時間：2023-06-08 09:14:13
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【關(guān)鍵詞】右旋糖酐 葡萄糖 含量
右旋糖酐（dextran）又名葡聚糖， 是若干葡萄糖脫水形成的聚合物[1]，目前右旋糖酐含量的測定主要是通過高效液相色譜法（HPLC）測定其不同分子量與濃度之間的關(guān)系，進而測定其中不同分子量的含量[2，3]，對于單一分子量的右旋糖酐尚未有方法。本文結(jié)合公司產(chǎn)品（右旋糖酐為主要原料）特性建立了一種新的右旋糖酐含量測定的方法，產(chǎn)品經(jīng)硫酸破壞，右旋糖酐水解轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟荹4]，加碳酸鋇調(diào)節(jié)合適的pH，取上清液經(jīng)HPLC-示差折光檢測器分析測定，可定量測定右旋糖酐的含量，該方法回收率高，精密度好，具有一定的可行性。
1實驗部分
1.1 設(shè)備及試劑
高效液相色譜儀（安捷倫）；右旋糖酐（GE）；葡萄糖標準品（標準品，中國食品藥品檢定研究院）；濃硫酸（優(yōu)級純，國藥集團）；碳酸鋇（分析純，國藥集團）。
1.2 色譜條件
色譜柱型號：C18 SPE柱；柱溫：30℃；流動相：乙腈：水（75：25，v/v）；流速：1.0ml/min。
2 方法研究
2.1 硫酸濃度的選擇
稱取右旋糖酐原料0.2g，置20mL具塞試管中，分別加入9.8ml 的0.5mol/ml、1.0 mol/ml、2.0 mol/ml硫酸溶液，沸水浴中水解2h令右旋糖酐完全水解，完全水解后加入一定量的碳酸鋇粉末中和至pH 6～7，10000r/min離心5min，取上清液，過0.45um微孔濾膜，進液相色譜分析，結(jié)果右旋糖酐的平均回收率分別為75.4%、95.8%、95.5%，使用2.0 mol/ml硫酸溶液時因硫酸濃度大，需要的碳酸鋇量較多，使得最終的樣液較少，不易實驗進行。故選擇1.0 mol/ml硫酸溶液水解。
2.2 水解時間的選擇
稱取右旋糖酐原料0.2g，置20mL具塞試管中，分別加入9.8ml的1.0 mol/ml硫酸溶液，沸水浴中水解1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h，完全水解后加入一定量的碳酸鋇粉末中和至pH 6～7，10000r/min離心5min，取上清液，過0.45um微孔濾膜，進液相色譜分析，結(jié)果右旋糖酐水解時間為3h，平均回收率達最大為99.2%，，時間過長，溶液顏色變黃，峰形變化，不易定量。故選擇水解時間為3h。
2.3線性范圍及相關(guān)系數(shù)
精密稱取葡萄糖標準品50mg于10mL容量瓶，加入純化水制備成5mg/ml對照品溶液貯備液。再稀釋至濃度為1.5mg/mL、1.2mg/mL、1.0mg/mL、0.8mg/mL、0.5mg/mL的標準溶液。根據(jù)實驗測得的峰面積與配制的對照品溶液濃度作標準曲線。其線性方程為 y=190878x-4513.7，相關(guān)系數(shù)：R= 0.9998。
2.4 回收率實驗
模擬產(chǎn)品組成，取右旋糖酐原料分別加入已制備好的空白試液內(nèi)，配制成三種不同濃度溶液1.2mg/ml、1.0mg/ml、0.8mg/ml各3份，按已確定的方法處理分析，計算回收率平均值和相對標準差。
2.5重復(fù)性試驗
取同一批樣品6份，制備供試品溶液，按上述方法外標法測定，結(jié)果平均含量為標示量的99.6%，（RSD=1.53%，n=6）。
2.6耐用性
將供試溶液分別放置2h、4h、8h、24h后，按上述方法，測定其峰面積，平均峰面積為224520，RSD=0.35%，結(jié)果表明溶液放置24h穩(wěn)定。
2.7 樣品分析
精密稱定供試品0.2g，置20mL具塞試管中，加入9.8ml 1.0mol/硫酸溶液，沸水浴中水解3h令右旋糖酐完全水解，完全水解后加入一定量的碳酸鋇粉末中和至pH 6～7，10000r/min離心5min，取上清液，過0.45um微孔濾膜，按液相色譜條件進樣分析，并與產(chǎn)品標示含量（50mg/ml）相比較。
3 討論
產(chǎn)品中右旋糖酐經(jīng)硫酸水解，碳酸鋇調(diào)節(jié)pH，離心取上清液經(jīng)HPLC-RID分析測定含量，方法線性良好，回收率高，精密度高，為產(chǎn)品中右旋糖酐含量的測定提供了一種可行的方法。
參考文獻：
[1]張洪斌，姚日生，朱慧霞.發(fā)酵法生產(chǎn)右旋糖酐的工藝研究[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，27（7）：783-786.
[2]趙峰輝，李新圖，陳建中等.HPLC法測定右旋糖酐20氯化鈉注射液的含量[J].論著，2013，11（22）：402-403.
[3]徐俊福，徐曙東，何海虹.高效液相色譜法測定右旋糖酐40葡萄糖注射液的含量[J].藥物鑒定，2004，13（1）：57.
鋁鎂合金的電阻率小、密度低、線膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱系數(shù)大、金屬原子活性大、易氧化、屬輕金屬。鋁鎂合金管線常見于空氣分離裝置冷箱，具有管徑大、壁厚厚，現(xiàn)場制作件多,焊接連續(xù)作業(yè)時間長，采用交流鎢極氬弧焊，坡口加工費時、費力，組對難度大，內(nèi)部清潔度要求高，質(zhì)量不易保證等特點。本文結(jié)合國內(nèi)某大型煤化工裝置的一套冷箱內(nèi)鋁鎂合金管道焊接工程實踐，論述QC小組活動在提高焊接質(zhì)量方面的應(yīng)用所取得的成果，解決鋁鎂合金管道焊接施工的難點。該冷箱共有1200米鋁鎂合金管線，折合15500Dia-inch，由德國林德公司設(shè)計并供貨。
關(guān)鍵詞： QC小組、鋁鎂合金、交流鎢極氬弧焊
中圖分類號：C93文獻標識碼： A
1 引言
QC小組活動在近年來已被各行業(yè)所接受并推廣應(yīng)用。QC活動小組即在生產(chǎn)和工作崗位上從事各種勞動的職工，圍繞企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略 方針目標和現(xiàn)場存在的問題，以改進質(zhì)量，降低消耗，提高人的素質(zhì)和經(jīng)濟效益為目的組織起來，運用質(zhì)量管理的理論和方法開展活動的小組。其作用包括：提高人的素質(zhì)，發(fā)掘人的潛能；預(yù)防質(zhì)量問題和改進質(zhì)量；有利于實現(xiàn)全員參加管理；增強人與人的團結(jié)和協(xié)作精神；改善加強管理工作，提高水平；提高小組的科學(xué)思維、組織協(xié)調(diào)、分析和解決問題的能力；有利于提高顧客的滿意程度等7個方面。本文將針對工程實例，討論QC活動小組在工程施工中的應(yīng)用。
2 活動實施步驟
2.1 成立活動小組
首先QC活動小組不是針對某個已出現(xiàn)的問題成立的，在工程初期即應(yīng)分析工程所包含的難點，成立若干個小組。在公司注冊成立活動小組，一般注冊為現(xiàn)場型，活動時間應(yīng)從施工開始直至工程結(jié)束。小組成員應(yīng)包含現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人、技術(shù)員、焊接技師、有一定技能經(jīng)驗的技術(shù)工種等崗位人員，必要時聘請外部專家。
2.2 制定活動計劃，典型活動計劃如表1
表1 QC小組活動計劃
活動內(nèi)容 3月 4 6-8月 9月
課題研究
現(xiàn)狀調(diào)查，確定活動目標
原因分析，要因確定
制定對策，確定責(zé)任人
對策實施
效果檢查，總結(jié)成果
計劃時間 實際時間
2.3 選擇課題
課題選擇應(yīng)有充分的理由，可以是施工難點，或已發(fā)現(xiàn)的施工質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)，亦可以是為開發(fā)某一新工藝或應(yīng)用新設(shè)備而成立的創(chuàng)新型課題。本文借鑒的實例有如下理由：①鋁鎂合金管線是整套裝置的施工重點。為此,業(yè)主及總承包商非常關(guān)注。高標準施工有利于提高公司聲譽。②鋁鎂合金焊接技術(shù)不好掌握，質(zhì)量不易保證。③如果焊接合格率低,返修率高將影響施工進度。
2.4 現(xiàn)狀調(diào)查
本文借鑒的實例現(xiàn)狀為：①參加鋁鎂合金管線焊接施工的焊工只有4名是有經(jīng)驗的老師傅,其余全部為公司新招聘的徒工,項目于1月至3月對他們進行了現(xiàn)場培訓(xùn)。QC小組于3月15日進行了第一次調(diào)查，對16名參加培訓(xùn)的焊工每人抽取一道焊縫進行射線檢測，共6道焊縫出現(xiàn)返片。②鋁鎂合金管線于3月5日開始預(yù)制，按設(shè)計要求對鋁鎂合金管線焊縫進行進行100%射線檢測。QC小組于3月25日進行了第二次調(diào)查，對開工以來所拍片情況進行了統(tǒng)計,共23道焊縫出現(xiàn)返修。③兩次調(diào)查共29道焊口出現(xiàn)返片，一次合格率90.3%，其缺陷分布情況如下表2：
表2 缺陷統(tǒng)計表
序號 缺陷 頻數(shù) 累計頻數(shù) 所占比例 累計比例
1 氣孔 20 20 69% 69%
2 未熔合 6 26 21% 90%
3 裂紋 3 29 10% 100%
④根據(jù)上表得出缺陷餅分圖1：
2.5 目標值的確定及可行性分析
①明確目標，目標值的設(shè)定滿足工程要求即可，不宜過高。本文實例的目標值為：鋁鎂合金管線焊接一次合格率97%。對比如圖2
②可行性分析如圖3：
2.6原因分析及要因確認
通過對現(xiàn)場實際情況的調(diào)查，針對采用交流鎢極氬弧焊焊接鋁鎂合金焊縫時產(chǎn)生的氣孔認真調(diào)查取證，我們總結(jié)出了所有的影響因素。
①原因分析如圖4：
②要因確認：
QC小組針對以上影響因素經(jīng)過多次討論，結(jié)合實際情況，我們制定了相應(yīng)對策，從而確定了主要因素見下表3：
表3 要因確認表
序號 因素 造成的后果 確認方法 確認過程 要因確認
1 年輕焊工責(zé)任心不強 1.焊絲清理不認真,殘留氧化膜
2.焊絲保護不好 現(xiàn)場調(diào)查 加強教育，嚴肅執(zhí)行工藝紀律，可以解決。 非
2 水冷系統(tǒng)失靈 1.鎢極燒損,電弧分叉.
2.焊接過程中斷,焊縫表面氧化. 現(xiàn)場調(diào)查，
研究取證 造成燒損鎢極，使電弧分叉，熱量不集中；造成焊把過熱及管路燒損，使焊接過程中斷，從而使中間層氧化，是產(chǎn)生氣孔的主要原因。 主
3 氣帶中水分及空氣 1.開始焊接時,保護氣體無作用.
2.弧柱中水分. 研究取證 氣帶中的水分可以通過暴曬手段清除；空氣可以事先排出。 非
4 厚壁管不易清理 有殘留氧化膜 現(xiàn)場調(diào)查 嚴格要求，采取適當?shù)那謇矸椒ǎ梢越鉀Q。 非
5 清理方法不得當 1.母材殘留氧化膜.
2.焊絲殘留氧化膜 現(xiàn)場調(diào)查，
研究取證 造成母材和焊絲表面有殘留氧化膜，是氣孔的主要來源。 主
6 空氣濕度大 1.母材表面水分.
2.焊絲表面水分.
3.電弧中水分. 現(xiàn)場調(diào)查，
研究取證 空氣中的水分在母材和焊絲表面凝結(jié)，并進入弧拄區(qū)分解產(chǎn)生氫氣，是氣孔的主要來源 主
通過以上分析，確定影響焊接合格率的主要因素有：Ⅰ水冷系統(tǒng)失靈；Ⅱ清理方法不得當；Ⅲ空氣濕度大。
2.7制定對策見表4
表4 對策表
序號 要因 對策 目標 措施 責(zé)任人 檢查人 實施日期
1 水冷系統(tǒng)失靈 把原有的循環(huán)水改為流動水流動水 徹底解決 連通自來水，加排水管。 XX XX 2005.4
2 清理方法不得當 改進清理方法 將氧化膜徹底清理 采用化學(xué)清理與機械清理相結(jié)合的方法。 XX XX 2005.4
3 空氣濕度大質(zhì)量差 去濕 將空氣相對濕度控制在75%以下 采用去濕機，碘鎢燈，預(yù)熱等措施。 XX XX 2005.4
2.8對策實施
①實施一 采用流動水冷卻。原循環(huán)水冷卻系統(tǒng)示意如圖5a，新循環(huán)水冷卻系統(tǒng)示意
如圖5b：
回水
水泵
焊把 水桶
③實施二 改進清理方法
原清理方法：1、母材先用砂輪機打磨，再用帶金屬磨頭棒式砂輪機精磨。
2、焊絲用鋼絲絨清理。
新清理方法：1、母材先用砂輪機打磨，再用丙酮清洗坡口表面，再用帶金屬磨頭的棒式砂輪機精磨 。
2、焊絲先用丙酮清洗，再用鋼絲絨清理。
④實施三 去濕
鋁鎂合金管線焊接要求空氣相對濕度在80%以下。在施工過程中，我們采用了空氣去濕機去濕，碘鎢燈烘烤去濕，局部加熱去濕等方法。其中空氣去濕機去濕與碘鎢燈去濕適合于作業(yè)空間小，環(huán)境濕度不大（相對濕度低于90%）的情況。局部加熱去濕適用于作業(yè)空間大，環(huán)境濕度大（相對濕度大于90%）的情況，效果明顯，見示意圖6：
加熱爐
2.9效果檢查
QC小組于4月21日預(yù)制施工結(jié)束后對所有預(yù)制焊縫拍片情況進行了統(tǒng)計，一次合格率達98.5%； 8月31日安裝施工結(jié)束后對所有安裝焊縫拍片情況再次進行了統(tǒng)計，一次合格率達97.9%。平均合格率98.2%，如圖7。
摘 要： 本文以韓國國民大學(xué)與韓國社會企業(yè)的實際產(chǎn)學(xué)結(jié)合項目為研究對象，旨在鼓勵學(xué)生利用自己的設(shè)計才能，充分地發(fā)揮創(chuàng)造力，來幫助社會企業(yè)，使設(shè)計知識在弱勢群體中得以普及，提高社會各階層對設(shè)計的認知，同時向高等院校的設(shè)計專業(yè)出示一種新的設(shè)計教育方式，并提高高等院校、教育機關(guān)的社會責(zé)任意識。筆者希望本文能在國內(nèi)各高校設(shè)計教學(xué)和相關(guān)企業(yè)形象設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)時作為有效的參考資料。
關(guān)鍵詞： 社會企業(yè)；才能奉獻；設(shè)計高校教育流程
一、研究背景與目的
筆者以韓國設(shè)計專門大學(xué)院對社會弱勢群體（社會企業(yè)）進行“知識和才能”支援奉獻的實際項目為研究背景，由國民大學(xué)設(shè)計研究院和社會企業(yè)支援部門（SESnet）一起攜手完成對社會企業(yè)的幫助。與社會企業(yè)結(jié)合的項目是通過學(xué)生的創(chuàng)意才能，以社會奉獻為基本出發(fā)點，與勞務(wù)為基礎(chǔ)的一般產(chǎn)學(xué)結(jié)合項目是有區(qū)別的。設(shè)計成果可以提高社會企業(yè)的競爭力，并通過這樣的過程將設(shè)計知識在弱勢群體中得以廣泛普及，提高社會各階層對設(shè)計的認知。同時也是對新的教育方法論的摸索，向高等院校的設(shè)計專業(yè)出示一種新的設(shè)計教育方式，提高高等院校、教育機關(guān)的社會責(zé)任意識。
此文中記錄并整理了社會企業(yè)“共同工作的世界”企業(yè)形象設(shè)計開發(fā)研究的過程和研究結(jié)果。最后筆者希望此論文能夠在國內(nèi)各高校設(shè)計教學(xué)和相關(guān)企業(yè)形象設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)時作為有效的參考材料。
二、社會企業(yè)概況
通過對社會企業(yè)設(shè)計的支援，以企業(yè)綜合形象設(shè)計系統(tǒng)為研究的核心，對社會企業(yè)的概念進行簡單的了解。社會企業(yè)（social enterprise）是從英國興起的，目前并無統(tǒng)一的定義。概括而言，社會企業(yè)就是其投資主要用于企業(yè)本身或者社會。與一般其他私有企業(yè)不同的是，它不只是為了股東或者企業(yè)的擁有者謀取最大的利潤而運作，在中國通常稱“福利企業(yè)”，社會企業(yè)從事的是公益性事業(yè)，通過市場機制來調(diào)動社會的力量。
社會企業(yè)通過商業(yè)運作，賺取利潤用以貢獻社會，所得到的盈余用于扶助弱勢社群，促進地域發(fā)展及社會企業(yè)的本身投資，重視社會價值，多于追求最大的企業(yè)贏利。從這里也可以看出，社會企業(yè)是以“利潤創(chuàng)出”和“社會目的”同時創(chuàng)收的企業(yè)。
1 韓國社會企業(yè)現(xiàn)狀
社會企業(yè)在韓國法律上的定義為：“通過給社會弱勢群體提供社會服務(wù)或就業(yè)機會，提升地域居民生活水平等社會目的，并實施財政以及服務(wù)的生產(chǎn)、銷售等營業(yè)活動的企業(yè)”?，F(xiàn)在在韓國對社會企業(yè)的認識還是相對較低，自然在創(chuàng)業(yè)過程中會遇到很多困難，為了支持社會企業(yè)創(chuàng)業(yè)，韓國政府將推出一系列政策來支持社會企業(yè)創(chuàng)業(yè)。
2 與設(shè)計教育部門相聯(lián)合的必要性
首先，社會對社會企業(yè)的認知不足，其主要原因在于如何開拓銷售渠道和宣傳問題上，這些將直接制約社會企業(yè)的發(fā)展、人員招聘、銷售等。也就是說，如果對社會企業(yè)的認知不足，無論企業(yè)生產(chǎn)出多好的產(chǎn)品，有多好的服務(wù)，也將會制約社會企業(yè)的良好發(fā)展。其次，由于社會企業(yè)的性質(zhì)和雇傭人員的關(guān)系，社會企業(yè)將缺少一些經(jīng)驗豐富的經(jīng)營者和專業(yè)人士、技術(shù)。
從以上可以看出，韓國社會企業(yè)是需要大量的宣傳和多樣化的活動來提高社會認識的，這里設(shè)計將會起著重要的角色。但由于很多社會企業(yè)剛起步的時候會面臨很多財政和資金上的不足，與專業(yè)設(shè)計公司合作是一件很困難的事情。面對這樣的社會問題，國民大學(xué)設(shè)計研究院作為專門教育機關(guān)本著社會意識幫助社會企業(yè)完善發(fā)展，提高宣傳力度和企業(yè)競爭力。
三、設(shè)計活動的支持與運營方式（以社會企業(yè)“共同世界”為主要研究對象 ）
“共同工作的世界”企業(yè)綜合形象開發(fā)研究進行了約4個月。通過對“共同工作的世界”企業(yè)綜合形象設(shè)計開發(fā)的采訪和研究，實際提升企業(yè)的形象并以開發(fā)新的企業(yè)綜合形象設(shè)計系統(tǒng)為目標?！肮餐ぷ鞯氖澜纭蓖ㄟ^SESnet的介紹，在金民教授的指導(dǎo)下，由1名博士、22名研究生組成的設(shè)計團隊對本次項目進行了開發(fā)研究。通過對“共同工作的世界”清掃企業(yè)的調(diào)查總結(jié)出企業(yè)理念，通過對國內(nèi)外同類型成功企業(yè)的調(diào)查，學(xué)習(xí)在設(shè)計宣傳方面可以有效提高企業(yè)形象的方法和理念。之后展開創(chuàng)意和造型能力開發(fā)符合社會企業(yè)的綜合形象設(shè)計。為了使完成度進一步提高，由SESnet的理事，國民大學(xué)TED專門設(shè)計大學(xué)院的11名研究人員和 Humming Company 的3名設(shè)計師組成的審查團，對最終結(jié)果提出意見并進行投票。
1 設(shè)計研究結(jié)果
最終在21個候補案中選取11個提
案。提案并不是到公司提交發(fā)表的形式，而是以展覽的形式出現(xiàn)，邀請社會企業(yè)主要負責(zé)人前來選取適合自己企業(yè)的標志。通過此次展覽企業(yè)負責(zé)人可以更主動地選取設(shè)計作品，并可以和設(shè)計師們近距離地溝通。
2 設(shè)計說明 〖HJ1.75mm〗
圖3中，為了體現(xiàn)“共同世界”的〖LL〗企業(yè)文化和思想，以加號和除號為設(shè)計元素，把大家的努力和力量融合在一起，把愛分享，共同構(gòu)建一個和諧溫暖的社會。標志采用溫暖的黃色和橘黃色，橘黃色圓形象征著太陽，用真誠和熱情去給每一個消費者帶來希望。
四、結(jié)論
關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保；焊接；應(yīng)用；
中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：
近年來，很多國家都將節(jié)能、環(huán)保作為今后發(fā)展的方向，我們國家也不例外。在焊接技術(shù)的應(yīng)用上，我國落后于國際先進水平，因此，在今后的發(fā)展過程中，我們應(yīng)當通過技術(shù)創(chuàng)新，提高焊接質(zhì)量，提高工作效率，堅持節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展理念，使我國焊接技術(shù)跨上一個新的臺階，步入國際先進水平。
一、節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接中的應(yīng)用
1.逆變焊機
逆變焊機具有焊接性能好、動特性好、動態(tài)反應(yīng)速度快、質(zhì)量輕、體積小、焊接速度快、效率高、多功能等優(yōu)點，因此易于實現(xiàn)焊接機械化和自動化；逆變電源功率因數(shù)達0.95以上，總體效率可以達到85%~92%，比傳統(tǒng)焊機平均節(jié)電25%~60%，空載時電耗只有30~50W，節(jié)能效果明顯。為了說明逆變焊機的節(jié)能效果和優(yōu)越性，把逆變式弧焊整流器和幾種傳統(tǒng)的弧焊機主要技術(shù)性能指標列于表l，以便對比。
表1逆變式弧焊整流器與傳統(tǒng)弧焊機主要性能比較
2.熔化極氣體保護焊
熔化極氣體保護焊(GMAW)具有高效、節(jié)能和便于自動化的特點，是目前用得最多的一種焊接方法也是自動線上和焊接機器人的首選熔焊方法。據(jù)不完全統(tǒng)計，在汽車零部件、集裝箱和工程機械行業(yè)中，基本上全部采用氣體保護焊；而一般機械、鐵路車輛和重型機械行業(yè)的比例都超過50%；在造船、鍋爐和金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)由于埋弧自動焊的用量較大，CO2氣體保護焊的比例相對較低。隨著實踐的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)由不同氣體組成的混合氣體比用單一氣體更易得到好的焊接結(jié)果。現(xiàn)在，采用混合氣體的趨勢越來越強，混合氣體的種類也越來越多，探索其在GMAW中的影響規(guī)律有著極大的社會效益。
3.智能機器人焊接
近些年，隨著模糊控制理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及專家系統(tǒng)理論的發(fā)展，模擬焊工操作的智能控制方法已經(jīng)在焊接過程中成功應(yīng)用，對焊縫成形的質(zhì)量取得了較好的控制結(jié)果。國內(nèi)外對遙控技術(shù)的研究成果較多，遙控焊接正向著實用化的方向發(fā)展。美國發(fā)射到火星上的索杰納機器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實例。目前，關(guān)節(jié)式焊接機器人已在汽車制造、航空航天、工程機械、船舶等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用，但對一些危險、惡劣及特殊環(huán)境下，例如航天空間、深海作業(yè)、管道內(nèi)外焊接等，傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)式焊接機器人難以完成，為此需要研究發(fā)展新型的特種焊接機器人，我國在管道焊接機器人、水下焊接機器人、爬壁焊接機器人、球罐焊接機器人等方面進行了研究，培養(yǎng)了隊伍，取得了一批研究成果，在某些技術(shù)方面達到了國際先進水平。
4.振動焊接技術(shù)
振動焊接技術(shù)是在金屬焊接的過程中，對被焊件施加振動處理的一項焊接工藝，它起到細化晶粒的作用，在熱狀態(tài)下通過熱塑性變形來調(diào)整應(yīng)變而降低殘余應(yīng)力，這樣可有效防止焊接裂紋的形成和工件的畸變，提高構(gòu)件的疲勞壽命，增強焊縫的力學(xué)性能，達到提高焊接質(zhì)量的目的。并且可以省去焊后消應(yīng)力處理，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本?？梢灶A(yù)言，振動焊接的推廣和應(yīng)用必將給焊接生產(chǎn)行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。大連理工大學(xué)的陳源從振動焊接減少焊接變形方面，采用先進的有限元方法進行了計算，論證了振動焊接在控制變形方面的作用;劉峰研究了振動焊接對焊接裂紋的影響，通過理論分析和數(shù)值模擬指出振動焊接在防止和減少焊接裂紋方面具有明顯的效果。
國外也對振動焊接進行了研究。Tseng研究了焊弧擺動對焊接質(zhì)量的影響，指出由于擺動的作用，使得焊接速度得以提高有利于焊接凝固，提高焊接區(qū)的力學(xué)性能。TewariSP詳細研究了軸向振動對焊接件拉伸特性的影響，其結(jié)論是：經(jīng)過振動焊接的構(gòu)件的屈服強度、極限拉伸強度和破壞強度有顯著提高。
二、節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接輔助工藝中的應(yīng)用
1.振動時效
振動時效(VSR)是利用一受控振動能量對金屬工件進行處理，以消除工件殘余應(yīng)力。振動時效的顯著優(yōu)點是節(jié)能環(huán)保、降低成本、縮短周期。與熱時效相比，節(jié)約成本90%以上，節(jié)能95%以上，節(jié)約投資90%以上。振動時效快，一般僅需30min,最長不超過1h，而且設(shè)備輕便，工藝簡單，適應(yīng)性強，優(yōu)點很突出。VSR在我國從無到有，現(xiàn)已有幾千臺VSR設(shè)備在我國機床、模具、鍛壓、航空、發(fā)電等行業(yè)生產(chǎn)中運行[7]。節(jié)能減排效果明顯的頻譜諧波振動時效技術(shù)與傳統(tǒng)的熱時效相比，振動時效技術(shù)節(jié)能95%以上，完全克服了以煤為燃料的熱時效爐存在的嚴重污染問題，實現(xiàn)零排放。與傳統(tǒng)亞共振相比，頻譜諧波振動時效技術(shù)的應(yīng)用覆蓋而從原有的23%提高到了100%，并徹底解決了傳統(tǒng)亞共振技術(shù)噪音大、應(yīng)用而窄、工藝操作復(fù)雜、長期無法納入企業(yè)正式生產(chǎn)工藝問題。推廣應(yīng)用頻譜諧波振動時效技術(shù)具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
2.隨焊錘擊
隨焊錘擊是在焊接過程中通過實時錘擊焊縫及近縫區(qū)金屬材料從而消除或減小焊后金屬塑性影響的一種加工工藝。利用隨焊錘擊技術(shù)能夠有效地控制焊接橫向及縱向收縮變形，實時調(diào)整焊接接頭的殘余應(yīng)力分布狀態(tài)，從而真正實現(xiàn)動態(tài)低應(yīng)力、無熱裂、小變形焊接。因此，能節(jié)約大量的能源和資金，給國家和企業(yè)將帶來前景廣闊的經(jīng)濟效益和社會效益。
對于不同的試件和焊接條件，應(yīng)采用不同的焊接錘擊參數(shù)，但現(xiàn)有的隨焊錘擊裝置存在參數(shù)調(diào)節(jié)困難，個別參數(shù)調(diào)節(jié)不可實現(xiàn)等缺點，所以提出了參數(shù)可調(diào)的隨焊錘擊方式?？烧{(diào)隨焊錘擊方式采用錘擊頻率控制，保證被處理金屬在每次錘擊間隔中有充分的時間進行塑性反彈，使之在而內(nèi)產(chǎn)生兩維塑性伸長，釋放焊接過程中的殘余拉應(yīng)變，大幅度提高了焊接接頭的疲勞強度。錘擊力、錘擊距離的控制均采用按鈕控制，電機調(diào)節(jié)，使其參數(shù)的調(diào)整方便可靠，從而保證焊接過程中當焊接材料和焊接條件變化時可隨時調(diào)整錘擊參數(shù)，進一步提高焊機的工作效率。
三、結(jié)束語
雖然我國在節(jié)能環(huán)保高效焊接技術(shù)應(yīng)用方而做了大量工作，并取得了可喜的成績，但與先進國家相比，還有相當大的差距。因此要繼續(xù)大力推廣節(jié)能環(huán)保高效焊接技術(shù).加強消化吸收引進的高效節(jié)能焊接技術(shù)，并創(chuàng)新提高，克服總是依賴進口的思想。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu) 焊接技術(shù) 材料 企業(yè) 發(fā)展趨勢 分析
中圖分類號：TG457 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0035-01
伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟社會現(xiàn)代化建設(shè)進程的日益完善，社會大眾持續(xù)增長的物質(zhì)與精神文化需求開始得到了極為蓬勃的發(fā)展與進步。我國國民經(jīng)濟體系在這一發(fā)展過程當中也取得了長足的進步。特別是對于鋼鐵工業(yè)而言，自1996年，我國全年度鋼鐵產(chǎn)量突破1億t以來，我國的鋼鐵產(chǎn)量就始終占據(jù)著世界領(lǐng)先地位。特別是對于建筑行業(yè)用鋼而言，迅速發(fā)展的城市化建設(shè)使得建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用備受關(guān)注。該文以此為研究背景，現(xiàn)針對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢相關(guān)問題做詳細分析與說明。
1.建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展進程分析
20世紀40年代，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)引入焊條電弧焊接技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的應(yīng)用開始引起部分工作人員的特別關(guān)注。50年代中期，引入埋弧焊接技術(shù)（該項技術(shù)自前蘇聯(lián)引進）。直至70年代后期，包括氣體保護焊接技術(shù)、螺栓焊接技術(shù)以及熔嘴電焊焊接技術(shù)等焊接技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)焊接過程當中。特別是在城市建設(shè)的規(guī)?；l(fā)展過程當中，大量的鋼結(jié)構(gòu)建筑物建設(shè)蓬勃興趣，焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展備受各方特別關(guān)注與重視。
特別是在建筑鋼結(jié)構(gòu)箱型柱大量應(yīng)用于建筑施工實踐的背景作用之下，高效焊接技術(shù)支持下的栓釘焊接設(shè)備以及焊接材料得到了充分且深入的發(fā)展。與此同時，建立在CO2氣體支持基礎(chǔ)之上的氣體保護焊接技術(shù)也成為了建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展中的主流所在。大量的實踐研究結(jié)果證實：在建筑鋼結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用CO2氣體保護焊接技術(shù)的過程當中，焊接作業(yè)的生產(chǎn)效率得到了顯著提升，同時也能夠大量縮短建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接施工的工作周期，有著極為顯著的綜合效益。在此基礎(chǔ)之上，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)所對應(yīng)的工作人員資質(zhì)認證、培訓(xùn)有所完善，焊接設(shè)備有所發(fā)展，焊接材料更為多元。上述發(fā)展進程均在不同程度上推動著整個建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的穩(wěn)妥前進。
2.建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展趨勢分析
傳統(tǒng)意義上的建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接企業(yè)處于對自身發(fā)展的保障需求，勢必需要在劇烈的市場競爭環(huán)境下，通過恰當且合理的技術(shù)改造與技術(shù)升級方式，謀求穩(wěn)定的生存與發(fā)展。而實現(xiàn)這一要求的關(guān)鍵，即在于對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展與推廣。在此過程當中，需要重點關(guān)注以下幾個方面的問題。
（1）需要逐步加大對高效焊接方法及建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程實踐的應(yīng)用：首先，需要相關(guān)工作人員不斷針對焊接方法及焊接方式進行研究與完善，以提高焊接熔敷率為目的，加大對于15kg/h單位以上，高效焊接技術(shù)方法的研究。與此同時，還可以通過對國外成功焊接方法（包括旋轉(zhuǎn)噴射電弧高效焊接技術(shù)以及多絲焊接技術(shù)等在內(nèi)）的引入方式，為自主技術(shù)的研制與成功應(yīng)用提供一定的借鑒與經(jīng)驗；其次，可以通過適當控制接頭焊接填充量的方式，一方面提高建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的工作質(zhì)量，另一方面可提高工程應(yīng)用中的經(jīng)濟效益。從當前技術(shù)發(fā)展趨勢的角度上來看，應(yīng)當將研究重點集中在對激光焊接技術(shù)以及氬弧激光焊接技術(shù)的應(yīng)用方面；最后，需要從技術(shù)裝備的角度上入手，在合理提升建筑鋼結(jié)構(gòu)持續(xù)焊接時間的基礎(chǔ)之上，降低輔助操作時間。同樣從現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展趨勢上來看，需要重點關(guān)注的發(fā)展方向是：一方面，是以連續(xù)送絲為中心的自動焊接技術(shù)裝備；另一方面是以成套性為主的高效焊接技術(shù)裝備。
（2）需要逐步加大對于高效且優(yōu)質(zhì)焊接材料的開發(fā)與應(yīng)用：對于焊接材料的發(fā)展重點在于，研發(fā)與高效焊接技術(shù)相適應(yīng)的，具備優(yōu)越綜合性能的自動焊絲、保護焊絲以及氣電焊絲等。與此同時，結(jié)合我國現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)的用鋼型號特點，需要將建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼向著高強度、高耐火性、高純凈性以及高抗震性等多個方面發(fā)展。而高性能建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的規(guī)模性開發(fā)與應(yīng)用也勢必會在一定程度上推動建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的蓬勃發(fā)展。特別需要注意的一點是：伴隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)的進一步發(fā)展與完善，實芯CO2焊絲、藥芯CO2焊絲、特種電渣焊材料以及氣電焊焊接材料的使用總量勢必會不斷擴大的推升，由此也帶動著上述建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的國產(chǎn)化發(fā)展與升級。
（3）需要逐步加大對于焊接設(shè)備生產(chǎn)商的發(fā)展與進步：獨立的單純性焊接設(shè)備生產(chǎn)商受到整個建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接市場覆蓋面較窄、在工作人員、作業(yè)資金以及應(yīng)用技術(shù)等多個方面存在的缺陷問題影響，導(dǎo)致整個行業(yè)的發(fā)展前景不容樂觀。為更好的建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢相適應(yīng)，需要在充分聯(lián)合焊接材料以及焊接設(shè)備的基礎(chǔ)之上，通過對現(xiàn)代化焊接技術(shù)工藝以及操作方式的有效綜合，提高焊接設(shè)備生產(chǎn)商的綜合性優(yōu)勢，為焊接技術(shù)的發(fā)展提供可靠驅(qū)動動力。
【關(guān)鍵詞】鍋爐；壓力容器；管道焊接技術(shù)；新發(fā)展
1.鍋爐壓力容器和管道焊接技術(shù)的概述
鑒于鍋爐、壓力容器和管道涉及到許多重要的工業(yè)部門，其中包括火力、水力、風(fēng)力，核能發(fā)電設(shè)備，石油化工裝置，煤液化裝置、輸油、輸氣管線，飲料、乳品加工設(shè)備，制藥機械，飲用水處理設(shè)備和液化氣儲藏和運輸設(shè)備等，焊接技術(shù)的內(nèi)容是相當廣泛的。目前國內(nèi)外鍋爐、壓力容器和管道的焊接技術(shù)取得了引人注目的新發(fā)展。隨著鍋爐、壓力容器和管道工作參數(shù)的大幅度提高及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，對焊接技術(shù)提出了愈來愈高的要求。所選用的焊接方法、焊接工藝、焊接材料和焊接設(shè)備首先應(yīng)保證焊接接頭的高質(zhì)量，同時必須滿足高效、低耗、低污染的要求。因此，在這一領(lǐng)域內(nèi)，焊接工作者始終面臨復(fù)雜而艱巨的技術(shù)難題，要求不斷尋求最佳的解決方案。通過不懈的努力已在許多關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破，并在實際生產(chǎn)中得到成功的應(yīng)用，取得了可觀的經(jīng)濟效益，使鍋爐、壓力容器和管道的焊接技術(shù)達到了新的發(fā)展水平。
2.鍋爐、壓力容器和管道焊接方法的新發(fā)展
鍋爐、壓力容器和管道均為全焊結(jié)構(gòu)，焊接工作量相當大，質(zhì)量要求十分高。焊接工作者總是在不斷探索優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟的焊接方法，并取得了引人注目的進步。以下重點介紹在國內(nèi)外鍋爐、壓力容器與管道制造業(yè)中已得到成功應(yīng)用的先進高效焊接方法。
2.1鍋爐膜式水冷壁管屏雙面脈沖MAG自動焊接生產(chǎn)線
上世紀80年代后期，日本三菱重工率先開發(fā)膜式水冷壁管屏雙面脈沖MAG自動焊新焊接方法及焊接設(shè)備，并成功地應(yīng)用于焊接生產(chǎn)。其特點是多個MAG焊焊頭從管屏的正反兩面同時進行焊接。焊接過程中，正反兩面焊縫的焊接變形相互抵消。管屏焊接后基本上無撓曲變形。這是一項重大的技術(shù)突破。經(jīng)濟效益顯著。我國如今已有十多條MPM焊接生產(chǎn)線正常投運。管屏MPM焊接的主要技術(shù)關(guān)鍵是必須保證正反兩面的焊縫質(zhì)量，包括焊縫熔深，成形和外形尺寸基本相同。這就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工藝―脈沖電弧MAG焊。焊接電源和送絲系統(tǒng)應(yīng)在管屏全長的焊接過程中產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖噴射過渡。因此必須配用高性能和高質(zhì)量的脈沖焊接電源和恒速送絲機。這些焊接設(shè)備的性能和質(zhì)量愈高，管屏反面焊縫的質(zhì)量愈穩(wěn)定，合格率愈高。為進一步改進膜式壁管屏MPM焊機的性能，最近國產(chǎn)的管屏MPM焊機配用了第三代微要控制逆變脈沖焊接電源和測速反饋的恒速送絲機，明顯提高了反面焊縫的合格率。
2.2鍋爐受熱面管對接高效焊接法
熱絲TIG焊的原理是將填充絲在送入焊接熔池之前由獨立的恒壓交流電源供電。電阻加熱至650~800℃高溫，這就大大加速了焊絲的熔化速度，其熔敷率接近于相同直徑的MTG焊熔敷率。熱絲TIG焊不失為小直徑壁厚管對接焊優(yōu)先選擇的一種焊接方法。改用當代最先進的全數(shù)字控制逆變脈沖焊接電源或波形控制脈沖焊接電源，則可容易地按焊接工藝要求，對焊接電弧的功率作精確的控制，確保接頭的焊接質(zhì)量。對現(xiàn)有的管子對接自動焊MIG焊機組織二次開發(fā)，將原有的晶閘管焊接電源更換成全數(shù)字控制逆變脈沖焊接電源，并采用PLC和人機界面改造控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮MIG焊的高效優(yōu)勢。
2.3厚壁容器縱環(huán)縫的窄間隙埋弧焊
厚壁容器對接縫的窄間隙埋弧焊是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈鍋從瑞典ESAB公司引進第一臺窄間隙埋弧焊系統(tǒng)以來，窄間隙埋弧焊已在我國各大鍋爐、化工機械和重型機械等制造廠推廣使用，近20年的實際生產(chǎn)經(jīng)驗表明，窄間隙埋弧焊確實是厚壁容器對接焊的最佳選擇。
最近，美國林肯（Lincoln）公司向中國市場推出交流波形參數(shù)可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊電源。采用這種新一代的計算機控制埋弧焊電源，可使串列電弧雙絲埋弧焊的工藝參數(shù)達到最佳的組合。不但可以獲得窄間隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且還可進一步提高交流電弧焊絲的熔敷率?？梢灶A(yù)期，波形控制AC/DC埋弧焊電源的問世必將對串列電弧雙絲窄間隙埋弧焊的推廣應(yīng)用作出積級的貢獻。
2.4大直徑厚壁管生產(chǎn)中的高效焊接法
隨著輸送管線工作參數(shù)不斷提升，大直徑厚壁管的需求量急劇增加，制造這類管材量經(jīng)濟的方法是將鋼板壓制成形，并以1條或2條縱縫組焊而成。由于厚壁管焊接工作量相當大，為提高鋼管的產(chǎn)量，通常采用3絲，4絲或5絲串列電弧高速埋弧焊。5絲埋弧焊焊接16mm厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達156m/h，焊接38mm厚壁管外縱縫的最高焊接速度可達100mm/h。
3.鍋爐、壓力容器和管道焊接自動化的新發(fā)展
焊接機械化是指焊接機頭的運動和焊絲的給送由機械完成，焊接過程中焊頭相對于接縫中心位置和焊絲離焊縫表面的距離仍須由焊接操作工監(jiān)視和手工調(diào)整。焊接自動化是指焊接過程自啟動至結(jié)束全部由焊機的執(zhí)行自動完成。無需操作工作任何調(diào)整，即焊接過程中焊頭的位置的修正和各焊接參數(shù)的調(diào)整是通過焊機的自適應(yīng)控制系統(tǒng)實現(xiàn)的。而自適應(yīng)控制系統(tǒng)通常由高靈敏傳感器，人工智能軟件、信息處理器和快速反應(yīng)的精密執(zhí)行機構(gòu)等組成。為加速本行業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)代化的進程，增強企業(yè)的核心競爭力，應(yīng)盡快提高焊接自動化的程度。
3.1厚壁壓力容器對接接頭的全自動焊接裝備
德國Babcock-Borsig公司與瑞典ESAB公司合作于1997年開發(fā)了一臺大型龍門式全自動自適應(yīng)控制埋弧裝備。專用于、厚壁容器筒體縱縫和環(huán)縫的焊接。該裝備配置了串列電弧雙絲埋弧焊焊頭，由計算機軟件控制的ABW系統(tǒng)和激光圖像傳感器。
在焊接過程中激光圖像傳感器連續(xù)測定接頭的外形尺寸，測量數(shù)據(jù)通過計算機由智能軟件快速處理，并確定所要求的焊接參數(shù)和焊頭位置。系統(tǒng)軟件可調(diào)整每一填充焊道的4個焊接參數(shù)：焊接速度，焊接電流，焊道的排列和各填充層和蓋面層的焊道數(shù)。因此，該系統(tǒng)可使實時焊接參數(shù)自動適應(yīng)接頭整個長度上橫截面和幾何尺寸的偏差。該裝備不僅大大提高厚壁容器的焊接生產(chǎn)率，而且確保形成無缺陷的厚壁焊縫，同時顯著降低了焊工勞動強度，改善了工作環(huán)境。
3.2厚壁管件全自動多站焊接裝置
火力和核電站的主蒸汽管道，其壁厚已超過100mm，焊接工作量相當大，迫切需要實現(xiàn)焊接生產(chǎn)的全自動化，以提高生產(chǎn)率。每個焊接工作站由焊接操作機，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，滾輪架，夾緊裝置和焊接機頭及焊接電源等組成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。適用的管徑范圍為139~558 mm，壁厚18~100 mm.管件長度大于1800 mm.可全自動焊接直管對接，直管與彎管接頭，直管與法蘭以及直管與端蓋對接接頭。焊接方法采用窄坡口熱絲TIG焊。
在該自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，采用黑白攝像機檢測坡口邊緣的位置。采用彩色攝像機監(jiān)控電弧和填充絲的位置。通過檢則焊絲加熱電流控制填充絲的垂直方向的位置。這種控制方法是利用黑白攝像機的圖像，經(jīng)過計算機圖像處理，確定內(nèi)外邊緣的照度差。當焊接條件變化時，系統(tǒng)將自動調(diào)整攝相機快門的曝光時間。以達到給定的照度，使焊槍始終保持在焊接開始時調(diào)整好的位置。壁厚管件全自動多站焊接裝置基本上實現(xiàn)了焊接作業(yè)無人操作。只需要一名操作人員在主控制室內(nèi)設(shè)置管件的原始條件并在焊接過程中進行監(jiān)控。
3.3大直徑管對接全位置自TIG焊機
關(guān)鍵詞：船舶焊接；熱切割技術(shù)；造船模式；焊接材料
中圖分類號：U671 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）13-0018-02
1 概述
在現(xiàn)代造船模式中的一項重要內(nèi)容就是船舶焊接技術(shù)，盡可能壓縮造船周期是在船舶工業(yè)領(lǐng)域中所面臨的永恒主題。我國已經(jīng)是世界焊接大國，借助現(xiàn)代化先進船舶焊接技術(shù)，可以有效控制造船成本，提升造船效率，確保船舶質(zhì)量，對于促進企業(yè)經(jīng)濟效益的進一步提升具有重要現(xiàn)實意義。現(xiàn)代化先進船舶高效焊接技術(shù)涉及船舶制造工藝設(shè)計、計算機數(shù)控下料、大中小合攏、平面分段、曲面分段以及管線法蘭焊接等內(nèi)容，除此之外，還會牽動諸如鋼鐵、金屬熱切割以及保護氣體等焊接產(chǎn)業(yè)鏈，總而言之，船舶焊接技術(shù)在船舶制造過程中的地位不容小覷，是一項具有極強專業(yè)性及技術(shù)性的系統(tǒng)性工程。
2 船舶焊接技術(shù)及發(fā)展
我國船舶工業(yè)“十一五”計劃目標于2010年順利實現(xiàn)，并積極著手“十二五”規(guī)劃。我國當前已經(jīng)制訂了一系列有關(guān)船舶制造焊接的政策及指導(dǎo)規(guī)范，為確保我國造船焊接技術(shù)的健康迅猛發(fā)展提供可靠性保障。我國造船工業(yè)高效焊接技術(shù)在主管部門及相關(guān)技術(shù)人員的共同努力之下已經(jīng)取得階段性進展，并以統(tǒng)籌規(guī)劃、分類指導(dǎo)以及整體推進為指導(dǎo)方針，積極推廣高效、節(jié)能及環(huán)保焊接新技術(shù)及新設(shè)備，并已經(jīng)取得階段性進展。
2.1 焊接材料及設(shè)備
我國積極推進船舶焊接材料及設(shè)備的研發(fā)工作，當前已經(jīng)在船舶專用高強鋼厚板焊接抗裂藥芯焊絲方面取得一定成績，已經(jīng)有一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新焊接技術(shù)項目，并在實踐中得以應(yīng)用，國產(chǎn)高強鋼厚板專用焊接材料靠進口的時代已經(jīng)過去；單絲及雙絲船舶專用氣電垂直焊機等設(shè)備已經(jīng)在實踐中逐步得到推廣，是當前我國船舶制造領(lǐng)域中不可或缺的重要設(shè)備之一；在船舶焊接領(lǐng)域中引入擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的平面分段裝焊流水線，開創(chuàng)我國大規(guī)模自動化焊接技術(shù)新時代；船舶制造領(lǐng)域中引進數(shù)字化逆變焊機，促進我國船舶焊接技術(shù)數(shù)字化進程的順利推進。
船舶制造中，焊接時瞬間內(nèi)應(yīng)力、焊后殘余應(yīng)力的產(chǎn)生是不可避免的。但在實際制造中，焊接變形控制往往是企業(yè)關(guān)注的焦點，通常采用一些支撐、卡具來強化剛性，進而達到變形控制的目的，但是這些支撐和卡具卻往往會進一步增大焊后應(yīng)力。對于一些截面慣性矩較大、板厚較大的剛性構(gòu)件，雖然焊接變形較小，但卻會有較大的焊接內(nèi)應(yīng)力，甚至造成裂紋的產(chǎn)生。因此，對于那些焊接節(jié)點復(fù)雜、截面大、鋼材強度高、使用條件惡劣及約束度大的重要結(jié)構(gòu)，保證焊接應(yīng)力控制的質(zhì)量就成為重點。焊接應(yīng)力控制的目的主要是促進局部應(yīng)力峰值的降低，來使其分布均勻。常用的焊接應(yīng)力控制技術(shù)包括應(yīng)力熱處理法、振動時效技術(shù)、爆炸法、液壓超載法、錘擊法。其中，振動時效技術(shù)的應(yīng)用最為普遍。我國自20世紀70年代開始振動時效技術(shù)的研發(fā)，至今已有許多成功案例。其相比于應(yīng)力熱處理法，設(shè)備投資少，降低能耗90%，且工期已從原先的10多小時縮減至1小時之內(nèi)。同時，振動時效技術(shù)尺寸精度穩(wěn)定、無氧化，可取得較好的應(yīng)力消除效果。通過國v內(nèi)相關(guān)研究表明，振動時效技術(shù)可消除焊接應(yīng)力達50%～70%。
為促進焊接技術(shù)的進一步提高，江門市南洋船舶工程有限公司積極開展新產(chǎn)品及新技術(shù)的研發(fā)，積極致力于焊接作業(yè)機械化及自動化水平的不斷提升，在大型或超大型船舶制造方面，主要使用厚度為16～36mm的鋼板，同時考慮到船舶制造業(yè)中焊接人員工作調(diào)動較為頻繁，員工整體專業(yè)技術(shù)水平有限的實際情況，積極組織專業(yè)技能培訓(xùn)，提高員工薪金待遇，吸引更多優(yōu)秀人才，為船舶焊接質(zhì)量不斷提升提供切實保障，促進焊接機械化及自動化水平不斷提升。
不僅如此，還積極尋求跨行業(yè)合作機會，在船舶焊接工藝及設(shè)備研發(fā)方面創(chuàng)造性地提出產(chǎn)學(xué)研合作形式，尤其是在節(jié)能減排方面，主動將那些能耗高、效率低的焊接設(shè)備予以淘汰，引入逆變手工焊，用更加綠色環(huán)保的等離子氣刨機取代之前的碳弧氣刨設(shè)備，這樣可以實現(xiàn)對碳粉及有害氣體的有效控制，不但可以有效地控制船舶制造焊接成本，而且還可以顯著降低對環(huán)境的污染。此外還積極致力于雙絲二氧化碳橫向自動焊接工藝及設(shè)備、雙絲擺動垂直氣電自動焊等技術(shù)的研發(fā)工作。
2.2 新型焊接材料
隨著現(xiàn)代化技術(shù)水平的不斷提升，我國造船業(yè)焊接自動化及半自動化水平也顯著提高，并在埋弧焊工藝方面成功推出三絲及四絲等單面焊雙面成型技術(shù)，除此之外，在埋弧焊用焊劑方面，為確保新船型低合金鋼建造現(xiàn)實需求得到切實滿足，成功研發(fā)出堿性燒結(jié)型焊劑。作為一種高效、低價的新型焊接材料，藥芯焊絲的熔敷率已經(jīng)超出80%，相比較于之前的實心焊絲，其生產(chǎn)效率也提升了近兩倍，隨著相關(guān)研究的日益深入，又新研發(fā)出一系列擁有自主知識產(chǎn)權(quán)且功能更加齊全的藥芯焊絲及氣電垂直焊專用藥芯焊絲，與國際水平之前的差距越來越小，在國際上影響力日益提升。
2.3 船舶焊接機器人
目前我國已經(jīng)成功研發(fā)出船舶焊接機器人，并在船舶型材裝焊流水線及管子裝焊流水線中得到廣泛應(yīng)用；為確保焊接質(zhì)量，提升焊接作業(yè)效率，改進作業(yè)條件，在此基礎(chǔ)之上已經(jīng)著手研發(fā)船舶特種工況中應(yīng)用的智能型焊接機器人。
除此之外，我國早已成立船舶工業(yè)高效焊接技術(shù)指導(dǎo)小組，主要負責(zé)船舶焊接領(lǐng)域的技術(shù)指導(dǎo)、組織、規(guī)劃及協(xié)調(diào)，組織相關(guān)工作人員進行專業(yè)技能培訓(xùn)，增進對焊接技術(shù)的掌握的熟練程度，充分認識到船舶焊接技術(shù)對于造船業(yè)的重要性，進一步擴大造船高效焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍。為滿足建造諸如豪華型鋁合金船、化學(xué)品船以及海上鋼結(jié)構(gòu)船等技術(shù)含量更高、造型更加新穎的現(xiàn)代化科技型船舶的實際需求，必須對船舶焊接技術(shù)予以高度重視，可以說，高質(zhì)量、高水平的焊接技術(shù)是成功制造這些產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。當前我國部分具有一定實力的船廠已經(jīng)開始著手鋁合金、低合金高強鋼、高鎳合金、超低碳不銹鋼以及不銹復(fù)合鋼等新材料的焊接工藝的相關(guān)研究工作。
3 結(jié)語
綜上所述，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，我國已經(jīng)步入世界焊接大國行列，在造船領(lǐng)域中位居世界前三，但依然稱不上是焊接強國。造船焊接工藝方法多樣化一直是擺在造船焊接技術(shù)人員面前的重大課題。當前我國的造船焊接工藝及方法已經(jīng)超過40種，已經(jīng)獲取船級社的認可。高效焊接技術(shù)不但可以在散貨船、集裝箱船以及油船等主力船型中進行應(yīng)用，而且還廣泛應(yīng)用于液化天然氣船、大型散裝箱船、液化石油氣船以及大型油船等。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞] 大型儲罐 埋弧自動焊 焊接 工藝 裝置
一、概述
根據(jù)我國石油企業(yè)的發(fā)展需求，儲罐向大型化、國產(chǎn)化、自動化的方向發(fā)展，是非常重要的儲運設(shè)備。立式儲罐是現(xiàn)場組裝焊接的大型容器，焊接工作量非常大，為了提高效率和質(zhì)量，先進焊接技術(shù)逐漸推廣應(yīng)用，儲罐的自動焊接設(shè)備和焊材國產(chǎn)化也有很大的進步。
大型立式儲罐的主要結(jié)構(gòu)形式包括浮頂型儲罐和拱頂型儲罐，其主體安裝方法分為正裝法和倒裝法。大型立式浮頂儲罐直徑大、鋼板厚，罐體施工普遍采用正裝法組裝、自動焊焊接的工藝方法；在拱頂儲罐的施工中，主要采用倒裝法組裝，仍以焊條電弧焊為主，但自動焊也得到了推廣。高效焊接方法的選擇與儲罐材質(zhì)、厚度和安裝方法密切相關(guān)，應(yīng)用最多的方法有埋弧自動焊、氣電立焊等。以下主要介紹埋弧自動焊在大型立式浮頂儲罐正裝法焊接中的應(yīng)用。主要優(yōu)點：
（1）生產(chǎn)效率高。其生產(chǎn)率可比手工焊提高5～10倍。因為埋弧自動焊時焊絲上無藥皮，焊絲可伸出很長，一般在50mm左右，能連續(xù)送進而無需更換焊條。故可采用大電流焊接（比手工焊大6～8倍），電弧熱量大，焊絲熔化快，焊接速度比手工焊快的多。板厚20毫米以下的自動焊可不開坡口，減少了填充金屬的數(shù)量，而且焊接變形小。
（2）焊縫質(zhì)量高。對焊接熔池保護較完善，焊縫金屬中雜質(zhì)較少，只要焊接工藝選擇恰當，易獲得穩(wěn)定高質(zhì)量、成形美觀、高探傷合格率的焊縫。
（3）節(jié)約鋼材和電能。鋼板厚度一般在20毫米以下時，埋弧自動焊可不開坡口，節(jié)省了鋼材，由于電弧被焊劑保護著，使電弧的熱得到充分利用，節(jié)省了電能。
二、埋弧自動橫焊在儲罐罐壁焊接中的應(yīng)用
埋弧自動橫焊主要用于正裝法施工的浮頂儲罐的罐壁環(huán)焊縫。近年來在大慶油田地區(qū)施工的10×104m3和15×104m3儲罐罐壁均采用該方法焊接。
埋弧自動橫焊機由機頭、送絲機、焊劑托送機構(gòu)、焊劑回收裝置、焊接電源、焊接行走機架、驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)組成。焊接時，焊接行走機架吊掛在儲罐壁板上，壁板上端作為焊接行走軌道，行走驅(qū)動機構(gòu)安裝在行走機架的上部，驅(qū)動焊接行走機架沿罐壁板上端行走，焊劑托送機構(gòu)的傳送帶靠托輪與壁板緊貼被動轉(zhuǎn)動。為適應(yīng)不同的板寬需要，機架一般制作成伸縮式。
圖1所示為儲罐正裝法施工用的埋弧自動橫焊示意圖。由于焊接部位在機架的下部，焊劑回收桶安裝在機架頂部，所以采用大功率負壓式焊劑桶就可以實現(xiàn)焊劑的回收/送給自動循環(huán)。
雖然埋弧自動橫焊效率高，但由于是埋弧操作，看不到熔池和焊縫形成過程，因此必須嚴格控制各項焊接參數(shù)。以15萬立儲罐為例，不同厚度，不同材質(zhì)的罐壁板的焊接參數(shù)是不同的，如表1所示。
具體參數(shù)值根據(jù)實際情況現(xiàn)場確定。在南三油庫儲罐建設(shè)工程（二）中對罐壁板橫縫進行組焊時，現(xiàn)場有六臺AOTO NA-3 600KW的自動橫焊機沿同一方向?qū)ΨQ施焊，效率極高。
三、碎絲埋弧自動平焊在儲罐罐底板焊接中的應(yīng)用
5×104m3以上大型儲罐的罐底板為對接接頭形式，焊接量很大，罐底板相對較薄，因此焊接時易產(chǎn)生焊接變形。工程中廣泛應(yīng)用了焊條電弧焊或CO2氣體保護焊打底根焊＋碎絲埋弧自動平焊填充高效焊接工藝。其中碎絲埋弧焊的工藝原理如圖2所示。
焊接前，先在坡口內(nèi)放置一定厚度的碎焊絲，這樣既提高焊接熔敷速度，又可以同時有效地防止焊接變形，避免應(yīng)力集中，提高施工質(zhì)量。埋弧自動焊進行罐底板的焊接時，由于自動焊的熱輸入比較高，穿透力遠遠大于手工焊，雖然罐底板接頭下都有墊板，但也很容易焊穿，所以焊接之前必須進行打底焊。
圖1 埋弧自動橫焊示意圖
由于自動焊的線能量比較高，而罐底板相對較薄，所以選擇合適的焊接參數(shù)對提高焊接質(zhì)量是至關(guān)重要的。在15×104m3儲罐的罐底板焊接中，埋弧自動焊的參數(shù)如表2所示。
（一） （二）
圖2 底板碎絲埋弧自動焊
表中12mm的Q235-B鋼板是罐底中幅板，其對接焊縫采用CO2氣體保護焊打底，碎絲埋弧焊填充；23mm的SPV490Q鋼板是罐底邊緣板，其對接焊縫采用手工電弧焊打底，碎絲埋弧焊填充；中幅板與邊緣板之間的對接焊縫也是采用手工電弧焊打底，碎絲埋弧焊填充。
四、結(jié)語
以上簡要介紹了二種埋弧自動焊接技術(shù)的應(yīng)用。雖然該技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，但是要進一步提高儲罐的焊接質(zhì)量和建造速度，該技術(shù)的許多方面還有待改善，埋弧自動焊接技術(shù)的進一步開發(fā)研究就顯得特別重要。
