焊接焊接是被焊工件的材質(zhì)（同種或異種），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質(zhì)達到原子間的建和而形成永久性連接的工藝過程。
　　焊接過程中，工件和焊料熔化形成熔融區(qū)域，熔池冷卻凝固后便形成材料之間的連接。這一過程中，通常還需要施加壓力。焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。19世紀末之前，唯一的焊接工藝是鐵匠沿用了數(shù)百年的金屬鍛焊。最早的現(xiàn)代焊接技術出現(xiàn)在19世紀末，先是弧焊和氧燃氣焊，稍后出現(xiàn)了電阻焊。20世紀早期，隨著第一次和第二次世界大戰(zhàn)開戰(zhàn)，對軍用器材廉價可靠的連接方法需求極大，故促進了焊接技術的發(fā)展。今天，隨著焊接機器人在工業(yè)應用中的廣泛應用，研究人員仍在深入研究焊接的本質(zhì)，繼續(xù)開發(fā)新的焊接方法，以進一步提高焊接質(zhì)量。
　　焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的結(jié)合和擴散連接成一體的工藝過程.
　　焊接工藝的發(fā)展史
　　焊接技術是隨著銅鐵等金屬的冶煉生產(chǎn)、各種熱源的應用而出現(xiàn)的。古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊、鍛焊、鉚焊。中國商朝制造的鐵刃銅鉞，就是鐵與銅的鑄焊件，其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折，接合良好。
　　春秋戰(zhàn)國時期曾侯乙墓中的建鼓銅座上有許多盤龍，是分段釬焊連接而成的。經(jīng)分析，所用的與現(xiàn)代軟釬料成分相近。戰(zhàn)國時期制造的刀劍，刀刃為鋼，刀背為熟鐵，一般是經(jīng)過加熱鍛焊而成的。據(jù)明朝宋應星所著《天工開物》一書記載：中國古代將銅和鐵一起入爐加熱，經(jīng)鍛打制造刀、斧；用黃泥或篩細的陳久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船錨。中世紀，在敘利亞大馬士革也曾用鍛焊制造兵器。
　　古代焊接技術長期停留在鑄焊、鍛焊、釬焊和鉚焊的水平上，使用的熱源都是爐火，溫度低、能量不集中，無法用于大截面、長焊縫工件的焊接，只能用以制作裝飾品、簡單的工具、生活器具和武器。19世紀初，英國的戴維斯發(fā)現(xiàn)電弧和氧乙炔焰兩種能局部熔化金屬的高溫熱源；1885～1887年，俄國的別納爾多斯發(fā)明碳極電弧焊鉗；1900年又出現(xiàn)了鋁熱焊。20世紀初，碳極電弧焊和氣焊得到應用，同時還出現(xiàn)了薄藥皮焊條電弧焊，電弧比較穩(wěn)定，焊接熔池受到熔渣保護，焊接質(zhì)量得到提高，使手工電弧焊進入實用階段，電弧焊從20年代起成為一種重要的焊接方法。也成為現(xiàn)代焊接工藝的發(fā)展開端。在此期間，美國的諾布爾利用電弧電壓控制焊條送給速度，制成自動電弧焊機，從而成為焊接機械化、自動化的開端。1930年美國的羅賓諾夫發(fā)明使用焊絲和焊劑的埋弧焊，焊接機械化得到進一步發(fā)展。40年代，為適應鋁、鎂合金和合金鋼焊接的需要，鎢極和熔化極惰性氣體保護焊相繼問世。
　　1951年蘇聯(lián)的巴頓電焊研究所創(chuàng)造電渣焊，成為大厚度工件的高效焊接法。1953年，蘇聯(lián)的柳巴夫斯基等人發(fā)明二氧化碳氣體保護焊，促進了氣體保護電弧焊的應用和發(fā)展，如出現(xiàn)了混合氣體保護焊、藥芯焊絲氣渣聯(lián)合保護焊和自保護電弧焊等。1957年美國的蓋奇發(fā)明等離子弧焊；40年代德國和法國發(fā)明的電子束焊，也在50年代得到實用和進一步發(fā)展；60年代又出現(xiàn)激光焊等離子、電子束和激光焊接方法的出現(xiàn)，標志著高能量密度熔焊的新發(fā)展，大大改善了材料的焊接性，使許多難以用其他方法焊接的材料和結(jié)構(gòu)得以焊接。
　　其他的焊接技術還有1887年，美國的湯普森發(fā)明電阻焊，并用于薄板的點焊和縫焊；縫焊是壓焊中最早的半機械化焊接方法，隨著縫焊過程的進行，工件被兩滾輪推送前進；二十世紀世紀20年代開始使用閃光對焊方法焊接棒材和鏈條。至此電阻焊進入實用階段。1956年，美國的瓊斯發(fā)明超聲波焊；蘇聯(lián)的丘季科夫發(fā)明摩擦焊；1959年，美國斯坦福研究所研究成功爆炸焊；50年代末蘇聯(lián)又制成真空擴散焊設備。
　　焊接技術的發(fā)展趨勢
　　焊接技術的發(fā)展趨勢 1、提高焊接生產(chǎn)率是推動焊接技術發(fā)展的重要驅(qū)動力
　　提高生產(chǎn)率的途徑有二：第一提高焊接熔敷率，例如三絲埋弧焊，其工藝參數(shù)分別為220A/33V、1400A40V、1100A45V。采用坡口斷面小，背后設置擋板或襯墊，50~60mm的鋼板可一次焊透成形，焊接速度可達到，0.4m/min以上，其熔敷率與焊條電弧焊相比在100倍以上，第二個途徑則是減少坡口斷面及金屬熔敷，近十年來最突出的成就就是窄間隙焊接。窄間隙焊接采用氣體保護焊為基礎，利用單絲、雙絲、三絲進行焊接，無論接頭厚度如何，均可采用對接形式，例如鋼板厚度為50~300mm，間隙均可設計為13mm左右，因此所需熔敷金屬量成數(shù)倍、數(shù)十倍的地降低，從而大大提高生產(chǎn)率。窄間焊接的主要技術關鍵是看如何保證兩側(cè)熔透和保證電弧中心自動跟蹤并處于坡口中心線上，為此，世界各國開發(fā)出多種不同的方案，因而出現(xiàn)了多種窄間隙焊接法。
　　電子束焊，等離子焊，激光焊時，可采用對接接頭，且不用開坡口，因此是更理想的間窄隙焊接法，這也是它廣泛受到重視的原因之一。
　　最新開發(fā)成功的激光電弧復合焊接方法可以提高焊接速度，如5mm的鋼板或鋁板，焊接速度可達2~3m/min，獲得好的成形和質(zhì)量，焊接變形小。
　　2、提高準備車間的機械化，自動化水平是當前世界先進工業(yè)國家的重點發(fā)展方向。
　　為了提高焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，僅僅從焊接工藝著手有一定的局限性，因而世界各國特別重視車間的技術改造。準備車間的主要工序包括材料運輸，材料表面去油，噴砂，涂保護漆；鋼板劃線，切割，開坡口；部件組裝及點固。以上工序在現(xiàn)代化的工廠中均已采用機械化、自動化。其優(yōu)點不僅是提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率，更重要的是提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　3、焊接過程自動化，智能化是提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性，解決惡劣勞動條件的重要方向。
　　4、新興工業(yè)的發(fā)展不斷推動焊接技術的前進。
　　焊接技術自發(fā)明至今已有百多年歷史，它幾乎可以滿足當前工業(yè)中一切重要產(chǎn)品生產(chǎn)制造的需要。但是新興工業(yè)的發(fā)展仍然迫使焊接技術不斷前進。微電子工業(yè)的發(fā)展促進微型連接工藝的和設備的發(fā)展；又如陶瓷材料和復合材料的發(fā)展促進了真空釬焊、真空擴散焊。宇航技術的發(fā)展也將促進空間焊接技術的發(fā)展。
　　5、熱源的研究與開發(fā)是推動焊接工藝發(fā)展的根本動力。
　　焊接工藝幾乎運用了世界上一切可以利用的熱源，其中包括火焰、電弧、電阻、超聲波、摩擦、等離子、電子束、激光束、微波等等（我司主要以弧焊、電阻焊自動化焊接設備為主），歷史上每一種熱源的出現(xiàn)，都伴有新的焊接工藝的出現(xiàn)。但是，至今焊接熱源的開發(fā)與研究并未終止。
　　6、節(jié)能技術是普遍關注的問題
　　眾所周知，焊接消耗能量甚大，以焊條電弧焊為例，每臺約10KVA，埋弧焊機每臺90KVA，電阻焊機可高達上千KVA，不少新技術的出現(xiàn)就是為了實現(xiàn)這一節(jié)能目標。在電阻點焊中，利用電子技術的發(fā)展，將交流點焊機改成次級整流點焊機，可以提高焊機的功率因素，減少焊機容量，1000KVA的點焊機可以降低至200KVA,而仍能達到同樣的焊接效果。近十年來，逆變焊機的出現(xiàn)是另外一個成功的例子，它可以減少焊機的重量，提高焊機的功率因率的控制性能，已廣泛應用于生產(chǎn)。
　　焊接方法
　　焊接技術主要應用在金屬母材上，常用的有電弧焊，氬弧焊，CO2保護焊，氧氣-乙炔焊，激光焊接，電渣壓力焊等多種，塑料等非金屬材料亦可進行焊接。金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
　　熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
　　在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質(zhì)量和性能。　
　　壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實現(xiàn)原子間結(jié)合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當加熱至塑性狀態(tài)時，在軸向壓力作用下連接成為一體。
　　各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程，因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損，和有害元素侵入焊縫的問題，從而簡化了焊接過程，也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短，因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料，往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優(yōu)質(zhì)接頭。
　　釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現(xiàn)原子間的相互擴散，從而實現(xiàn)焊接的方法。
　　焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時會受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件，焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。
　　防范措施
　　⑴焊接切割作業(yè)時，將作業(yè)環(huán)境l Om范圍內(nèi)所有易燃易爆一380．
　　物品清理干凈，應注意作業(yè)環(huán)境的地溝、下水道內(nèi)有無可燃液體和可燃氣體，以及是否有可能泄漏到地溝和下水道內(nèi)可燃易爆物質(zhì)，以免由于焊渣、金屬火星引起災害事故。
　　⑵高空焊接切割時，禁止亂扔焊條頭，對焊接切割作業(yè)下方應進行隔離，作業(yè)完畢應做到認真細致的檢查，確認無火災隱患后方可離開現(xiàn)場。
　　⑶應使用符合國家有關標準、規(guī)程要求的氣瓶，在氣瓶的貯存、運輸、使用等環(huán)節(jié)應嚴格遵守安全操作規(guī)程。
　　⑷對輸送可燃氣體和助燃氣體的管道應按規(guī)定安裝、使用和管理，對操作人員和檢查人員應進行專門的安全技術培訓。
　　⑸焊補燃料容器和管道時，應結(jié)合實際情況確定焊補方法。實施置換法時，置換應徹底，工作中應嚴格控制可燃物質(zhì)的含影實施帶壓不置換法時，應按要求保持一定的電壓。工作中應嚴格控制其含氧量。要加強檢測，注意監(jiān)護，要有安全組織措施。
　　內(nèi)容摘要：作為一種工業(yè)技術，焊接的出現(xiàn)迎合了金屬藝術發(fā)展對新工藝手段的需要。而在另一方面，金屬在焊接熱量作用下所產(chǎn)生的獨特美妙的變化也滿足了金屬藝術對新的藝術表現(xiàn)語言的需求。在今天的金屬藝術創(chuàng)作中，焊接可以而且正在被作為一種獨特的藝術表現(xiàn)語言而著力加以表現(xiàn)。本文對這一技術的出現(xiàn)與運用進行了分析。
　　關鍵詞：金屬藝術 焊接
　　藝術創(chuàng)造與工藝方法永遠是密不可分的。作為一種工業(yè)技術，焊接的出現(xiàn)迎合了金屬藝術發(fā)展對新的工藝手段的需要。而在另一方面，金屬在焊接熱量作用下所產(chǎn)生的獨特美妙的變化也滿足了金屬藝術對新的藝術表現(xiàn)語言的需求。在今天的金屬藝術創(chuàng)作中，焊接可以而且正在被作為一種獨特的藝術表現(xiàn)語言而著力加以表現(xiàn)。
　　金屬焊接藝術可以作為一種相對獨立的藝術形式以分支的方式從傳統(tǒng)的金屬藝術中分離出來，這是因為：
　　首先，焊接具有藝術性。
　　焊接可以產(chǎn)生豐富的藝術創(chuàng)作的表現(xiàn)語言。焊接通常是在高溫下進行的，而金屬在高溫下會產(chǎn)生許多美妙豐富的變化 ：金屬母材會發(fā)生顏色變化和熱變形（即焊接熱影響區(qū)） ；焊絲熔化后會形成一些漂亮的肌理 ；而焊接缺陷在焊接藝術中更是經(jīng)常被應用。焊接缺陷是指焊接過程中，在焊接接頭產(chǎn)生的不符合設計或工藝要求的缺陷。其表現(xiàn)形式主要有焊接裂紋、氣孔、咬邊、未焊透、未熔合、夾渣、焊瘤、塌陷、凹坑、燒穿、夾雜等。這是個十分有趣的現(xiàn)象 ：焊接的藝術性通常體現(xiàn)在一些工業(yè)焊接的失敗操作之中，或者說蘊藏于一些工業(yè)焊接極力避免的焊接缺陷之中。
　　其次，焊接藝術語言是獨特的。
　　上述種種焊接缺陷的表現(xiàn)形式以及焊接熱影響區(qū)，是通過一定規(guī)范下的焊接操作形成的，也只有通過焊接的方式才會產(chǎn)生這些藝術語言。焊接藝術作品的表面效果是其它金屬加工工藝無法或者很難實現(xiàn)的，因而說焊接藝術具有獨特的藝術性。
　　選用不同的金屬材料，使用不同的焊接工藝，焊接的藝術性可以在不同的金屬藝術形式中發(fā)揮得淋漓盡致：
1. 金屬焊接雕塑
　　在焊接雕塑作品中，焊縫和割痕不是作為一種技術加工的痕跡被動地存在，而是以一種精彩的、不可或缺的表現(xiàn)語言著力地加以體現(xiàn)的。一件焊接雕塑，粗的焊縫裸露在雕塑表面，各種不規(guī)則的切割痕跡也變成了藝術家優(yōu)美的藝術語言……在很多情況下，由于焊接雕塑所追求的粗糙質(zhì)樸的風格，金屬的銹蝕、瑕疵也大多根據(jù)作品的需要特意保留，因此，在焊接雕塑中常常可以感覺到一種非雕琢的、原始的美。
　　在圖2中，雕塑下部的鋼板拼接處的焊縫很粗大，從焊接工藝的牢固性來看，這顯然不僅僅是出于對雕塑結(jié)實程度的考慮,在這件雕塑中，下部幾條扭曲的焊縫已經(jīng)作為雕塑整體審美的一個重要因素而成為其不可缺少的一部分。從雕塑整體來看，不論是上半部分的文字造型，還是下半部分的肌理處理，到處有扭曲的焊接痕跡的出現(xiàn)，整個作品達到了整體視覺語言的統(tǒng)一。
2. 金屬焊接壁飾
　　如果把一幅壁飾作品看成一幅畫的話，畫面中的點、線、面、黑、白、灰甚至顏色的處理都可以通過焊接的方法來實現(xiàn)。各種型號、各種材質(zhì)的金屬絲，應用不同的焊接工藝會在畫面上以不同的形式出現(xiàn)。不同金屬的顏色不同，不銹鋼的亮銀色、鋁材的亞銀色、碳鋼的烏亮色，鈦鋼、青銅、紫銅、黃銅……而且就鋼材來說，不同的鋼材在高溫受熱時會出現(xiàn)不同的顏色變化，即焊接熱影響區(qū)不同。另外，切割也是焊接藝術壁飾創(chuàng)作的方法之一，既可以與焊接結(jié)合使用，也可以單獨使用，這完全取決于創(chuàng)作者的創(chuàng)作意圖和對工藝與效果的掌握程度。以上所述的這些方法綜合起來，變化的豐富可想而知。
　　圖3所示作品采用的是手工等離子切割的方法，利用切割時電流的熱量，使切割邊緣產(chǎn)生熱影響區(qū)，這樣就給亮白色的不銹鋼“染”上了一圈略帶漸變的色彩。同時，通過對焊接規(guī)范的調(diào)節(jié)，割槍噴出的強烈氣流會在切割鋼板熔化的瞬間在切割邊緣“吹”起一圈隨機形成的肌理，在切割完成金屬冷卻后，固化為一道美麗的割痕，與中間平坦光亮的不銹鋼板材形成了質(zhì)感的對比。這種隨機效果的形成過程帶有一定的偶然性，但又是在一定的焊接規(guī)范下必然產(chǎn)生的現(xiàn)象。
　　從尺寸的角度考慮，尺寸較大的焊接藝術壁飾可采用半自動CO2氣體保護焊，較小的可采用手工鎢極氬弧焊。
　　目前焊接系統(tǒng)的特點
　　1. 機械裝置
　　點焊機系統(tǒng)由機械裝置、供電裝置、控制裝置三大部分組成。點焊機為了適應焊接工藝要求，加壓機構(gòu)（焊鉗）采用了雙行程快速氣壓傳動機構(gòu)，通過切換行程控制手柄改變焊鉗開口度，可分為大開和小開來滿足焊接操作要求。通常狀態(tài)為焊鉗短行程張開，當把控制按鈕切換到“通電”位置，扣動手柄開關則焊鉗夾緊加壓，同時電流在控制系統(tǒng)控制下完成一個焊接周期后恢復到短行程張開狀態(tài)。
2. 供電裝置
　　主電力電路由電阻焊變壓器、可控硅單元、主電力開關、焊接回路等組成。目前，我們采用的焊接設備是功率200kVA、次級輸出電壓20V的單相工頻交流電阻焊機。由于多種車型共線生產(chǎn)，焊鉗要焊接高強度鋼板和低碳鋼薄板，焊鉗槍臂要傳遞較大的機械力和焊接電流，因此焊鉗的強度、剛度、發(fā)熱要滿足一定要求，并且要具有良好的導電和導熱性，同時要求焊鉗采用通水冷卻，所以選擇焊鉗電極臂能夠承受400kg壓力的新型焊鉗。
3. 控制裝置
　　控制裝置主要提供信號控制電阻焊機動作接通和切斷焊接電流，控制焊接電流值，進行故障監(jiān)測和處理。