時(shí)間：2023-09-05 16:32:06
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關(guān)鍵詞：船舶 高效焊接 發(fā)展趨勢(shì)
1 引言
高效焊接方法是現(xiàn)代船舶建造的主要生產(chǎn)工藝之一，其焊接效率高低直接影響著船舶建造周期，也是體現(xiàn)一個(gè)造船企業(yè)焊接技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志。近年來(lái)，隨著我國(guó)船舶制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，船舶焊接逐步向設(shè)備大型化、技術(shù)自動(dòng)化邁進(jìn)[1]。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，重點(diǎn)解決產(chǎn)品焊接關(guān)鍵技術(shù)和工藝，不斷加強(qiáng)高效焊接方法的技術(shù)研究，同時(shí)擴(kuò)大生產(chǎn)應(yīng)用范圍，為全面完成公司生產(chǎn)任務(wù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮了巨大作用。
2 高效焊在船廠中應(yīng)用探討
高效焊在船廠的發(fā)展軌跡，可以明顯發(fā)現(xiàn)有以下幾大特點(diǎn)[2]：
2.1高效焊機(jī)械化率逐年提升，發(fā)展速度比較緩慢
加快分段建造速度、減少單船船臺(tái)周期，是縮短造船周期、提高船舶生產(chǎn)總量的主要手段。不斷擴(kuò)大高效焊技術(shù)生產(chǎn)應(yīng)用，從而提高自動(dòng)化、機(jī)械化焊接生產(chǎn)比率是實(shí)現(xiàn)快速造船的重要保障基礎(chǔ)。
通過(guò)三種高效焊方法比較，我們發(fā)現(xiàn)C02氣體保護(hù)焊占有率從2000年到2005年提高近15％，且呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)，埋弧焊應(yīng)用率波動(dòng)稍大，但占有率僅占總量10％左右，鐵粉焊條占有率有下降趨勢(shì)，但幅度不大。另外，從機(jī)械化率、高效化率及焊工人均焊材日耗量等技術(shù)指標(biāo)可以看出，公司在船舶生產(chǎn)中焊接機(jī)械化率有所提高，但發(fā)展較慢，具體表現(xiàn)在焊工人均焊材耗量5年來(lái)僅提高了約3kg。
2.2自動(dòng)化程度不高，焊接新工藝推廣應(yīng)用不多
自動(dòng)化焊接技術(shù)在船舶建造中有著舉足輕重的地位，F(xiàn)CB單面焊、薄板壓力架單面焊、垂直氣電焊等自動(dòng)焊接工藝是我公司目前生產(chǎn)效率較高的幾種焊接方法。
公司的TTS平面分段拼板焊接壓力架采用FCB法三絲埋弧單面焊方法，焊絲直徑4-6．4mm，主要用于平面組裝階段的船底外板、舷側(cè)外板、雙層底板、頂板、甲板和隔板等的拼板對(duì)接焊及相應(yīng)結(jié)構(gòu)的拼板對(duì)接焊，可焊接厚度5～35mm鋼板的拼板焊縫，拼板尺寸大小為（1．5×6）mm～（3×12）mm，其中5-25mm厚度鋼板可以采用單絲或多絲單道焊接完成，大大提高了拼板焊縫的焊接生產(chǎn)效率。
薄板壓力架焊接設(shè)備對(duì)改善薄板焊接變形，提高焊接質(zhì)量有重要作用。該設(shè)備具有雙絲埋弧焊和單絲氣保護(hù)焊的兼容性，埋弧焊絲適用直徑2．4-5．0mm，氣保護(hù)焊絲適用直徑1．0mm-2．4mm，對(duì)3-20mm厚度鋼板的拼焊可采用單面焊工藝，一次拼焊長(zhǎng)度達(dá)到12m。通過(guò)采用適當(dāng)焊接工藝，可以控制船舶上層建筑結(jié)構(gòu)拼板焊接變形。另外，該設(shè)備投入生產(chǎn)使用后緩解了中、厚板拼板焊接的生產(chǎn)壓力。
除拼板單面焊、垂直氣電焊等典型自動(dòng)化焊接方法外，公司船舶制造焊接工藝方法中大量采用的是C02半自動(dòng)氣體保護(hù)焊。而其他許多新工藝受設(shè)備、技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、組織管理等因素影響，目前還未能在公司承接的船舶建造中應(yīng)用。
2.3焊接設(shè)備技術(shù)更靳不快，焊條電弧焊機(jī)仍擁有一定數(shù)量
通過(guò)5年的設(shè)備更新和技術(shù)改造，焊條電弧焊機(jī)總量下降，且比例由原來(lái)的70％降低至50％左右，但仍擁有一定數(shù)量，這也是導(dǎo)致生產(chǎn)中手工焊條消耗總量居高不下的主要原因。這也是高效機(jī)械化率沒(méi)有大幅提高、焊工人均焊材耗量增加不快、焊接生產(chǎn)效率依舊保持較低水平的原因之一。
3 船廠高效焊發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)正朝著世界第一造船大國(guó)的目標(biāo)邁進(jìn)，船舶建造能力不斷擴(kuò)大。要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，除了擴(kuò)大船塢規(guī)模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法應(yīng)用，提高焊接生產(chǎn)效率也勢(shì)在必行。因此，今后幾年的高效焊發(fā)展趨勢(shì)有以下幾大特點(diǎn)。
3.1焊接工藝、方法的多樣化
為了適應(yīng)船舶制造不同區(qū)域生產(chǎn)流程節(jié)奏，確保各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)有序按時(shí)完工。部件工場(chǎng)、血面分段區(qū)域采用的雙絲埋弧自動(dòng)焊拼板焊接裝置將進(jìn)一步提高焊接效率，此外，船塢大合攏焊接將根據(jù)船板厚度需要適時(shí)開(kāi)發(fā)雙絲垂直氣電焊等新工藝。
3.2CO2氣保護(hù)焊將完全替代焊條電弧焊方法
目前，手工焊條焊接仍是江南造船不可或缺的主要生產(chǎn)工藝。自動(dòng)角焊、半自動(dòng)角焊、垂直自動(dòng)角焊等各類C02氣保護(hù)焊將替代焊條電弧焊，甚至在船塢、平臺(tái)區(qū)域和曲面分段制造車間也將不再采用焊條電弧焊方法，或許只在少量焊縫修補(bǔ)中可能會(huì)使用。
3.3焊接設(shè)備向大型化、系統(tǒng)化、集成化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)變
造船基地由于造船模式、生產(chǎn)管理、工藝流程變化，對(duì)焊接生產(chǎn)提出了全新要求，焊接必將以機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)為主，這決定了選用的焊接設(shè)備具有大型化、集成化特點(diǎn)，以平面分段生產(chǎn)線為例，另外，曲面分段、船塢、平臺(tái)等生產(chǎn)區(qū)域需配備C02氣保護(hù)自動(dòng)焊、雙絲埋弧焊、垂直氣電焊等各類自動(dòng)化焊接設(shè)備。
3.4焊接材料的工藝、性能要求高
由于焊接方法的多樣化和自動(dòng)化程度提高，對(duì)焊材工藝要求進(jìn)一步提高，自動(dòng)化焊接勢(shì)必提高焊接熱輸入量，為保證焊接接頭綜合力學(xué)性能，特別是焊縫強(qiáng)度、韌性等指標(biāo)，船舶焊接生產(chǎn)中需要大量高性能焊材應(yīng)用。對(duì)某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同樣需要具有特殊的技術(shù)特點(diǎn)。
4 結(jié)語(yǔ)
從目前情況來(lái)看，船廠新廠承接的船型與老廠有很大區(qū)別，板厚、等級(jí)強(qiáng)度都有所提高，產(chǎn)品種類更為豐富。我們應(yīng)該珍惜江南搬遷的良好契機(jī)，充分利用現(xiàn)代化造船用焊接設(shè)備，通過(guò)對(duì)造船焊接工藝不斷研究、改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出適宜于新造船的焊接生產(chǎn)工藝，從而加快向現(xiàn)代化造船模式轉(zhuǎn)化、把船舶焊接技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度。
參考文獻(xiàn)：
[關(guān)鍵詞]船舶制造 高效焊接
中圖分類號(hào)：U671 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）01-0000-01
1 前言
船舶制造是國(guó)家十大振興規(guī)劃的行業(yè)之一，船舶焊接技術(shù)是現(xiàn)代造船模式中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其焊接工時(shí)約占船舶制造總工時(shí)的30%～40%，焊接成本約占船舶制造總成本的30%～50%，因此先進(jìn)的船舶高效焊接技術(shù)在提高船舶制造效率、降低船舶制造成本以及提高船舶制造質(zhì)量等方面具有十分重要的作用。
2 船舶高效焊接工藝的現(xiàn)狀
我國(guó)是世界造船大國(guó)，也正朝著世界第一造船大國(guó)的目標(biāo)邁進(jìn)，其船舶制造能力也在不斷擴(kuò)大。2005年我國(guó)船舶完工噸位突破1000萬(wàn)t，達(dá)到了1200萬(wàn)t，約占世界造船總量17%。正是在這樣的一個(gè)造船總量不斷攀升的大背景下，采用高效焊接來(lái)提高生產(chǎn)效率是船舶制造的必由之路。目前我國(guó)造船工業(yè)中常見(jiàn)的高效焊接技術(shù)主要有：
2.1 焊條電弧焊
（1）向下立焊焊條：與向上立焊相比，效率提高1-2倍。
（2）鐵粉焊條焊接工藝：工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，通過(guò)提高熔敷效率達(dá)到高的生產(chǎn)效率，一般提高50%以上。
（3）重力焊條：采用高效鐵粉焊條（一般直徑為5～8 mm ，長(zhǎng)度為 550 mm、 700 mm和900 mm），熔敷率在130%～180%之間，常見(jiàn)的焊條牌號(hào)有CJ501FeZ等。
2.2 C02氣體保護(hù)焊
（1）實(shí)芯焊絲
我國(guó)氣體保護(hù)實(shí)芯焊絲的品種太少，今后大力擴(kuò)大品種的同時(shí)，也需進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)芯焊絲的工藝性能，降低飛濺、成形美觀等。焊絲表面應(yīng)具有防銹、功能。國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的牌號(hào)是E49-1和E50-6焊絲。
（2）藥芯焊絲
藥芯焊絲是CO2氣體保護(hù)焊的主要焊材，其配合各種類型的襯墊可以實(shí)現(xiàn)單面焊一次成形，其特點(diǎn)是焊道成形美觀、電弧穩(wěn)定、飛濺小、全位置焊接、工藝性能良好、焊接熔敷速度快、生產(chǎn)率高等特點(diǎn)。現(xiàn)在船廠普遍采用藥芯焊絲來(lái)焊接船舶結(jié)構(gòu)，以后CO2氣保護(hù)藥芯焊絲焊接將成為船廠的主要焊接材料和工藝。
2.3 埋弧焊工藝
主要應(yīng)用于平板平直焊縫，主要有單絲、多絲埋弧焊和窄間隙埋弧焊，其中應(yīng)用于平面分段流水線的FCB法焊接，F(xiàn)CB法是銅板上撒布厚度均勻的襯墊焊劑，并用壓縮空氣軟管等頂升裝置把上述填好焊劑的銅板壓緊到焊縫背面，從正面進(jìn)行焊接而形成背面焊道的一種單面埋弧焊接法，焊絲為Nittetsu Y―A（φ6.4 mm和φ4.8 mm），底層焊劑NSH一1R，主要是保證焊縫的背面成形，表面焊劑NSH一50，主要作用是保持電弧穩(wěn)定燃燒。該工藝焊接速度快，最高可達(dá)1500 mm/min。因此，需要在高速和大熱量輸入的情況下保證焊縫具有良好的力學(xué)性能和背面成形。另一種應(yīng)用較廣的方法是焊劑石棉襯墊單面焊（FAB法），它是一種單面埋弧自動(dòng)焊方法，利用柔性襯墊材料裝在坡口背面，并用鋁板和磁性壓緊裝置將其固定，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)便、省力、材料成本低廉。它主要應(yīng)用于曲面鋼板的拼接以及船體建造中船臺(tái)合攏階段甲板大口的焊接。
2.4 不銹鋼焊接
不銹鋼焊接多見(jiàn)于不銹鋼管及其附件之間的對(duì)接和角接，焊接方法多采用純CO2氣體或CO2+Ar混合氣體的CO2半自動(dòng)或自動(dòng)焊接（MAG焊），也可采用鎢極氬弧焊。根據(jù)母材的不同，對(duì)于C02半自動(dòng)或自動(dòng)焊焊絲，焊絲牌號(hào)常為1Crl8Ni9Ti焊絲、316L實(shí)芯或藥芯焊絲，以及317L實(shí)芯或藥芯焊絲，焊絲直徑為細(xì)絲，即φ1.0 mm和φ1.2 mm焊絲；對(duì)于鎢極氬弧焊，焊絲牌號(hào)一樣，只是焊絲的規(guī)格為粗絲，一般為φ1.6 mm和φ2.4 mm焊絲。
2.5 活性氣體保護(hù)焊焊接技術(shù)（MAG焊）
所謂的活性氣體保護(hù)焊焊接技術(shù)就是采用CO2+Ar混合氣體的CO2半自動(dòng)或自動(dòng)焊接，普遍應(yīng)用于不銹鋼的焊接。上海船舶工藝研究所開(kāi)發(fā)適合船廠專用的雙絲單面MAG焊接技術(shù)與裝備，該項(xiàng)技術(shù)的主要特點(diǎn)是，可無(wú)間隙裝配，坡口內(nèi)定位焊、添加切斷細(xì)焊絲，背面應(yīng)用陶瓷襯墊，板厚在12～22 mm范圍內(nèi)可一次成形，焊接速度快，焊接效率高，焊接質(zhì)量好。
3 中海工業(yè)（江蘇）有限公司今后幾年的高效焊的發(fā)展以及應(yīng)用
中海工業(yè)（江蘇）有限公司作為我國(guó)船舶的骨干企業(yè)，未來(lái)幾年隨著公司3#船塢的啟用以及公司轉(zhuǎn)型升級(jí)的發(fā)展必然，其造船規(guī)模與總量將有大幅度提高，預(yù)計(jì)2015年達(dá)到年造船總量150萬(wàn)t。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，除了擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提升造船管理水平外，加快高效焊接方法應(yīng)用，提高焊接生產(chǎn)效率也勢(shì)在必行。因此，中海工業(yè)（江蘇）有限公司今后幾年的高效焊發(fā)展趨勢(shì)有以下幾大特點(diǎn)：
3.1 焊接工藝、方法的多樣化
為了適應(yīng)船舶制造不同區(qū)域生產(chǎn)流程節(jié)奏，確保各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)有序按時(shí)完工，根據(jù)現(xiàn)代造船技術(shù)特點(diǎn)，焊接新工藝推廣應(yīng)用是解決焊接生產(chǎn)效率提高的唯一途徑。如平面分段制造區(qū)域縱骨焊接采用多電極C02氣保護(hù)自動(dòng)焊，平直分段內(nèi)底板、甲板對(duì)接采用雙絲MAG焊。
3.2 C02氣保護(hù)焊將完全替代焊條電弧焊
目前，手工焊條焊接仍是中海工業(yè)（江蘇）有限公司不可或缺的主要生產(chǎn)工藝，而公司造船由于承接船舶向大型化、高附加值船舶轉(zhuǎn)變，焊條電弧焊低生產(chǎn)效率不可能滿足生產(chǎn)需要，自動(dòng)角焊、半自動(dòng)角焊、垂直自動(dòng)角焊等各類C02氣保護(hù)焊將替代焊條電弧焊，甚至在船塢、平臺(tái)區(qū)域和曲面分段制造車間也將不再采用焊條電弧焊方法，其或許只在少量焊縫修補(bǔ)中可能會(huì)使用。
3.3 焊接設(shè)備向大型化、系統(tǒng)化、集成化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)變
中海工業(yè)（江蘇）有限公司由于造船模式、生產(chǎn)管理、工藝流程變化，對(duì)焊接生產(chǎn)提出了全新要求，焊接必將以機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)為主，這決定了選用的焊接設(shè)備具有大型化、集成化特點(diǎn)。以平面分段生產(chǎn)線為例，大拼板焊接需采用三絲的FCB單面焊接站，該焊接系統(tǒng)除了穩(wěn)定可靠的大功率埋弧焊電源外，還應(yīng)具有自動(dòng)送板、準(zhǔn)確定位、液壓控制等裝置。此外，需要配備高精度的跟蹤器及適合于焊機(jī)精確行走的大型門架結(jié)構(gòu)件。而縱骨焊接工位的多電極焊接系統(tǒng)可以滿足多根T形縱骨同時(shí)焊接，不僅生產(chǎn)效率高，而且焊接變形小，該系統(tǒng)除焊接外，同時(shí)具備自動(dòng)定位縱骨功能。另外，曲面分段、船塢、平臺(tái)等生產(chǎn)區(qū)域需配備C02氣保護(hù)自動(dòng)焊、雙絲埋弧焊、垂直氣電焊等各類自動(dòng)化焊接設(shè)備。
3.4 焊接材料的工藝、性能要求高
由于焊接方法的多樣化和自動(dòng)化程度提高，對(duì)焊材工藝要求進(jìn)一步提高，自動(dòng)化焊接勢(shì)必提高焊接熱輸入量。為保證焊接接頭綜合力學(xué)性能，特別是焊縫強(qiáng)度、韌性等指標(biāo)，船舶焊接生產(chǎn)中需要大量高性能焊材應(yīng)用。另外，焊接自動(dòng)化、機(jī)械化的高效率取決于焊接生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性，所以選用的焊材應(yīng)具有穩(wěn)定質(zhì)量和良好的焊接工藝性。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高焊接生產(chǎn)效率，要求大尺寸焊縫或厚板焊接時(shí)采用高熔敷率焊材。對(duì)某些特殊船型，由于船板及部件的特殊性，焊接材料的性能同樣需要具有特殊的技術(shù)特點(diǎn)。
4 結(jié)語(yǔ)
從目前來(lái)看，中海工業(yè)（江蘇）有限公司在建的船舶以常規(guī)散貨船為主，但隨著公司的轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展以及憑借目前積累的11萬(wàn)噸油輪、10000箱集裝箱船的建造經(jīng)驗(yàn)，公司將有能力建造LNG、LPG船以及海工船型等高附加值船舶。因此我們應(yīng)該珍惜這樣一個(gè)良好契機(jī)，充分利用現(xiàn)代化造船船用焊接設(shè)備，通過(guò)對(duì)造船焊接工藝不斷研究、改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出適于中海造船的焊接生產(chǎn)工藝，從而加快向現(xiàn)代化造船模式轉(zhuǎn)化，把船舶焊接技術(shù)水平提高到一個(gè)新的高度。
參考文獻(xiàn)：
[1] 鄭贊.船舶高端進(jìn)口焊材國(guó)產(chǎn)化淺析 金屬加工，2008（16）.
關(guān)鍵詞：核電設(shè)備制造 焊接技術(shù) 高效焊接
中圖分類號(hào)：TG47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）07（c）-0042-02
中國(guó)核電項(xiàng)目在各種各樣的爭(zhēng)論中，漸漸成為影響廣泛而深遠(yuǎn)的話題之一。2011年3月11日發(fā)生在日本福島縣的福島第一核電站事故，1986年4月26日發(fā)生在切爾諾貝利核電廠的第四號(hào)反應(yīng)堆事故，此次事故造成輻射危害超過(guò)二戰(zhàn)中廣島原子彈的400倍。產(chǎn)生的災(zāi)難程度，完全已經(jīng)是人類難以消散的噩夢(mèng)。核電站核泄漏事故始終是人們最擔(dān)心的。因此，在核電設(shè)備制造過(guò)程中應(yīng)用好高效焊接技術(shù)，能夠明顯地降低設(shè)備出現(xiàn)事故的可能性，確保核電設(shè)備的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，對(duì)提高核電工業(yè)安全因素具備重大意義。
1 核電設(shè)備制造原理
根據(jù)核電站工作原理來(lái)分析，因?yàn)槔迷拥姆至褋?lái)產(chǎn)出熱能的原理來(lái)達(dá)到加熱液體的目的，再通過(guò)加熱水達(dá)到高溫、高壓的蒸汽來(lái)使渦輪進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，再引動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生巨大的電能。
2 核電設(shè)備制造中的焊接技術(shù)
2.1 發(fā)展歷史
焊接技術(shù)的產(chǎn)生，是因?yàn)榻饘俚膽?yīng)用越來(lái)越廣泛。在金屬加工過(guò)程中出現(xiàn)了多種多樣的加工工藝，而焊接技術(shù)就是其一。這種古老的方法延用至今，而今，在古人的基礎(chǔ)上不斷地更新技術(shù)，使得焊接技術(shù)出現(xiàn)了目前的高效焊接技術(shù)，主要用于焊接技術(shù)要求高的生產(chǎn)制造。
2.2 焊接問(wèn)題
焊接是焊縫附件的高溫區(qū)金屬受周圍金屬的制約，產(chǎn)生不均勻的壓縮塑形變形，焊接后冷卻時(shí)，這部分壓縮的塑形金屬同樣受周圍冷態(tài)的金屬制約，不能自由收縮，導(dǎo)致了拉應(yīng)力和變形。變形的危害：焊后尺寸不合格、影響美觀和降低承載能力。
2.3 焊接出現(xiàn)問(wèn)題及處理方法
焊接過(guò)程中產(chǎn)生變形的現(xiàn)象，一般處理方法是勤磨鎢針、降底焊接電流、提高焊接速度的同時(shí)盡量短弧施焊?？傊懊嫠龅囊磺卸际菫榻档兹艹販囟确?wù)的。只有熟練地掌握好溶池溫度的核心知識(shí)，才不會(huì)容易導(dǎo)致變形發(fā)生。
對(duì)于焊接工藝來(lái)說(shuō)，焊接精度要求高，焊接不實(shí)接觸不良，容易短路，不平整。為了防止焊接變形，一般來(lái)說(shuō)有兩種方法：一是防止變形，就是做一些相應(yīng)的工裝控制其不讓變形，另外一種就是預(yù)變形，焊前裝配時(shí)往相反方向做些調(diào)整，焊完變形后剛好到設(shè)計(jì)的裝配尺寸。
焊接的時(shí)候發(fā)現(xiàn)有的焊縫很亮，有的發(fā)暗，一般是金屬光澤，表面平整會(huì)看起來(lái)亮一些，粗糙會(huì)暗一些，這是光線反射問(wèn)題，如果差別很大，暗的自然就是有雜質(zhì)了。另外，有水焊接是工藝絕對(duì)禁止的。焊接的過(guò)程中焊縫上面出現(xiàn)像烤藍(lán)一樣的顏色，是因?yàn)橛须s質(zhì)摻入，氧化造成的。不一定只是底漆，如果認(rèn)為底漆的話，還要看底漆的可焊性，可以查一下底漆的說(shuō)明書。焊接過(guò)程中火花飛濺熔化的金屬未在熔池內(nèi)冷卻造成的。產(chǎn)生原因有很多種，不外乎力的作用。
3 現(xiàn)代的高效焊接技術(shù)
高效焊接技術(shù)在工藝上主要是以提高熔敷的效率和焊接速度來(lái)實(shí)現(xiàn)其工藝的一個(gè)過(guò)程。其中高熔敷效率焊接是指其在單位時(shí)間內(nèi)熔化更多的焊接材料，高速焊接是在提高焊接速度的同時(shí)提高焊接電流，以維持焊接熱輸入大體上保持不變，代表工藝以多絲弧焊技術(shù)為主。此外，高效焊接技術(shù)還包括其他焊接方法，都可以大大提高焊接效率，主要有激光復(fù)合焊，A―TIG焊等承接了傳統(tǒng)的工藝。為了使核電事業(yè)得到穩(wěn)定正規(guī)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)相關(guān)焊接工藝研究者在研制最新高效焊接技術(shù)時(shí)，加進(jìn)了機(jī)械化和自動(dòng)化的水平，廣泛采用數(shù)控設(shè)施，在增強(qiáng)焊接質(zhì)量、安全和可靠性方面大大提高了性能。另外，在焊接時(shí)還需考慮工件的影響因素：例如：厚度，坡口角度，焊接材料，環(huán)境溫度（確定是否預(yù)熱）。焊接是用于材料之間的連接，焊接接頭的焊縫的質(zhì)量保證是最重要的，它的機(jī)械性能必須得到保證。
4 核電設(shè)施設(shè)備的制造過(guò)程中應(yīng)用高效焊接技術(shù)的現(xiàn)狀
目前，從焊接技術(shù)的角度上看，核子裂變引發(fā)巨大的熱量，其加熱的液體的裝置，至少是應(yīng)該耐高溫以及耐高壓的容器和循環(huán)管道。其將熱量輸送給水，再來(lái)形成一個(gè)高溫和高壓蒸汽一體化裝置，也無(wú)非就是耐高溫和耐高壓的壓力容器和循環(huán)的管道。從以上流程可知，核電站比較需要的是有操作耐高溫耐高壓容器管道技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的技工。探傷技術(shù)，只要能方便移動(dòng)的探傷設(shè)備，探傷準(zhǔn)確度比較高、比較可靠的都可以使用。當(dāng)前超聲波技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，可以推薦。另外，磁粉探傷可以及時(shí)靈活地檢查裂縫，在復(fù)雜節(jié)點(diǎn)受力處可定期檢查，以保安全。核電設(shè)備設(shè)施必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接，需掌握的基本原則是將焊接構(gòu)件解剖分解后，盡可能在車間里完成元件和成套的組件，在內(nèi)場(chǎng)工作條件較好，焊接質(zhì)量比較容易保證。然后將它們分類形成配套的運(yùn)到核電站工地，不能混亂。在現(xiàn)場(chǎng)焊接的盡量減少，一般是那些形成構(gòu)件后運(yùn)輸困難的，必須在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接的，尺寸要現(xiàn)場(chǎng)確定的，有特殊原因的才在現(xiàn)場(chǎng)焊接。
根據(jù)跳動(dòng)的溶化鋼水來(lái)控制焊接的速度，每當(dāng)焊接時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)剛?cè)芑匿撍谔鴦?dòng)，根據(jù)它的速度，來(lái)調(diào)整操作的速度，在跳動(dòng)鋼水緊跟在焊絲后面。操作過(guò)程中焊接速度過(guò)快，會(huì)造成焊縫變窄，凹凸不平，焊縫波形尖，容易產(chǎn)生咬邊現(xiàn)象。核電設(shè)備違規(guī)補(bǔ)焊檢查后會(huì)發(fā)整改通知甚至停工令，如果是質(zhì)保檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)糾正措施（CAR），要求施工單位自查整改，確認(rèn)符合規(guī)范后再開(kāi)工，總之焊接在核電設(shè)施設(shè)備中工作環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵。對(duì)焊接工藝要有明確規(guī)定和規(guī)章制度，才能正確地運(yùn)用高技能加上先進(jìn)的數(shù)控手段。把核電設(shè)備制作工藝提高加強(qiáng)。由此成熟的核電設(shè)備制造的焊接工藝首要的條件是安全生產(chǎn)是前提。工作人員要防止觸電 焊機(jī)要安全接地、用前要檢查焊機(jī)及電線、氣管等是否正常、防止灼傷，施焊過(guò)程要注意勞動(dòng)防護(hù)用品的穿戴、護(hù)目墨鏡、焊工手套、工作服、工作鞋準(zhǔn)備到位。目前，隨著核設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展和核電設(shè)備制造方案的完善，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的企業(yè)獲得了核電設(shè)備制造的資質(zhì)。為了提高自身企業(yè)的制造能力和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)能力。加強(qiáng)推進(jìn)最新焊接技術(shù)已經(jīng)成為金屬加工工藝技術(shù)市場(chǎng)的熱門。通過(guò)傳統(tǒng)的焊接技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，再加入紅外線感應(yīng)和激光的全路線跟蹤系統(tǒng)的投入制造環(huán)節(jié)，必定會(huì)得到生產(chǎn)上的效率優(yōu)化。
5 結(jié)語(yǔ)
所謂高效焊接技術(shù)是焊接技術(shù)中效率高于用普通的焊接技術(shù)，用以進(jìn)行手工焊操作的其他各種焊接方法的總稱。推廣應(yīng)用高效焊接的方法，對(duì)推動(dòng)核電工業(yè)安全發(fā)展、提高核電工業(yè)運(yùn)行質(zhì)量、推動(dòng)國(guó)內(nèi)核發(fā)電站具有十分重要的意義。高效焊接技術(shù)工藝已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)中一種日益重要的金屬加工的工藝方法，加強(qiáng)高效焊接技術(shù)的力度，完善焊接應(yīng)用方案，能夠有效提高核電設(shè)備運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，用于保證核電設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)行，增強(qiáng)核電工業(yè)運(yùn)作系統(tǒng)的安全質(zhì)量起到了積極的推進(jìn)作用。
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船舶的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，技術(shù)要求比較苛刻，是全焊接結(jié)構(gòu)，高效焊接對(duì)建造質(zhì)量過(guò)硬的船舶具有至關(guān)重要的作用和意義。船體建造中有70%的工作量為焊接，焊接成本在船體建造成本中占有30%-50%的比例。所以，在建造船舶時(shí)要運(yùn)用高效自動(dòng)焊接技術(shù)來(lái)滿足降低制造成本、減少制造工期等要求，同時(shí)也要確保焊接的高質(zhì)量。運(yùn)用高效自動(dòng)焊接技術(shù)還可以提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，使其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得勝利，為企業(yè)提供發(fā)展契機(jī)和經(jīng)濟(jì)效益。
2高效自動(dòng)焊接技術(shù)在船舶企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
第一、焊接工藝方面的現(xiàn)狀。我國(guó)船舶焊接工藝發(fā)展得很緩慢，以氣體保護(hù)焊、埋弧焊、普通焊條電焊等為主，其中焊條電焊占據(jù)的比例較大，焊接效率比較慢?，F(xiàn)在一般使用垂直氣電焊接、船用自動(dòng)化機(jī)械化平角焊接技術(shù)和逆變焊機(jī)、交流焊機(jī)、整流弧焊機(jī)等設(shè)備。在推廣應(yīng)用新技術(shù)和新設(shè)備方面，我國(guó)很小一部分造船廠能夠引進(jìn)分段裝焊流水線，采取拼板工位高效自動(dòng)焊接的新設(shè)備和新工藝，它能對(duì)船舶上的板材進(jìn)行拼板和對(duì)接，對(duì)船體進(jìn)行平面分段焊接。同時(shí)也運(yùn)用自動(dòng)或者半自動(dòng)氣體保護(hù)焊等工藝，提高焊接效率。
第二、焊接材料方面，現(xiàn)在大部分使用藥芯焊絲，其具有焊接飛濺少、焊縫質(zhì)量高、熔敷效率強(qiáng)等特點(diǎn)，便于自動(dòng)化、機(jī)械化焊接?，F(xiàn)在船舶企業(yè)通常運(yùn)用藥芯焊絲和CO2焊接技術(shù)結(jié)合在一起，因?yàn)閺V泛應(yīng)用CO2保護(hù)焊，對(duì)焊接材料的使用量也大幅度增加。這也促進(jìn)了焊接工藝質(zhì)量的提升、工期縮短以及成本的降低。
3 高效自動(dòng)焊接技術(shù)在船舶企業(yè)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
第一、在焊接工藝上我國(guó)存在的問(wèn)題表現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先的焊接工藝的高效化率、自動(dòng)化率、機(jī)械化率都比較低。很多企業(yè)以焊條電弧焊或者半自動(dòng)焊為主要工藝，而自動(dòng)化和機(jī)械化焊接工藝的應(yīng)用范圍較小，應(yīng)用水平較差。另外，氣保焊和埋弧焊等高效率的工藝在研發(fā)以及應(yīng)用等方面投入的精力較小。其次先進(jìn)焊接工藝在我國(guó)船舶企業(yè)還沒(méi)有得到應(yīng)用，國(guó)外重視對(duì)焊接工藝的研究，已經(jīng)研發(fā)出機(jī)器人焊接、電弧-激光復(fù)合焊接等工藝，而國(guó)內(nèi)才剛剛研究這個(gè)領(lǐng)域?？蒲型度氩蛔闶呛附庸に嚪矫娴牧硪粋€(gè)問(wèn)題。
第二、焊接材料方面我國(guó)船舶企業(yè)出現(xiàn)的問(wèn)題有：首先焊接材料普遍存在品種單一的現(xiàn)象。通常以焊條為主，其中高效焊條和專用焊條應(yīng)用較少，高端焊接材料基本依賴合資企業(yè)生產(chǎn)或者直接進(jìn)口。其次焊接材料的性能急需提高。國(guó)內(nèi)焊接材料特別是高端產(chǎn)品在抗吸潮性、工藝性能以及質(zhì)量穩(wěn)定性等方面都有很大的提升空間。
4 解決高效自動(dòng)焊接技術(shù)在船舶企業(yè)問(wèn)題的對(duì)策
4.1焊接工藝方面
現(xiàn)在船舶焊接工藝得到快速的發(fā)展，機(jī)械化、高效化、專用化、自動(dòng)化、機(jī)器人化是解決焊接技術(shù)在船舶企業(yè)出現(xiàn)問(wèn)題的最佳對(duì)策。
高效化的具體表現(xiàn)為：逐漸降低焊條電弧焊的應(yīng)用，增加對(duì)氣體保護(hù)焊工藝的使用，并推動(dòng)高效焊接工藝的研究和開(kāi)發(fā)。例如MAG/MIG雙絲焊接工藝、TIME焊接工藝（也叫做大電流高熔覆率MAG法）、帶活性焊劑氣體保護(hù)焊、多絲埋弧焊、變極性離弧焊、埋弧自動(dòng)焊等工藝。
自動(dòng)化、機(jī)械化就是要推廣普及自動(dòng)化焊接工藝，運(yùn)用智能型焊接裝置、實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置、機(jī)器人技術(shù)以及激光焊接技術(shù)等，提高焊接質(zhì)量和焊接效率，降低焊接成本。專業(yè)化就是在船舶特殊構(gòu)建和部位，要選擇專門的裝備和焊接工藝來(lái)完成，以達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求的目的。
隨著平面分段裝焊流水線的不斷投入使用，機(jī)器人焊接技術(shù)體現(xiàn)出其他焊接技術(shù)難以比擬的、獨(dú)具特色的優(yōu)勢(shì)，為船舶高效自動(dòng)焊接技術(shù)的發(fā)展提供更加廣闊的空間。
4.2焊接材料方面
首先要調(diào)整焊接材料的結(jié)構(gòu)。隨著工業(yè)化程度的加深，船舶用材的結(jié)構(gòu)在不斷調(diào)整，傳統(tǒng)焊材的使用在逐漸下降中，而藥芯焊材和氣體保護(hù)焊的應(yīng)用量大幅度增加，埋弧用焊材的用量維持在一定水平，變化不大。
其次增加高效自動(dòng)焊接材料的研究和開(kāi)發(fā)力度。世界各國(guó)越來(lái)越重視增強(qiáng)船舶焊接效率，減少建造成本，研發(fā)出高效焊材，并推廣專用焊條、高效焊條、藥芯焊條等焊材。另外鐵粉型焊劑、活性焊劑、高速焊劑以及單面焊材等等對(duì)埋弧焊材的研究，會(huì)促進(jìn)焊接質(zhì)量的提高。
最后對(duì)焊接材料的發(fā)展予以高度重視?，F(xiàn)在要求船舶焊接具有高質(zhì)量，就需要制造出具有良好工藝性能、優(yōu)異力學(xué)性能的焊接材料。美國(guó)研發(fā)的酸性渣、高韌性、低氫型的藥芯焊材系列，在沖擊韌性和低氫等方面的工藝性能優(yōu)越，進(jìn)而在船舶企業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。
另外焊接材料還要具有高性能、高穩(wěn)定性、低飛濺、低煙塵、低故障率以及污染小等特性。
關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保；焊接；應(yīng)用；
中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
近年來(lái)，很多國(guó)家都將節(jié)能、環(huán)保作為今后發(fā)展的方向，我們國(guó)家也不例外。在焊接技術(shù)的應(yīng)用上，我國(guó)落后于國(guó)際先進(jìn)水平，因此，在今后的發(fā)展過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，提高焊接質(zhì)量，提高工作效率，堅(jiān)持節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展理念，使我國(guó)焊接技術(shù)跨上一個(gè)新的臺(tái)階，步入國(guó)際先進(jìn)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(jī)
逆變焊機(jī)具有焊接性能好、動(dòng)特性好、動(dòng)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(diǎn)，因此易于實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)械化和自動(dòng)化；逆變電源功率因數(shù)達(dá)0.95以上，總體效率可以達(dá)到85%~92%，比傳統(tǒng)焊機(jī)平均節(jié)電25%~60%，空載時(shí)電耗只有30~50W，節(jié)能效果明顯。為了說(shuō)明逆變焊機(jī)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(jī)主要技術(shù)性能指標(biāo)列于表l，以便對(duì)比。
表1逆變式弧焊整流器與傳統(tǒng)弧焊機(jī)主要性能比較
2.熔化極氣體保護(hù)焊
熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)具有高效、節(jié)能和便于自動(dòng)化的特點(diǎn)，是目前用得最多的一種焊接方法也是自動(dòng)線上和焊接機(jī)器人的首選熔焊方法。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在汽車零部件、集裝箱和工程機(jī)械行業(yè)中，基本上全部采用氣體保護(hù)焊；而一般機(jī)械、鐵路車輛和重型機(jī)械行業(yè)的比例都超過(guò)50%；在造船、鍋爐和金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)由于埋弧自動(dòng)焊的用量較大，CO2氣體保護(hù)焊的比例相對(duì)較低。隨著實(shí)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?，F(xiàn)在，采用混合氣體的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)，混合氣體的種類也越來(lái)越多，探索其在GMAW中的影響規(guī)律有著極大的社會(huì)效益。
3.智能機(jī)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(guò)程中成功應(yīng)用，對(duì)焊縫成形的質(zhì)量取得了較好的控制結(jié)果。國(guó)內(nèi)外對(duì)遙控技術(shù)的研究成果較多，遙控焊接正向著實(shí)用化的方向發(fā)展。美國(guó)發(fā)射到火星上的索杰納機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實(shí)例。目前，關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人已在汽車制造、航空航天、工程機(jī)械、船舶等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用，但對(duì)一些危險(xiǎn)、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(jī)器人難以完成，為此需要研究發(fā)展新型的特種焊接機(jī)器人，我國(guó)在管道焊接機(jī)器人、水下焊接機(jī)器人、爬壁焊接機(jī)器人、球罐焊接機(jī)器人等方面進(jìn)行了研究，培養(yǎng)了隊(duì)伍，取得了一批研究成果，在某些技術(shù)方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
4.振動(dòng)焊接技術(shù)
振動(dòng)焊接技術(shù)是在金屬焊接的過(guò)程中，對(duì)被焊件施加振動(dòng)處理的一項(xiàng)焊接工藝，它起到細(xì)化晶粒的作用，在熱狀態(tài)下通過(guò)熱塑性變形來(lái)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(qiáng)焊縫的力學(xué)性能，達(dá)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。可以預(yù)言，振動(dòng)焊接的推廣和應(yīng)用必將給焊接生產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。大連理工大學(xué)的陳源從振動(dòng)焊接減少焊接變形方面，采用先進(jìn)的有限元方法進(jìn)行了計(jì)算，論證了振動(dòng)焊接在控制變形方面的作用;劉峰研究了振動(dòng)焊接對(duì)焊接裂紋的影響，通過(guò)理論分析和數(shù)值模擬指出振動(dòng)焊接在防止和減少焊接裂紋方面具有明顯的效果。
國(guó)外也對(duì)振動(dòng)焊接進(jìn)行了研究。Tseng研究了焊弧擺動(dòng)對(duì)焊接質(zhì)量的影響，指出由于擺動(dòng)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(xì)研究了軸向振動(dòng)對(duì)焊接件拉伸特性的影響，其結(jié)論是：經(jīng)過(guò)振動(dòng)焊接的構(gòu)件的屈服強(qiáng)度、極限拉伸強(qiáng)度和破壞強(qiáng)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(dòng)時(shí)效
振動(dòng)時(shí)效(VSR)是利用一受控振動(dòng)能量對(duì)金屬工件進(jìn)行處理，以消除工件殘余應(yīng)力。振動(dòng)時(shí)效的顯著優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能環(huán)保、降低成本、縮短周期。與熱時(shí)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(dòng)時(shí)效快，一般僅需30min,最長(zhǎng)不超過(guò)1h，而且設(shè)備輕便，工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，優(yōu)點(diǎn)很突出。VSR在我國(guó)從無(wú)到有，現(xiàn)已有幾千臺(tái)VSR設(shè)備在我國(guó)機(jī)床、模具、鍛壓、航空、發(fā)電等行業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)行[7]。節(jié)能減排效果明顯的頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效技術(shù)與傳統(tǒng)的熱時(shí)效相比，振動(dòng)時(shí)效技術(shù)節(jié)能95%以上，完全克服了以煤為燃料的熱時(shí)效爐存在的嚴(yán)重污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)零排放。與傳統(tǒng)亞共振相比，頻譜諧波振動(dòng)時(shí)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(zhǎng)期無(wú)法納入企業(yè)正式生產(chǎn)工藝問(wèn)題。推廣應(yīng)用頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.隨焊錘擊
隨焊錘擊是在焊接過(guò)程中通過(guò)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)調(diào)整焊接接頭的殘余應(yīng)力分布狀態(tài)，從而真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)低應(yīng)力、無(wú)熱裂、小變形焊接。因此，能節(jié)約大量的能源和資金，給國(guó)家和企業(yè)將帶來(lái)前景廣闊的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
對(duì)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(gè)別參數(shù)調(diào)節(jié)不可實(shí)現(xiàn)等缺點(diǎn)，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(shí)間進(jìn)行塑性反彈，使之在而內(nèi)產(chǎn)生兩維塑性伸長(zhǎng)，釋放焊接過(guò)程中的殘余拉應(yīng)變，大幅度提高了焊接接頭的疲勞強(qiáng)度。錘擊力、錘擊距離的控制均采用按鈕控制，電機(jī)調(diào)節(jié)，使其參數(shù)的調(diào)整方便可靠，從而保證焊接過(guò)程中當(dāng)焊接材料和焊接條件變化時(shí)可隨時(shí)調(diào)整錘擊參數(shù)，進(jìn)一步提高焊機(jī)的工作效率。
三、結(jié)束語(yǔ)
雖然我國(guó)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(jī)，但與先進(jìn)國(guó)家相比，還有相當(dāng)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(qiáng)消化吸收引進(jìn)的高效節(jié)能焊接技術(shù)，并創(chuàng)新提高，克服總是依賴進(jìn)口的思想。
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關(guān)鍵詞：高職院校；焊接專業(yè)；實(shí)訓(xùn)基地；建設(shè)
中圖分類號(hào)：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2013）10-0045-02
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和更新?lián)Q代速度的加快，焊接技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。目前，我國(guó)已成為世界焊接的第一大國(guó)。與焊接技術(shù)相關(guān)的生產(chǎn)制造業(yè)迫切需要大量掌握先進(jìn)焊接生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用型人才，但由于目前我國(guó)高?；蚺嘤?xùn)單位的人才培養(yǎng)方式滯后、培訓(xùn)體系很不完善。另外，由于家長(zhǎng)與學(xué)生對(duì)焊接專業(yè)的理解還存在偏見(jiàn)，導(dǎo)致焊接操作人員、設(shè)備的維護(hù)以及關(guān)鍵焊接崗位上具有較強(qiáng)操作技能的人才已出現(xiàn)斷層，尤其是既有一定理論知識(shí)又有較強(qiáng)實(shí)踐操作能力的焊接技術(shù)人員更是鳳毛麟角。目前，焊接人才特別是生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用型人才的匱乏，已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。
高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是“培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)、管理第一線需要的高技能人才”。在教學(xué)過(guò)程中，必須強(qiáng)調(diào)知識(shí)、技能、素質(zhì)、態(tài)度和職業(yè)道德的一體化培養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)是保證實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)，而這一基礎(chǔ)又必須以實(shí)訓(xùn)基地為平臺(tái)。因此，實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)直接影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平、學(xué)生操作技能的培養(yǎng)。
我校開(kāi)辦焊接專業(yè)已有16年歷史。目前已建成焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊、氣焊氣割、自動(dòng)焊接與切割、數(shù)控火焰切割編程等1200平方米的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地。同時(shí)，擁有10名專兼職教師的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。但隨著西北制造業(yè)對(duì)焊接人才的需求越來(lái)越大，要求越來(lái)越高，我校焊接專業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備規(guī)模和人才培養(yǎng)規(guī)格，還落后速發(fā)展的現(xiàn)代化建設(shè)所需的人才要求，尤其是在實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量、社會(huì)培訓(xùn)服務(wù)、先進(jìn)焊接生產(chǎn)技術(shù)推廣和應(yīng)用方面與社會(huì)需求還存在巨大的差距。
焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的目標(biāo)
根據(jù)陜西省教育廳、財(cái)政廳《關(guān)于加強(qiáng)職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的意見(jiàn)》的精神，結(jié)合目前焊接專業(yè)的社會(huì)需求情況，在原有實(shí)訓(xùn)條件的基礎(chǔ)上，2009年我校焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地的總體目標(biāo)為：力爭(zhēng)在三年時(shí)間內(nèi)將現(xiàn)代焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建成陜西省內(nèi)具有示范性、開(kāi)放性和服務(wù)性的現(xiàn)代綜合焊接技術(shù)應(yīng)用型人才培訓(xùn)基地，為社會(huì)培養(yǎng)和培訓(xùn)掌握先進(jìn)焊接設(shè)備操作技能的高技能技術(shù)工人，將現(xiàn)代焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)成省高職院校中實(shí)訓(xùn)教學(xué)、技能培訓(xùn)、技能鑒定、技術(shù)服務(wù)和生產(chǎn)制造“五位一體”的一流實(shí)訓(xùn)基地。
焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的原則
工程意識(shí)和動(dòng)手能力的獲取，很大程度來(lái)自體系完備、運(yùn)行良好的校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地。我校焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地以工學(xué)結(jié)合為切入點(diǎn)，在近年的建設(shè)過(guò)程中始終遵循以下原則。
真實(shí)性原則 在廣泛調(diào)研各行業(yè)焊接培訓(xùn)中心布局的基礎(chǔ)上，按照真實(shí)的企業(yè)需求、真實(shí)的企業(yè)流程、真實(shí)的企業(yè)環(huán)境、真實(shí)的企業(yè)管理制度，建成了60個(gè)標(biāo)準(zhǔn)焊接實(shí)訓(xùn)工位，同時(shí)重新確定教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式，使學(xué)生得到實(shí)際操作訓(xùn)練。
先進(jìn)性原則 2011年，我校購(gòu)置了OTC、松下焊接機(jī)器人3臺(tái)、等離子/火焰數(shù)控切割設(shè)備2臺(tái)，并開(kāi)設(shè)了自動(dòng)焊接與切割的理論課程及相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)課程，使學(xué)生掌握先進(jìn)的焊接與切割技術(shù)。
實(shí)用性原則 在建設(shè)過(guò)程中充分利用有限資源，最大限度地節(jié)約資金，沒(méi)有追求高、精、尖，大部分焊接設(shè)備都是生產(chǎn)中廣泛的設(shè)備。
開(kāi)放性原則 近三年來(lái)，我院焊接實(shí)訓(xùn)基地已為北人印機(jī)、延長(zhǎng)石油、西安維美德等企業(yè)培訓(xùn)焊工150余名，同時(shí)為陜西省中等職業(yè)院校培訓(xùn)教師120人。學(xué)院與企業(yè)、生產(chǎn)單位的聯(lián)系更加緊密，社會(huì)對(duì)人才的要求可以及時(shí)地反饋到學(xué)院，學(xué)院根據(jù)這些信息調(diào)整教學(xué)，使高等職業(yè)技術(shù)教育改革能更及時(shí)、更準(zhǔn)確地反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。
持續(xù)性原則 實(shí)訓(xùn)基地必須高度重視項(xiàng)目的持續(xù)運(yùn)行能力，通過(guò)多種途徑，提高實(shí)訓(xùn)基地的軟、硬件建設(shè)水平和服務(wù)能力，創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地管理體制和運(yùn)行機(jī)制，提高實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)質(zhì)量。
焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的內(nèi)容
焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的內(nèi)容包括硬件和軟件兩個(gè)方面。
硬件建設(shè) 如下頁(yè)表1所示。
軟件建設(shè) 實(shí)訓(xùn)基地的軟環(huán)境建設(shè)包括實(shí)訓(xùn)基地的管理制度體系、實(shí)訓(xùn)師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)和管理等多個(gè)方面。以下主要從師資建設(shè)進(jìn)行探討。在所有影響教學(xué)的因素中，人是最活躍且最要要的影響因素，建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、人員精干的“雙師型”教學(xué)隊(duì)伍，才能將專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、教學(xué)計(jì)劃等在具體教學(xué)過(guò)程中得到貫徹與落實(shí)。近年來(lái)，我院焊接專業(yè)“雙師型”教師的培養(yǎng)途徑與措施有以下幾個(gè)方面：（1）積極營(yíng)造“雙師型”教師的良好氛圍。通過(guò)開(kāi)展崗前培訓(xùn)、師德建設(shè)、政治學(xué)習(xí)、座談?dòng)懻摗⒂^考察、專題講座等教育形式，提高教師的思想認(rèn)識(shí)，激發(fā)專業(yè)教師爭(zhēng)當(dāng)“雙師型”教師的意識(shí)。同時(shí)，學(xué)院成立了“雙師型”教師培養(yǎng)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)“雙師型”教師培養(yǎng)進(jìn)行全面的規(guī)劃、組織與協(xié)調(diào)。（2）要求青年教師參加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教師的專業(yè)技能。近年來(lái)，我院3位專業(yè)教師都是直接從高校畢業(yè)生中引進(jìn)，實(shí)踐動(dòng)手能力不強(qiáng)。針對(duì)這種情況，學(xué)院要求每位青年教師每學(xué)期必須參與三周以上的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。同時(shí)鼓勵(lì)教師理論實(shí)踐“雙肩挑”，既負(fù)責(zé)專業(yè)課的理論教學(xué)又負(fù)責(zé)相關(guān)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，讓理論教學(xué)深入到實(shí)踐教學(xué)中。（3）實(shí)施專業(yè)教師到企業(yè)鍛煉制度。鼓勵(lì)沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的青年教師到緊密型合作企業(yè)掛職定崗，積累實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要的技能和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。學(xué)校每年利用暑假等時(shí)間，安排教師到專業(yè)對(duì)口的企業(yè)，通過(guò)掛職頂崗、合作研發(fā)等多種形式接觸先進(jìn)的專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)工藝和企業(yè)文化，及時(shí)了解生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化實(shí)踐技能，提高“雙師”素質(zhì)。
開(kāi)展各類專業(yè)技能競(jìng)賽，達(dá)到以賽促教的目的
通過(guò)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教師的專業(yè)技能。加強(qiáng)校企合作，積極支持、鼓勵(lì)教師參加社會(huì)實(shí)踐，將生產(chǎn)實(shí)踐與教學(xué)過(guò)程緊密結(jié)合，并選聘高素質(zhì)的企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員為專業(yè)兼職教師。積極引進(jìn)既有工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，又有較扎實(shí)理論基礎(chǔ)的高級(jí)技術(shù)人員充實(shí)教師隊(duì)伍。通過(guò)校企合作教育的實(shí)施，企業(yè)成為“雙師型”教師培養(yǎng)的主要場(chǎng)所，同時(shí)，也成為兼職教師聘任的場(chǎng)所。加強(qiáng)專業(yè)技能培訓(xùn)和考核，組織專業(yè)教師參加各種渠道的培訓(xùn)，近三年內(nèi)所有專業(yè)教師均獲得了相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)等級(jí)合格證書。
焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地的管理運(yùn)行
管理體制 目前，我國(guó)高職院校實(shí)訓(xùn)中心管理模式見(jiàn)表2。由于焊接實(shí)訓(xùn)與培訓(xùn)專業(yè)性較強(qiáng)，我院師資又嚴(yán)重不足，沒(méi)有相關(guān)專業(yè)的支持很難提升教學(xué)質(zhì)量及順利開(kāi)展日常工作，所以焊接實(shí)訓(xùn)基地選擇第一種管理模式。焊接實(shí)訓(xùn)基地實(shí)行主任負(fù)責(zé)制，基地中心主任全面負(fù)責(zé)中心的建設(shè)規(guī)劃和管理工作。實(shí)訓(xùn)基地由教學(xué)管理人員、實(shí)踐指導(dǎo)教師、設(shè)備維護(hù)及庫(kù)管人員組成，主要在二級(jí)學(xué)院的指導(dǎo)下組織和實(shí)施實(shí)訓(xùn)教學(xué)及培訓(xùn)工作，管理人員主要協(xié)助主任做好各項(xiàng)管理工作，確保中心保持良好的協(xié)作狀態(tài)，從而使中心高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
運(yùn)行機(jī)制 經(jīng)過(guò)三年的建設(shè)發(fā)展，目前我校焊接技術(shù)實(shí)訓(xùn)基地運(yùn)行機(jī)制見(jiàn)表3。
研究探索高職院校實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，是高職教育的一個(gè)重要而持久的課題。建設(shè)高質(zhì)量的實(shí)訓(xùn)基地是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須軟件和硬件共同建設(shè)，不斷走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展之路，以校企合作辦學(xué)模式為體制基礎(chǔ)，以工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式為平臺(tái)，才能建設(shè)好實(shí)訓(xùn)基地。
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關(guān)鍵詞：三角函數(shù)；求值；解題技巧
三角函數(shù)是高一數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容，教學(xué)生學(xué)好這一塊知識(shí)尤為重要。在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，筆者也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在處理三角函數(shù)的有關(guān)習(xí)題時(shí)，存在許多小問(wèn)題，有的是公式誤用，有的是計(jì)算失誤，有的是雖然做對(duì)了，但是方法很繁瑣。下面就針對(duì)三角函數(shù)求值的這一題型，談?wù)勊膸讉€(gè)解題技巧：
一、巧用勾股數(shù)，快速求三角函數(shù)值
任意角的三角函數(shù)公式告訴我們，若已知角α的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P（x，y），則其正弦值sinα=■，余弦值cosα=■（其中r=■），正切tanα=■，（其中x≠0）。從公式中我們發(fā)現(xiàn)其實(shí)這里的三個(gè)數(shù)|x|，|y|，r恰好符合勾股定理，如果能靈活運(yùn)用這一性質(zhì)，再結(jié)合三角函數(shù)的符號(hào)，我們處理如下的題型就會(huì)比較方便、快速。
例1.已知sinα=-■，且α是第三象限角，求cosα，tanα.
分析：因?yàn)閟inα=■，而cosα=■，在此我們不妨認(rèn)為r=5，|y|=4，則|x|=3，又因?yàn)棣潦堑谌笙藿?，所以余弦取?fù)值，正切取正值，故很快知道cosα=-■，tanα=■。如果利用更一般的方法來(lái)做，可能很多學(xué)生會(huì)從角三角函數(shù)的基本關(guān)系來(lái)解，由于知道余弦為負(fù)值，故cosα=-■。對(duì)于數(shù)據(jù)比較簡(jiǎn)單的題目，兩種方法花費(fèi)的時(shí)間都差不多，但是若題中的數(shù)據(jù)比較大，又剛好可以用到勾股數(shù)時(shí)，巧用勾股數(shù)明顯會(huì)更省時(shí)。
二、巧用配湊法
在一些三角函數(shù)的求值問(wèn)題中，有時(shí)會(huì)有一個(gè)題目中出現(xiàn)多個(gè)角的情況，這時(shí)就需要我們學(xué)會(huì)尋找目標(biāo)角與已知角、特殊角之間的關(guān)系，巧妙地配湊，而不是死算、硬算。
例2.已知（■+α）=5，求（■-α）的值。
分析：仔細(xì)觀察題中的兩個(gè)角易發(fā)現(xiàn)：（■+α）+（■-α）=π
解：（■+α）+（■-α）=π
tan（■-α）=tan[π-（■-α）]=-tan（■+α）=-5
例3.已知cosxcosy+sinxsiny=■，sin2x+sin2y=■，求sin（x+y）的值。
分析：在淡化和差化積、積化和差要求的前提下，讓學(xué)生解這樣的一道題，其實(shí)有一定的難度，很多學(xué)生看到這道題目會(huì)無(wú)從下手。在本題中，我們?nèi)菀字纁osxcosy+sinxsiny=cos（x-y）=■，而目標(biāo)是要求sin（x+y）的值，如果把這里的（x-y），（x+y）看成一個(gè)整體，除了這兩個(gè)角以外，還有2x，2y這兩個(gè)角，為了求解這道題，我們必須要想辦法找到這四個(gè)角之間的關(guān)系，其中（x+y）是必須保留的，于是我們就會(huì)想把2x，2y表示（x-y），（x+y）組合的形式，從而發(fā)現(xiàn)其實(shí)2x=（x+y）+（x-y），2y=（x+y）-（x-y），于是我們可以這樣解這道題：
解：sin2x+sin2y=■
sin[（x+y）+（x-y）]+sin[（x+y）-（x-y）]=■
即：sin（x+y）cos（x-y）+cos（x+y）sin（x-y）+sin（x+y）cos（x-y）-
cos（x+y）sin（x-y）=■
即：2sin（x+y）cos（x-y）=■
又cosxcosy+sinxsiny=cos（x-y）=■
sin（x+y）=■
三、靈活運(yùn)用“1”，利用奇次式求值
例4.已知tanα=2，求2sinαcosα+sin2α的值。
解法一：tanα=2>0
α為第一象限或第三象限角。
若α為第一象限角，
sin2α+cos2α=1，■=tanα=2
sinα=■，cosα=■
將其值代入上式有：2sinαcosα+sin2α=2×■×■+（■）2=2×■+■=■
解法二：2sinαcosα+sin2α=■
=■
=■=■=■
