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重型機(jī)械行業(yè)焊接技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外概況
焊接技術(shù)是重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造與安裝施工的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家重型機(jī)械制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。發(fā)展至今，我國(guó)的重型機(jī)械焊接技術(shù)與美國(guó)（如P&H公司等）、德國(guó)（如西馬克公司等）、法國(guó)（如奧鋼聯(lián)公司等）、日本（如三菱重工、小松株式會(huì)社等）等發(fā)達(dá)國(guó)家間存在很大的差距。目前，這些國(guó)家及地區(qū)采用焊接結(jié)構(gòu)件的比例日趨增大，其中自動(dòng)化、機(jī)械化的氣體保護(hù)焊及多絲埋弧焊等高效焊接工藝方法消耗的焊接金屬材料約占全部焊材總量的50~70％，其焊接生產(chǎn)采用機(jī)械化、自動(dòng)化、高效的焊接工藝方法，帶來焊接生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好的效果，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。
在我國(guó)重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)，氣體保護(hù)焊、雙絲埋弧自動(dòng)焊、龍門焊機(jī)、電渣焊等高效焊接工藝方法在大型金屬結(jié)構(gòu)制造企業(yè)中的應(yīng)用日趨增多，高效焊接方法完成的金屬結(jié)構(gòu)件已占其總重量的50~80％左右，在中小型企業(yè)中，CO2氣體保護(hù)實(shí)芯焊絲、埋弧自動(dòng)焊等方法也得到一定應(yīng)用。但總體來說，我國(guó)重型機(jī)械制造中勞動(dòng)工資低廉的優(yōu)勢(shì)正在被生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量成本高昂的巨大差距所抵消，這應(yīng)引起我們的足夠重視。
產(chǎn)品情況
重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)主要為國(guó)家大型骨干企業(yè)和國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目提供重型機(jī)械裝備。行業(yè)制造骨干企業(yè)如第一重型機(jī)械集團(tuán)有限公司、第二重型機(jī)械集團(tuán)有限公司、太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司、大連重工；起重機(jī)集團(tuán)有限公司、中信重型機(jī)械有限公司、鄭州煤機(jī)廠、北京煤機(jī)廠、上海振華港口機(jī)械公司、齊齊哈爾第二機(jī)床廠等，主要制造大型橋式和門式起重機(jī)、4~35m3機(jī)械式挖掘機(jī)、1~6m3液壓挖掘機(jī)、大型加壓氣化爐、加氫反應(yīng)器、大型舞臺(tái)設(shè)備、航天發(fā)射塔架、焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備、螺旋焊管設(shè)備以及大型減速機(jī)、提升機(jī)、堆取料機(jī)、軋鋼鍛壓設(shè)備、氧氣瓶壓機(jī)、水泥設(shè)備、粉磨、破碎機(jī)械、水利、工程機(jī)械、液壓支柱、港口機(jī)械及環(huán)保設(shè)備等大型設(shè)備。
重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)用鋼
長(zhǎng)期以來，我國(guó)重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)大多采用國(guó)內(nèi)外成熟鋼種，如Q235系列碳素鋼，Q345、Q390系列低合金鋼，20g、16MnR壓力容器用鋼等。近年來，隨著國(guó)家重點(diǎn)工程的發(fā)展和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，焊接用鋼的種類品種大幅度提高。常用鋼板包括：Q235、Q345、Q390、20、35、45、15Mo3、15CrMo、13MnNiMoNbR、Wel-ten80C、A633D、16MnR、20g、15MnVR等；常用不銹鋼板有：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1Cr13、2Cr13、3Cr13等；常用鋁板有硬鋁及鋁合金板等；常用鍛件有25、35、45、40Cr、42CrMo、40CrNiMo、40CrNi2Mo、20MnMo、42CrMnMo、34CrNi3Mo等。板厚一般在1~300mm之間。
隨著鋼材種類和品種的不斷增多，焊接件的年產(chǎn)量大幅度提高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年齊齊哈爾第二機(jī)床廠焊接件年產(chǎn)量約為1萬噸；第二重型機(jī)械集團(tuán)有限公司約為3萬噸；太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司為約5萬噸；中信重型機(jī)械有限公司突破5萬噸；上海振華港口機(jī)械公司焊接件年產(chǎn)量高達(dá)20萬噸左右。焊接結(jié)構(gòu)件以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，已取代了鉚接結(jié)構(gòu)，替代了鑄造結(jié)構(gòu)，成為重型機(jī)械行業(yè)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
焊接工藝方法
重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)開始起步一般采用手工電弧焊工藝方法。20世紀(jì)50年代開始使用埋弧自動(dòng)焊和電渣焊工藝方法，主要用于一些厚板對(duì)接、工型梁及筒體焊接。近年來，一些大型企業(yè)通過技術(shù)改造，相繼應(yīng)用雙絲埋弧焊、雙絲窄間隙埋弧自動(dòng)焊、龍門式焊機(jī)、軋輥埋弧堆焊等先進(jìn)的焊接工藝方法，以滿足產(chǎn)品制造技術(shù)要求。
隨著我國(guó)大型骨干企業(yè)焊接技術(shù)改造，氣體保護(hù)焊工藝方法在重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用?？梢哉f氣體保護(hù)焊工藝方法伴隨著重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)焊接技術(shù)的發(fā)展而壯大。在我國(guó)80年代后期，為滿足國(guó)家重點(diǎn)工程大型機(jī)械技術(shù)裝備制造要求，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的焊接技術(shù)和設(shè)備，對(duì)大型骨干重型機(jī)械企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，我國(guó)大型重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)制造企業(yè)通過與美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家的跨國(guó)公司合作制造大型金屬結(jié)構(gòu)，批量購買國(guó)外氣體保護(hù)焊設(shè)備、焊材等器材，并進(jìn)行焊工培訓(xùn)。我國(guó)借助國(guó)外氣體保護(hù)焊成熟技術(shù)和生產(chǎn)工藝，形成了我國(guó)大型金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)以氣體保護(hù)焊為主的生產(chǎn)能力，從根本上改變了重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)的制造技術(shù)水平，推動(dòng)了我國(guó)氣體保護(hù)焊技術(shù)的發(fā)展。氣體保護(hù)焊設(shè)備、焊材、輔件基本實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)供給，逐漸形成了我國(guó)氣體保護(hù)焊產(chǎn)業(yè)。