時間：2022-06-21 08:30:08
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關鍵詞：粗直徑鋼筋；連接；施工質量
一、工程概況
本工程為一高層商住樓，總建筑面積78126m2，設有一層地下室，層高5米；首層、二層作為商場，層高4．8米，第三層為停車場，層高5．3米：四～三十一層為住宅，分為四座塔樓，標準層高3．0米。因本項目住宅的檔次較高，在結構設計時采用了暗柱的方式，而且工期緊，因此施工中鋼筋工程的主要特點是：規(guī)模大，鋼筋連接數(shù)量多，為了配合工期的要求，要求鋼筋連接技術能夠實現(xiàn)快速施工的效果，能夠滿足全天候施工要求，由于采用暗柱的設計方式，柱截面小，配筋密集且大量采用粗直徑鋼筋(最大鋼筋直徑28mm)，要求粗直徑鋼筋連接技術能夠減少混凝土澆筑時的施工難度；要求粗直徑鋼筋連接技術能夠節(jié)約鋼材、降低工程成本。為此，采用了粗直徑鋼筋機械連接技術。鋼筋機械連接施工具有操作簡單、施工速度陜、質量穩(wěn)定、接頭強度高、增加與混凝土問握裹力等優(yōu)點，不受鋼筋的可焊性、化學成分及氣候影響。針對工程的工期要求和設計特點，在工程的施工中對直徑18mm以上豎向鋼筋的連接采用了等強錐螺紋套筒連接技術。
錐螺紋套筒連接技術是近年來開發(fā)的一種新的粗直徑鋼筋連接方式，對于地下室底板、獨立柱和暗柱等關鍵受力結構部位，粗直徑鋼筋連接全部采用了錐螺紋套筒連接技術，共有使用錐螺紋接頭87292個，其中28mm(10786個)：25mm(22420個)，22mm(17760個)，20mm(14963個)，18mm(16350個)。
二、鋼筋鐓粗直螺紋連接接頭施工工藝
1.工藝流程
切割下料液壓鐓粗加工螺紋抽檢10％絲頭(用螺紋規(guī)檢查)安裝保護套做標識分類堆放現(xiàn)場安裝。
2.施工工藝及質量要求
（1）切割下料
鋼筋所有檢驗結果均應符合現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定和設計要求。對端部不直的鋼筋要預先調直，切口的端面應與軸線垂直，不得有馬蹄形或撓曲。采用砂輪、切割機按配料長度逐根切割下料。:
（2）液壓鐓粗
用專門設計的鐓頭機將鋼筋端部鐓粗，要求有足夠鐓壓力和套絲所需的鐓頭行程?？社叴?2～40㎜的建筑鋼筋，每個鐓頭所需時間約為50秒，適宜于工地現(xiàn)場加工鋼筋。絲頭的施工質量要求是：①鋼筋下料時，切口端面應與鋼筋軸線垂直，不得有馬蹄形或撓曲。端部不直的鋼筋應調直后下料，鐓粗頭不得有與鋼筋直徑軸線相垂直的橫向表面裂紋。②不合格的鐓粗頭，應及時割除重新鐓粗，不得對鐓粗頭進行二次鐓粗。③鐓粗頭的基圓直徑應大于絲頭螺紋外徑，長度應大于1／2套筒長度，并應在絲頭作出明顯標記，過度段坡度應≤1：3。④鋼筋絲頭的螺紋應與連接套筒的螺紋相匹配，公差帶應符合GB／T197(普通螺紋公差與配合的要求)。
（3）鐓粗段套絲直螺紋
鐓粗工序完成后，將帶有鐓粗頭的鋼筋放在專用套絲機上加工直螺紋，套絲機具能適用各種不同直徑鋼筋的套絲加工，并達到設計螺紋精度和直徑的穩(wěn)定性，確保與連接筒的配合。每個鐓粗段的套絲所需時間約為50秒。鋼筋的端頭螺紋規(guī)格應與連接套筒的型號匹配。加工后立即用配套的量規(guī)逐根檢測。
（4）連接套筒對接鋼筋
連接套筒是在工廠按設計標準的規(guī)格、精度加工的成品，應有出廠合格證，供貨質量保證書。套筒一般為低合金鋼或優(yōu)質碳素結構鋼，并經(jīng)嚴格配套檢驗后，封上保護蓋裝箱使用。運輸、存儲過程中，要防止銹蝕和玷污。套筒的表面應進行防銹處理。套筒內(nèi)螺紋的公差帶應符合GB／T197。
現(xiàn)場只需將帶螺紋的鋼筋利用連接套筒旋轉鋼筋或直接旋轉連接套筒，達到規(guī)定的牙數(shù)連接質量就可保證。施工質量檢查目測即可，力學性能按規(guī)定進行抽樣試驗。接頭拼接時可借助普通管鉗扳手使兩個絲頭于套筒中央位置頂緊。拼接完成的接頭，套筒每邊應落在絲頭標色線上，或不得有兩扣以上的完整絲扣外露；加長形接頭的絲扣數(shù)不受限制，但應有旋入量的明顯標記。
三、經(jīng)濟效益分析
1.材料節(jié)約
結構設計采用《混凝土結構設計規(guī)范)(GBS0010-2002)，規(guī)范規(guī)定，受拉區(qū)受力鋼筋的搭接長度為35d，有抗震要求為35d+5d=40d。
在各種接頭材料比較表1數(shù)據(jù)中，以25鋼筋為例，每個搭接接頭鋼筋為3．85kg，冷擠壓接頭每只套簡重1．03kg，等強直螺接頭套簡重0．6kg，單一個接頭就比搭接少用鋼材3．25kg，比冷擠壓接頭少用鋼材2．82kg。各種規(guī)格直螺紋連接接頭有：2O接頭299只；22接頭1860只；25接頭13374只；32接頭2208只。
用等強直螺紋接頭比搭接連接節(jié)約20．416萬元，比冷擠壓套簡連接節(jié)約18．2萬元。
2.能源節(jié)約
等強直螺紋鋼筋連接機械設備功率為4千瓦，每臺設備一天完成400只接頭，若一臺班以8h計算，則1．2×2=2．4min完成一個完整的接頭，用電量為4×2．4／60=0．16度，而閃光對焊每只接頭用電量約為2．5度，僅用電量節(jié)約15．6倍，而閃光對焊機的功率至少在lOOkW，故不僅費電，且對施工現(xiàn)場的配電要求也較高。
四、結語
隨著我國建設工程質量標準的提高及各類高層建筑、大跨度建筑、橋梁、水工、核電等迅速的發(fā)展．鋼筋混凝土結構在建筑工程中的應用日益廣泛。Ⅲ級和Ⅲ級以上的鋼筋應用日趨普遍，高強度、粗直徑鋼筋的水平、豎向、斜向連接技術的運用已成為建筑結構設計和施的關鍵因素，工程技術人員合理選擇粗鋼筋的連接技術對工程的質量、工期、效益及施工安全性至關重要。從價格上看，以25接頭為例，目前市場價格在8．5元／個，比冷擠壓、錐螺紋接頭接頭低，較為適中，一般甲方能夠接受。且從接頭的可靠性上比錐螺紋接頭要高，具有接頭強度高、與母材等連接速度快、性能穩(wěn)定、應用范圍廣、操作方便、用料省，已在國內(nèi)不少重大工程中推廣應用，得到很多建設、設計、監(jiān)理、施工單位的好評，滾軋直螺紋接頭推廣應用前景較好。
參考文獻：
[1]混凝土結構沒．十規(guī)范(GB5001O-2002)[s]．中嘲建筑工業(yè)出版社2002.2
我們研制的是添加TiN的Ti(C，N)基金屬陶瓷。由于TiC比WC具有更高的硬度和耐磨性，TiN的加入可起到細化晶粒的作用，故Ti(C，N)基金屬陶瓷可表現(xiàn)出比WC基或TiC基硬質合金更為優(yōu)越的綜合性能。這種新型金屬陶瓷刀具材料的廣泛應用是以其成功的連接技術為前提的，國內(nèi)外對陶瓷與金屬的連接開展了不少的研究，但對于金屬陶瓷與金屬連接的技術研究較少，以致于限制了Ti(C，N)基金屬陶瓷材料在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用。常用的連接陶瓷與金屬的焊接方法有真空電子束焊、激光焊、真空擴散焊和釬焊等。在這些連接方法中，釬焊、擴散焊連接方法比較成熟、應用較廣泛，過渡液相連接等新的連接方法和工藝正在研究開發(fā)中。本文在總結各種陶瓷與金屬焊接方法的基礎上，對金屬陶瓷與金屬的焊接技術進行初步探討，在介紹各種適用于金屬陶瓷與金屬焊接技術方法的同時，指出其優(yōu)缺點和有待研究解決的問題，以期推動金屬陶瓷與金屬焊接技術的研究，進而推廣這種先進工具材料在工業(yè)領域的應用。
Ti(C，N)基金屬陶瓷性能特點及應用現(xiàn)狀
Ti(C，N)基金屬陶瓷是在TiC基金屬陶瓷基礎上發(fā)展起來的一類新型工模具材料。按其組成和性能不同可分為：①成分為TiCNiMo的TiC基合金；②添加其它碳化物(如WC、TaC等)和金屬(如Co)的強韌TiC基合金；③添加TiN的TiCTiN(或TiCN)基合金；④以TiN為主要成分的TiN基合金。
Ti(C，N)基金屬陶瓷的性能特點如下：
(1)高硬度，一般可達HRA91～93.5，有些可達HRA94～95，即達到非金屬陶瓷刀具硬度水平。
(2)有很高的耐磨性和理想的抗月牙洼磨損能力，在高速切削鋼料時磨損率極低，其耐磨性可比WC基硬質合金高3～4倍。
(3)有較高的抗氧化能力，一般硬質合金月牙洼磨損開始產(chǎn)生溫度為850～900℃，而Ti(C，N)基金屬陶瓷為1100～1200℃，高出200～300℃。TiC氧化形成的TiO2有作用，所以氧化程度較WC基合金低約10%。
(4)有較高的耐熱性，Ti(C，N)基金屬陶瓷的高溫硬度、高溫強度與高溫耐磨性都比較好，在1100～1300℃高溫下尚能進行切削。一般切削速度可比WC基硬質合金高2～3倍，可達200～400m/min。
(5)化學穩(wěn)定好，Ti(C，N)基金屬陶瓷刀具切削時，在刀具與切屑、工件接觸面上會形成Mo2O3、鎳鉬酸鹽和氧化鈦薄膜，它們都可以作為干劑來減少摩擦。Ti(C，N)基合金與鋼不易產(chǎn)生粘結，在700～900℃時也未發(fā)現(xiàn)粘結情況，即不易產(chǎn)生積屑瘤，加工表面粗糙度值較低。
Ti(C，N)基金屬陶瓷在具有良好綜合性能的同時還可以節(jié)約普通硬質合金所必需的Co、Ta、W等貴重稀有金屬材料。隨著人類節(jié)約資源推行“綠色工業(yè)”進程的加快，Ti(C，N)基金屬陶瓷必會成為一種大有前途的工具材料。目前，Ti(C，N)基金屬陶瓷材料得到世界各國尤其是日本的廣泛深入研究，一些國家已在積極應用和推廣這種刀具材料，世界各主要硬質合金生產(chǎn)廠家都推出了商品牌號的含氮金屬陶瓷。如日本三菱綜合材料公司開發(fā)的NX2525牌號超細微粒金屬陶瓷的硬度達到92.2HRA，抗彎強度達2.0GPa，兼具高硬度和高韌性。我國在“八五”期間也成功研制出多種牌號的Ti(C，N)基金屬陶瓷刀具，并批量上市，現(xiàn)已發(fā)展成為獨立系列的一類刀具材料。
金屬陶瓷與金屬焊接的技術方法
在工業(yè)加工生產(chǎn)中，切削加工刀具的刀片與刀桿的連接方式有兩種：焊接式和機夾式。刀具的刀片和刀桿連接的好壞直接影響刀具的使用壽命。宋立秋等通過實驗研究表明：選用焊接式連接刀片和刀桿時，刀具耐用度高；選用機夾式時，刀具耐用度低。由于Ti(C，N)基金屬陶瓷屬于脆性材料，熔點比金屬高，其線膨脹系數(shù)與金屬相差較大，使得Ti(C，N)基金屬陶瓷刀片與刀桿焊后接頭中的殘余應力很高，加之與金屬的相容性較差，使得金屬陶瓷與金屬的焊接性較差，一般焊接方法和工藝很難獲得滿意的焊接接頭，目前，采用釬焊和擴散焊對金屬陶瓷與金屬進行連接已獲得成功。隨著研究的不斷深入，又出現(xiàn)了許多新方法及工藝，以下在介紹各種適用于金屬陶瓷與金屬焊接技術方法的同時，指出其優(yōu)缺點和研究方向。
1熔化焊
熔化焊是應用最廣泛的焊接方法，該方法利用一定的熱源，使連接部位局部熔化成液體，然后再冷卻結晶成一體。焊接熱源有電弧、激光束和電子束等。目前Ti(C，N)基金屬陶瓷熔化焊主要存在以下兩個問題有待解決：一是隨著熔化溫度的升高，流動性降低，有可能促進基體和增強相之間化學反應(界面反應)的發(fā)生，降低了焊接接頭的強度；另一問題是缺乏專門研制的金屬陶瓷熔化焊填充材料。
1)電弧焊
電弧焊是熔化焊中目前應用最廣泛的一種焊接方法。其優(yōu)點是應用靈活、方便、適用性強，而且設備簡單。但該方法對陶瓷與金屬進行焊接時極易引起基體和增強相之間的化學反應(界面反應)。由于Ti(C，N)基金屬陶瓷具有導電性，可以直接焊接，對Ti(C，N)基金屬陶瓷與金屬電弧焊的試驗研究表明是可行的，但需要解決諸如界面反應、焊接缺陷(裂紋等)和焊接接頭強度低等問題。
2)激光焊
激光焊是特殊及難焊材料焊接的一種重要焊接方法。由于激光束的能量密度大，因此激光焊具有熔深大、熔寬小、焊接熱影響區(qū)小、降低焊件焊接后的殘余應力和變形小的特點，能夠制造高溫下穩(wěn)定的連接接頭，可以對產(chǎn)品的焊接質量進行精確控制。激光焊接技術已經(jīng)成功應用于真空中燒結的粉末冶金材料。據(jù)報道，Mittweida激光應用中心開發(fā)了一種雙激光束焊接方法。它用兩束激光工作，一束激光承擔工件的預熱，另一束激光用于焊接。用這種雙激光束焊接方法可以實現(xiàn)各種幾何體的連接，并且不會降低原材料的強度和高溫性能，焊接時間僅需數(shù)分鐘。該方法可有效防止焊接過程中熱影響區(qū)裂紋的產(chǎn)生，適用于Ti(C，N)基金屬陶瓷與金屬的焊接，但對工裝夾具、配合精度及焊前準備工作要求較高，設備投資昂貴，運行成本較高，需要進一步提高其工藝重復性和可靠性。
3)電子束焊
電子束焊是一種利用高能密度的電子束轟擊焊件使其局部加熱和熔化而焊接起來的方法。真空電子束焊是金屬陶瓷與金屬焊接的有效焊接方法，它具有許多優(yōu)點，由于是在真空條件下，能防止空氣中的氧、氮等的污染；電子束經(jīng)聚焦能形成很細小的直徑，可小到Φ0.1～1.0mm的范圍，其功率密度可提高到107～109W/cm2。因此電子束焊具有加熱面積小、焊縫熔寬小、熔深大、焊接熱影響區(qū)小等優(yōu)點。但這種方法的缺點是設備復雜，對焊接工藝要求較嚴，生產(chǎn)成本較高。目前針對Ti(C，N)基金屬陶瓷與金屬的電子束焊接技術還處于實驗階段。
2釬焊
釬焊是把材料加熱到適當?shù)臏囟?，同時應用釬料而使材料產(chǎn)生結合的一種焊接方法。釬焊方法通常按熱源或加熱方法來分類。目前具有工業(yè)應用價值的釬焊方法有：(1)火焰釬焊；(2)爐中釬焊；(3)感應釬焊；(4)電阻釬焊；(5)浸漬釬焊；(6)紅外線釬焊。釬焊是Ti(C，N)基金屬陶瓷與金屬連接的一種主要焊接方法，釬焊接頭的質量主要取決于選用合適的釬料和釬焊工藝。李先芬等對Ti(C，N)基金屬陶瓷與45號鋼采用銅基、銀基釬料分別進行了火焰釬焊試驗和在氬氣保護爐中釬焊試驗?；鹧驸F焊條件下，以H62為釬料的接頭的平均剪切強度為37MPa，以BAg10CuZn為釬料的接頭的剪切強度達114MPa，以BCuZnMn為釬料的接頭的平均剪切強度49MPa；在氬氣保護爐焊條件下，以H62為釬料的接頭的平均剪切強度為37MPa，以Ag72Cu28為釬料的接頭的平均剪切強度為51MPa。通過觀察和分析釬焊接頭的結合情況及剪切試驗，表明Ti(C，N)基金屬陶瓷具有較好的釬焊性。但由于接頭界面處金屬陶瓷中存在殘余應力，導致剪切試驗時均斷在金屬陶瓷上，且釬焊接頭的剪切強度不高。張麗霞等采用AgCuZn釬料實現(xiàn)了TiC基金屬陶瓷與鑄鐵的釬焊連接。近年來還利用非晶技術研制成功了新的含鈦合金系，如CuTi、NiTi合金，可以直接用來釬焊陶瓷與金屬，其接頭的工作溫度比用銀銅釬料釬焊的要高得多。目前，金屬陶瓷釬焊需要解決如何降低或消除界面處金屬陶瓷中的殘余應力和提高接頭強度的問題。
3壓焊
壓焊時基體金屬通常并不熔化，焊接溫度低于金屬的熔點，有的也加熱至熔化狀態(tài)，仍以固相結合而形成接頭，所以可以減少高溫對母材的有害影響，提高金屬陶瓷與金屬的焊接質量。
1)擴散焊
擴散焊是壓焊的一種，它是指在相互接觸的表面，在高溫壓力的作用下，被連接表面相互靠近，局部發(fā)生塑性變形，經(jīng)一定時間后結合層原子間相互擴散而形成整體的可靠連接過程。擴散焊包括沒有中間層的擴散焊和有中間層的擴散焊，有中間層的擴散焊是普遍采用的方法。使用中間層合金可以降低焊接溫度和壓力，降低焊接接頭中的總應力水平，從而改善接頭的強度性能。另外，為降低接頭應力，除采用多層中間層外，還可使用低模數(shù)的補償中間層，這種中間層是由纖維金屬所組成，實際上是一塊燒結的纖維金屬墊片，孔隙度最高可達90%，可有效降低金屬與陶瓷焊接時產(chǎn)生的應力。擴散焊的主要優(yōu)點是連接強度高，尺寸容易控制，適合于連接異種材料。關德慧等對金屬陶瓷刀刃與40Cr刀體的高溫真空擴散焊接實驗表明，金屬陶瓷與40Cr焊接后，兩種材料焊合相當好，再對40Cr進行調質處理，界面具有相當高的強度，焊接界面的抗拉強度達650MPa，剪切強度達到550MPa。擴散焊主要的不足是擴散溫度高、時間長且在真空下連接、設備昂貴、成本高。近年來不斷開發(fā)出了一些新的擴散焊接方法，如高壓電場下的擴散焊，該方法借助于高壓電場(1000V以上)及溫度的共同作用，使陶瓷內(nèi)電介質電離，在與金屬鄰近的陶瓷材料內(nèi)形成了一薄層充滿負離子的極化區(qū)。此外，由于材料表面的顯微不平度，陶瓷與金屬間只有個別小點相接觸，大部分地區(qū)形成微米級的間隙。集結在微小間隙兩側的離子使這些地區(qū)的電場急劇升高，此外加電場可增加3～4個數(shù)量級。由于異性電荷相吸，使被連接的兩種材料相鄰界面達到緊密接觸(其間距小于原子間距)，隨后借助于擴散作用，使金屬與陶瓷得以連接。
2)摩擦焊
摩擦焊是在軸向壓力與扭矩作用下，利用焊接接觸端面之間的相對運動及塑性流動所產(chǎn)生的摩擦熱及塑性變形熱，使接觸面及其近區(qū)達到粘塑性狀態(tài)并產(chǎn)生適當?shù)暮暧^塑性變形，然后迅速頂鍛而完成焊接的一種壓焊方法。摩擦焊廣泛用于同類和異種金屬的連接，對于不同類材料陶瓷與金屬連接的摩擦焊尚屬起步階段。
3)超聲波焊
超聲波焊是通過超聲波振動和加壓實現(xiàn)常溫下金屬與陶瓷接合的一種有效方法。用此方法焊接鋁與各類陶瓷均獲得成功，而且接合時間僅需幾秒鐘。由于此方法的接合能是利用超聲波振動，結合面不需要進行表面處理，設備較簡單，縮短了焊接時間，其成本比釬焊法大幅度降低。該方法應用于金屬陶瓷與金屬的焊接還有待于進一步研究。
4中性原子束照射法
中性原子束照射法利用中性原子束照射金屬與陶瓷的接合面，使接合面的原子“活化”。物質清潔的表面具有極佳的活性，然而物質表面往往沾有污物或覆蓋著一層極薄的氧化膜，使其活性降低。該方法主要是對接合面照射氬等惰性氣體的1000～1800eV的低能原子束，從表面除去20nm左右的薄層，使表面活化，然后加壓，利用表面優(yōu)異的反應度進行常溫狀態(tài)下接合，此方法可用于氮化硅等高強度陶瓷與金屬的接合。
5自蔓延高溫合成焊接法
自蔓延高溫合成(SelfpropagatingHightemperatureSynthesis，縮寫SHS)技術也稱為燃燒合成(CombustionSynthesis，縮寫CS)技術，是由制造難熔化合物(碳化物、氮化物和硅化物)的方法發(fā)展而來的。在這種方法中，首先在陶瓷與金屬之間放置能夠燃燒并放出大量生成熱的固體粉末，然后用電弧或輻射將粉末局部點燃而開始反應，并由反應所放出的熱量自發(fā)地推動反應繼續(xù)向前發(fā)展，最終由反應所生成的產(chǎn)物將陶瓷與金屬牢固地連接在一起。該方法的顯著特點是能耗低，生產(chǎn)效率高，對母材的熱影響作用小，通過設計成分梯度變化的焊縫來連接異種材料，可以克服由于熱膨脹系數(shù)差異而造成的焊接殘余應力。但燃燒時可能產(chǎn)生氣相反應和有害雜質的侵入，從而使接頭產(chǎn)生氣孔和接頭強度降低。因此，連接最好在保護氣氛中進行，并對陶瓷與金屬的兩端加壓。日本的Miyamoto等首次利用SHS焊接技術，研究了金屬Mo與TiB2和TiC陶瓷的焊接，試驗利用Ti+B或Ti+C粉末作為反應原料，預壓成坯后加在兩個Mo片之間，利用石墨套通電發(fā)熱來引發(fā)反應，成功地獲得了界面結合完整的焊接接頭。何代華等采用燃燒合成技術成功地制取了TiB2陶瓷/金屬Fe試樣，且焊接界面結合良好，中間焊料層Fe的質量百分含量較高時，界面結合優(yōu)于Fe質量百分含量低的界面結合情況。孫德超等以FGM焊料(功能梯度材料)成功實現(xiàn)了SiC陶瓷與GH4146合金的SHS焊接。目前SHS機理研究尚未成熟，設備開發(fā)和應用投資頗大，所以SHS焊接尚未工程化。
6液相過渡焊接法
關鍵詞雨季，焊接，質量，控制
一、概況
廣東LNG項目是中國首個引進LNG的試點項目，國家重點示范項目，也是廣東省“十五”計劃的大型能源基礎設施項目。1999年底，項目正式立項。2003年，國家發(fā)改委批準了廣東LNG項目的可行性研究報告。廣東LNG大中型河流穿越工程P1標段，是廣東LNG項目質量控制要點。項目包括大型河流穿越5條，施工長度為3.5km。工程采用X65焊管，管線焊接采用半自動焊接工藝，使用AWSA5.1E6010φ4.0焊條和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊絲，管線設計壓力為9.2Mpa，輸送介質為液體天然氣。
雖然該工程是以管線穿越為主，但是管線的焊接質量直接影響整個工程的施工質量。管線焊接場地均為農(nóng)田、魚塘，溝渠縱橫交錯，地下水、地表水十分豐富，場地十分泥濘，空氣潮濕，屬典型的水網(wǎng)地區(qū)施工，施工難度很大。工程2005年3月正式開始施工，管道焊接時期處于廣東地區(qū)的梅雨季節(jié)，焊接質量的控制尤為重要，通過制定合理的質量控制方案，工程焊接超聲波檢測一次合格率為100％，X射線檢測一次合格率為95％，水壓試驗一次合格。在此對施工中焊接質量控制方法予以簡單介紹。
二、對焊接質量進行控制的必要性
焊接質量是采用焊接工藝制造的焊接接頭的實用性是否能夠滿足設計要求?？煞譃橹苯雍附淤|量和間接焊接質量，直接焊接質量包括焊接接頭的力學性能，內(nèi)、外部的缺陷等；間接焊接質量就是焊接過程中能夠被感知和檢測到的缺陷。在施工過程中，一般無法對直接焊接質量進行控制，所以通常都是通過控制間接焊接質量來控制和保證直接焊接質量的。
三、準備工作
1、焊接工藝
開焊前，現(xiàn)場焊接工程師根據(jù)相關規(guī)范、設計文件和業(yè)主下發(fā)的焊接施工與驗收規(guī)范編制工程焊接工藝指導書，給出合適的焊接坡口、對口間隙、焊接電流、電壓、焊接速度等焊接工藝參數(shù)。焊接工藝評定合格以后，根據(jù)評定結果編制焊接工藝卡，確定焊接材料、焊接順序、層間溫度等等，同時還制定了焊接返修工藝，確定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和應采取的技術措施。
主要焊接工藝參數(shù)
焊道名稱填充金屬直徑
(mm)極性焊接方向電流
(A)電壓
（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）
根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16
填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32
蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30
返修焊接工藝參數(shù)
焊道名稱填充金屬直徑
(mm)極性焊接方向電流
(A)電壓
（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）
根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15
填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25
蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32
2、設備選擇
管道焊接設備采用移動焊接車配備米勒焊機＋送絲機。在焊接前檢查所有的設備，確保運轉正常、性能穩(wěn)定，能夠滿足現(xiàn)場焊接的要求。同時準備防風棚、焊口加熱設備、測溫設備等必須的設備和機具。
3、技術準備
選定了焊接工藝、選擇合適的焊接設備和機具后，在開焊前，焊接技術人員應對焊接機組的所有操作人員進行技術交底，講解焊接工藝過程，明確各種焊接工藝參數(shù)。
四、過程質量控制
1、質量保證體系
按照公司質量體系文件和業(yè)主質量控制要求，建立項目工程質量保證體系，明確各責任人的質量責任，如項目經(jīng)理、技術負責人、焊接工程師、質檢工程師、班組長等。在焊接前對有關員工進行技術交底，明確工程質量要求和施工、驗收規(guī)范標準。
2、焊接過程
在焊接過程中，現(xiàn)場質檢人員和技術管理人員參照相關的施工標準規(guī)范、設計文件、工藝技術文件、公司質量體系文件、業(yè)主下發(fā)的質量要求，對焊接過程的各個環(huán)節(jié)進行檢查和控制。焊接過程的控制要點主要包括焊條、管口組對、焊接防護、焊口加熱、焊接參數(shù)的檢查、焊縫外觀檢查、焊縫返修等環(huán)節(jié)。
對于焊條，雖然E6010纖維素焊條一般不需要烘烤，但是在雨季施工時，一次領用量不能太多，要少量多次領用，同時焊條必須存放在現(xiàn)場的焊條保溫筒內(nèi)，隨用隨取，防止焊條遭受雨淋和受潮。當天未用完的焊條必須進行回收，并按照烘烤要求在70－80℃溫度范圍內(nèi)烘烤0.5-1h，烘烤溫度不得超過100℃，而且只能回收烘烤一次。材料保管員負責對焊條的存放、烘烤、回收進行管理并填寫和保留質量記錄。質量管理人員應進行監(jiān)督和不定期的檢查。
由于管線材質為X65，所以在焊接前必須進行管口加熱。而且按照規(guī)范要求，在雨雪天氣和空氣濕度大于90％、風速大于8m/s時，必須采取有效的防護措施才能進行焊接作業(yè)。有效的防護措施包括：
a、現(xiàn)場配置防風棚。防風棚應具備遮擋風雨的功能，而且能夠方便移動；
b、開焊前對管口進行加熱，溫度要求達到100℃以上，以防止出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷；
c、要控制層間溫度，層間溫度必須大于80℃，否則必須進行重新加熱；
d、焊接完成后采取遮蓋措施，避免焊口被雨淋或出現(xiàn)速冷導致焊接裂紋或焊縫淬硬而硬度韌性和強度下降的情況；
e、盡量保證施工帶相對干燥。在作業(yè)帶兩邊緣開挖排水溝，作為積水、排水溝。
f、同時雨季時施工帶土質松軟、泥濘，在吊管機下在鋪設鋼管排，制作牢固的管墩可避免出現(xiàn)裂紋缺陷；
g、焊接操作坑中的積水必須排除干凈，并鋪設干燥的木板，給焊工創(chuàng)造一個相對舒適的工作環(huán)境，讓其正常操作；
在施工過程中我們根據(jù)施工技術要求和現(xiàn)場情況制作了輕便的防風棚，焊前和層間加熱采用環(huán)形火焰加熱器，焊后在焊口處遮蓋石棉被，這些措施對保證焊接質量起到了明顯的作用。
3、質量檢查
公司質量檢查人員和焊接監(jiān)理在現(xiàn)場對整個焊接過程進行全程監(jiān)控。對焊接重點、難點部位加強質量監(jiān)督和檢查。
a、在焊接開始前檢查現(xiàn)場的焊條和焊絲是否按照規(guī)范要求進行儲存和使用，對于不合格的焊接材料一律不得使用，避免焊接后出現(xiàn)夾渣和氣孔等缺陷；同時管口的清理、焊口組對間隙、錯邊，控制參數(shù)在規(guī)范要求范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)強力組對、組對間隙、錯邊超標現(xiàn)象的出現(xiàn)；
b、在焊接過程中檢查焊接工藝參數(shù)如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、引弧位置、管線焊縫錯開量等；
c、焊接完成后檢查焊縫表面飛濺、焊瘤、焊渣是否清理干凈，以及焊后焊口的保護等；
d、檢查完成后質檢人員填寫必要的質量記錄如管口清理記錄、管口組對記錄、焊接工藝參數(shù)記錄、焊縫外觀檢查記錄等，如有返修焊口，還應填寫焊口返修記錄，這些記錄都將作為質量受控的證據(jù)；
在現(xiàn)場，質檢人員除了起到監(jiān)督作用外，更要按照標準規(guī)范和技術文件的要求提醒作業(yè)人員，避免人為因素造成施工質量的下降，影響工程進度。
五、結束語
雨季焊接施工如何保證質量對施工單位來說是一個十分重要的課題，做好一下幾個方面的工作將有利于控制雨季焊接施工質量。
1、根據(jù)質量體系文件的要求建立和完善質量保證體系，通過系統(tǒng)有效的質量管道活動來實現(xiàn)焊接質量和施工進度的控制。
2、結合施工實際情況，采取有效的、有針對性的工藝技術措施來保證焊接質量，并保證措施在施工中得到有效的實施。
3、根據(jù)工程實際情況選擇焊接工藝并進行焊接工藝評定工作，保證焊接工藝和返修工藝的合理性。
4、質檢人員應具備很強的責任心并能對參加施工的施工人員進行技術指導。
根據(jù)參與調研的工作人員的身份、職業(yè)等情況將參與調研的人員分為3個調研組，分別為教師調研組、頂崗實習學生調研組和暑期社會實踐調研組，約用兩年時間進行深入調研。一是教師調研組。由我系焊接專業(yè)骨干教師和負責就業(yè)的領導、工作人員組成。主要利用外出指導和管理頂崗實習學生、就業(yè)洽談等便利和機會，與用人企業(yè)接觸，開展企業(yè)走訪、往屆畢業(yè)生座談、會議交流等形式的調研工作。二是頂崗實習學生調研組。在2009～2010年兩年內(nèi)，我系約有500名焊接專業(yè)畢業(yè)生參與頂崗實習環(huán)節(jié)。根據(jù)頂崗實習學生的地域分布、企業(yè)分布等特點，及時成立頂崗實習學生調研組，由學生會干部任組長，開展本地區(qū)、本企業(yè)的調研工作。該組主要以問卷調查和調研報告的形式反饋調研信息。三是暑期社會實踐調研組。2009年和2010年暑期分別組織了調研、實踐、服務為一體的暑期社會實踐活動，了解包頭市青山區(qū)裝備工業(yè)園區(qū)和稀土高新區(qū)的企業(yè)生產(chǎn)狀況、用人需求，并參與生產(chǎn)實踐，了解焊接生產(chǎn)狀況、設備使用等。該組主要以問卷調查和調研報告的形式反饋調研信息。此次調研走訪企業(yè)30家，《焊接技術及自動化專業(yè)人才需求調查問卷》和《焊接技術及自動化專業(yè)人才職業(yè)能力要求調查表》各發(fā)放300份，回收有效問卷各283份。
二、調研結果及其分析
1．包頭地區(qū)的裝備制造業(yè)概況包頭市為重要的裝備制造業(yè)生產(chǎn)基地，裝備制造業(yè)已成為包頭市的支柱產(chǎn)業(yè)。近年來，包頭市裝備制造產(chǎn)業(yè)的每年資產(chǎn)總額超過300億元，產(chǎn)品銷售收入達180億元?！笆晃濉逼陂g，包頭市將緊緊依托包鋼集團、一機集團、北方重工集團和北方奔馳公司等駐區(qū)特大企業(yè)在機械加工、汽車制造等方面強大的技術力量和生產(chǎn)能力，整合現(xiàn)有裝備制造業(yè)資源，重點發(fā)展以汽車整車及零部件制造，風電設備及零部件制造，重型裝備和專用設備為主的裝備制造業(yè)體系，形成年產(chǎn)重型載重汽車4．5萬輛，各類改裝車輛10萬臺，各類工程機械及液壓支架、掘進機等礦山設備3000臺(套)，鐵路車輛5000輛，超高壓鋼管、厚壁鍋爐管、抽油桿、螺旋焊管等石化管道設備60萬噸的生產(chǎn)規(guī)模，實現(xiàn)銷售收入650億元以上，使包頭成為在我國中西部地區(qū)有重要影響的現(xiàn)代機械裝備制造基地。
2．焊接技術的地位和需求狀況隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術正在進行著結構性的轉變，以高效、節(jié)能、優(yōu)質及其工藝過程數(shù)字化、自動化、智能化控制為特征的現(xiàn)代焊接技術逐步取代耗能大、效率低和工作環(huán)境差的傳統(tǒng)手工焊接工藝。但焊接生產(chǎn)的第一線高素質技術人才嚴重匱乏及焊接從業(yè)人員的不合理結構，阻礙先進焊接生產(chǎn)技術的普遍應用。調研結果顯示:在焊接結構生產(chǎn)第一線負責將設計轉化為產(chǎn)品的技術員在焊接工程技術人員的比例較低;另外，焊接技術工人隊伍中，焊接技師及高級技師數(shù)量較少，這都說明在焊接生產(chǎn)的第一線高素質技術人才嚴重匱乏。焊接技術是包頭裝備制造業(yè)的主要產(chǎn)品如機車車輛、風電設備、重型裝備等生產(chǎn)過程中關鍵的制造技術，焊接技術的應用與發(fā)展必將在地方經(jīng)濟建設中發(fā)揮重要作用。通過對包頭及周邊地區(qū)多家國有大中型企業(yè)進行專業(yè)技能型人才需求情況的調研分析可知，企業(yè)急需熟練掌握現(xiàn)代焊接技術操作技能、具備工藝設計與現(xiàn)場實施、生產(chǎn)管理和質量監(jiān)控能力、熟悉焊接高新技術，并能將其轉化應用于現(xiàn)實生產(chǎn)的高素質技能人才，近三年的焊接高技能人才需求量約達2000余人。
3．企業(yè)對焊接人才的要求目前，企業(yè)招聘人員主要有兩個途徑，即通過勞動市場招聘和從應屆畢業(yè)生中招聘。在勞動市場招聘的主要目的為招到技能水平相對較高的熟練焊工，解決或緩解生產(chǎn)任務繁重的燃眉之急，而從應屆畢業(yè)生中招聘是為了擁有具有較系統(tǒng)的理論基礎、具備一定實踐操作技能、又有可塑性強的年輕技術工人，以充實焊工隊伍，作為技術人才儲備。近三年，各學歷人才在新錄用人員中的比例:本科生20%，高職生50%，中專、技校、職高生30%。國有企業(yè)重視員工的培訓環(huán)節(jié)，注重員工的知識更新和技能的提升，制定系統(tǒng)的培訓計劃和安排，而民營企業(yè)則更加注重生產(chǎn)效率，一步招到所需崗位的合適人才，較少考慮員工培訓或培養(yǎng)。從高職學生的分配崗位而言，雖然不同類型的生產(chǎn)企業(yè)有一定的區(qū)別，但是總體上基本相同，即高職學生的崗位主要集中在技術工人崗位，其次是生產(chǎn)一線管理崗位，少數(shù)人在中層或高層管理崗位。企業(yè)普遍認為，高職學生適合生產(chǎn)加工工序較復雜，并對加工質量要求較高的產(chǎn)品，他們的基本素質較好，基本功相對扎實，自學能力較強，操作技能的提升較快，有一定的團隊合作精神，上手較快，適應能力強，能夠勝任多個崗位需求。但部分高職學生不安心工作，對崗位和薪酬的期望值過高。企業(yè)看重員工是否能夠積極、主動、踏實、有責任心地去為企業(yè)服務，是否能夠忠于職守、服從調動、遵守制度等方面。問卷調查也顯示:思想品德、綜合素質、實踐能力分別排在前3位。調研結果顯示，企業(yè)對高職學生專業(yè)能力提出較高的要求，如圖2所示。生產(chǎn)企業(yè)要求焊接高職畢業(yè)生應具備較強的焊接操作技能、實施焊接工藝能力、焊接設備的使用和維護能力等，而對外語、計算機使用能力要求相對較低，只作為基本素質要求。因此，在專業(yè)建設、課程建設和改革過程中，要突出或加強學生的焊接操作技能訓練等實踐教學環(huán)節(jié)。
4．焊接專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位分析在問卷調查中我們設計了一項對我院近年焊接專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)崗位分析內(nèi)容。調查結果顯示，焊接專業(yè)畢業(yè)生主要就業(yè)崗位為焊接操作70%，焊接工藝設計與實施15%;次要崗位為焊接質量檢驗6%，焊接生產(chǎn)管理6%，其他3%。因此，在課程建設中應根據(jù)就業(yè)崗位的分布特點，描述崗位任務，確定典型工作任務，以工作任務為主線，再根據(jù)工作的相關性，對工作任務進行整合重組，確定崗位職業(yè)能力(行動領域)，構建學習領域即課程體系。
三、結論
石油化工機械是石油生產(chǎn)中必不可少的設備，主要包括化工操作容器、石油加熱被爐、石油反應塔以及石油換熱器等。因此，根據(jù)不同生產(chǎn)設備的不同需求，需要運用不同的焊接技術。根據(jù)工藝的不同，在石油化工機械焊接中，比較常用的焊接工藝主要有焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、埋弧自動焊以及二氧化碳保護焊等。其中，焊條電弧焊主要應用于石油化工機械中的中板制造，具有焊接方法相對簡單，環(huán)境適應力較強等優(yōu)勢；埋弧自動焊主要應用于結構不太復雜的石油化工機械；鎢極氬弧焊主要應用于基礎機械打底焊接；二氧化碳保護焊主要應用于相對較薄的機械設備焊接。而現(xiàn)階段，隨著設備要求與設備材料的不斷改進，設備抗腐蝕性能不斷提高，鎢極氬弧焊已經(jīng)成為當前石油化工機械焊接中比較常用的焊接工藝。
二、焊接技術在石油油氣儲運中的應用
石油資源得到有效開發(fā)以后，需要恰當?shù)膬Υ孢\輸手段，才能使其更加完整高效的得到利用，在對石油油氣就近性存儲運輸?shù)倪^程中，焊接技術的應用有著非常重要的作用，主要表現(xiàn)在以下兩方面：
1.焊接技術在石油油氣儲罐中的應用在石油氣體、液體及液化氣被開采加工之后，需要將其裝入到油氣儲罐中，也方便運輸及使用，而由于油氣在不同應用中的客觀需求不同，油氣儲罐也存在很多不同類型，而焊接技術是油氣儲罐制造過程中最主要應用的技術之一。在制造油氣儲罐的過程中，主要應用氣電立焊、焊條電弧焊、藥芯自動焊以及埋弧自動焊等焊接技術，普遍來講，如果需要建造比較大型的頂部漂浮儲罐，當前一般采用比較先進的自動焊技術進行制造。
2.焊接技術在油氣運輸管道中的應用與油氣儲罐相比，油氣運輸管道具有更加方便、安全性強、成本投入小、利用率高等優(yōu)勢，更適合石油及天然氣的運輸，正是因為油氣運輸管道有以上諸多優(yōu)勢，當前全世界的油氣運輸管道正每年以幾何形態(tài)遞增。在建造油氣運輸管道的過程中，主要應用纖維素、低氫、藥芯焊絲等焊條下向焊方式，其中，低氫焊條下向焊技術能夠用于相對比較惡劣的制造環(huán)境，而藥芯焊絲屬于以眾暴寡半自動焊接技術，近年來在我國大力推廣。
三、焊接技術在石油鉆采機械中的應用
1.焊接技術在油田采泵中的應用現(xiàn)階段，我國在油田開采過程中使用的泵體主要分為兩類，其一為應用于石油、油氣、液化氣等流體資源傳輸?shù)牡孛孑斢捅茫涠閼糜谑唾Y源抽取的抽油泵。而與之相對應的油田采泵焊接方法也主要有兩種，其一是制作采泵過程中所應用的焊接技術，其二是在采泵出現(xiàn)破損或漏洞時進行泵體修補的焊接技術。主要的按揭方法有堆焊、焊條電弧焊、擴散焊、摩擦焊等。另外，隨著石油開采技術的不斷提高，為保證油田采泵為油田開發(fā)帶來更高的效益，一些新型的焊接技術與工藝，也被逐漸應用到油田采泵中。
2.焊接技術在采油鉆桿中的應用油田的開發(fā)與開采離不開油氣井鉆探工作，而石油鉆桿便是鉆探工具中最為重要的組成部分，在石油鉆桿的應用過程中，需要利用焊接工藝將鉆桿工具與被焊管體之間進行連接，這關系到石油開采的效率和質量。最早應用于采油鉆桿的焊接技術是電弧焊與閃光對焊，而隨著科學技術的不斷發(fā)展，如今在采油鉆桿中所采用的是先進的連續(xù)驅動或慣性的摩擦型焊接。焊縫質量的高低取決于鉆桿工具與被焊管體之間的焊接生產(chǎn)效率?，F(xiàn)階段，在我國采油鉆桿焊接工作中，使用最廣的是慣性摩擦焊接工藝。
3.焊接技術在采油鉆頭中的應用在石油開采過程中，會遇到很多特殊情況，針對特殊情況需要用特殊的方法進行處理。在石油開采中，常常會遇到比較堅硬的巖石阻礙最佳開采路徑，這時便需要運用采油鉆頭，將巖石破除。而巖石破除情況的好壞還會對鉆井的質量、石油開采的工作效率以及開發(fā)鉆井的成本產(chǎn)生很大影響。在采油鉆頭的種類方面，可以分為牙輪與PDC兩大類。而焊接技術主要應用于鉆頭的修補與加工，根據(jù)不同的鉆頭材料，需要運用不同的焊接工藝。
四、結論
束流由單一的電子、光子、電子和離子或二種以上的粒子組合而成。屬于高功率密度的熱源有：等離子弧、電子束、激光束及復合熱源激光束+Arc（TIG、MIG、Plasma）。
當前高能束流焊接被關注的主要領域是：①高能束流設備的大型化—功率大型化及可加工零件（乃至零件集成）的大型化。②新型設備的研制，諸如，脈沖工作方式以及短波長激光器等。③設備的智能化以及加工的柔性化。④束流品質的提高及診斷。⑤束流、工件、工藝介質相互作用機制的研究。⑥束流的復合。⑦新材料的焊接。⑧應用領域的擴展。
1、激光焊接的最新進展
1.1新型激光器
（1）直流板條式（DCSlab）CO2激光器、（2）二極管泵浦的YAG激光器、（3）CO激光器、（4）半導體激光器、（5）準分子激光器。
1.2激光器功率的大型化、脈沖方式以及高質量的光束模式
以美國PRC公司為例，幾年前，用于切割的CO2激光器功率主要是1500~2000W，而近期的主導產(chǎn)品是4000~6000W，6000W可切割的不銹鋼厚度、碳鋼厚度分別為35mm和40mm.
1.3設備的智能化及加工的柔性化
尤其是對YAG激光，由于可用光纖傳輸，給加工帶來了極大的方便。
其主要特點是：①一機多用。②采用一臺激光機可進行多工位（可達6個）加工。③光纖長度最長可達60m.④開放式的控制接口。⑤具有遠距離診斷功能。
1.4束流的復合
最主要的是激光－電弧復合。深熔焊接時，熔池上方產(chǎn)生等離子體，復合加工時，激光產(chǎn)生的等離子體有利于電弧的穩(wěn)定；復合加工可提高加工效率；可提高焊接性差的材料諸如鋁合金、雙相鋼等的焊接性；可增加焊接的穩(wěn)定性和可靠性；通常，激光加絲焊是很敏感的，通過與電弧的復合，則變的容易而可靠。
激光－電弧復合主要是激光與TIG、Plasma以及GMA.通過激光與電弧的相互影響，可克服每一種方法自身的不足，進而產(chǎn)生良好的復合效應。
GMA成本低，使用填絲，適用性強，缺點是熔深淺、焊速低、工件承受熱載荷大。激光焊可形成深而窄的焊縫，焊速高、熱輸入低，但投資高，對工件制備精度要求高，對鋁等材料的適應性差。Laser-GMA的復合效應表現(xiàn)在：電弧增加了對間隙的橋接性，其原因有二：一是填充焊絲，二是電弧加熱范圍較寬；電弧功率決定焊縫頂部寬度；激光產(chǎn)生的等離子體減小了電弧引燃和維持的阻力，使電弧更穩(wěn)定；激光功率決定了焊縫的深度；更進一步講，復合導致了效率增加以及焊接適應性的增強。
從能量觀點看，激光電弧復合對焊接效率的提高十分顯著。這主要基于兩種效應，一是較高的能量密度導致了較高的焊接速度；二是兩熱源相互作用的疊加效應。
GMA、激光加絲和激光電弧復合三種方法焊接時線能量、焊縫斷面以及能量利用率的比較。
Laser-TIGHybrid可顯著增加焊速，約為TIG焊接時的2倍；鎢極燒損也大大減小，壽命增加；坡口夾角亦減小焊縫面積與激光焊時相近。阿亨大學弗朗和費激光技術學院研制了一種激光雙弧復合焊接，與激光單弧復合焊相比，焊接速度可增加約1/3，線能量減小25%.
英國Conventry大學現(xiàn)代連接中心亦有Laser-plasma復合焊接的報導。其優(yōu)點是：提高焊接速度和熔深；由于電弧加熱，金屬溫度升高，降低了金屬對激光的反射率，增加了對光能的吸收。在小功率CO2激光試驗基礎上，還要在12000WCO2激光以及光纖傳輸?shù)?kWYAG激光器上進行，并為機器人進行PALW打基礎。
1.5激光、工件與保護氣體相互作用的研究
1.6鋁合金的激光焊接
鋁合金由于比強度高、抗腐蝕性好而得以廣泛應用。CO2激光焊接鋁合金的困難主要在于高的反射率以及導熱性好，難以達到蒸發(fā)溫度、難于誘導小孔的形成（尤其是對Mg含量比較小時）以及容易產(chǎn)生氣孔。提高吸收率的措施除了表面化學改性（如陽極氧化）、表面鍍層、表面涂層等外，也有用激光－TIG、激光－MIG的報道，其中MIG－DCelectrodeposition方法由于表面的清理作用強和加絲的合金化作用效果為好。
最近，比利時的LCretteur和法國的SMarya對6061鋁合金進行了混合氣和焊劑的CO2激光焊。在給定的試驗條件下表明：70%He+30%Ar、氣流方向與焊接方向相反時效果為好；針對穿透焊接時焊縫背面容易產(chǎn)生下垂缺陷，采用75%LiF+25%LiCl的焊劑，起到了祛除氧化、改善熔化金屬與背面母材的接合，使背面焊縫具有“上翹”效應，在較寬的參數(shù)區(qū)間內(nèi)形成了規(guī)整的焊道。對6061鋁合金的焊接表明，焊縫強度可達到母材的90%.
1.7激光熔覆
激光熔覆與其它表面改性方法相比，加熱速度快、熱輸入少，變形極??；結合強度高；稀釋率低；改性層厚度可精確控制，定域性好、可達性好、生產(chǎn)效率高。
激光熔覆除用于民品外，英、美等國也已用于航空機發(fā)動機Ni基渦輪葉片的耐熱、耐磨層的熔覆及修復。
2、電子束焊接和等離子弧焊接的最新進展
國外電子束焊接發(fā)展可歸結為：超高能密度裝置研制、設備智能化柔性化、電子束流特性診斷、束流與物質作用機制研究以及非真空電子束焊設備及工藝的研究等。
在日本，加速電壓600kV、功率300kW的超高壓電子束焊機已問世，一次可焊200mm的不銹鋼，深寬比達70：1.
日、俄、德開展了雙槍及填絲電子束焊技術的研究。在對大厚度板第一次焊接的基礎上，通過第二次填絲來彌補頂部下凹或咬邊缺陷；日本采用雙搶實現(xiàn)了薄板的超高速焊接，反面無飛濺，成形良好。法國研制成功的雙金屬和三金屬薄帶材電子束焊接機也頗引人關注。
關于非真空電子束焊接，德國實現(xiàn)了母材為AlMg0.4Si1.2的旋轉件的填絲焊接，加絲材料為AlMg4.5Mn，送絲速度35m/min，焊接速度高達60m/min.該研究在斯圖加特大學的25kW電子束焊機上完成。
非真空電子束焊接在汽車制造領域一直倍受重視。例如，手動變速器中同步環(huán)與齒輪的非真空電子束焊接，生產(chǎn)率已超過500件/小時。
最近，德國和波蘭的學者共同研制了真空電子束焊接時安裝于真空室中的非接觸測溫裝置，測量點最小直徑1.8mm，主要用于陶瓷和硬質合金的釬焊，該裝置可排除隨機的熱流的干擾，測量精度高。
在等離子弧焊接方面，變極性等離子弧焊以及鋁合金穿孔等離子立焊是關注點之一。
3、國內(nèi)高能束流焊接現(xiàn)狀
在國內(nèi)，高能束流焊接越來越引起更多相關人士諸如焊接、物理、激光、材料、機床、計算機等工作者的關注。國內(nèi)在設備水平上，與國外有一定差距，但在工藝研究上，水平則較為接近，甚至在某些方面還有自己的特色。
3.1激光焊接
在設備生產(chǎn)與研究上，主要生產(chǎn)千瓦級的CO2激光設備和1千瓦以下的固體YAG激光設備。
國內(nèi)對激光焊接研究主要集中在激光焊接等離子體形成機理、特性分析、檢測、控制、深熔激光焊接模擬、激光-電弧復合熱源的應用、激光堆焊等。清華大學從聲和電的角度，分析了熔透狀態(tài)的聲信號，提出了激光焊接等離子體的等效電路及電特性數(shù)學模型；在抑制等離子體的負面效應方面，清華大學張旭東、陳武柱等提出了側吸法；國家產(chǎn)學研激光技術中心的肖榮詩、左鐵釧提出了雙層內(nèi)外圓管吹送異種氣體法；西北工業(yè)大學的劉金合提出了外加磁場法。
3.2電子束焊接
我國自行研制電子束焊機始于1960年代，至今已研制生產(chǎn)出不同類型和功能的電子束焊機上百臺，并形成了一支研制生產(chǎn)的技術隊伍，能為國內(nèi)市場提供小功率的電子束焊機。
近年來，出現(xiàn)了關鍵部件（電子槍，高壓電源等）引進、其它部件國內(nèi)配套的引進方式，這種方式的優(yōu)點是：設備既保持了較高的技術水平，又能大大降低成本，同時還能對用戶提供較完善的售后服務。
目前，以科學院電工所的EBW系列為代表的汽車齒輪專用電子束焊機占據(jù)了國內(nèi)汽車齒輪電子束焊接的主要市場份額；我國的中小功率電子束焊機已接近或趕上國外同類產(chǎn)品的先進水平，而價格僅為國外同類產(chǎn)品的1/4左右，有明顯的性能價格比優(yōu)勢。
在機理及工藝研究上，北京航空工藝研究所、北京航空航天大學、天津大學、上海交通大學、西北工業(yè)大學、中國科學電工所、桂林電器科學研究所、西安航空發(fā)動機公司、航天材料及工藝研究所開展的工作涉及熔池小孔動力學、電子束釬焊、接頭疲勞裂紋擴展行為、接頭殘余應力、填絲焊接、局部真空焊接時的焊縫軌跡示教等。
石油資源得到有效開發(fā)以后，需要恰當?shù)膬Υ孢\輸手段，才能使其更加完整高效的得到利用，在對石油油氣就近性存儲運輸?shù)倪^程中，焊接技術的應用有著非常重要的作用，主要表現(xiàn)在以下兩方面：
1.焊接技術在石油油氣儲罐中的應用
在石油氣體、液體及液化氣被開采加工之后，需要將其裝入到油氣儲罐中，也方便運輸及使用，而由于油氣在不同應用中的客觀需求不同，油氣儲罐也存在很多不同類型，而焊接技術是油氣儲罐制造過程中最主要應用的技術之一。在制造油氣儲罐的過程中，主要應用氣電立焊、焊條電弧焊、藥芯自動焊以及埋弧自動焊等焊接技術，普遍來講，如果需要建造比較大型的頂部漂浮儲罐，當前一般采用比較先進的自動焊技術進行制造。
2.焊接技術在油氣運輸管道中的應用
與油氣儲罐相比，油氣運輸管道具有更加方便、安全性強、成本投入小、利用率高等優(yōu)勢，更適合石油及天然氣的運輸，正是因為油氣運輸管道有以上諸多優(yōu)勢，當前全世界的油氣運輸管道正每年以幾何形態(tài)遞增。在建造油氣運輸管道的過程中，主要應用纖維素、低氫、藥芯焊絲等焊條下向焊方式，其中，低氫焊條下向焊技術能夠用于相對比較惡劣的制造環(huán)境，而藥芯焊絲屬于以眾暴寡半自動焊接技術，近年來在我國大力推廣。
二、焊接技術在石油鉆采機械中的應用
1.焊接技術在油田采泵中的應用
現(xiàn)階段，我國在油田開采過程中使用的泵體主要分為兩類，其一為應用于石油、油氣、液化氣等流體資源傳輸?shù)牡孛孑斢捅茫涠閼糜谑唾Y源抽取的抽油泵。而與之相對應的油田采泵焊接方法也主要有兩種，其一是制作采泵過程中所應用的焊接技術，其二是在采泵出現(xiàn)破損或漏洞時進行泵體修補的焊接技術。主要的按揭方法有堆焊、焊條電弧焊、擴散焊、摩擦焊等。另外，隨著石油開采技術的不斷提高，為保證油田采泵為油田開發(fā)帶來更高的效益，一些新型的焊接技術與工藝，也被逐漸應用到油田采泵中。
2.焊接技術在采油鉆桿中的應用
油田的開發(fā)與開采離不開油氣井鉆探工作，而石油鉆桿便是鉆探工具中最為重要的組成部分，在石油鉆桿的應用過程中，需要利用焊接工藝將鉆桿工具與被焊管體之間進行連接，這關系到石油開采的效率和質量。最早應用于采油鉆桿的焊接技術是電弧焊與閃光對焊，而隨著科學技術的不斷發(fā)展，如今在采油鉆桿中所采用的是先進的連續(xù)驅動或慣性的摩擦型焊接。焊縫質量的高低取決于鉆桿工具與被焊管體之間的焊接生產(chǎn)效率。現(xiàn)階段，在我國采油鉆桿焊接工作中，使用最廣的是慣性摩擦焊接工藝。
3.焊接技術在采油鉆頭中的應用
在石油開采過程中，會遇到很多特殊情況，針對特殊情況需要用特殊的方法進行處理。在石油開采中，常常會遇到比較堅硬的巖石阻礙最佳開采路徑，這時便需要運用采油鉆頭，將巖石破除。而巖石破除情況的好壞還會對鉆井的質量、石油開采的工作效率以及開發(fā)鉆井的成本產(chǎn)生很大影響。在采油鉆頭的種類方面，可以分為牙輪與PDC兩大類。而焊接技術主要應用于鉆頭的修補與加工，根據(jù)不同的鉆頭材料，需要運用不同的焊接工藝。
三、結論
