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焊接工藝論文范文1
船體焊接工藝設計復雜，影響船體焊接質量工藝參數繁多。目前，大多數焊接工藝人員只能通過手工查閱相關標準，以及查閱企業歷史資料，結合自身經驗完成焊接工藝設計，工藝設計效率難以提高。另外，由于每個工藝人員能力、經驗、工作習慣、責任心存在差異，使得焊接工藝規程標準化程度低，從而影響施焊工作開展。為了實現快速化、智能化焊接工藝設計，有必要開發船體工藝焊接知識庫及工具包，在船體焊接工藝設計中引入知識管理技術，將焊接工藝員從繁重的查手冊、查標準等重復勞動中解放出來，并且將企業焊接工藝人員多年來積累的豐富經驗進行有效的利用，提高焊接工藝設計的效率。
2船體焊接工藝知識庫
2．1船體焊接工藝知識要素分析
在船體生產制造中，焊接工藝必須根據相應的標準或規范進行嚴格的焊接工藝評定（WPQ），形成焊接工藝評定報告（PQR），其后，生成焊接工藝指導書（WPS），并且依據WPS制定焊接工藝規程，以保證產品的焊接質量和性能。船體焊接工藝設計中主要關注如下幾個方面的問題：焊接方法的選擇、焊接位置的選擇、坡口形式的設計、加工步驟的安排和工藝成本分析等。船體焊接工藝設計中許多問題的可統計性差，影響因素多，因素與因素之間的相互聯系難以明確表達。因此，解決這類問題要借助于經驗知識，比較適合于選用工藝知識庫。
2．2船體焊接工藝知識庫組成
船體焊接工藝知識庫包含6大類庫：焊接工藝基礎參數庫、母材庫、焊材庫、焊接規范參數庫、檢驗項目庫、施焊要求庫。其中：焊接工藝基礎參數包括：焊接方法庫、接頭形式庫、坡口信息庫、設備信息庫，母材庫包括：種類及規格庫、力學性能庫。
2．3船體焊接工藝知識庫信息模型
系統客戶端依據系統功能，設計開發了不同的用戶接口，滿足不同工藝設計和管理人員的需求。系統服務端負責工藝數據的處理和工藝決策的推理。數據庫服務器主要為焊接工藝設計系統提供信息的存儲、查詢和管理服務，積累基礎焊接知識、推理規則和專家經驗，是企業的重要信息資源之一。
3船體焊接工藝過程智能化應用工具包
基于知識庫的快速化、智能化，實現了船體焊接工藝過程智能化應用工具包的系統設計。通過智能化應用工具包，根據焊接工藝設計的特點，可以選擇產生式規則表示方法，作為船舶焊接工藝決策基礎。選擇產生式規則表示除了符合焊接工藝知識特點外，還具有易于擴展、易于進行一致性檢查等實現方面的優勢。根據對焊接工藝決策需求分析，在引入知識管理技術對焊接工藝知識庫構建的基礎上，焊接工藝設計系統可以建立焊接工藝決策過程。
3．1焊接工藝設計集成環境
作為用戶建立產品結構的應用平臺，是系統應用的重要前提，此模塊將用以建立工藝評定數據、文檔的存儲線索，同時，也作為PDM與焊接工藝規程設計系統進行數據集成的接口模塊，可以從PDM系統中得到產品數據，建立焊接工藝設計產品結構。
3．2焊接工藝指導工具
完成焊接工藝指導書（WPS）的編制、校對、審核、歸檔、瀏覽、打印等工作。焊接工藝指導為工藝人員提供一個方便實用的工藝設計環境和工具，將工藝人員從大量繁瑣的工藝標準的選擇、工藝資源的查找、工藝指導書的填寫和工序圖的繪制等工作中解放出來，減輕工藝人員的勞動強度，促進企業工藝設計的自動化、標準化和規范化。
3．3焊接工藝規劃工具
焊接工藝規程，又稱焊接細則，是指導焊工操作的詳細工藝說明書，是以工藝評定為基礎，以具體產品為服務對象的詳盡焊接工藝。每當有新產品出現時，焊接工藝評定可能會有可替代的，但多數焊接工藝規程要重新編制，因此，企業內部積存了高于工藝評定1倍甚至幾倍的焊接工藝規程，造成重復編制和遺漏等現象時有發生。
3．4焊接工藝評定工具
產品投產之前，必須對所采用的焊接工藝進行焊接工藝評定試驗，驗證合格后，方可用于產品的焊接生產。由于影響焊接性能和質量的工藝參數眾多，每種重要參數的改變，如預熱溫度、熱處理溫度、焊接能量超出規定的范圍，都要進行焊接工藝評定試驗。因此，各船廠積累了大量的焊接工藝評定規則。
4結論
焊接工藝論文范文2
鉛是種特性十分適合焊接工藝的材料。當我們將它除去后，到目前還無法找到一種能夠完全取代它的金屬或合金。當我們在工藝、質量、資源和成本等方面找到比較滿意的代用品時，我們在工藝和成本上都不得不做出讓步。而在工藝上較不理想的情況有以下幾個方面。
1．較高的焊接溫度。大多數的無鉛焊料合金的熔點都較傳統錫鉛焊料合金高。業界有少部份溶點低的合金，但由于其中采用如銦之類的昂貴金屬而成本高。熔點高自然需要更高的溫度來處理，這就需要較高的焊接溫度。
2．較差的潤濕性。無鉛合金也被發現具有較不良的潤濕性能。這不利于焊點的形成，并對錫膏印刷工藝有較高的要求。由于潤濕效果可以通過較高的溫度來提高，這又加強了無鉛對較高溫度的需求。熔化的金屬，一般在其熔點溫度上的潤濕性是很差的，所以實際焊接中我們都需要在熔點溫度上加上20度或以上的溫度以確保能有足夠的潤濕。
3．較長的焊接時間。由于溫度提高了，為了避免器件或材料經受熱沖擊和確保足夠的恒溫以及預熱，焊接的時間一般也需要增長。
以上這些不理想的地方帶給用戶什么呢？總的來說就是器件或材料的熱損壞、焊點的外形和形成不良、以及因氧化造成的可焊性問題等工藝故障。這些問題，在錫鉛技術中都屬于相對較好處理的。所以到了無鉛技術時，我們面對的焊接技術挑戰更大。
二、工藝窗口
簡單來說，無鉛的工藝挑戰或工藝難處，在于其工藝窗口相對錫鉛技術來說是縮小了。例如器件的耐熱性，在錫鉛技術中一般為240℃，到了無鉛技術，IPC和JEDEC標準中建議必須能夠承受260℃的峰值溫度。這提高只是20℃。但在合金熔點上，從錫鉛（Sn37Pb）的183℃到SAC305的217℃卻是提高了34℃！這就使工藝窗口明顯縮小。使工藝的設置、調整和控制都更加困難。
如果不采用較高成本的低溫無鉛合金，你的最低溫度（約235℃），幾乎已經是錫鉛技術中的最高焊接溫度了。而如果你采用美國NEMI的建議，也就是使用SAC305和焊接溫度在245到255℃時，你的熱-冷點溫度窗口只有10℃，而在錫鉛技術中這溫度窗口有30℃之多。
無鉛器件的耐熱標準，目前多認同確保在260℃最高溫度上，這距離推薦的SAC305合金的最高焊接溫度只有5℃。如果我們考慮測量設置的系統誤差（注二）的需要保留6℃，以及業界許多回流的波動性時，我們根本無法使用高達255℃的溫度。
三、工藝設置
回流焊接的工藝設置，就是通過爐子的各溫區溫度，以及傳送鏈速度的設置來取得最適當的“回流溫度曲線”的工作。最適當的意思，表示沒有單一的曲線是可以供所有用戶使用的，而必須配合用戶的材料選擇、板的設計、錫膏的選擇來決定。不論是錫鉛技術還是無鉛技術，其實工藝設置的方法都是一樣的。所不同的是其最終的參數值?；旧?，無鉛由于前面提到的工藝窗口縮小的問題，使得工藝設置的工作難度較高。這需要更高的工藝能力，以及對技術的了解和掌握上做得更完整更細化。
工藝設置的首要條件，是用戶必須知道所要焊接產品的溫度時間要求。對于大多數用戶來說，這就是回流曲線規范。為了方便技術管理，一般只制定了一個規范，規范中清楚地指出了各參數的調整極限。在錫鉛技術中，絕大多數用戶的這個規范曲線都來自錫膏供應商的推薦。在工藝窗口較大的錫鉛技術中，人們遇到的問題似乎不大（但絕非沒有問題）。但進入無鉛后，這種法未必可靠。原因是錫膏并非決定焊接溫度曲線的唯一因素，以及供應商提供的曲線并不精確。在掌握工藝技術較好的企業中，選擇錫膏前都必須對錫膏等進行測試評估。
器件焊端鍍層是另外一項沒有被仔細了解和控制的材料參數。鍍層的材料（例如NiPd或Sn等等）、鍍層的工藝（例如無極電鍍，浸鍍等等）、以及鍍層的厚度，將決定用戶的庫存能力，可焊性以及質量問題或故障模式。而這些也會因為無鉛技術到來而有所變化。以往不太需要注意的，現在也許會成為不得不給予關注的。PCB焊盤的鍍層也一樣，材料、工藝和厚度都必須了解和給予適當的控制?？傊?，要有良好的工藝設置，用戶必須首先知道自己的材料和設計需求。從需求上制定應該有的溫度曲線標準。
四、工藝管制和監控
以上所談的內容，如果掌握得好，就能協助用戶設置出一個較好的回流焊接工藝。而在整個產品產業化過程中，以上的內容要點可以協助用戶進行試制和試生產的工藝階段。當以上工作處理好后，接下來的就是面對批量生產了。批量生產的重點，在與推動快速生產的同時，確保每一個產品都是完好地被制造出來。所以我們就有所謂的質量管理工作和責任部門。
時至今日，大多數工廠的質量管理，還是較依賴傳統的一些檢驗和返修的做法。例如采用MVI（目檢）、AOI（自動檢驗）等手段，配合以一些量化統計做法如SPC等。但在今天的先進生產技術中，這些都屬于較落后的手段方法。以下指出幾個常遇到的缺點。
1．對故障的改正成本高；
2．屬于事后更正的概念，無法取得零缺陷成績；
3．目前的檢查技術無法檢出所有問題（一些故障的可檢性還不好）；
4．目前檢查技術在速度和精度上都還跟不上組裝技術；
5．太多和濫用檢查技術，反會對它形成不良的依賴性，而忽略了從工藝著手；
6．SPC不適合于小批量和高質量的生產模式。這情況下其能力非常低。
較好的做法是檢查設備和工藝能力，控制過程，而不是檢查加工的結果（也就是產出品的檢查）。廠內的所有爐子的性能必須給予測量和量化。在保養管理中確保Cm和Cmk的受控。這是良好質量的前提條件之一。這方面的討論不在本文的范圍之內。而工藝能力以及加工過程的控制，在生產現場又如何進行呢？
我們不可能對每一個產品都焊上熱耦。有一種技術可以做到，就是非接觸式測量的紅外測溫技術。曾有爐子供應商在爐子內部設計這樣的溫度監控，但由于技術不成熟，效果不理想而最終沒有大量推廣。過后就沒有見到有開發這類技術的。
這類系統通過以下的途徑提供用戶很好的質量控制方法：
1．100%不間斷的檢查；
2．實時測量和監督；
3．提供預警；
4．完整的紀錄方便質量跟蹤；
5．完整的報告可以提高客戶的信心。
除了以上功能之外，其實這類系統還可以協助監控爐子的表現，提高爐子的維護保養管理，以及將來的采購工作。是個先進數據管理系統中重要的一個工具。
當我們進入無鉛技術后，縮小的工藝質量窗口對于參數等的偏移敏感得多，也推動了我們對這類質量監控工具的需求。其作用就像質量管理學中的一句常用名言：“不要靠猜測，而要測量和理解它！”
焊接工藝論文范文3
（1）工藝方案
搖臂殼體已精加工完畢，殼體的壁厚僅為70mm。如果直接在煤壁側殼體上堆焊耐磨層，因焊接面積太大，焊接熱量和應力釋放將使搖臂殼體各軸承孔變形，因此決定在搖臂裝配后進行焊接，以控制焊接變形，并采用耐磨板塞焊的工藝進行處理。具體工藝：用一塊厚10mm材料為16Mn的鋼板，按圖紙要求將軸孔和外形尺寸切割好，各軸孔單邊留10mm間隙，并將塞焊的孔鉆好，板上按要求堆焊耐磨層，然后在裝配好的搖臂殼體上進行塞焊，同時在耐磨層鋼板的周邊進行焊接，并在加工好的軸孔周邊進行點焊。此工藝雖然避開了搖臂因加工后進行大量焊接而引起的變形，但是卻存在很多問題。
（2）焊接后存在的問題
裝配好的搖臂在焊接耐磨板時，由于耐磨板的翹曲變形，導致耐磨板和煤壁側大平面不能貼合無法焊接。以至于在焊接時，對耐磨板翹曲部分進行不斷的敲擊使焊接部位貼合，工作量大而且很難保證焊接的質量，同時由于不斷的敲擊沖力，對搖臂裝配精度也有很大的影響，再加之在點焊軸孔端周邊時，雖然焊接量比較少，但是對搖臂軸孔端的軸承影響很大，更容易誘導軸承在加載時的噪音和抱死燒毀的發生，而且點焊和塞焊的效果在實際的使用過程中效果并不好，因為在截割煤的生產過程中，大量原煤的沖擊和摩擦，導致點焊部位和塞焊部位過早開裂，使耐磨板剝落，防護時間有限。
2改進后的工藝方案
由于用戶要求在后續的搖臂生產中新增焊接耐磨層，因此決定對耐磨層的焊接工藝進行改進，避免在精加工后焊接耐磨層。精加工后焊接耐磨層不但在實施和使用過程中都存在諸多問題，同時也與一般加工工藝理論相背離，因此要求將耐磨層的焊接放在精加工之前完成。
（1）耐磨層焊條性能及要求
DELCROME90為高鉻鑄鐵合金堆焊材料，由于碳含量和合金元素高，具有鐵基合金中最優良的耐磨性，堆焊層不宜進行切削加工。注意事項：①堆焊前焊條須經250℃左右烘焙1h；②可不予熱施焊，但堆焊層會出現橫向裂紋，用預熱540℃和焊后緩冷措施可使焊層橫向裂紋縮小到最小程度；③對于較大剛性的高碳鋼和合金鋼工件堆焊宜采用一定的預熱和焊后去應力熱處理。
（2）搖臂殼體的加工工藝流程及分析
搖臂殼體的加工工藝流程：劃線－粗加工－焊水道蓋板－去應力熱處理－半精加工－精加工。如果放在半精加工后焊接，會因焊接殼體壁厚太?。?0mm）而變形，同時焊接后的應力釋放又會引起精加工后軸孔的變形，因此放在半精加工之后不合理。同時從焊接耐磨層的焊條DELCROME90的性能和要求可以看出，耐磨層焊接的應力集中及熱變形非常大，焊接后應進行去應力退火，這和搖臂的加工工藝流程中焊接水道后進行去應力熱處理相吻合，因此將耐磨層的焊接添加到粗加工后的焊接水道蓋板工序，是最合理的。但是搖臂煤壁側大平面作為軸孔的加工測量基準及A、B面加工的安裝基準如圖2所示，如果按圖紙設計要求焊接耐磨層，焊接后搖臂殼體在半精加工和精加工時，就失去了測量和安裝基準，如果做其它的輔助基準也將給測量帶來很大困難且不準確，因此需要對粗加工后的耐磨層焊接工藝進行探索和研究。
（3）工藝方案的制定
從上述的工藝分析可以看出，耐磨層焊接放在粗加工后的問題主要有2個方面：側面加工基準和軸孔測量基準。首先對于側面加工基準的解決，結合搖臂殼體加工圖紙和焊接耐磨層的尺寸要求進行計算對比，發現搖臂在焊接耐磨層后，端面兩端還有100mm和80mm寬的平面，即C、D面可以作為側面A、B面加工基準，其次是軸孔的測量基準，考慮到測量基準的統一性，因此考慮在焊接時沿中心線留出40mm寬的平面做為軸孔的測量基準，同時根據現場的使用情況進行分析，留出的40mm寬平面，并不影響耐磨層的防護功效，因此，評定此方案可行。
3工藝方案的優化
為了保證焊接耐磨層尺寸準確及外形美觀，制作了如圖3所示的劃線樣板，在一個5mm厚的鋼板上，按焊接耐磨層的尺寸進行切割，各孔邊留出5mm的間隙，并將不需要加工的部位留出來，焊接前按樣板進行劃線，按劃線范圍進行焊接，保證了焊接質量，同時也給加工帶來了便利，避免了因焊接超過加工尺寸，加工時損傷刀具。
4改進后的效果
焊接工藝論文范文4
[關鍵詞] 知識圖譜;共詞分析法;焊接學;材料學
[中圖分類號] G434 [文獻標識碼] A 文章編號：1671-0037（2015）08-80-6
Analysis of the Hot Spot and Research Trend of the Material Engineering Discipline based on the Common Word Knowledge Map
Zhang Xuezhao1，2
（1.Library of Henan University of Science and Technology， Luoyang Henan 471023; 2. Libraryof Zhoukou science and technology Career Academy， Zhoukou Henan 466000）
Abstract：In this paper， the latest scientific metrology technology―knowledge map is applied to the material engineeringdiscipline in our country. Through taking the two disciplines （Materials Science and Welding） as the research objects， a total common word knowledge mapsof thetwo disciplines were constructed， tohighlight the research hotspot， research trends and development of thetwo disciplines.
Keywords：knowledge map; commonword analysis; welding; Materials Science
1 研究內容
將材料學和焊接學兩門學科作為研究對象，以CSCD國內權威數據庫的作為數據源，采用計量學中的共詞分析方法，對1989～2013年材料學、焊接學等學科文獻的關鍵詞進行統計，并利用聚類分析、因子分析、多維尺度分析以及社會網絡分析等方法和相關軟件，構建這兩門學科的關鍵詞詞頻分布表、類團關系圖等，通過對所構建的兩個學科的共詞知識圖譜進行詳細比較對比，分析兩門學科的當前研究熱點、研究趨勢及前景。
2 研究方法及過程
2.1 數據來源
本文采用的數據來源于《中文社會科學引文索引》檢索系統。本文選取CSSCI1989～2013年收錄的期刊----鋼鐵研究學報和復合材料學報、電焊機和焊接技術做樣本，套錄該期刊文獻的所有題錄信息。具體方法：打開CSSCI檢索界面，收錄年限選定為1989～2013，在[來源文獻]檢索界面的[期刊名稱]中分別輸入“鋼鐵研究學報、復合材料學報和電焊機、焊接技術”期刊刊名，[匹配]限定為“精確”，同時[每屏顯示]設定為50條，套錄這些期刊在這一時期內文獻的題錄信息，然后將得到的數據分別整理后，分別得出在這一時期內材料學和焊接學題錄數據庫。然后通過利用C#自編的計算機程序，按照頻次由高到低排列，得到一個材料學和焊接學的關鍵詞排名，頻次總數分別是16 057個和21 622個。
2.2 數據處理說明
從兩個學科關鍵詞排序中分別截取一定頻次的關鍵詞，其中材料學關鍵詞截取詞頻大于22次、焊接學關鍵詞截取詞頻大于50次，由此，得出了兩個學科的99個和102個高頻關鍵詞。再將這些類似性質的關鍵詞進行歸整，從而分別確定了兩個學科的80個和63個高頻關鍵詞表，將這兩個關鍵詞表（見表1-1、表1-2）作為共詞分析我國材料工程學科的基礎。
2.3 構造關鍵詞共詞矩陣
2.3.1 構造原始共詞矩陣
由于以上兩個學科選定的關鍵詞是材料工程學科論文中出現頻率最高的詞，它們代表了當前我國材料工程學科的研究熱點。為了能進一步更好地反映這些關鍵詞之間的關系，本論文對這些高頻關鍵詞作如下處理：在已建立的題錄數據庫中，利用自編的計算機程序分別對兩個學科確定的80個和63個高頻關鍵詞兩兩進行共詞檢索，經過統計分析，得到了一個80×80的共詞矩陣（部分數據見表1-3）和一個63×63的共詞矩陣（部分數據見表1-4）。
以上兩個表格中的共詞矩陣是一個相關、對稱矩陣，對角線上的數據為該詞出現的頻次，主對角線單元格的數據為兩個關鍵詞共同出現的頻次。
2.3.2 構造相關矩陣
本文在對兩個學科的原始矩陣進行包容處理時采取Salton指數法，處理數據部分結果見表1-5和表1-6，Salton指數法的計算公式為[3]：S=Nij/（Ni×Nj）1/2（3-1）。其中，Ni，Nj分別表示關鍵詞i和j的頻次，Nij表示關鍵詞i和j共現的頻次。
以上兩個表格相關矩陣中的數字為相似數據，數字的大小表明了相應兩個關鍵詞之間的距離遠近，數值越大則表明關鍵詞之間的距離越近，相似度越好;反之，數值越小則表明關鍵詞之間的距離越遠，相似度越差。
2.3.3 構造相異矩陣
由于相關矩陣中的‘0’值過多，統計時容易造成誤差過大，為了方便進一步處理，兩個學科相異矩陣的部分數據詳見表1-7和表1-8。
以上兩個表格相異矩陣中的數據，正好與相關矩陣相反，數值越大則表明關鍵詞之間的距越遠，相似度越差;反之，數值越小則表明關鍵詞之間的距離越近，相似度越好。
2.4 聚類方法與聚類圖
具體方法：在SPSS17.0軟件界面中輸入要分析的相異矩陣，然后選擇[分析]――[分類]――[系統聚類]進行聚類分析。聚類方法選擇組間距離法;度量標準--區間選擇共詞聚類分析中最常用的歐氏距離（Euclideandistance）。
3.5 構建類團關系圖
類團關系圖主要用連線的粗細來明確類團間的關系強弱，類團間的關系強弱以連線的粗細來表示，兩個類團之間的連接線就越粗，說明他們之間的關系的關系越強，反之則亦然[4]。具體方法是首先計算出各個類團的內部聯系強度與其外部聯系強度，然后利用先進的社會網絡分析軟件pajek繪制出兩個學科的類團關系圖。通過對兩學科類團的形成、演化、新增及消失的過程研究，動態地揭示我國材料工程學科的研究的現狀、熱點及發展。
3 研究結果與分析
3.1總體狀況描述
材料學科（以鋼鐵研究學報和復合材料學報為代表）從1983年到2013年共有9 302篇論文，每種期刊年均155.03篇，平均每篇論文的關鍵詞數為1.73個。經過規整、縮減后，這一階段頻次不小于22次的高頻詞共80個，其中，復合材料、力學性能、顯微組織、有限元分析、層合板、數值模擬等出現200次以上，說明網絡環境下以復合材料為核心的材料性能分析是這一階段的研究熱點，具體分析內容主要體現在材料的力學性能分析、有限元分析、數值模擬分析等方面。
焊接學科（以電焊機和焊接技術為代表）從1984年到2013年共有11 778篇論文，每種期刊年均196.3篇，平均每篇論文的關鍵詞為1.84個。這一學科（焊接學科）論文總數與材料學科相比基本持平，但是篇均關鍵詞數卻略有上升。經過規整、縮減后，這一階段頻次不小于50次的高頻詞共63個，與材料學科相比，焊接工藝以2 368次居于首位，焊機、焊縫、焊接電源、焊接控制、焊接質量、焊接電流、電焊、埋弧焊、焊條等是出現200次上的高頻詞，可見，在該學科目前的主要研究熱點是焊接設備、焊接工藝、焊接工業參數等方面。這些方面的研究直接決定或影響到焊接質量和焊接效果，這也與生產實際緊密結合，充分體現了這一學科的實踐性。
3.2 研究主題的異同
從材料學科形成的聚類圖可以看出，我國材料學科的主要熱點研究領域、研究主題、研究熱點可以總結為以下幾個方面：
3.1.1 材料工藝、參數研究
這方面的研究是我國材料學科研究領域研究成果最豐碩的部分之一。該類團群主要包括“材料熱處理類團”“材料工藝性能研究類團”兩個類團。在該階段，從關鍵詞聚類分析結果來看，隨著有計算機技術、數據/值模擬仿真技術及材料熱處理技術的發展。材料學科研究動態主要表現在以下兩個方面：第一，材料分析、材料加工更加精準化。第二，材料熱處理參數、方法始終是材料學科發展的重點。
3.1.2 工程材料研究
工程材料研究始終是材料學科研究的主要方向。工程材料類團群主要包括金屬材料類團、非金屬材料類團、復合材料類團。金屬材料類團一直是材料學科發展的主流，各種有色金屬它們是現代各種機器零部件的生力軍，它們為材料學科的發展奠定了基礎。復合材料類團的研究是材料學科發展的延續和補充。在現當代化生產中，隨著對材料性能需求的日益提高，單純的金屬材料性能已經不能滿足各類機器零部件的使用要求，為此復合材料的研究被材料學家們納入了研究領域，并且自從復合材料進入研究領域開始，到現在，乃至未來，復合材料的研究都將經久不衰，這一點從關鍵詞詞頻分布都可以看出：復合材料出現的頻次排列第一、層合板、金屬基復合材料、高溫合金、陶瓷基復合材料、復合材料結構等關鍵詞的都屬于這一類團，并且頻次分布也很靠前。
3.1.3 材料性能缺陷研究
材料性能缺陷研究也是我國材料學科乃至全世界材料學科研究的主題。這一研究類團群主要包括材料加工方法類團和材料缺陷類團。材料缺陷類團包含的關鍵詞主要有：疲勞、裂紋、磨損、斷裂、夾雜物等，這些關鍵詞頻次的分布在本研究統計中占有相當的比重，由此可以看出怎樣預防材料的各種缺陷，提高材料的加工及使用性能，至關重要。緊接著引出了材料學家們所關注的材料的加工類團（轉爐、電弧爐、熱軋、冷軋、軋制等）。雖然這一類團群的關注度不如工程材料研究，也不如材料工藝參數的研究。但是無論從各種工程材料來說，還是從各種材料的工藝參數研究來說其目的都是怎樣去避免材料的各種缺陷，從而提高和改善材料的加工性能、使用性能，達到人們生產加工的目的。
從焊接學科的聚類圖可以看出，我國焊接學科的主要熱點研究領域、研究主題、研究熱點可以總結為以下幾個研究方向：
3.1.3.1 焊接工藝參數研究。同材料學科一樣，焊接學科的焊接接工藝參數研究是本學科的研究主題和重點。在這一類團群中焊接工藝這一關鍵詞在頻次表中出現的次數達到了2 368次，可見在焊接學科中，工藝參數研究所站的比重和地位。焊接工藝規范、焊接工藝參數、焊接手法等方面是這一類團研究的主題，而這一研究主題隨著焊接設備和焊接方法的不同焊接工藝亦有不同。
3.1.3.2 焊接類型方法研究。這一類團是一個大面類團，焊接類型和方法直接決定或影響焊接工藝、決定了焊接設備、焊接工具的選擇。這一類團的關鍵詞主要有：手工電弧焊、堆焊、焊接方法、激光焊接、攪拌摩擦焊、點焊、埋弧焊、釬焊、氬弧焊、氣體保護焊等。隨著焊接技術的發展及焊接質量要求的提高，該類團正朝著自動焊接、機器人焊接等自動化方向發展。
3.1.3.3 焊接工程、工具、材料研究。焊接工程、工具、材料這一類團群涉及焊接材料、焊接環境、焊接設備工具，從而間接地決定焊接方法的選擇、焊接工藝流程。這一研究類團，從各種焊接對象材料（管道、鋁合金、不銹鋼、奧氏體不銹鋼等）說起，涉及了焊接結構、焊接工程、工程建設及焊接應用。分析了焊條、藥芯焊絲的使用環境、使用方法等。這一主題類團的研究，是該學科研究的基礎，研究主題關鍵詞雖然詞頻分布沒有排在前列，但關鍵詞詞頻分布的范圍廣。未來該主題的研究將朝著細化焊接工具方向，具體可能以焊接工具研究所形式出現。
3.1.3.4 焊接質量控制研究。這一類團的研究主題是焊接學科研究的目的所在。不管焊接工藝如何合理、焊接方法如何選擇、焊機及焊接工具的選擇的多么具有針對性，其最終目的是獲得優質的焊接質量。在這一研究主題中，分析了各種焊接缺陷（裂紋、缺陷、變形等）各作者、學者提出了如何規避焊接缺陷的各種方法、技巧。目前這一研究主題隨著焊接材料的多樣化，生產要求的提高而日益嚴峻，機器人技術、自動焊技術的發展對焊接質量的提高起著決定性的作用，但其普及應用任重而道遠。
4 類團關系分析
確定了材料學科、焊接學科類團后，就可以研究各學科類團間的相互關系，找出哪些類團是核心類團，它與其他類團之間聯系密切;哪些類團是非核心類團，它與其他類團之間聯系疏松;哪些類團與其他任何類團都沒有任何關系，屬于相對獨立類團。為此，筆者根據各類團之間的內、外相互關系，利用pajek軟件繪制出了既能反映自身類團的內部聯系強度又能反映這個類團與其他類團的外部聯系強度的類團關系圖（如圖1-1、圖1-2所示）。在圖中，類團的內部聯系強弱用節點的大小來表示，節點越大，表明該類團的內部聯系強度越小，反之，則相反;節點連線的顏色深淺和連線的粗細程度和表示兩節點間的外部聯系強度，兩節點間連線顏色越深、連線越粗，則表示兩類團之間的外部聯系強度越大，反之，則相反。
圖1-2 焊接學類團關系圖
5 結語
本部分研究采用共詞分析方法，利用聚類分析、先進的社會網絡分析方法和軟件Pajek，分別繪制出材料學科和焊接學科兩學科的聚類圖、類團關系圖，對兩個學科：材料學科和焊接學科研究主題進行了較為詳細的對比分析。通過分析對比得出兩個學科的發展變化特點：
5.1 材料學科和焊接學科都屬于工學學科，其發展研究主題存在共性
從兩個學科的研究主題來看，我國材料學科研究領域、研究熱點體現在復合材料、材料工藝參數研究、材料性能缺陷研究上，而焊接學科體現在焊接工程、工具材料、焊接工藝參數研究、焊接質量（缺陷）控制上。兩個學科之間研究主題框架基本一致，其目的都是為了滿足生產實踐，都是為了規避缺陷（材料缺陷、焊接缺陷），提升加工質量。
5.2 熱點研究領域顯現新特征
兩大學科的熱點研究領域各有新特征：材料學科的陶瓷基復合材料、鋁基復合材料、有限元分析、數值模擬等;焊接學科的自動焊技術、機器人技術等。
5.3 兩個學科研究范圍和內容具有一定的連續性、階段性、變化性
兩個學科不論是材料學科還是焊接學科都是從工程材料研究到工藝參數研究，最后再到性能缺陷研究，整個研究過程呈現出連續性、穩定性、階段性、變化性的特點。每個階段在各自基礎上由細化整體上呈現發展性。
參考文獻：
[1] 秦長江.基于共詞知識圖譜的人文學科研究熱點可視化的實證研究[J].圖書館理論與實踐，2010（12）.
焊接工藝論文范文5
一、焊前檢查
焊接前的準備工作主要從人員的配置，機械裝置，焊接材料，焊接方法，焊接環境，焊接過程的檢驗這六個方面進行控制。
（1）焊工資格審查
人員的配置主要從焊工資格檢查這方面進行控制。主要檢查焊工資格證書是否在有效期內，所具有的焊接資格證書工種是否與實際從事的工種相適應。
（2）焊接設備檢查
焊接設備檢查主要包括以下幾個方面：焊接設備的型號，電源極性是否與焊接工藝相吻合，焊接過程中所用到的焊炬，電纜，氣管，以及其他焊接輔助設備，安全防護設備等是否準備齊全。
（3）原材料檢查
焊接材料的質量對焊接質量有著重要的影響。焊接材料的檢查主要包括對焊接母材，焊條，焊劑，保護氣體，電極等進行質量控制。檢查這些原材料是否與合格證和國家標準相符合，檢查期包裝是否有損壞，質量是否過期等。
（4）焊接方法檢查
常用的焊接方法有電弧焊，（其中電弧焊包括焊條電弧焊，埋弧焊，鎢極氣體保護焊等），電阻焊，釬焊等。焊接方法是直接影響焊接質量的重要因素，根據焊接工藝要求選擇合適的焊接方法是保證焊接質量的重要手段。
（5）焊接環境檢查
焊接環境對焊接質量的影響也不容小視，焊接場所可能會遭遇環境溫度，濕度，風雨等不利因素。檢查是否采取必要的防護措施。出現下列情況必須停止焊接作業：采用電弧焊焊接工件時，風速≥8m/s；氣體保護焊焊接時風速不大于2m/s；相對濕度不超過90%；采用低氫焊條電弧焊時風速不大于5m/s；下雨或下雪。
（6）焊接過程檢查
為了保證焊接能夠正確按照焊接工藝指導書的焊接參數進行焊接，經常需要增加焊接過程的質量檢查程序。焊接過程質量檢查通常由專職或兼職質量檢驗員進行，從焊接準備工作開始，對人員配備，焊接設備，焊接材料，焊接環境，焊接方法，等各方面進行檢查、監控。
二、焊接過程中檢查
（1）焊接缺陷
尤其是采用多層焊焊接時，檢查每層焊縫間是否存在裂紋，氣孔，夾渣等缺陷，是否及時處理缺陷。
（2）焊接工藝
焊接過程是否嚴格按照焊接工藝指導書的要求進行操作，包括對焊接方法、焊接材料、焊接規范、焊接變形及溫度控制等方面進行檢查。
（3）焊接設備
在焊接過程中，焊接設備必須運行正常，例如焊接過程中的冷卻裝置，送絲機構等。
三、焊后質量檢查
（1）外觀檢查
包含以下幾個方面：1、對焊縫表面咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等檢查，這些缺陷采用肉眼或低倍放大鏡就可以觀察。2、尺寸缺陷檢查，例如焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯口等，需采用焊接檢驗尺進行測量。3、焊件變形量檢查。
（2）致密性試驗檢查
常用的致密性試驗檢驗方法有液體盛裝試漏、氣密性實驗、氨氣試驗、煤油試漏、氦氣試驗、真空箱試驗。1、液體盛裝試漏試驗主要用于檢查非承壓容器、管道、設備。2、氣密性試驗原理是：在密閉容器內，利用遠低于容器工作壓力的壓縮空氣，在焊縫外側涂上肥皂水，當通入壓縮空氣時，由于容器內外存在壓力差，肥皂水處會有氣泡出現。
（3）強度試驗檢查
強度試驗檢查分為液壓強度試驗和氣壓強度試驗兩種，其中液壓強度試驗常以水為介質進行，對試驗壓力也有一定的要求，通常試驗壓力為設計壓力的1.25～1.5倍。
四、無損檢測
常用的射線無損檢測方法有：
1、射線探傷檢驗方法。射線探傷法的主要原理是利用射線源發出的射線穿透焊縫，在膠片上感光，焊縫的缺陷的影像便顯示出來。
2、超聲波探傷檢驗方法。超聲波探傷與射線探傷相比較，具有一定優勢，例如，靈敏度高、成本低、周期短、效率高等，最主要對人體無傷害。但是超聲波探傷檢驗方法也存在一定缺陷，例如顯示缺線不夠直觀，對探傷人員的技術和經驗要求比較高。
3、滲透探傷檢驗方法。滲透探傷法的主要檢驗原理是借助顏料或熒光粉滲透液涂敷在被檢焊縫表面，使其滲透到開口缺陷中，清理掉多余滲透液，干燥后施加顯色劑，從而觀察缺陷痕跡。
焊接工藝論文范文6
【關鍵詞】鋁合金;裂紋;氣孔;微觀組織
0.引言
隨著鋁合金的焊接工藝要求的日益完善，鋁合金焊接的性能也在不斷的提高，所以通過對鋁合金焊接缺陷的研究，逐步提高鋁合金的焊接性能，從而促進生產。
1.鋁合金的焊接性分析
鋁及其合金具有較高的比強度，良好的耐蝕性及導電、導熱性，在工業中應用廣泛。本文涉及的鋁是一種變形鋁合金，通過加工硬化，可提高力學性能。鋁的化學活潑性強，與空氣接觸時表面會生成一層致密的A12O3薄膜，鋁及其合金較強的氧化能力也會阻礙金屬之間的良好結合，給焊接帶來一定的困難。鋁合金熔化溫度低，薄壁鋁合金管焊接時更易熔化，焊縫成形困難，易產生裂紋和氣孔等缺陷。
2.鋁合金的焊接方法及運槍方法
鋁及鋁合金的焊接方法主要有MIG焊和TIG焊兩種，并且這兩種焊接方法能達到不同的工藝要求，之中MIG焊的運槍方法有多種，包括直線式運槍法，小圈式運槍法，直線往返式運槍法和停頓時運槍法。針對不同的工藝要求采取不同的焊接方法和運槍方法。
3.焊接過程中容易產生的缺陷
3.1氣孔
經過長時間的實踐結果表明，使用純氬氣做保護氣體焊接的時候，通過對焊縫接頭處斷面的微觀觀察結果顯示出現很多的線狀氣孔；而對使用混合氣（He-Ar-N2）做保護氣體進行焊接的時候，焊縫接頭斷面微觀結果顯示出現的單個的細小氣孔甚至無氣孔。
3.2裂紋
熔池金屬完全凝固之后所形成的焊縫，受到拉應力時，就會表現出較好的強度和塑性，在這一階段產生裂紋的可能性相對來說較小。因此，當溫度高于或者低于它的脆性溫度區時，焊縫金屬都有較大的抵抗結晶裂紋的能力，具有較小的裂紋傾向。在一般情況下，雜質較少的金屬（包括母材和焊接材料），由于脆性溫度區間較窄，拉應力在這個區間作用的時間比較短，使得焊縫的總應變量比較小，因此焊接時產生的裂紋傾向較小。如果焊縫中雜質比較多，則脆性溫度區間范圍比較寬，拉伸應力在這個區間的作用時間比較長，產生裂紋的傾向較大。
4.焊接過程中缺陷的形成原因
4.1氣孔的形成原因
高強鋁合金用NaOH+HNO3進行表面處理會導致鋁合金表面塑性變形層吸氫和形成含水合物的不規則氧化膜,這種不規則氧化膜,對焊縫結合面的任何觸摸污染都可造成焊接氣孔；空氣濕度；對焊縫氣孔的產生有很大影響。
4.2裂紋的形成原因
按裂紋產生的溫度區間分為熱裂紋和冷裂紋，熱裂紋是在焊接時高溫下產生的，它主要是由晶界上的合金元素偏析或低熔點物質的存在所引起的。根據所焊金屬的材料不同，產生熱裂紋的形態、溫度區間和主要原因也各有不同，熱裂紋又可分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋3類。熱裂紋中主要產生結晶裂紋，它是在焊縫結晶過程中，在固相線附近，由于凝固金屬的收縮，殘余液體金屬不足不能及時填充，在凝固收縮應力或外力的作用下發生沿晶開裂，這種裂紋主要產生在含雜質較多的碳鋼、低合金鋼焊縫和某些鋁合金；液化裂紋是在熱影響區中被加熱到高溫的晶界凝固時的收縮應力作用下產生的。
5.缺陷的防止措施
5.1氣孔的防止措施
鋁合金是最容易形成焊縫氣孔的金屬,本文在焊接工藝試驗的基礎上,分析了鋁合金焊接對氣孔的敏感性及焊接工藝方法和保護氣體對鋁合金焊縫中氣孔的影響。結果表明:通過對鋁合金基材和焊接材料表面狀況、保護氣體的純度、焊接工藝參數等的合理控制,可以有效減少鋁合金焊縫中的氣孔。鑒于MIG焊的工藝特點,其比TIG焊使鋁合金焊縫具有更大的氣孔傾向。采用混合氣體保護可有效改善非平位鋁合金焊縫的質量。
5.2裂紋的防止措施
根據鋁合金焊接時產生熱裂紋的機理，可以從工藝因素方面進行改進，降低鋁合金焊接熱裂紋產生的機率。
在工藝因素上，主要是焊接規范、預熱、接頭形式和焊接順序，這些方法都是從焊接應力上著手來解決焊接裂紋。焊接工藝參數影響凝固過程的不平衡性和凝固的組織狀態，也影響凝固過程中的應變增長速度，因而影響裂紋的產生。熱能集中的焊接方法，有利于快速進行焊接過程，可防止形成方向性強的粗大柱狀晶，因而可以改善抗裂性。采用小的焊接電流，減慢焊接速度，可減少熔池過熱，也有利于改善抗裂性。而焊接速度的提高，促使增大焊接接頭的應變速度，而增大熱裂的傾向?？梢?，增大焊接速度和焊接電流，都促使增大裂紋傾向。在鋁結構裝配、施焊時不使焊縫承受很大的鋼性，在工藝上可采取分段焊、預熱或適當降低焊接速度等措施。通過預熱，可以使得試件相對膨脹量較小，產生焊接應力相應降低，減小了在脆性溫度區間的應力；盡量采用開坡口和留小間隙的對接焊，并避免采用十字形接頭及不適當的定位、焊接順序；焊接結束或中斷時，應及時填滿弧坑，然后再移去熱源，否則易引起弧坑裂紋。對于 5000 系合金多層焊的焊接接頭，往往由于晶間局部熔化而產生顯微裂紋，因此必須控制最后一層焊道焊接時的層間溫度。從而減少裂紋的產生的機率。
6.結論
（1）鋁合金焊接前必須進行打磨處理，以去除鋁合金表面的氧化膜。
（2）厚板焊前必須進行預熱處理，用以消除殘余水份和消除應力。
（3）焊縫收弧應填滿弧坑以防止產生弧坑裂紋。
7.展望
鋁合金焊接作為一門專業性很強的技術。在制造業占有很重要的位置，隨著社會的發展，焊接技術在不斷的更新，焊接的質量和要求也在不斷的提高，鋁合金的應用平臺也在進一步拓寬，在不久的將來鋁合金焊接水平一定能上一個新的臺階。
【參考文獻】
［1］王炎金.鋁合金車體焊接工藝.機械工程出版社.2010.1.
