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第13讲 会议与学位论文检索课件.ppt30页
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特种文献检索 什么是特种文献 是指出版形式比较特殊的科技文献资料。特种文献通常介于图书与期刊之间，其内容广泛新颖，类型复杂多样，涉及科学技术、生产生活的各个领域，出版发行无统一规律，但具有重要的科技价值。通常，特种文献主要包括：科技报告、专利文献、标准文献、会议文献、学位论文、政府出版物、产品资料、其他资料（如档案资料、地图、乐谱等零散文献）等几种类型。 特种文献检索 专利知识与专利文献检索
标准知识与标准文献检索 科技报告检索 会议文献检索 学位论文检索 什么是科技报告 科技报告是关于科研项目或科研活动的正式报告或情况记录，是研究、设计单位或个人以书面形式向提供经费和资助的部门或组织汇报其研究设计或项目进展情况的报告。 它以积累、传播和交流为目的,由科技人员按照有关规定和格式撰写,真实而完整地反映科研人员所从事科技活动的内容和经验的特种文献。 与图书和期刊文献相比较，它的篇幅可长可短,但其内容新颖广泛、专业性强、技术数据具体, 因而是科研人员、工程技术人员的优先参考资料。它对于交流各种科研思路、推动发明创造、评估技术差距、改进技术方案、增加决策依据、避免科研工作中的重复与浪费, 促进科研成果转化为生产力起到了积极的作用。 作为科研人员，经常查阅科技报告可以少走弯路、避免重复研究，提高科研水平的起点，得到事半功倍的效果。
美国的四大科技报告与检索 政府系统的PB报告http://www.ntis.gov/ ：报道 PB 报告、非密或解密的 AD 报告、部分 NASA 报告和 DOE 报告，以及其他类型的科技报告，题录型 军事系统的AD报告:常用检索数据库是NTIS。NTIS是美国国家技术情报服务处（National Technica
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《焊接》投稿启示
19世纪末之前唯一的焊接工艺是沿用了数百年的金属最早的现代焊接技术出现在19世纪末先是弧焊和氧燃气焊稍后出现了20世纪早期和中对军用设备的需求量很大与之相应的廉价可靠的金属连接工艺受到重视进而促进了焊接技术的发展战后先后出现了几种现代焊接技术包括目前最流行的以及诸如(潜弧焊)和这样的自动或半自动焊接技术20世纪下半叶焊接技术的发展日新月异和被开发出来今天在工业生产中得到了广泛的应用研究人员仍在深入研究焊接的本质继续开发新的焊接方法并进一步提高焊接质量金属焊接和切割的发展历史见下表
公元前3000 多年埃及出现了锻焊技术
公元前2000 多年中国的殷朝采用铸焊制造兵器
公元前2000年前中国已经掌握了青铜的钎焊及铁器的锻焊工艺
1801 年英国H.Davy发现电弧焊
1836 年Edmund Davy 发现乙炔气焊
1856 年英格兰物理学家James Joule 发现了电阻焊原理
1859 年Deville 和Debray 发明氢氧气焊
1881 年法国人 De Meritens 发明了最早期的碳弧焊机
1881 年美国的R. H. Thurston 博士用了六年的时间完成了全系列铜-锌合金钎料在强度与延伸性方面的
1882 年英格兰人Robert A. Hadfield 发明并以他的名字命名的奥氏体锰钢获得了专利权
1885 年美国人Elihu Thompson 获得电阻焊机的专利权
1885 年俄罗斯人 Benardos Olszewski 发展了碳弧焊接技术
1888 年俄罗斯人H.г.Cлавянов 发明金属极电弧焊
年美国人C. L. Coffin 首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接
1890 年美国人C. L. Coffin 提出了在氧化介质中进行焊接的概念
1890 年英国人Brown 第一次使用氧加燃气切割进行了抢劫银行的尝试
1895 年巴伐利亚人 Konrad Roentgen 观察到了一束电子流通过真空管时产生X 射线的现象
1895 年法国人 Le Chatelier 获得了发明氧乙炔火焰焊的证书
1898 年德国人Goldschmidt 发明铝热焊
1898 年德国人克莱菌.施密特发明铜电极弧焊
1900 年英国人Strohmyer 发明了薄皮涂料焊条
1900 年法国人 Fouch 和 Picard 制造出第一个氧乙炔割炬
1901 年德国人Menne 发明了氧矛切割
1904 年瑞典人奥斯卡.克杰尔贝格建立了世界上第一个电焊条厂ESAB公司的OK焊条厂
1904 年美国人Avery 发明了便携式钢瓶
1907 年在美国纽约拆除旧的中心火车站时由于使用氧乙炔切割节省工程成本的20%多
1907 年10 月 瑞典人O. Kjellberg 完善了厚药皮焊条
1909 年Schonherr 发明了等离子弧焊
1911年由Philadelphia & Suburban 气体公司建成了第一条使用氧溶剂气焊焊接的11英里长管
1912 年第一根氧乙炔气焊钢管投入市场
1912年位于美国费城的Edward G. Budd 公司生产出第一个使用电阻点焊焊接的全钢汽车车身
大约1912年 美国福特汽车公司为了生产著名的T 型汽车在自己工厂的实验室里完成了现代焊接工艺
1913 年在美国的印第安纳波利斯 Avery 和 Fisher 完善了乙炔钢瓶
1916 年安塞尔.先特.约发明了焊接区X 射线无损探伤法
1917 年第一次世界大战期间使用电弧焊修理了109 艘从德国缴获的船用发动机并使用这些修理后的船只
把50 万美国士兵运送到了法国
1917 年位于美国麻萨诸塞州的Webster & Southbridge 电气公司使用电弧焊设备焊接了11英里长直径为
3英寸的管线
1919 年Comfort A.Adams 组建了美国焊接学会AWS
1924 年美国焊接协会活动时纪念照片
1919 年C.J.Halslag 发明交流焊
1920 年Gerdien 发现等离子流热效应
1920 年第一艘全焊接船体的汽船 Fulagar号在英国下水
大约1920 年开始使用电弧焊修理一些贵重设备
大约1920 年使用电阻焊焊接钢管的生产方法The Johnson Process获得了专利
大约1920 年第一艘使用焊接方法制造的油轮Poughkeepsie Socony 号在美国下水
大约1920 年药芯焊丝被用于耐磨堆焊
1922 年Prairie 管道公司使用氧乙炔焊接技术成功地完成了从墨西哥到德克撒斯的直径为8英寸长达
140 英里的原油输送管线的铺设工作
1923 年斯托迪发明堆焊
1923 年世界上第一个浮顶式储罐用来储存汽油或其他化工品建成其优点是由焊接而成的浮顶与罐壁
组成象望远镜一样可升高或降低的储罐从而可以很方便的改变储罐的体积
1924 年Magnolia 气体公司使用氧乙炔焊接技术建成了14 英里长的全焊结构的天然气管线
1924 年在美国由H.H.Lester 首先使用X 光线照相术为Boston Edison 公司的发电厂检验蒸汽压力为
8.3Mpa 的待安装的铸件质量金属连接的历史可以追溯到数千年前早期的焊接技术见于和的和数千年前的已开始使用技术前340年在制造重达5.4吨的印度时人们就采用了焊接技术
中世纪的铁匠通过不断锻打红热状态的金属使其连接该工艺被称为维纳重·比林格塞奥于1540年出版的火焰学一书记述了锻焊技术时期的工匠已经很好地掌握了锻焊接下来的几个世纪中锻焊技术不断改进到时焊接技术的发展突飞猛进其风貌大为改观1800年爵士发现了稍后随着科学家尼库莱·斯拉夫耶诺夫与美国科学家C·L·哥芬C. L. Coffin发明的金属推动了电弧焊工艺的成型电弧焊与后来开发的采用碳质电极的在工业生产上得到广泛应用1900年左右A·P·斯特罗加诺夫在英国开发出可以提供更稳定电弧的金属包敷层碳电极1919年C·J·霍尔斯拉格C. J. Holslag首次将用于焊接但这一技术直到十年后才得到广泛应用
在19世纪的最后十年间被开发出来第一份关于电阻焊的是于1885年申请的他在接下来的15年中不断地改进这一技术和可燃气焊接发明于1893年埃德蒙·戴维于1836年发现了乙炔到1900年左右由于一种新型气炬的出现可燃气焊接开始得到广泛的应用由于廉价和良好的移动性可燃气焊接在一开始就成为最受欢迎的焊接技术之一但是随着20世纪之中工程师们对电极表面金属敷盖技术的持续改进即的发展新型电极可以提供更加稳定的电弧并能够有效地隔离基底金属与杂质因此能够逐渐取代可燃气焊接成为使用最广泛的工业焊接技术
使得对焊接的需求激增各国都在积极研究新型的焊接技术主要采用弧焊他们制造了第一艘全焊接船体的船舶弗拉戈号大战期间弧焊亦首次应用在飞机制造上如许多德国飞机的机体就是通过这种方式制造的 另外值得注意的是世界上第一座全焊接公路桥于1929年在沃夫其附近的S?udwia Maurzyce河上建成该大桥是由华沙工业学院的斯特藩·布莱林Stefan Bry?a于1927年设计的
1920年代焊接技术获得重大突破1920年出现了自动焊接通过自动送丝装置来保证电弧的连贯性在这一时期得到了广泛的重视因为在焊接过程中处于高温状态下的金属会与大气中的和发生因此产生的和将影响接头的解决方法是使用来隔绝熔池和大气接下来的10年中焊接技术的进一步发展使得诸如和这样的活性金属也能焊接1930年代至期间自动焊交流电和活性剂的引入大大促进了弧焊的发展
20世纪中叶科学家及工程师们发明了多种新型焊接技术 1930年发明的螺柱焊接植钉焊很快就在和建筑业中广泛使用同年发明的直到今天还很流行钨极气体保护电弧焊在经过几十年的发展后终于在得以最终完善随后在使得的快速焊接成为可能但这一技术需要消耗大量昂贵的保护气体采用消耗性焊条作为电极的是在1950年代发展起来的并迅速成为最流行的金属弧焊技术 1957年首次出现它采用的自保护焊丝电极可用于自动化焊接大大提高了焊接速度同一年发明发明于1958年气电焊则于1961年发明
焊接技术在近年来的发展包括1958年的能够加热面积很小的区域使得深处和狭长形工件的焊接成为可能其后于1960年发明在其后的几十年岁月中它被证明是最有效的高速自动焊接技术不过电子束焊与激光焊两种技术由于其所需配备价格高昂其应用范围受到限制[1]焊接过程中和形成熔融区域冷却凝固后便形成材料之间的连接这一过程中通常还需要施加焊接的来源有很多种包括气体焰和等末之前唯一的是沿用了数百年的金属最早的现代出现在19世纪末先是弧焊和氧燃气焊稍后出现了20世纪早期随着和开战对器材廉价可靠的连接方法需求极大故促进了焊接技术的发展今天随着在工业应用中的广泛应用研究人员仍在深入研究焊接的本质继续开发新的以进一步提高焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.
促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压或同时加热又加压.金属的焊接按其工艺过程的特点分有,和三大类.
在熔焊的过程中如果大气与高温的熔池直接接触的话大气中的氧就会氧化金属和各种大气中的氮水蒸汽等进入熔池还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔夹渣裂纹等缺陷恶化焊缝的质量和性能
为了提高焊接质量人们研究出了各种保护方法例如就是用氩二氧化碳等气体隔绝大气以保护焊接时的电弧和熔池率又如焊接时在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧就可以保护焊条中有益元素锰硅等免于氧化而进入熔池冷却后获得优质焊缝
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料多数压焊方法如等都没有熔化过程因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题从而简化了焊接过程也改善了焊接安全卫生条件同时由于加热温度比熔焊低加热时间短因而热影响区小许多难以用焊接的材料往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用而发生了组织和性能变化这一区域被称作为热影响区焊接时因工件材料等方面的不同恶化焊接性这就需要调整焊接的条件焊前对焊件接口处的预热焊时保温和可以改善焊件的焊接质量
另外焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能和收缩冷却后在焊件中便产生和变形重要产品焊后都需要消除焊接应力矫正
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的等于甚至高于被连接体的焊缝被焊接体在空间的相互位置称为接头处的强度除受焊缝质量影响外还与其几何形状受力情况和工作条件等有关接头的基本形式有对接搭接丁字接正交接)和角接等
对接接头焊缝的横截面形状决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的形式焊接较厚的钢板时为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口以便较容易地送入焊条或焊丝坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口选择坡口形式时除保证焊透外还应考虑施焊方便填充少焊接变形小和坡口加工费用低等因素
厚度不同的两块对接时为避免截面急剧变化引起严重的应力集中常把较厚的板边逐渐削薄达到两接边处等厚对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高在下或在低温高压容器中工作的联接常优先采用对接接头的焊接
搭接接头的焊前准备工作简单装配方便焊接变形和残余应力较小因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用一般来说搭接接头不适于在交变载荷腐蚀介质高温或低温等条件下工作
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要丁字接头上的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似
角接头低一般不单独使用只有在焊透时或在内外均有角焊缝时才有所改善多用于封闭形结构的拐角处
焊接产品比铆接件和锻件重量轻对于交通运输工具来说可以减轻自重节约能量焊接的密封性好适于制造各类容器发展联合加工工艺使焊接与锻造铸造相结合可以制成大型经济合理的铸焊结构和锻焊结构经济效益很高采用焊接工艺能有效利用材料可以在不同部位采用不同性能的材料充分发挥各种材料的特长达到经济优质焊接已成为现代工业中一种而且日益重要的加工工艺方法
在近代的金属加工中焊接比铸造工艺发展较晚但发展速度很快焊接结构的重量约占钢材产量的45%铝和焊接结构的比重也不断增加
未来的焊接工艺一方面要研制新的焊接方法和焊接材料以进一步提高焊接质量和安全可靠性如改进现有电弧等离子弧电子束激光等焊接能源运用电子技术和控制技术改善电弧的研制可靠轻巧的电弧跟踪方法
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平如焊机实现程序控制数字控制研制从准备焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机在接生产线上推广扩大数控的焊接机械手和焊接机器人可以提高焊接生产水平改善焊接卫生安全条件天工开物中的锤锚图" style="float:left" picsrc="9dc3cf58c370e9bd" data-layout="left" width="559" height="803" url="http://h./baike/s%3D220/sign=5c8c7ecbbf8b/f2deb48f8c5494eeffd0bf102df5e0fe98257ecc.jpg" compressw="153" compressh="220" useredit="1" />焊接技术是随着铜铁等金属的冶炼生产各种热源的应用而出现的古代的焊接方法主要是公元前2500年前人和河文明对铜铁金属的热加工和冷加工都已达到较高的水平能用锻焊铸焊等焊接法制造金属器具并刻有文字这时代表性的文化是
商朝制造的铁刃铜钺就是铁与铜的铸焊件其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折接合良好时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙是分段钎焊连接而成的经分析所用的与现代软钎料成分相近战国时期制造的刀剑刀刃为刀背为一般是经过加热锻焊而成的据明朝宋应星所著一书记载中国古代将铜和铁一起入炉加热经锻打制造刀斧用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上分段煅焊大型船锚中世纪在大马士革也曾用锻焊制造兵器古代焊接技术长期停留在铸焊锻焊钎焊和铆焊的水平上使用的热源都是炉火温度低能量不集中无法用于大截面长焊缝工件的焊接只能用以制作装饰品简单的工具生活器具和武器19世纪初英国的戴维斯发现和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源年俄国的别纳尔发明碳极电弧焊钳1900年又出现了20世纪初碳极电弧焊和气焊得到应用同时还出现了薄药皮电弧比较稳定焊接熔池受到保护焊接质量得到提高使进入实用阶段电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法也成为现代焊接工艺的发展开端在此期间美国的利用控制焊条送给速度制成自动电弧焊机从而成为焊接机械化自动化的开端1930年的罗宾诺夫发明使用焊丝和的焊接机械化得到进一步发展40年代为适应铝镁合金和焊接的需要钨极和相继问世
1951年苏联的电焊研究所创造成为大厚度工件的高效焊接法1953年苏联的柳巴夫斯基等人发明促进了气体保护电弧焊的应用和发展如出现了混合气体保护焊气渣联合保护焊和自保护电弧焊等美国的盖奇发明40年代和法国发明的也在50年代得到实用和进一步发展60年代又出现激光焊等离子电子束和方法的出现标志着高熔焊的新发展大大改善了材料的焊接性使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接
其他的焊接技术还有1887年美国的发明电阻焊并用于薄板的点焊和缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法随着缝焊过程的进行工件被两滚轮推送前进二十世纪世纪20年代开始使用方法焊接棒材和链条至此电阻焊进入实用阶段1956年美国的发明苏联的丘季科夫发明1959年研究所研究成功50年代末苏联又制成真空扩散焊设备焊接技术的发展趋势 1提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力
提高生产率的途径有二第一提高焊接熔敷率例如三丝埋弧焊其分别为220A/33V0A45V采用坡口断面小背后设置挡板或衬垫50~60mm的钢板可一次焊透成形焊接速度可达到0.4m/min以上其熔敷率与焊条电弧焊相比在100倍以上第二个途径则是减少坡口断面及金属熔敷最突出的成就就是窄间隙焊接窄间隙焊接采用气体保护焊为基础利用单丝双丝三丝进行焊接无论接头厚度如何均可采用对接形式例如钢板厚度为50~300mm间隙均可设计为13mm左右因此所需熔敷金属量成数倍数十倍的地降低从而大大提高生产率窄间焊接的主要技术关键是看如何保证两侧熔透和保证电弧中心自动跟踪并处于坡口中心线上为此世界各国开发出多种不同的方案因而出现了多种窄间隙焊接法
电子束焊等离子焊激光焊时可采用对接接头且不用开坡口因此是更理想的间窄隙焊接法这也是它广泛受到重视的原因之一
最新开发成功的激光电弧复合焊接方法可以提高焊接速度如5mm的钢板或铝板焊接速度可达2~3m/min获得好的成形和质量焊接变形小
2提高准备车间的机械化自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向
为了提高焊接结构的生产效率和质量仅仅从焊接工艺着手有一定的局限性因而世界各国特别重视车间的技术改造准备车间的主要工序包括材料运输材料表面去油喷砂涂保护漆钢板划线切割开坡口组装及点固以上工序在现代化的工厂中均已采用机械化自动化其优点不仅是提高了产品的生产率更重要的是提高了产品的质量
3焊接过程自动化智能化是提高焊接质量稳定性解决恶劣劳动条件的重要方向
4的发展不断推动焊接技术的前进
焊接技术自发明至今已有百多年历史它几乎可以满足当前工业中一切重要产品生产制造的需要但是新兴工业的发展仍然迫使焊接技术不断前进微电子工业的发展促进微型的和设备的发展又如陶瓷材料和的发展促进了真空钎焊真空扩散焊宇航技术的发展也将促进空间焊接技术的发展
5热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力
焊接工艺几乎运用了世界上一切可以利用的热源其中包括火焰电弧电阻超声波摩擦等离子电子束微波等等我司主要以弧焊电阻焊自动化焊接设备为主历史上每一种热源的出现都伴有新的焊接工艺的出现但是至今焊接热源的开发与研究并未终止
6节能技术是普遍关注的问题
众所周知焊接消耗能量甚大以焊条电弧焊为例每台约10KVA埋弧焊机每台90KVA电阻焊机可高达上千KVA不少新技术的出现就是为了实现这一节能目标在电阻点焊中利用电子技术的发展将交流点焊机改成可以提高焊机的功率因素减少焊机容量1000KVA的点焊机可以降低至200KVA,而仍能达到同样的焊接效果逆变焊机的出现是另外一个成功的例子它可以减少焊机的重量提高焊机的功率因率的控制性能已广泛应用于生产
焊接技术主要应用在金属母材上常用的有电弧焊氩弧焊CO2保护焊氧气-乙炔焊激光焊接电渣压力焊等多种塑料等非金属材料亦可进行焊接金属焊接方法有40种以上主要分为熔焊压焊和钎焊三大类
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态不加压力完成焊接的方法熔焊时热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化形成熔池熔池随热源向前移动冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体
压焊是在加压条件下使两工件在固态下实现原子间结合又称固态焊接常用的压焊工艺是电阻对焊当电流通过两工件的连接端时该处因电阻很大而温度上升当加热至塑性状态时在轴向压力作用下连接成为一体
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料将工件和钎料加热到高于钎料熔点低于工件熔点的温度利用液态钎料润湿工件填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散从而实现焊接的方法
焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用而发生组织和性能变化这一区域被称为热影响区焊接时因工件材料焊接材料焊接电流等不同焊后在焊缝和热影响区可能产生过热脆化淬硬或软化现象也使焊件性能下降恶化焊接性这就需要调整焊接条件焊前对焊件接口处预热焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接[2]焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要
艺术创造与工艺方法永远是密不可分的作为一种工业技术焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要而在另一方面金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求在今天的金属艺术创作中焊接正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来这是因为焊接具有艺术性焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言焊接通常是在高温下进行的而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化金属母材会发生颜色变化和热变形即) 焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理而在焊接艺术中更是经常被应用焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷其表现形式主要有焊接裂纹气孔咬边未焊透未熔合夹渣塌陷凹坑烧穿夹杂等这是个十分有趣的现象 在今天的金属艺术创作中焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中其次焊接艺术语言是独特的
一件焊接雕塑粗的焊缝裸露在雕塑表面各种不规则的切割痕迹也变成了优美的艺术语言在很多情况下由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格金属的锈蚀瑕疵也大多根据作品的需要特意保留因此在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的原始的美
雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大从焊接工艺的牢固性来看这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑在这件雕塑中下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分从雕塑整体来看不论是上半部分的文字造型还是下半部分的肌理处理到处有扭曲的焊接痕迹的出现整个作品达到了整体视觉语言的统一手工等离子切割的方法利用切割时电流产生的热量使切割的边缘产生热影响区这样的话就给亮白色的染上了一圈略带渐变的色彩了同时通过对焊接的规范的调节割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘吹起一圈随机形成的肌理这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象从尺寸的角度考虑尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊较小的可采用手工钨极
如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话画面中的点线面黑白灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现各种型号各种材质的金属丝应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现不同金属的颜色不同不锈钢的亮银色的亚银色碳钢的乌亮色青铜紫铜黄铜而且就钢材来说不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化即焊接热影响区的不同另外切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一既可以与焊接结合使用也可以单独使用这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度以上所述的这些方法综合起来变化的丰富可想而知采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法
火灾爆炸事故的原因
⑴焊接切割作业时尤其是气体切割时由于使用压缩空气或氧气流的喷射使火星熔珠和铁渣四处飞溅较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方当作业环境中存在易燃易爆物品或气体时就可能会发生火灾和爆炸事故
⑵在高空焊接切割作业时对火星所及的范围内的未清理干净作业人员在工作过程中乱扔焊条头作业结束后未认真检查是否留有火种
⑶气焊气割的工作过程中未按规定的要求放置工作前未按要求检查焊割炬橡胶和发生器的安全装置
⑷气瓶存在制定方面的不足气瓶的保管充灌运输使用等方面存在不足违反安全操作规程等
⑸乙炔氧气等管道的制定安装有缺陷使用中未及时发现和整改其不足
⑹在焊补燃料容器和管道时未按要求采取相应措施在实施置换焊补时置换不彻底在实施带压不置换焊补时压力不够致使外部明火导入等
⑴焊接切割作业时将作业环境l Om范围内所有易燃易爆一380
物品清理干净应注意作业环境的地沟内有无可燃液体和可燃气体以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质以免由于焊渣金属火星引起灾害事故
⑵高空焊接切割时禁止乱扔焊条头对焊接切割作业下方应进行隔离作业完毕应做到认真细致的检查确认无火灾隐患后方可离开现场
⑶应使用符合国家有关标准规程要求的气瓶在气瓶的贮存运输使用等环节应严格遵守安全操作规程
⑷对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装使用和管理对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训
⑸焊补燃料容器和管道时应结合实际情况确定焊补方法实施置换法时置换应彻底工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时应按要求保持一定的电压工作中应严格控制其含氧量要加强检测注意监护要有安全组织措施
内容摘要作为一种工业技术焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要而在另一方面金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求
关键词金属艺术 焊接
艺术创造与工艺方法永远是密不可分的作为一种工业技术焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要
金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来这是因为
首先焊接具有艺术性
焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言焊接通常是在高温下进行的而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化 金属母材会发生颜色变化和热变形即焊接热影响区 焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理 而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷其表现形式主要有焊接裂纹气孔咬边未焊透未熔合夹渣焊瘤塌陷凹坑烧穿夹杂等
其次焊接艺术语言是独特的
上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区是通过一定规范下的焊接操作形成的也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的因而说焊接艺术具有独特的艺术性
选用不同的金属材料使用不同的焊接工艺焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致
1. 金属焊接雕塑
在焊接雕塑作品中焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在而是以一种精彩的不可或缺的表现语言着力地加以体现的一件焊接雕塑粗的焊缝裸露在雕塑表面各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言……
2. 金属焊接壁饰
如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话画面中的点线面黑白灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现各种型号各种材质的金属丝应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现
图3所示作品采用的是手工等离子切割的方法利用切割时电流的热量使切割边缘产生热影响区这样就给亮白色的不锈钢染上了一圈略带渐变的色彩同时通过对焊接规范的调节割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘吹起一圈随机形成的肌理在切割完成金属冷却后固化为一道美丽的割痕与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象
从尺寸的角度考虑尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊较小的可采用手工钨极氩弧焊
焊接系统的特点
系统结构特点
1. 机械装置
系统由机械装置供电装置控制装置三大部分组成点焊机为了适应焊接工艺要求加压机构焊钳采用了双行程快速气压传动机构通过切换行程控制手柄改变焊钳开口度可分为大开和小开来满足焊接操作要求通常状态为焊钳短行程张开当把控制按钮切换到通电位置扣动手柄开关则焊钳夹紧加压同时电流在控制系统控制下完成一个焊接周期后恢复到短行程张开状态
2. 供电装置
主电力电路由电阻焊变压器可控硅单元主电力开关焊接回路等组成我们采用的焊接设备是功率200kVA次级输出电压20V的单相交流由于多种车型共线生产焊钳要焊接高强度钢板和薄板焊钳枪臂要传递较大的机械力和焊接电流因此焊钳的强度刚度发热要满足一定要求并且要具有良好的和同时要求焊钳采用通水冷却所以选择焊钳电极臂能够承受400kg压力的新型焊钳
3. 控制装置
控制装置主要提供信号控制电阻焊机动作接通和切断焊接电流控制焊接值进行故障监测和处理一电弧的长度
电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系但都应尽可能采取短弧特别是低氢焊条电弧长可能造成气孔短弧可避免大气中的O2N2等有害气体侵入形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量
二焊接速度
适宜的是以焊条直径涂料类型焊接电流被焊接物的热容量结构开头等条件有其相应变化不能作出标准的规定保持适宜的焊接速度熔渣能很好的覆盖着熔潭使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间避免形成焊缝的夹渣和气孔在焊接时如运棒速度太快焊接部位冷却时收缩应力会增大使焊缝产生裂缝
焊丝选用的要点
焊丝的选择要根据被焊钢材种类焊接部件的质量要求焊接施工条件板厚坡口形状焊接位置焊接条件焊后热处理及焊接操作等待成本等综合考虑
焊丝选用要考虑的顺序如下
①根据被焊结构的选择焊丝 对于碳钢及低高强钢主要是按等强匹配的原则选择满足要求的焊丝对于和耐候钢主要是侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致相似以满足耐热性和耐腐蚀性等方面的要求
②根据被焊部件的质量要求特别是冲击韧性选择焊丝 与焊接条件坡口形状混合比等工艺条件有关要在确保焊接接头性能的前提下选择达到最大焊接效率及降低的焊接材料
③根据现场对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径确定所使用的电流值参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验选择适合于焊接位置及使用电流的焊丝牌号
焊接工艺性能包括电弧稳定性飞溅颗粒大小及数量脱渣性焊缝外观与形状等对于碳钢及的焊接特别是半自动焊主要是根据焊接工艺性能来选择焊接方法及焊接材料
2 实芯焊丝的选用
⑴埋弧焊焊丝
焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料从到高镍合金多种金属材料的焊接都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊接.埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成分的影响又要考虑母材的影响为了得到不同的焊缝成分和力学性能可以采用一种焊剂主要是熔炼焊剂与几种焊丝配合也可以采用一种焊丝与几种焊剂主要是烧结焊剂配合HS101" style="float:right" picsrc="d872dd0135e10" data-layout="right" width="626" height="311" url="http://b./baike/s%3D250/sign=c3ac82a265fe8a5cb0ef41bd5ad6e8c3ed4e381cb39dbb7fd3cf7.jpg" compressw="250" compressh="124" useredit="1" />A 低碳钢和低合金钢用焊丝
低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类
①低锰焊丝如H08A常配合高锰焊剂用于低碳钢用强度较低的低合金钢焊接
②中锰焊丝如H08MnA H10MnSi主要用于低合金钢焊接也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接
③高锰焊丝H10Mn2 H08Mn2Si用于低合金钢焊接
B低合金高强钢用焊丝
低合金高强钢用焊丝含Mn 1%以上含Mo 0.3%-0.8%如H08MnMoAH08Mn2MoA用于强度较高的低合金高强钢焊接此外根据低合金高强钢的成分用使用性能要求还可在焊丝中加入NiCrV及RE等元素提高焊缝性能
强度级别590Mpa级的焊缝金属多采用Mn- Mo系焊丝如H08MnMoAH08Mn2MoAH10Mn2Mo等
C不锈钢用焊丝
不锈钢焊接时采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢成分基本一致焊接铬不锈钢时可采用H0Cr14 H1Cr13 H1Cr17等焊丝焊接铬镍不锈钢时可采用H0Cr19Ni9 H0Cr19Ni9Ti等焊丝焊接超低碳不锈钢时应采用相应的超低碳焊丝如H00Cr19Ni9等焊剂可采用熔炼型或烧结型要求焊剂的氧化性要小以减少合金元素的烧损
D.焊条电焊
J422是钛钙型药皮的碳钢焊条交直流两用可进行全位置焊接具有优良的焊接工艺性能及良好的力学性能电弧稳定飞溅小脱渣易再引弧容易焊缝成型美观焊波可宽可窄可薄可厚焊接轻松效率高
用途用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢结构如Q23509MnV09Mn2等
焊接质量标准
1焊接质量 GB 影响钢熔化焊接头质量的技术因素
2焊接质量 GB 金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明
3焊接质量 TJ12.1-1981 建筑机械焊接质量规定
4焊接质量 JB/ZQ3679 焊接部位的质量
5焊接质量 JB/ZQ3680 焊缝外观质量
6焊接质量 CB999-1982 船体焊缝表面质量检验方法
7焊接质量 JB 焊条质量管理规程
82005年废止的焊接标准 GB/T
焊接质量保证 钢熔化焊接头的要求和缺陷分级
1焊条电弧焊
原理用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧使焊条和焊件熔化从而获得牢固的焊接接头属气－渣联合保护
主要特点操作灵活待焊接头装配要求低可焊金属材料广焊接生产率低焊缝质量依赖性强依赖于焊工的操作技能及现场发挥
应用广泛用于造船锅炉及压力容器建筑结构化工设备等制造维修行业中适用于上述行业中各种金属材料各种厚度各种结构形状的焊接
2埋弧焊自动焊
原理电弧在焊剂层下燃烧利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量熔化焊丝焊剂和母材焊件而形成焊缝属渣保护
主要特点焊接生产率高焊缝质量好焊接成本低劳动条件好难以在空间位置施焊对焊件装配质量要求高不适合焊接薄板焊接电流小于100A时电弧稳定性不好和短焊缝
应用广泛用于造船锅炉桥梁起重机械及机械制造业中凡是焊缝可以保持在水平位置或倾斜角不大的焊件均可用埋弧焊板厚需大于5毫米防烧穿焊接碳素结构钢低不锈钢耐热钢复合钢材等
3二氧化碳气体保护焊自动或半自动焊
原理利用二氧化碳作为保护气体的熔化极电弧焊方法属气保护
主要特点焊接生产率高焊接成本低焊接变形小电弧加热集中焊接质量高操作简单飞溅率大很难用交流电源焊接抗风能力差不能焊接易氧化的有色金属
应用主要焊接低碳钢及低合金钢适于各种厚度广泛用于汽车制造机车和车辆制造化工机械农业机械矿山机械等部门
4熔化极惰性气体/活性气体保护焊
MIG焊原理采用惰性气体作为保护气使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法
保护气通常是氩气或氦气或它们的混合气MIG用惰性气体MAG在惰性气体中加入少量活性气体如氧气二氧化碳气等
主要特点焊接质量好焊接生产率高无脱氧去氢反应易形成焊接缺陷对焊接材料表面清理要求特别严格抗风能力差焊接设备复杂
应用几乎能焊所有的金属材料主要用于有色金属及其合金不锈钢及某些合金钢太贵的焊接最薄厚度约为1毫米大厚度基本不受限制
5钨极惰性气体保护焊
原理在惰性气体保护下利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝也可不加填充焊丝形成焊缝的焊接方法焊接过程中电极不熔化
主要特点适应能力强电弧稳定不会产生飞溅焊接生产率低钨极承载电流能力较差防钨极熔化和蒸发防焊缝夹钨生产成本较高
应用几乎可焊所有金属材料常用于不锈钢高温合金铝镁钛及其合金难熔活泼金属锆钽钼铌等和异钟金属的焊接焊接厚度一般在6毫米以下的焊件或厚件的打底焊利用小角度坡口窄坡口技术可以实现90mm以上厚度的窄间隙TIG自动焊
原理借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用获得高能量密度的 等离子弧进行焊接的方法
主要特点与氩弧焊比⑴能量集中温度高对大多数金属在一定厚度范围内都能获得小孔效应可以得到充分熔透反面成形均匀的焊缝⑵电弧挺度好等离子弧基本是圆柱形弧长变化对焊件上的加热面积和电流密度影响比较小所以等离子弧焊的弧长变化对焊缝成形的影响不明显⑶焊接速度比氩弧焊快⑷能够焊接更细更薄加工件⑷设备复杂费用较高
⑴穿透型小孔型等离子弧焊利用等离子弧直径小温度高能量密度大穿透力强的特点在适当的工艺参数条件下较大的焊接电流100A～500A将焊件完全熔透并在等离子流力作用下形成一个穿透焊件的小孔并从焊件的背面喷出部分等离子弧的等离子弧焊接方法可单面焊双面成形最适于焊接3～8毫米不锈钢12毫米以下2～6毫米低碳钢或低合金结构钢以及铜黄铜镍及镍合金的对接焊板太厚受等离子弧的限制形成小孔困难板太薄小孔不能被完全封闭固不能实现小孔焊接法
⑵熔透型溶入型等离子弧焊采用较小的焊接电流30A～100A和较低的等离子气体流量采用混合型等离子弧焊接的方法不形成小孔效应主要用于薄板0.5～2.5毫米以下的焊接多层焊封底焊道以后各层的焊接及角焊缝的焊接
⑶微束等离子弧焊接电流在30A以下的等离子弧焊喷嘴直径很小Φ0.5～Φ1.5毫米得到针状细小的等离子弧主要用于焊接1毫米以下的超薄超小精密的焊件
1以上是常用的几种熔焊方法各有优点和不足选择焊接方法时要考虑的因素比较多如焊件材料的种类板厚焊缝在空间的位置等选焊接方法的原则是在保证焊接接头质量的前提下用总成本低的焊接方法
焊接温度控制
熔池温度直接影响焊接质量熔池温度高熔池较大铁水流动性好易于熔合但过高时铁水易下淌单面焊双面成形的背面易烧穿形成焊瘤成形也难控制且接头塑性下降弯曲易开裂熔池温度低时熔池较小铁水较暗流动性差易产生未焊透未熔合夹渣等缺陷
熔池温度与焊接电流焊条直径焊条角度电弧燃烧时间等有着密切关系针对有关因素采取以下措施来控制熔池温度
1焊接电流与焊条直径根据焊缝空间位置焊接层次来选用焊接电流和焊条直径开焊时选用的焊接电流和焊条直径较大立横仰位较小如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条焊接电流80-85A填充盖面层选用φ4.0mm的焊条焊接电流165-175A合理选择焊接电流与焊条直径易于控制熔池温度是焊缝成形的基础
2运条方法圆圈形运条熔池温度高于月牙形运条温度月牙形运条温度又高于锯齿形运条的熔池温度在12mm平焊封底层采用锯齿形运条并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿有效的控制了熔池温度使熔孔大小基本一致坡口根部未形成焊瘤和烧穿的机率有所下降未焊透有所改善使乎板对接平焊的单面焊接双面成形不再是难点
3焊条角度焊条与焊接方向的夹角在90度时电弧集中熔池温度高夹角小电弧分散熔池温度较低如12mm平焊封底层焊条角度50-70度使熔池温度有所下降避免了背面产生焊瘤或起高又如在12mm板立焊封底层换焊条后接头时采用90-95度的焊条角度使熔池温度迅速提高熔孔能够顺利打开背面成形较平整有效地控制了接头点内凹的现象
4电弧燃烧时间φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中采用断弧法施焊封底层焊接时断弧的频率和电弧燃烧时间直接影响着熔池温度由于管壁较薄电弧热量的承受能力有限如果放慢断弧频率来降低熔池温度易产生缩孔所以只能用电弧燃烧时间来控制熔池温度如果熔池温度过高熔孔较大时可减少电弧燃烧时间使熔池温度降低这时熔孔变小管子内部成形高度适中避免管子内部焊缝超高或产生焊瘤
焊接技能强化训练中职中专