。(见图见图1)1)其次其次,焊焊接接艺术语艺术语言是言是独独特的。特的。上述上述种种种种焊焊接缺陷的表接缺陷的表现现形式以及形式以及焊焊接接热热影影响区响区,是通是通过过一定一定规规范下的范下的焊焊接操作形成的接操作形成的,也只有通也只有通过焊过焊接的方式才接的方式才会会产产生生这这些些艺术语艺术语言。言。焊焊接接艺术艺术作品的表作品的表面效果是其面效果是其它它金金属属加工工加工工艺艺无法或者很无法或者很难实现难实现的的,因因而而说焊说焊接接艺术艺术具有具有独独特的特的艺术艺术性。性。选选用不同的金用不同的金属属材料材料,使用不同的使用不同的焊焊接工接工艺艺,焊焊接接的的艺术艺术性可以在不同的金性可以在不同的金属属艺术艺术形式中形式中发挥发挥得淋漓得淋漓尽尽致致:1.1.金金属属焊焊接雕塑接雕塑 在在焊焊接雕塑作品中接雕塑作品中,焊缝焊缝和割痕不是作和割痕不是作为为一一种种技技术术加工的痕迹被加工的痕迹被动动地存在地存在,而是以一而是以一种种精彩的、不可精彩的、不可或缺的表或缺的表现语现语言着力地加以体言着力地加以体现现的。一件的。一件焊焊接雕塑接雕塑,粗的粗的焊缝焊缝裸露在雕塑表面裸露在雕塑表面,各各种种不不规则规则的切割痕迹也的切割痕迹也变变成了成了艺术艺术家家优优美的美的艺术语艺术语言言在很多情在很多情况况下下,由由于于焊焊接雕塑所追求的粗糙接雕塑所追求的粗糙质质朴的朴的风风格格,金金属属的的锈蚀锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留瑕疵也大多根据作品的需要特意保留,因此因此,在在焊焊接雕接雕塑中常常可以感塑中常常可以感觉觉到一到一种种非雕琢的、原始的美。非雕琢的、原始的美。在在图图2 2中中,雕塑下部的雕塑下部的钢钢板板拼拼接接处处的的焊缝焊缝很粗大很粗大,从从焊焊接工接工艺艺的牢固性的牢固性来来看看,这显这显然不然不仅仅仅仅是出于是出于对对雕雕塑塑结实结实程度的考程度的考虑虑,在在这这件雕塑中件雕塑中,下部几下部几条扭条扭曲的曲的焊焊缝缝已已经经作作为为雕塑整体雕塑整体审审美的一美的一个个重要因素而成重要因素而成为为其不其不可缺少的一部分。可缺少的一部分。从从雕塑整体雕塑整体来来看看,不不论论是上半部分是上半部分的文字造型的文字造型,还还是下半部分的肌理是下半部分的肌理处处理理,到到处处有有扭扭曲的曲的焊焊接痕迹的出接痕迹的出现现,整整个个作品作品达达到了整体到了整体视觉语视觉语言的言的统统一。一。2.2.金金属属焊焊接壁接壁饰饰 如果把一幅壁如果把一幅壁饰饰作品看成一幅作品看成一幅画画的的话话,画画面中的面中的点、点、线线、面、黑、白、灰甚至、面、黑、白、灰甚至颜颜色的色的处处理都可以通理都可以通过过焊焊接的方法接的方法来来实现实现。各。各种种型型号号、各、各种种材材质质的金的金属属丝丝,应应用不同的用不同的焊焊接工接工艺艺会会在在画画面上以不同的形式出面上以不同的形式出现现。不同金不同金属属的的颜颜色不同色不同,不不锈钢锈钢的亮的亮银银色、色、铝铝材的材的亚银亚银色、色、碳碳钢钢的的乌乌亮色亮色,钛钢钛钢、青青铜铜、紫、紫铜铜、黄黄铜铜而而且就且就钢钢材材来来说说,不同的不同的钢钢材在高材在高温温受受热时热时会会出出现现不同不同的的颜颜色色变变化化,即即焊焊接接热热影影响区响区不同。另外不同。另外,切割也是切割也是焊焊接接艺术艺术壁壁饰创饰创作的方法之一作的方法之一,既既可以可以与与焊焊接接结结合使用合使用,也可以也可以单单独独使用使用,这这完全取完全取决决于于创创作者的作者的创创作意作意图图和和对对工工艺艺与与效果的掌握程度。以上所述的效果的掌握程度。以上所述的这这些方法些方法综综合合起起来来,变变化的丰富可想而知。化的丰富可想而知。图图3 3所示作品采用的是手工等离子切割的方法所示作品采用的是手工等离子切割的方法,利利用切割用切割时电时电流的流的热热量量,使切割使切割边缘产边缘产生生热热影影响区响区,这样这样就就给给亮白色的不亮白色的不锈钢锈钢“染染”上了一圈略上了一圈略带渐变带渐变的色彩。的色彩。同同时时,通通过对焊过对焊接接规规范的范的调节调节,割割枪喷枪喷出的强烈出的强烈气气流流会会在切割在切割钢钢板熔化的瞬板熔化的瞬间间在切割在切割边缘边缘“吹吹”起一圈起一圈随随机形机形成的肌理成的肌理,在切割完成金在切割完成金属属冷却后冷却后,固化固化为为一道美一道美丽丽的的割痕割痕,与与中中间间平坦光亮的不平坦光亮的不锈钢锈钢板材形成了板材形成了质质感的感的对对比。比。这这种随种随机效果的形成机效果的形成过过程程带带有一定的偶然性有一定的偶然性,但但又是在一定的又是在一定的焊焊接接规规范下必然范下必然产产生的生的现现象。象。从从尺寸的角度考尺寸的角度考虑虑,尺寸尺寸较较大的大的焊焊接接艺术艺术壁壁饰饰可可采用半自采用半自动动CO2CO2气气体保体保护焊护焊,较较小的可采用手工小的可采用手工钨钨极极氩氩弧弧焊焊。目前焊接系统的特点 目前系统结构特点目前系统结构特点 1.1.机械装置机械装置 点焊机系统由机械装置、供电装置、控制装置三大部分组成。点焊机为了适应点焊机系统由机械装置、供电装置、控制装置三大部分组成。点焊机为了适应焊接工艺要求，加压机构（焊钳）采用了双行程快速气压传动机构，通过切换行程焊接工艺要求，加压机构（焊钳）采用了双行程快速气压传动机构，通过切换行程控制手柄改变焊钳开口度，可分为大开和小开来满足焊接操作要求。通常状态为焊控制手柄改变焊钳开口度，可分为大开和小开来满足焊接操作要求。通常状态为焊钳短行程张开，当把控制按钮切换到钳短行程张开，当把控制按钮切换到“通电通电”位置位置,扣动手柄开关则焊钳夹紧加压，扣动手柄开关则焊钳夹紧加压，同时电流在控制系统控制下完成一个焊接周期后恢复到短行程张开状态。同时电流在控制系统控制下完成一个焊接周期后恢复到短行程张开状态。2.2.供电装置供电装置 主电力电路由电阻焊变压器、可控硅单元、主电力开关、焊接回路等组成。目主电力电路由电阻焊变压器、可控硅单元、主电力开关、焊接回路等组成。目前，我们采用的焊接设备是功率前，我们采用的焊接设备是功率200kVA200kVA、次级输出电压、次级输出电压20V20V的单相工频交流电阻焊的单相工频交流电阻焊机。由于多种车型共线生产，焊钳要焊接高强度钢板和低碳钢薄板，焊钳枪臂要传机。由于多种车型共线生产，焊钳要焊接高强度钢板和低碳钢薄板，焊钳枪臂要传递较大的机械力和焊接电流，因此焊钳的强度、刚度、发热要满足一定要求，并且递较大的机械力和焊接电流，因此焊钳的强度、刚度、发热要满足一定要求，并且要具有良好的导电和导热性，同时要求焊钳采用通水冷却，所以选择焊钳电极臂能要具有良好的导电和导热性，同时要求焊钳采用通水冷却，所以选择焊钳电极臂能够承受够承受400kg400kg压力的新型焊钳。压力的新型焊钳。3.3.控制装置控制装置 控制装置主要提供信号控制电阻焊机动作接通和切断焊接电流，控制焊接电流控制装置主要提供信号控制电阻焊机动作接通和切断焊接电流，控制焊接电流值，进行故障监测和处理。值，进行故障监测和处理。江苏科技大学第二届江苏科技大学第二届焊接操作大赛焊接操作大赛焊接操作焊接作品获奖获奖焊接设备焊接应用