焊接专业必须掌握的基础知识

起到材料连接关键作用的焊接工艺，于现代工业里有着广泛应用，不管是机械制造领域，还是建筑施工范畴，又或是航空航天这类领域，焊接技术具备不可替代的作用，下面会从焊接面临的原理、工艺、材料、设备以及安全等多个方面，对焊接专业必定要掌控的基础知识展开系统阐述。

一、焊接基本概念

焊接定义

焊接是一种加工方法，这种加工方法是通过加热的方式，或是通过加压方法，还有可能是加热以及加压两种方式并用 ，同时存在使用填充材料的情况，也存在不使用填充材料的情况，以此让处于分离状态的两个或者多个金属工件之间形成原子间结合，进而连接成一个成为整体结果 ，在这个过程中借助外部能量 ，这种外部能量会打破金属原子间原本存在的束缚 ，促使这些金属原子在新的位置相互靠近并且形成稳定化学键 ，最终实现永久性连接。

焊接分类

熔焊，是通过局部加热让焊件接头部位处于熔化状态，在不施加压力的情形下，填充金属（或者不填充金属）跟母材熔合从而形成焊缝，冷却凝固之后达成连接。像电弧焊，它以电弧当作热源，是应用范围广泛的熔焊方式，涵盖手工电弧焊（SMAW）、气体保护钨极电弧焊（GTAW）、气体保护金属极电弧焊（GMAW）；另外还有气焊，借助可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰作为热源；激光焊，是以高能量密度的激光束作为热源；等离子焊，利用等离子弧当成热源。

压焊是这样一种焊接方式，在焊接过程里它会对于焊件施加上压力，这种压力施加的情况存在加热或者不加热两种，借助此压力让焊件产生塑性变形，经由原子间的扩散以及再结晶达成连接。比如说电阻焊，它是借助电极来施加压力，依靠电流通过接头接触面以及邻近区域所产生的电阻热进行加热；还有摩擦焊，是利用焊件接触端面相对旋转运动所产生的摩擦热；另外扩散焊，是在一定的温度以及压力条件下，使待焊表面相互接触，进而通过原子扩散达成连接。

钎焊，它用比母材熔点低的金属材料当作钎料，把焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，借助液态钎料去润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散来达到连接，它被分为软钎焊，像锡焊，其钎料熔点低于450℃ ，还有硬钎焊，似银焊、铜焊，其钎料熔点高于450℃。

二、焊接物理与冶金基础

焊接热过程

热源的类型有多种，焊接热源呈现出多元化态势，其中电弧热具备能量集中的特性，能够迅速对焊件的局部位置进行加热，电阻热是依靠电流通过电阻而产生的，激光作为一种具有高能量密度的热源，能够达成快速加热继而熔化的效果。

对热输入展开计算，热输入具备公式为Q = UI/v ，其中Q代表热输入，单位是J/cm ，U代表电弧电压，其单位为V ，I代表焊接电流，单位是A ，v代表焊接速度，单位是cm/s。合理地对热输入予以控制对于保证焊接质量来讲至关重要，若热输入不恰当则会致使焊件出现过热以及未焊透等一系列问题。

焊接之时，焊件各个点的温度，会随着时间以及空间的变化，从而形成温度场，热源中心附近的温度是最高的，这种温度场的分布，受到多种因素的影响，知晓温度场，对预测焊接热应力、变形以及组织转变是有帮助的。

焊接冶金反应

焊接热源发挥作用时，焊件以及填充金属会发生熔化，进而形成熔池，熔池的形状、尺寸还有存在时间能够对焊接质量产生影响，其形成过程存在着强烈的热对流以及物质传输，这致使化学成分以及温度分布呈现出不均匀的状况。

焊接时产生的气体，像CO₂、Ar这类，其作用是保护熔池，避免有害气体侵入，促使熔渣覆盖在熔池表面，它能完成隔离空气的动作，还具备保护熔池的功效，同时可以脱氧、去硫、去磷，进而改善焊缝成型等。这么起到的作用，便是气体与熔渣二者之间的作用。

焊缝金属在其结晶之时，同时也存在着相变的情况，当熔池进行冷却凝固之际，焊缝金属会历经结晶以及相变这两个过程，结晶是从熔池边缘朝着中心方向生长的，这种情况有可能会产生偏析现象，冷却进程当中的固态相变所产生的产物，其组织以及性能是由冷却速度、化学成分等诸多因素而决定的，通过对焊接工艺参数加以控制，能够对结晶以及相变的过程进行调整。

焊接缺陷成因

气孔，是熔池里的气体在凝固以前没有逸出，从而残留在焊缝之中形成空穴的情况，其原因涵盖焊接材料受潮，焊件清理不干净，焊接工艺参数不合适等，此种情况会致使焊缝强度以及致密性降低。

夹渣乃是熔渣残留在焊缝之中进而形成缺陷，其产生缘由包含焊接电流过小，还有层间清渣不够彻底，以及焊条角度不合适等情况，这会使焊缝有效截面积有所降低，最终导致应力集中。

裂纹属严重焊接缺陷。热裂纹于焊缝金属冷却至接近固相线的高温区域时出现，它同低熔点共晶物以及焊接工艺等存在关联。冷裂纹是在焊接接头冷却至较低温度之际产生，其与氢含量、淬硬组织以及残余应力有关。再热裂纹是在焊后焊件再次被加热时形成，它和沉淀相析出、晶界强化等有关系。

未熔合，这表示焊缝金属跟母材之间、或者焊缝层与层之间，没有达成完全熔融相结合的状态，其缘由在于焊接电流过小，在于速度过快，在于坡口角度过小，诸如此类，它会对焊缝强度以及密封性造成影响。

焊接之时，接头根部没有全然熔透进而致使未焊透存在，这一状况是因焊接电流过小、运行速度过快、坡口角度过小以及钝边过大等因素所引发，它会使得焊缝承载能力降低，还会引发应力集中。

三、焊接材料

焊条

分类，是按照药皮性质来区分的，其中分为酸性焊条以及碱性焊条，酸性焊条的药皮含有大量的酸性氧化物，其电弧较为稳定，飞溅比较小，脱渣相对容易，对杂质的敏感性较低，适用于一般低碳钢以及低合金钢的焊接，比如E4303；碱性焊条的药皮含有大量的碱性氧化物以及萤石，其脱硫、脱磷的能力强，焊缝的力学性能良好，抗裂性较强，不过电弧稳定性差 ，并且对杂质敏感，常被用于重要低合金钢以及合金钢的焊接，例如E5015。

这是关于牌号的解读，拿 E6010 来说，“E”所代表的是焊条，“60”代表熔敷金属最小抗拉强度为 60（大约），“1”意味着适用于全位置焊接，“0”代表药皮类型以及电流种类（高纤维素钠型药皮，直流反接）。

焊丝与焊剂

实心焊丝，像ER70S – 6这种，其中“ER”所代表的是实芯焊丝，“70”意味着熔敷金属最小抗拉强度为70（大概），“S”代表焊丝，“6”是化学成分分类代号，它被用于碳钢和低合金钢气体保护焊。

药芯焊丝方面，就比如说像E71T 1这种，其中“E”所代表的是焊条之意，“7”代表着熔敷金属最小抗拉强度是70（大约），“1”意味着适用于全位置焊接，“T”表示的是药芯焊丝，后面跟着的数字以及字母代表着药芯类型还有保护气体种类，它的焊接工艺性能良好，生产效率还很高。

埋弧焊剂，比如说HJ431，其中“HJ”代表着埋弧焊剂，“4”指的是焊剂里MnO的含量，“3”意味着SiO₂和CaF₂的含量，“1”表示同一类型焊剂的各不相同牌号，它要和埋弧焊丝一同使用，起到保护熔池、参与冶金反应这类作用。

保护气体

化学性质稳定的惰性气体有这样两种，一种是Ar，一种是He，它们都不与金属发生反应，可用于对焊接区进行保护，其中氩气使用较为频繁，它价格低廉，密度较大，保护效果良好，而氦气虽然保护效果更佳但价格昂贵，应用于高熔点金属以及高要求的场合。

活性气体当中，CO₂具备氧化性，被用于MAG焊，其具有价格便宜、来源广泛的特点，却会致使合金元素烧损一下，所以需要去挑选适配的焊丝成分予以补偿才行。

有一种混合气体，它是像Ar加上CO₂这样的组合，这种混合气体呢具有惰性气体以及活性气体两者的优点，它能够对焊缝成型起到改善的作用，还可以减少飞溅的情况发生，进而提高焊接的质量以及效率，这种混合气体常见的比例是Ar占80%加上CO₂占20% ，并且它能够按照需求进行调整。

四、焊接工艺与参数

关键工艺参数

电流，其会对焊接质量及效率造成影响，直流电流下电弧稳定，且飞溅小，交流电流的设备较为简单，成本也比较低。电流大小是依据焊件的厚度、材质、接头形式以及焊条（焊丝）直径等进行选择的，倘若过大或者过小都将会产生焊接缺陷。

电压，它跟电弧长度是有关系的，恰当的电压能够确保焊缝宽度以及熔深保持均匀，要是电压不合适的话，就可能会致使焊缝成型出现问题。

焊接速度，指的是单位时间里所完成的焊缝长度，要是速度太快或者太慢，那么都会对焊接质量以及效率产生影响，所以需要依据多种因素来进行合理调整。

电弧长度方面哦，短电弧有着热效率高的特点，并且飞溅小，手工电弧焊时，电弧长度一般是焊条直径的0.5至1.0倍，而气体保护焊同样需要去控制恰当的电弧长度。

坡口形式，常见的有V型、U型、 X型、Y型等，V型加工较为简单，不过填充金属量较大，适用于薄焊件，U型根部较窄，填充金属量少，焊缝质量高，适用于厚焊件，X型和Y型结合了两者优点，用于大厚度焊件，能够减少变形以及填充金属量。

接头设计

对接接头，是两焊件端面相对放置来进行焊接，其受力均匀，应用广泛，通常情况下需开坡口，并且要保证装配间隙以及错边量。

角接接头，是这样一种接头结构，两焊件的端部所形成的夹角呈直角或者接近直角，它主要承担横向方向上的载荷，依照焊件的厚度以及受力的具体状况，能够选择开坡口进行焊接，也能够选择不开坡口来焊接。

T型接头，是一种焊件情况，其中一焊件的端面会和另一焊件的表面构成直角或者近似直角情况，这种接头受力呈现复杂状况，容易出现应力集中情况，针对此常采用双面焊方式或者开坡口焊接方式来提高强度。

一种焊接接头形式是搭接接头，它是两焊件进行部分重叠焊接，这种方式装配起来较为简单，然而其受力呈现不均匀态势，并且强度偏低，它被应用在受力较小或者非承载结构之中，通过增加搭接尺度或者运用塞焊、槽焊等手段能够提升强度。

预热与后热

进行防止冷裂纹的预热温度计算时，要依据碳当量来计算预热温度，因为碳当量越高，钢材的淬硬倾向就越大，所以需要进行预热，以此来降低冷却速度，进而防止冷裂纹产生。其公式为Ceq = C + Mn/ 6 + (Cr + Mo + V)/ 5 + (Ni + Cu)/ 15，这里元素符号表示其质量分数，之后要根据Ceq值以及焊件厚度等因素，通过查表来确定预热温度。

对焊件进行消氢处理 ，是在焊接完成之后 ，把焊件加热至特定温度 ，具体范围比如是250到350℃ ，然后保持该温度一段时间 ，这样可使处在焊缝里的氢散发出去 ，进而避开产生氢致裂纹的情况 ，这种处理方式特别对于低合金钢以及高强度钢的焊接适用。

五、焊接设备

电弧焊机

用于交流的焊机这一类型，是属于变压器式范畴的，它会把来自电网的交流电经由变压器进行一下降压这种操作，从而得到适合用来焊接施工的那低电压交流电，其具备结构简单的特性，同时成本也是比较低的，不过呢只是电弧稳定性比较差罢了。

直流焊机包含整流式与逆变式，整流式焊机借由整流元件把交流电转变成直流电，逆变式焊机先是把交流电转化为直流电，接着逆变成高频交流电，经过降压、整流之后输出适宜焊接的直流电，具备体积小、重量轻、节能、电弧稳定性好等优点。

气体保护焊设备

MIG/MAG焊机，其中MIG焊运用惰性气体予以保护，MAG焊采用活性气体或者混合气体进行保护，它将连续送进的焊丝当作电极以及填充金属，具备生产效率高的特点，适用于多种金属材料的焊接。

TIG焊机，其电极采用高熔点钨棒，借助惰性气体对电弧以及熔池予以保护，具备焊接质量高、电弧稳定等特征，常常配备高频引弧装置与脉冲功能，能够达成更精确的焊接控制，适用于焊接有色金属、不锈钢以及薄件。

辅助工具

对于那焊枪而言，它承担着传递焊接电流的职责，还负责输送保护气体，并且在熔化极焊接时引导焊丝，其自身的结构以及性能，会对焊接操作产生影响，同时也会作用于焊接质量。

气瓶，其作用为储存保护气体，像氩气瓶、二氧化碳气瓶这类，要定期进行检查，且需开展维护工作，以此来保证能够安全使用。

送丝机，于熔化极气体保护焊里，会把焊丝匀速地送进焊接区，送丝速度保持稳定，这对于确保焊接质量而言，是十分重要的。

接地钳，它能保证焊接回路，使接地状态处在良好情形下，进而防止触电事故出现，与此同时，还可确保焊接电流稳定。

存在这样一种面罩，它是自动变光面罩，这种面罩具备神奇功能，它能够依据电弧光的强度方面，自动去调节镜片的透光率，进而可以有效地保护焊工的眼睛，使其免受那电弧辐射所带来的伤害，最终还能够提高焊接操作时的安全性以及舒适性。

六、焊接缺陷与质量控制

常见缺陷

裂纹情形多样：有热裂纹，此裂纹形成原因特殊；有冷裂纹，其产生条件有别于其他；还有再热裂纹，特性十分不同，之外更有层状撕裂，这种情况多出现于厚板焊接结构当中，这是因为钢板内部存在分层夹杂物，在焊接过程中，于应力作用之下，会沿着轧制方向产生阶梯状裂纹。

气孔，它被划分成氢气孔、一氧化碳气孔、氮气孔等等，因不同气体来源致使的气孔，其形态以及分布呈现出有所不同的差异，假如氢气孔大多是呈现为表面针状的，而一氧化碳气孔在多数情形下是以内部条虫状存在的。

夹渣，它涵盖非金属夹渣以及金属夹渣，其中前者像氧化物、硫化物这类，而后者例如钨夹渣（此为TIG焊时钨极熔化后混入焊缝所形成的）。

咬边，是沿焊趾的母材之处，产生了沟槽或者凹陷，这是因为焊接参数选取不恰当，或者操作方法不正确所致，它会使焊件有效截面积被削弱，进而造成应力集中。

未焊透，存在接头根部未焊透的状况，另外还有单面焊根部未焊透的情形，以及多层焊层间未焊透的情况。

检测方法

进行目视检测（VT）时，要凭借肉眼，或者借助放大镜、量规这类工具，对焊缝外观开展检查，这检查涉及焊缝尺寸，涉及焊缝形状，还涉及表面缺陷等。

将射线检测称之为RT ，它会选用像X射线、γ射线此种射线来穿过焊件 ，依据缺陷把射线吸收的程度大不一样， 在底片上搞出不同样子的黑度用来查找缺陷之处呢 ，像是内部气孔、夹渣、裂纹、未就焊透这些缺陷都能被检测出来 ，而且专门爱查那种体积型的缺陷。

超声波检测，也就是 UT，它借助那些在焊件当中传播的超声波，当超声波碰到缺陷的时候，就会出现反射、折射等这类现象，之后呢通过对反射波信号加以分析，以此来检测缺陷，可以检测内部的缺陷，对面积型的缺陷很敏感，适用于厚板的检测。

磁粉检测，也就是MT，它被运用来检测铁磁性材料的表面以及近表面缺陷，在对被检工件的表面施加磁场后，缺陷的地方会出现漏磁场，此漏磁场会吸附磁粉从而形成磁痕，而这些磁痕能够显示出缺陷的位置和形状。

渗透检测（PT），是先把含有色染料亦或是荧光剂的渗透液涂抹在焊件的表面，让其渗透到缺陷里头，接着把表面多余的渗透液给去除掉，随后施加显像剂，使得缺陷当中的渗透液被吸附显现出来，进而能够检测表面开口缺陷。

标准规范

ISO 5817，它会依据缺陷类型、尺寸以及数量等指标，来给焊缝质量划分等级，划分出来的焊缝质量被分为B、C、D三个等级，这种分级适用于熔化焊焊接接头，是用来对焊缝质量进行分级的，是这样的情况。

AWS D1.1，也就是美国钢结构焊接规范，它针对钢结构焊接，明确了材料方面的要求，规定了工艺方面的要求，还设定了质量检验等方面的要求，并且在北美地区有着广泛的应用。

规定焊接质量要求的中国焊接质量要求系列标准叫GB/T 12467 ，其涵盖质量等级划分，还有检验方法以及验收准则等内容，并且对焊接质量要求作出了详细规定。

七、焊接安全与防护

主要危险源

电弧辐射包含紫外线、红外线以及可见光，当中紫外线对人体危害较为严重，能够引发电光性眼炎、皮肤灼伤等情况。

1. 焊接设备的漏电情况，2. 以及不当的操作行为，3. 还有在潮湿环境下进行作业，4. 这些状况都有可能致使触电事故的发生。

烟尘，是焊接过程当中产生的，那些金属氧化物之类的烟尘，要是长期吸入的话，就会对呼吸系统造成损害，进而引发尘肺病等职业病。

高温飞溅：焊接时高温金属液滴飞溅，可能烫伤皮肤。

有害气体含有臭氧，一氧化碳以及氮氧化物等，其中臭氧有强氧化性，会刺激呼吸道，一氧化碳无色无味，容易导致中毒，氮氧化物对呼吸道有刺激和腐蚀作用。

防护措施

个人防护装备包括，用于防止高温飞溅及辐射伤害的，由防火、隔热、耐磨材料制成的要穿戴的防护服，具备隔热、绝缘、耐磨性能的焊接手套，除自动变光面罩之外还有用于保护面部与眼睛且为手持式的面罩，能够过滤焊接烟尘的防尘口罩。

通风举措这样实施：要确保焊接的场地有着十分良好的通风状况，要是自然通风存在不足的情形，那就去安装机械通风机器或者排烟装置设备，从而能够实时地把有害的气体以及烟尘排放出去。

急救知识

若遇触电需急救，要马上切断电源，倘若触电者呼吸、心跳停止了，那就得在现场开展心肺复苏术也就是CPR，这其中涵盖胸外按压以及人工呼吸，按压频率起码得是100次每分钟，按压深度至少要有5厘米，按压与呼吸的比例是30比2，并且要及时拨打急救电话。

受伤部位被轻微灼伤时，要马上用大量冷水去冲洗它，冲洗时长为15至30分钟，以此来降低皮肤温度，减轻疼痛以及损伤；要是严重灼伤， 那就得避免自己胡乱处理，得用干净的纱布或者毛巾覆盖住伤口，并且尽快送去医院进行治疗。

应对烟尘吸入的应急办法是，要是吸入了很多烟尘之后觉得自己不太舒服，那就马上转移到通风状况良好的空旷地方，去呼吸新鲜的空气，要是症状表现得很严重，就要及时前往医院就医。

八、金属材料焊接性

碳钢焊接

低碳钢，其含碳量是低于0.25%的，焊接性能表现为良好，正常状况下一般是不需要采用特殊工艺措施的，只要选用合适的焊条或者焊丝就行。

具有含碳量处于0.25%至0.6%之间特性的中碳钢，焊接期间极易形成淬硬组织以及冷裂纹，对这种情况在焊接时需要进行预热操作，预热温度设定在150至250℃之间，还要选用低氢型焊条，并且要对焊接热输入加以有效地控制。

含碳量大于0.6%的高碳钢，有着焊接性差的特性，在焊接之前，需要将其预热到250 – 350℃以上，采用低氢型焊条来焊接，焊接完成之后，要进行缓冷以及热处理，以此消除应力并改善组织。

不锈钢焊接

把奥氏体不锈钢焊接时的主要问题说成晶间腐蚀，在针对石油化工设备焊接时，为了防止出现奥氏体不锈钢焊接时会出现这种主要表现为晶间腐蚀的状况时，常常会选用像含有钛的比如类似A132这样的焊条，或者是含有铌的像类似A137等等这类稳定化元素的焊条，又或者是超低碳焊条也比如类似A002这类焊条。采用小而细密不会瞬间过大的电流，进行迅速快捷的焊接，采用短距离的较浅电弧焊接，以此来减少焊缝处于敏化温度区间也就是处于450到850℃这个范围的停留时间，从而降低晶间腐蚀出现的可能性。

铁素体不锈钢，焊接之时容易出现脆化现象，其中涵盖475℃脆化以及σ相脆化。于焊接管道之际，为防止出现脆化情况，焊前预热温度要控制在100至300℃之间，采用小热输入的焊接工艺，防止在475℃附近长时间停留，焊后能够进行快速冷却，必要之时进行退火处理，以此恢复韧性。

双相不锈钢，焊接之时，要严格把控热输入。于海洋工程结构焊接里面，采用恰当的焊接方法，像TIG、MIG这类，挑选合适的焊接参数，将热输入控制在特定范围之内，以此确保焊缝以及热影响区的奥氏体与铁素体比例，避免因热输入不对，引来相比例失调，进而影响焊接接头的耐蚀性与力学性能。

铝合金焊接

铝合金的表面存在着一层致密的氧化膜，此氧化膜为Al₂O₃，它的熔点极高达到2050℃，它会阻碍焊接熔合，并且铝合金有着很强的导热性，在焊接的时候热量散失速度快，容易致使焊接变形，在航空航天领域的铝合金结构件焊接当中，常常采用TIG焊或者MIG焊。焊前要运用机械方式（像刮削那般）或者化学方式（若碱洗情形)将焊件的那层表面氧化膜实现全面清理；处于焊接进行的时段当中，要恰如其分挑选焊接当时的电流这个数值、电压这个数值以及焊接当时的速度这个数值，运用适宜情况的工装夹具以刚性姿态固定住该焊件，又或者取用反变形法、随焊激冷等一样有效的措施去把控变形情况；针对于厚板焊接这种情况而言，能够采用多层多道焊这种方式，把控住层间的温度。

异种金属焊接

拿钢与铝的焊接当作例子来看，因为钢跟铝的物理性能，像熔点、热膨胀系数等，以及化学性能有着很大的差异，要是直接进行焊接的话，就会在接头的地方形成脆性的金属间化合物，进而降低接头的强度。在汽车发动机的某些零部件制造过程当中，会采用过渡层焊接工艺，像是在钢的表面先镀上一层锌、铜等金属当作过渡层，接下来再跟铝开展焊接；又或者采用特殊的钎焊工艺，挑选适宜的钎料以及钎焊温度，借助钎料在母材之间的扩散以及溶解，从而形成良好的接头连接，减少金属间化合物的产生，提升接头的质量。

九、焊接符号与图纸

焊接符号

有这样一些表示焊缝横截面形状的，被称作基本符号，像是角焊缝会用等边三角形来表示，对接焊缝是用直线表示，而V形坡口对接焊缝呢，则是用带有斜边的直线表示，它们能够直观地反映出焊缝的基本形式。

用于补充说明焊缝某些特征的补充符号，其中现场焊符号是一个涂黑的小旗，它表示该焊缝要在现场施焊，而周围焊符号为一个圆圈，其表示焊缝是环绕焊件周围来进行焊接的。

标注尺寸，涵盖焊缝长度、宽度、厚度，还有坡口角度、钝边尺寸等，比如，标注角焊缝时要注明焊脚尺寸，对接焊缝会标注坡口深度、间隙等尺寸，从而为焊接施工提供精确的数据依据。

图纸识读

由图纸辨别V型、U型、X型这类坡口形式当作坡口形式一方面，依据焊件厚度、焊接方法以及工艺要求来确定坡口尺寸是另一方面，像是V型坡口的角度、钝边大小呀，还有装配间隙之类的，要确保焊接时能够实现充分地熔合，用以获取不错的焊缝质量。

焊缝位置，要明确平焊位置，立焊位置，横焊位置，仰焊位置。不同位置的焊接，其难度不一样，工艺要求也不同。平焊操作相对而言比较容易，焊接质量容易得到保证。立焊和横焊，需要控制熔池的形状以及尺寸，防止液态金属出现下淌的情况。仰焊难度是最大的，对焊工的技术和操作有着较高要求，图纸标注能够帮助焊工选择合适的焊接工艺以及操作方法。

工艺要求方面，像是焊后热处理要求，图纸会表明是不是需要开展退火、正火、回火、调质等处理，以及处理时的温度、时间和冷却方式等参数，借由焊后热处理去改良焊接接头的组织与性能，从而消除残余应力。

十、焊接技术发展趋势

自动化与智能化

在汽车制造行业里，机器人焊接被广泛运用，机器人能够依据预设的程序，精确无误地完成焊接操作，以此保证焊接质量的稳定性以及一致性，进而提高生产效率，减少人工成本还有劳动强度，并且它还能够在恶劣的环境当中工作。

视觉传感，借助视觉传感器，实时去获取焊接过程里的图像信息，像焊缝位置、形状以及熔池状态等，之后反馈给控制系统，以此达成对焊接过程的实时监测与调整，进而提升焊接质量的可靠性与适应性，比如说在复杂结构件的焊接当中，它能够自动跟踪焊缝，以此确保焊接精度。

对于自适应控制而言，其会依据焊接过程里的实时参数，像是电流、电压以及焊接速度等，还有焊件所出现的变化，比如材料厚度波动、装配误差等，去自动对焊接工艺参数作出调整，从而确保焊接质量不会受到外界因素的干扰，达成智能化焊接生产。

新材料焊接

高强钢，因建筑、桥梁等行业对于结构轻量化以及高强度需求的提升，其应用愈发广泛。致力于研发适配高强钢的焊接材料与工艺，把控焊接热影响区的组织及性能，防范裂纹的产生，提升接头的强度与韧性成为研究的重点所在。

镍基合金，常常被应用于航空航天领域，也被应用于石油化工等领域，这皆是因为它具备耐高温性能，还具备耐腐蚀等优良性能。要对镍基合金的焊接冶金过程展开研究，要去解决焊接过程当中出现的热裂纹问题，也要解决气孔等缺陷问题，还要开发专用焊接设备以及工艺，以此满足特殊工况之下的使用要求。

纤维增强复合材料，像碳纤维增强复合材料这类，于航空航天那个领域之中应用次数渐渐增多。针对复合材料跟金属或者别的材料的连接技术展开研究，去开发契合复合材料的焊接方法以及工艺，把界面结合强度以及可靠性这个问题给解决掉，以此拓展复合材料的应用范围。

绿色焊接

针对低烟尘焊材，致力于开发新型焊接材料，其具备低烟尘以及低毒特点，能在焊接过程里减少烟尘生成，也能减少有害气体滋生，从而达致改善工作环境之效，进而保护焊工健康，例如采用环保型药皮配方的焊条，可降低烟尘中有害物质含量。

节能设备方面，要去研发那种高效节能的焊接电源以及设备，像逆变式焊接电源这种，和传统电源相比较而言，它有着更高的电能转换效率，它能够减少能源的消耗，它可以降低生产的成本，它是符合可持续发展要求的。

环保工艺方面，冷金属过渡，也就是CMT工艺，是一种新型焊接工艺，其具备这样的特点，在焊接时能够达成无飞溅，还有低热量输入的情况，进而减少对焊件的热影响 ，降低变形以及缺陷产生的概率，同时还能减少能源消耗以及焊接烟尘排放，它是一种绿色环保的焊接工艺，在薄板焊接以及对焊接质量要求高的场合有着广阔的应用前景。

推荐学习资源

– 书籍：

《焊接冶金学》，它深入地剖析焊接过程当中的冶金反应，还剖析组织转变，以及性能变化，从而为理解焊接质量控制送去理论基础。

《焊接方法与设备》：对各类焊接工艺办法展开了全面的介绍，涵盖工艺参数的挑选，以及焊接设的原理、结构跟应用，具备很强的实用性。

– 《ASME锅炉与压力容器规范》，它属于锅炉与压力容器设计范畴内具有权威性的相应标准，同时它又是制造环节以及检验环节等方面所遵循的标准，况且它对于从业于相关领域焊接工作的人员而言，具备着相当重要的指导所要产生的意义。

– 标准：

美国焊接学会简称AWS它的标准，在整个国际范围之内有着广泛的影响力，其标准范围涵盖众多方面其中包含焊接材料、工艺以及质量控制等的标准，这些标准为焊接行业提供了技术规范。

由ISO（国际标准化组织）所制定的标准，属于全球通用的标准体系范畴，此标准在焊接质量分级方面的规定，以及在检测方法方面的规定，对国际间的焊接技术交流与合作起到了推动促进作用。

中国国标即 GB，是我国焊接领域方面的国家标准，它是结合国内实际状况以及行业需求特地制定的，其对规范国内焊接行业的发展起着至关重要的作用。

经历实践，参与焊工技能培训，考取 AWS 焊工资格证或者 ISO 9606 焊工资格证，借助系统培训以及实际操作，掌握各类焊接方法与技能，熟悉焊接质量控制流程，获取权威资格认证，提升于焊接领域的就业竞争力以及专业水平。

焊接行业不断发展有需求，要适应此需求，焊接专业的基石是掌握以上知识，同时还需要结合实际操作经验，并且要持续学习新技术，不断提升自身的焊接技术水平以及综合能力。