碳鋼的焊接變形及其控制

羅 輝

（武漢船舶職業技術學院 工業中心，湖北 武漢 430050）

中國焊接協會、中國機械工程學會在2014～2016年主理的第十九、第二十、第二十一屆北京·埃森展焊接專利與科技成績展現區，共收集到231項焊接專利和科學技術成果，《焊接科技成果匯編》收錄176項焊接專利成果，展覽現場展出了55項專利和科學成果。

1 焊接專利簡介

（1）焊接材料。一種薄板高速埋弧焊劑：天津大橋焊接材料集團有限公司的專利。高速焊接技術可以提高生產效率，降低人力成本，提高經濟效益。其優點是：解決了埋弧焊薄板問題，生產效率高，綜合成本低，焊接質量好。焊接速度可達120m/h，是常規埋弧焊的3倍。焊接孔型具備良好的焊接功用。形狀美觀，除渣方便。一種高堿度帶電撐堆焊劑：本專利為天津橋焊接材料集團公司發展有限公司。主要用于耐腐蝕、耐高溫堆焊容器。對基材焊接的稀釋率較低，焊接強度效率較高。本產物可用在普通低碳鋼或低合金鋼的堆焊。這種產品的優點是堆焊層金屬耐腐蝕、耐高溫性能要求較高，稀釋率小。焊接路徑光滑美觀，直流反向連接恒壓電源焊接極易除渣，焊接后需要加工余量小，更能保證焊接質量。

（2）焊接工藝和設備。氮強化鐵基耐磨涂層堆焊技術：本專利是佳木斯大學材料科學與工程學院的專利。其目的是解決低氮、小體積分數分布不均的問題。采取現有的氮合金化堆焊方式獲得了金屬堆焊層中的抗氬硬相。堆焊層硬度稍低。這項技術使用氮氣作為保護氣體，在金屬絲與基體之間產生高溫氮氣電弧。同時，堆焊用合金粉末被輸送到高溫氮氣中。該項技術可完成堆焊層中氮元素向金屬的有效過渡，并且獲得的堆焊層氮元素含量能夠達到0.3%～0.4%

（3）切割設備和機具。山東艾西特數控機械有限公司研發出來的數控切割機割槍防碰撞裝置，此裝置可以有效地被割槍鉗固定。能將切割槍夾緊器錐入錐形孔并根據切割槍的不同直徑自行調整切割槍，加大了進錐孔深度，有利于安裝不同口徑的切割槍。為了保證切割精度，固定套通過螺釘固定在支架上，螺釘和支架間有平衡彈簧，割槍被碰撞后，在壓力下就會使固定套復位。可以選擇適合的防碰撞壓力來調節彈簧壓力。當發生碰撞后，可在固定的炮孔軸線上進行擺動，以避免切割槍達。當割槍受到碰撞時，固定套和支架間的檢測開關會給上一級控制裝置傳送信號，同時管制運行機構會中止工作，以保護割槍和防護罩及庇護割槍和牢固套等。由于該結構良好的平衡性，高可靠性，既能有效地保護割槍又提高了工作效率，更保證了切割的精度。

2 科技成果

（1）焊接材料。2014年1月，榮獲天津市科技進步一等獎，由天津市金橋焊材集團有限公司研發的大型低溫球罐鋼焊接用電焊條的研發平臺建設，促進了該公司理化檢測中心的建設。投資3000萬元建成的理化檢測中心提升了該公司的自主研發能力，不僅增強了隊伍建設、體制的建設能力，還促進產學研用結合，更加快了新品的研發。公司申請的160多項專利中，已有78項得到了授權，其中“基地項目，特種焊接研發生產”已被天津市選為第十批第二十項龐大工業項目。

（2）焊接工藝及設備。高強度鋼板夾芯板的激光焊接制造：本功效為上海交通大學全部。高強鋼鋼板夾芯板同時提高了結構的安全性。通過國家自然科學對基金重點項目資助，開展了高強鋼鋼板夾芯板激光焊接制造研究，建立了新方法與新技術。測試表明：高強度鋼板夾芯板同重量條件下，它的剛度比實心板提高了大約50倍；并且在甲板、隔艙、上層建筑、登陸橋等艦船結構中具有廣闊的應用前景，可以極大地降低艦船自身重量，同樣也能夠節約艦船空間。

3 結語

掌握核心知識產權的高端焊接技術是中國邁向一個大焊國強大的焊接電源行業關鍵的必要性。中國焊接協會將以展現區的舉行為機緣，給行業和焊接企業帶來更高質量的焊接專利和科技判定展現功效，完善展覽委員會的計劃和進展，提高《展現區科技功效匯編》質量，把服務水平提到盡可能的高度，給企業、大學、研究院等泛博焊接科技人員和專利功效的自由研發者們一個展現焊接專利和推行科技功效的機會，為我國焊接財產的轉型和進級做出精采的進獻。

參考文獻

［1］唐旭.鋼結構件制作焊接變形的控制與分析［J］.科技展望，2016，（7）.

［2］袁國科.新時期鋼結構建筑焊接工藝技術［J］.科技尚品，2015，（9）.