吴林教授:中国焊接必定有辉煌的第三阶段
发布时间:2010-4-19 18:00:07
焊接的历史
我做了一辈子焊接,对焊接很有感情,我在国际焊接学会任职期间,就和一些国际上的同行讨论焊接是怎么发源的,当时,我就冒昧的提出一个说法:中国是焊接的起源地之一。

大家知道,中国有辉煌的文化和历史,中国文化和历史中也包括科学技术的发展历史,在外国人脑子里对中国的造纸、火药和指南针的发明是有概念的,我说中国的发明远不止这些,焊接的发源地也在中国。

从历史文献记载中没有查到有关焊接的记载,但是,中国科学院考古研究所和中国科学院自然科学史研究所在考古中发现了有关焊接的文物,在河南的殷墟开发中发 现了很多器皿,这些文物中就有钎焊焊缝,主要是以锡焊为主,在春秋战国时器皿中,发现钎焊焊接的钎料成分已经是混合的了,包括铅和锡,锡和银等等,和现代 的软钎焊配方很相近。对于这些,国际焊接学会的委员们也觉得很惊讶。

所以,至少可以这么说,焊接的发源地,中国是其中之一,但要把焊接历史发掘完整,焊接工作者要和考古工作者联合起来,这是我们宝贵的文化遗产。

焊接的历史既古老又年轻,说它古老,是因为它有3000年以上的历史,而说它年轻,现代焊接也不过是100多年。可以把焊接分为两个阶段:古代焊接和现代焊接。古代焊接,中国是发源地之一,后来我国进入漫长的封建王朝,发展就缓慢了,现代焊接技术就起源于西方了。

古代焊接还不能看作是一门技术,是一种能工巧匠制造器件的手艺。

现代焊接是19世纪末20世纪初开始的,当时第一,发明了电;第二,冶金学的发展。由于这两项技术支撑,焊接才从手艺逐渐变成了技术。

总结一下,焊接的发展是随着社会发展而产生的,但起重要牵动作用的可能是材料。焊接是跟着材料走的,有什么新的材料就会产生新的焊接技术。中国古代焊接的 发展也是由于铜、金、银和铁的出现和使用,由此发明了钎焊、铸焊、锻焊等技术。现代焊接更是在大规模应用钢铁材料后,催生了一系列的现代焊接技术。因此, 我们这些搞焊接设备的企业要想百年不衰、要发展焊接新工艺新设备,就需要特别重视各种新材料的出现。

焊接的未来发展
焊接是一种传统的工艺技术,在今后的信息时代中,有人会质疑焊接技术有没有发展前景。我认为,焊接必定会出现更加辉煌的第三阶段。

焊接是跟着材料走的,21世纪是信息技术的时代,也是新材料的时代。传统的金属材料在往更高性能的方向发展,而非金属材料发展更加迅猛,已经提出了一系列 新的连接技术的要求。在这种新材料不断推出的历史阶段,必定可以导引出更多新的现代焊接和连接方法。因此,未来的时代,焊接会有更广阔的发展空间。

目前,中国处于快速发展的工业化进程中。现代化的基础是工业化,工业化的核心是制造业的工业化,制造业的核心是装备制造业的工业化,我们应非常重视装备制造业,不能只靠引进引进再引进,必须自己解决我国自身需要的,工业化所需的重大装备,要用中国人自己的技术制造出来。

装备制造,通俗点讲就是制造机器,机器是由一系列的零部件,通过高精度的装配和集成构成,而零部件的加工需要什么样的制造技术呢?我认为从功能上划分,可分为三类:

第一:成型技术。包括热加工的锻造、铸造和冷加工的车铣磨钻等等;
第二:焊接与连接技术。任何一个机器或重大部件,都需要成型后的连接,包括螺钉、铆接、胶接、焊接等连接技术,焊接是其中最重要的连接方式;
第三:改性技术。热处理,属于整体改性,表面处理,属于表面改性等。

焊接与连接在三大功能中,三分天下有其一。从这个角度看,可说明焊接的重要性。

在世界制造技术中,焊接一直是最活跃的,也是备受重视的一种技术,这是因为焊接与连接技术和其他制造技术一样具有广泛的应用性和不可或缺性以外,它还有特殊性,即焊接与连接一旦出了问题其后果往往是具有毁灭性的。

焊接技术值得关注的几个发展趋势
(一)焊接设备的数字化和智能化
随着焊接技术应用的广泛和各种焊接新方法的涌现,焊接设备的品种和型号愈来愈多,已成为一个重要的产业,焊接设备,尤其是中高档焊机的数字化和智能化已成为重要的发展趋势。

数字化能显著的提高产品的控制精度和可靠性,并能实现采用模拟信号难以实现的许多功能,而且还为焊接设备连网提供了可能。

智能化有两个含义,一个是用传感器实现焊接过程的闭环控制,能大大提高焊接质量,另一个含义是傻瓜化,降低操作的复杂性,使一般焊工也能焊好高难度焊缝。

(二)焊接自动化系统中广泛采用机器人
去年参观德国埃森焊接博览会,突出的印象是到处都是机器人,焊接自动化生产线,常用的是刚性和柔性自动化两种模式,现在采用机器人的柔性自动化愈来愈多, 两个因素起了主要推动作用,一是对焊接质量的稳定性要求愈来愈高;二是随着劳动成本的提高,机器人的相对价格已降到可以接受的区间。实现机器人自动化,值 得注意的是,被焊件的尺寸,坡口,装配精度必须相应提高。还要特别注意操作工的培训。

(三)低温焊接技术
目前的焊接方法大多是采用输入热量,使被焊件材料升温到熔点,形成一个小熔池,在熔池中产生冶金化学反应,冷却后形成焊接接头实现焊接,这种方法有不可避 免的负作用,即在连接的同时产生组织变化,产生残余应力和变形等,而使焊接接头处性能下降,其性能下降和加热温度有密切关系,因此,寻求低温焊接方法是一 个重要的发展方向。最近出现的搅拌摩擦焊就是一个很好的例证。

(四)复合能源焊接技术
最近十年来,复合焊接备受业界关注,已经成为焊接技术前沿的研究发展热点,已有许多研究成果和多种产品开发,如激光+电弧、电弧+钎焊、等离子+弧 焊、电子束+钎焊等,这些方法有许多新特点,能实现快速焊,能焊接异种材料,能减少铝合金焊接中的气孔,能实现熔化极等离子焊接等等,在这个方向上,可以 研究开发的空间很大。

(五)特殊环境下的焊接技术
随着人类活动空间的扩大,以及空间、海洋科学探索和能源开发,特殊环境下实用的装备愈来愈多,如核电站的维修、深海焊接、海洋工程焊接、空间焊接等都已提到日程,已经成为我国焊接工作者面临的需要解决的任务。

我们生活在中华崛起的大好历史时代,焊接工作者也肩负着光荣的历史重担,希望和产业界的同志们一起合作,把中国焊接技术往前推进。谢谢大家!(本文根据瑞凌论坛内容编辑)

吴林教授简介:
历任哈工大焊接教研室副主任,机器人研究所所长,副校长,党委书记,国家863计划自动化领域专家委员会一、二、三届委员,中国焊接学会理事长,国际焊接 学会(IIW)副主席,国家高等学校材料工程教学指导委员会主任,黑龙江省八届政协常委,现代焊接生产技术国家重点实验室主任。

现任焊接教研室教授,博士导师,国务院学位委员会委员及学科评议组成员。

吴林教授是我国焊接专家和机器人专家。在焊接自动化、焊接机器人、焊缝质量自动检测、焊接熔透自适应控制、焊接机器人视觉、智能焊接、遥控焊接、智能机器 人、点焊机器人、特种机器人等方向有深入的研究,取得了许多世界前沿性的成果。获部、委、省科技进步奖18项,出版著作13本,发表论文200余篇。

来源:焊接21世纪网
链接:http://www.w21.cn

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