基础工业的常用焊接方法

摘 要：文章是一篇叙实性的文字，作者是焊接专业本科，后来却从焊接工艺工程师逐步走向了生产管理岗位，自从1998年来到上海这个飞速发展的大城市，我先后经历了好几家单位，除了第一家单位是国家统分的国营船厂之外，其它公司均为行业较知名的外资企业。作者在学习和工作的同时，更多的看到了如何应用先进技术和不断自我升级到世界最新工艺和管理水平的管理模式。在我的工作中，见到了多种的常用的基础工业的焊接方法和应用。以下就我的一些实际工作经历进行一个粗略的介绍。

关键词：弧焊；CO2气保焊；螺柱焊SW

作者以切身工作经历来给基础工业中的焊接应用做一个快速扫描。先来讲述船厂。在这个领域我国焊接方面的专业人才非常之多，像上海八大船厂，船舶设计研究院，船级社等单位，汇集了设计，工艺，检验等各种焊接相关人才。作者曾经工作的是一家坐落在江苏省扬州市的国营船厂，主要的产品是集装箱船的分段制造，以双层底，舷侧为主。所采用的主要焊接方法是：

a.埋弧自动焊SAW。主要应用在内甲板的平板拼焊上。它需要用直径3.2mm的J422焊条打底焊接，再埋弧自动焊一次和盖面一次，焊接是当时要使用一种HJ431的焊剂，焊丝是一种H08Mn2SiA的4mm焊丝材料。当时我们还买了一种陶瓷衬垫贴在焊缝的反面，保证了反面的成型效果。总的来说，这在当时是一种高效率的焊接方法。相对来说，它的焊接热变形还是有点大的，焊完之后必须要做火工矫正，由于分段是立体的，矫正需要分几次进行，并且每次要做分段水平测量。除去16mm以上的较厚钢板，这种焊接方法正在被后文中要提到等离子焊所替代。

b.普通手工电弧焊SMAW。这个太常见了，直流焊机，酸性碱性焊条，多年变化不大除了焊接的体积比以前要小了很多，这里就不做介绍了。

c.重力铁粉焊条立焊。当时由于立焊运条效率低下，船厂的工艺部门引进了这种焊接方式，它可以自上而下的焊接，由于自身含铁量高，带有一定的重力下堆敷效果。后来就再没见过这种焊接方法。

d.CO2气保焊GMAW（MIG）。90年代焊接技校生从进船厂实习开始，就是从事梁体，工字钢的焊接。当时算是比较先进的焊接工艺了，正在大面积推广和取代手工电弧焊。

第二讲集装箱厂。集装箱的制造见证了我国外贸的突飞猛进，很有代表意义。作者所工作的这家集装箱公司在中集（CIMC）发达以前曾是世界上最大的集装箱制造商，有着经多年设计和完善的焊接流水线。它的主要产品包括20"/40"普箱，高箱，45"，48"，53"特种箱，及开顶，侧开门，框架箱等多种结构特种箱，也制作集装箱底盘。它的焊接方法有：

a.薄板CO2/AR气体保护自动焊GMAW（MAG），它涵盖了集装箱侧板，顶板的长缝焊接，效率高，质量好。98年时看到气体流量显示计装在气保焊焊机机头上时还是感觉满先进的，侧板是1.2～2.0mm厚度，有紫铜的板条和压爪压住电焊，再进行一次性焊接双面成型，效率高，质量好。当时做过时间测定，一条2.4米的焊缝用1分20秒即可焊完，每一次侧板传送，压紧，点焊这样的准备时间要不了50秒。

b.实芯和药芯气保焊GMAW。大量应用于集装箱门框，底盘等结构。这家公司在气保焊的水平在当时行业领先，所有的新招焊工都由韩国技师安排焊接实践考试，十分严格，且进厂后现在焊接培训所实习，体现了质量管理的水平，当时难能可贵。在生产过程中，一旦持续出现某雇员的焊接质量，不管是技能还是态度原因，都会被送至焊接培训所进行再教育和考试。

第三谈桥梁构件公司。这是一家瑞士独资企业，产品主要是桥梁伸缩缝和支座。核心焊接材料如中梁（一种非标的工字钢）都是整集装箱从奥地利进口的。焊接方法主要是：

a.氩气保护气保焊MIG。用于常规桥梁构件，我们用的氩气纯度是92%，考虑了它的经济性，焊机用的是清一色的欧地希，焊接质量总体不错，在一些油漆后的装配件如加强板等，由于受到或多或少的锌污染，焊接的成型质量受到了一定影响。在焊接这个问题上，目前部分钢结构企业采用计件工时工资也是一个影响焊接质量的因素。

b.钨极氩弧焊GTAW（也叫TIG）。用于不锈钢的焊接，TIG相对于MAG/MIG更是一种技术和具有工业危害的工作，其金属蒸汽对人体就较大影响，需要使用高等级的焊接劳防用品和支付相对略高的技能工资。在焊接TIG时，对不锈钢的装配间隙要求很高，缝隙过大则成型会很难看，国外客户会不接受这种焊缝难看的产品。

c.螺柱焊SW。用于栓钉，根据国际标准DIN18800，（现在叫EN1090），这些栓钉焊使用的是特殊的栓钉焊机，并且每批要做抗疲劳试验和形成记录，定期保存有待质量追溯。

接下来，槽罐车制造厂，主要产品可简化理解为碳钢和不锈钢的双层压力容器罐。它涉及的焊接方法有：

a.等离子自动焊plasma welding。它对于不锈钢罐体的对接非常有效率，同时对装配精度，坡口要求都非常高，错逢，错边都要小于1mm，这对筒体的对接工艺难度不小。成型后外观十分美观。在焊接时，背面需要特定工装去支持背面保护气体。这种焊接方法有着巨大的质量优势和经济效益，国内对这种等离子焊机昆山有家做的非常成功。应用比较好的有上海太平货柜。和前文对应，等离子焊接工艺可以在16mm以下这个规格中取代埋弧自动焊，原因是它的线能量很小，热影响区小，焊接变形也小很多，由于具有一次融透，双面成型的效果，对钢结构企业的生产效率可以带来极大提升。需要注意的是该设备的应用需考虑企业自身的焊接工艺水平和人员资质，没有核心技术工艺人员作为该项目的负责人，则很容易造成装配，坡口等工艺限制造成等离子焊这种新工艺无法起到效果。

b.埋弧自动焊SAW. 应用于碳钢和不锈钢的平板拼接，这种十字式大型工业自动焊和以前的埋弧焊小车大不一样，它的伸缩臂有7米多长，可以一次性焊接7米长焊缝，操作系统一般也是进口或合资品牌。这种焊机可靠性很好，效率也非常不错，它可在直径3米左右的筒体的外圆和内圆进行整圆对缝焊接。

c.实时探伤（real time），也叫工业电视探伤。这种探伤方法我把它在本文列出了是因为该技术还没有普及，目前我国还有大量的钢结构企业在采用老的X射线探伤工艺，浪费时间，对焊接质量没有一个直观管理，职业危害程度较高，拍片结果存档不方便。实时探伤（工业电视探伤）是在一个整体铅房中，将产品自动传送进去，关门，探伤，开门，流往下道工序，它可以及时判定焊接的质量，是否需要补焊。打通了对生产的一物流，从精益的角度讲它是一个大台阶上的技术革命。希望将来该方法能提高我们基础工业的焊接效率和质量。

d.钨极氩弧焊GTAW（也叫TIG）。应用于不锈钢构件的焊接，应用并无新奇之处，就不做多介绍了。

在实际工作中，焊接工艺既有它的独立性，也需要和工业工程、精益生产等组合运用，在作者去波兰，美国，英国等工厂参观调研时，感觉到国外制造企业确实领先我们很多。无论是工艺，质量规范，生产管理，设备维护，都是一个一个的小系统在运作。在我们国内很多企业还在纠结执行还是敷衍ISO9001的层次上时，国外早就做到了IMS一体化体系，包含了质量，安全，环境在符合欧美标准情况下的完美结合。也只有这样，才能做出百年品牌的大企业，而不是一个又一个因投机而壮大，短平快的转包销售，或因市场在某一阶段的巨大占有量而产生的瞬间工业巨人。

作者简介：张静（1975，7-），男，江苏省靖江市（籍贯），现职称：助工，学历：本科，研究方向：焊接应用。

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