中国近十年绿色焊接技术研究进展

“绿色制造”是中国制造2025的重要前提,绿色焊接是“绿色制造”的重要组成部分,是针对焊接行业中普遍存在的能源消耗大、资源有效利用率低等问题而提出的发展概念,其主要理念是研发并采用低排放、低污染的焊接材料、焊接工艺及新型高效、绿色的焊接方法。黑色金属主要指钢及不锈钢,其构件主要用于造船、汽车制造、电站设备、石油化工设备以及桥梁建设等大型构件。随着我国制造行业轻量化进程的不断加快,铝合金、镁合金以及钛合金等轻量化产品在各行各业的应用也越来越广泛。焊接技术作为装备制造领域的共性技术,已经成为影响黑色、有色金属在装备制造领域应用的关键技术之一。围绕黑色金属绿色焊接,船舶制造领域CO2气体保护焊用药芯焊丝逐渐取代实心焊丝;汽车制造领域为减轻车身质量,大幅采用热成形钢、镀锌钢以及铝/钢异种结构,主流的绿色焊接技术包括动态电阻中频自适应焊接技术、激光焊、搅拌摩擦焊等;火、水、核电站等大型构件主要采用的绿色焊接方法为热丝TIG焊、窄间隙热丝TIG焊、窄间隙埋弧焊以及多头熔化极气体保护焊等;石油化工设备制造多为现场焊接,对于球罐结构多采用焊接机器人进行焊接,对于海洋管道的维修和抢修,水下干式高压焊是比较成熟的高质量焊接方法,未来发展的重点是无潜式全自动海洋管道焊接维修系统;我国当前桥用结构钢已经发展到第六代桥梁钢Q500q钢,Q500q钢的发展带动了新型绿色药芯气体保护焊丝等焊接材料的成功研发。针对高铁、汽车、五金家电、电子行业等制造领域有色金属构件的焊接,可采用激光焊、高效电弧焊及激光-电弧复合焊、搅拌摩擦焊、新型绿色钎焊技术等诸多方法。本文综合评述了黑色、有色金属构件与熔化焊、压力焊、钎焊相关的新型高效绿色焊接方法及绿色焊接材料的研究进展。首先介绍了造船、汽车、电力、石油化工、桥梁建设等领域黑色金属大型构件的绿色焊接技术,以及每种焊接技术各自的特点和应用范围;然后综述了与有色金属构件相关的高铁、汽车制造、五金家电和电子行业等领域连接所涉及的绿色焊接技术,并对机器人自动化焊接、典型绿色焊接技术如激光?电弧复合能场焊、搅拌摩擦焊等以及绿色焊接材料如高铁制造用铝合金焊丝以及无镉低银、无铅钎料进行了简单举证与分析;最后整理了目前绿色焊接技术所存在的问题,并展望了未来的发展趋势,以期为我国绿色焊接技术在各行各业的进一步推广应用提供有益的参考。

绿色焊接

提出了注重环保的焊接生产的绿色焊接概念。并就其内涵进行了讨论,提出了7条判断准则。特别强调的是,要研究从源头而不是从生产过程的末端来解决废物的综合预防的办法和策略。文章叙述了国内外的研究现状以及研究方向。在焊材方面的研究目前主要集中在无毒钎料的开发上。在焊接方法方面的研究主要集中在节能焊接设备及无弧光、无粉尘污染的焊接方法上。

聚焦汽车与轨道交通高效、绿色焊接

科技的进步促进了生产效率的提升,作为焊接高技术含量之一的汽车与轨道交通制造业,随着市场经济的增速放缓,企业将会不断地寻找高效、绿色焊接制造的有效工艺和方法。本期邀请几位从事焊接工艺研究工程师共同讨论汽车与轨道交通制造高效、绿色的焊接技术。另外邀请相关焊接设备、环保设备生产企业介绍最新研发产品等,提供相关焊接工程师以借鉴。

节能降耗 产业优化促发展 污染减排 绿色焊接谱新篇——访天津大学材料学院李午申教授

国家“十一五”规划提出。“十一五”期间“单位国内生产总值能源消耗比‘十五’期末降低20％左右。”在2007年3月份温家宝总理所作的政府工作报告中又强调了国家对节能环保工作的重视和实现“节能降耗、污染减排”两个约束性指标的决心。这对焊接产业有哪些启示。焊接产业应当如何响应国家号召，同时实现自身的可持续发展。为此，本刊采访了天津大学材料学院的李午申教授。

Optrel防护为绿色焊接护航——访北京罗创科技有限公司Optrel焊接防护事业部市场经理徐华

随着制造业的快速发展，焊接技术与设备也突飞猛进。与此同时，焊接烟尘、焊接弧光等焊接中所产生的各类有害物质却在越来越多地危害着人们的工作环境与健康安全。除此之外，复杂多变的焊接工艺也要求所用设备具有更加优化的防护性、舒适性和效率性。来自瑞士的焊接防护设备制造公司——OptrelAG以焊接工人的安全、健康及工作效率为重，凭借专家级的技术、以人为本的产品，在自动变光焊接头盔设计和生产领域处于领先地位。

实施高效绿色焊接,促进我国焊接环境的可持续发展——访兰州理工大学副校长,中国焊接学会环境、健康与安全专业委员会主任 康龙先生

在党的“以人为本,追求可持续发展”的科学发展观指导下,保护我们赖以生存的环境,高度重视焊接工作者身心健康,越来越受到各级行业组织和企业的普遍关注。中国机械工程学会焊接学会于2005年4月恢复组建了“环境、健康与安全专业委员会”,使得该专委会的工作在停顿多年后终于迈出了艰难的第一步。该专委会的正式成立,不但引起焊接业内人士极大的关注,而且标志着我国焊接健康与安全工作迈出了新的步伐,对于“实施绿色焊接,实现可持续发展的战略”更是意义重大。为使广大读者全面了解新的专委会自组建以来开展了哪些与绿色焊接环境相关的学术活动,以及针对目前我国存在的主要焊接环境、健康与安全方面的问题,应如何确定今后开展工作的主要方向?本刊记者带着业界共同关注的热点话题,通过网络采访了兰州理工大学副校长,中国焊接学会环境、健康与安全专业委员会主任康龙先生。

实现绿色焊接,促进管线建设的可持续发展

结合管绒建设的焊接施工情况,从焊接工艺方法、焊接材料的选用以及焊接设备等方面,分析了焊接施工中的发尘量、环境保护与安全性。从而对管线建设中的焊接技术提出了有益的建议。对于焊接的安全与健康以及管线建设的可持续发展提出了建议和改进意见,可供技术管理、施工以及焊材生产等单位参考。

现场钢轨闪光焊绿色焊接技术

对比分析现场钢轨焊接的几种方法可知,钢轨现场闪光焊的排放量最高,但高质量、高效率的特点使其在现场钢轨焊接中占据着不可替代的主导地位。分析现场钢轨闪光焊接排放严重的原因:加热需要的发电机功率大且加热过程中的液桥形成和爆破导致发电机组瞬时过载,发电机的不完全燃烧形成油烟颗粒物排放与CO等有害气体排放,在无缝线路施工特别是地铁无缝线路施工中带来很大的危害。在此基础上基于UN5-150ZB系列焊机,分析了普遍采用的焊接工艺与发电机组排放之间的关系,针对焊接电流、电压、送进速度、后退速度及带电顶锻时间等焊接工艺参数,提出了新的减少排放的技术策略,通过工艺试验得到满足TBT1632-2014标准要求的工艺参数,较大改善了地铁施工环境。此外,针对发电机组介绍了采用新型附加装置减少排放的措施。

绿色焊接

作为制造业中的重要环节,焊接与切割技术与现代工业同步飞速发展,促进了人类的文明与进步。然而,焊接与切割生产过程产生的烟尘、有毒废气、电磁干扰、弧光辐射、噪声和电击等危害因素如影随行,直接危害着焊工的健康、安全和赖以生存的环境。

北京·埃森焊接展(一)——高端焊材·绿色焊接

春回大地，万物复苏。一年一度的北京·埃森焊接与切割展览会已开始进入紧锣密鼓的筹备阶段，本刊也特别为此行业盛事连续策划了三期专题，邀请行业专家、工程师共同探讨焊接设备、切割设备及焊接材料的发展现状、未来趋势以及关键技术。

绿色焊接材料的现状和进展探讨

在我国环保政策的影响下,焊接材料能否实现自动化及绿色化深受社会各界关注。本文将从这一角度出发,重点分析绿色焊材的整体研发进程,使其更符合社会的发展需求,促进焊材行业不断进步。

机车车辆绿色焊接工艺应用

随着环保理念在焊接行业的深入，绿色焊接被推向了一个新的高度。推行绿色焊接，主要从焊接源头、过程防护、末端治理几个方面进行改进，以提高资源的利用率，减少废排，降低对环境和人员的危害。

绿色化焊接实践教学理念的形成与实践

绿色化焊接专业教学中加强实践力度、形成创新性的教学观念非常关键。职高教育背景下,绿色化焊接专业课的实践教学理念应当基于新时期的人才培养要求和多元技术、多元教学方法引入应用的要求同步实现转变。通过本文的分析可知,绿色化焊接实践教学工作的落实开展需要通过优化课程设置、创新教学方法、加强师资队伍培养、注重校企合作,为实现绿色化焊接专业课教学质量的提升,及时转变教学理念,提升教学质量提供支持。对于教师而言,转变思想观念是进一步落实好教学工作的重要基础条件。当教师在思想观念和实践能力上都能实现提升和优化,才能够完成好这部分教学任务,提升专业人才培养质量。

绿色船舶建造工艺技术分析及应用

针对目前绿色船舶的发展现状中存在的关键技术难题,对绿色船舶工艺技术进行分析,首先对船舶设备的选择优化要素及制造原则进行阐述,其次对绿色船舶建造工艺技术的实际应用进行分析,包括制造工艺、焊接工艺和涂装工艺技术,剖析全船制造加工的关键技术及其发展趋势。最后对船舶拆解过程中的人身安全、大气污染、水质污染等风险点进行分析,得出绿色拆船需要满足的要求及改进技术的应用。研究成果可为我国船厂绿色体系建设提供一定参考。

镁合金绿色高效焊接技术研究进展

镁合金是航空航天领域应用最为广泛的轻合金之一。随着镁合金应用的不断深入,对具有高精度、低能耗、高效率特征的绿色焊接技术提出了迫切需求,并成为镁合金焊接制造发展的重要方向。针对上述需求,围绕镁合金激光诱导电弧复合焊接技术,镁合金活性高效焊接技术以及镁合金与异种金属的连接技术展开系统研究。采用激光诱导电弧复合焊接技术成功实现了镁合金低能耗高效焊接制造,与传统电弧焊接相比显著提高了焊接制造效率,降低了焊接制造能耗。采用激光胶焊技术及激光-电弧复合焊接技术实现了镁合金与铝合金及镁合金和钢铁的高性能焊接制造。上述绿色焊接制造技术研究成果为实现航空镁合金轻量化结构件的设计和制造提供了有力支撑。

绿色化焊接实践教学理念的形成与实践

绿色产业是当前发展的大势所趋,绿色产业首先需要劳动者具有绿色化生产理念,其理念的建立需要经过教育和环境熏陶来形成。通过介绍在高校焊接技术工程等专业实践教学过程中逐渐凝练出来的六个案例,阐述了绿色化教育理念需要在教学中不断地探索与实践积累。通过多年来的绿色化焊接教学经验积累并将内容贯穿教学中,一方面使教师获得教学经验积累和能力提升,另一方面通过绿色化创新促进了焊接实验室教学规模的发展和实验条件的改善,满足了专业发展的需求和教学基本要求,为学生构建了良好的学习与创新实践平台。

船舶焊接技术向自动化、高效化、绿色化和数字化飞速发展

当前国际先进造船国家的船舶焊接技术正向自动化、高效化、绿色化、数字化的方向不断发展。但是目前我国船舶焊接技术和先进造船国家有较大差距,如何在船舶焊接技术领域大步赶超。首先,应该宏观上政策面上需要加大对船舶行业的政策支持;在微观科研层面上一是要加强先进、绿色焊接技术在船舶领域的应用研究,二是要加强船舶焊接专家系统开发与应用研究,三是要引进先进船舶焊接机器人,努力提高焊接自动化水平。