焊接的歷史
我做了一輩子焊接,對(duì)焊接很有感情,我在國際焊接學(xué)會(huì)任職期間,就和一些國際上的同行討論焊接是怎么發(fā)源的,當(dāng)時(shí),我就冒昧的提出一個(gè)說法:中國是焊接的起源地之一。
大家知道,中國有輝煌的文化和歷史,中國文化和歷史中也包括科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史,在外國人腦子里對(duì)中國的造紙、火藥和指南針的發(fā)明是有概念的,我說中國的發(fā)明遠(yuǎn)不止這些,焊接的發(fā)源地也在中國。
從歷史文獻(xiàn)記載中沒有查到有關(guān)焊接的記載,但是,中國科學(xué)院考古研究所和中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所在考古中發(fā)現(xiàn)了有關(guān)焊接的文物,在河南的殷墟開發(fā)中發(fā)現(xiàn)了很多器皿,這些文物中就有釬焊焊縫,主要是以錫焊為主,在春秋戰(zhàn)國時(shí)器皿中,發(fā)現(xiàn)釬焊焊接的釬料成分已經(jīng)是混合的了,包括鉛和錫,錫和銀等等,和現(xiàn)代的軟釬焊配方很相近。對(duì)于這些,國際焊接學(xué)會(huì)的委員們也覺得很驚訝。
所以,至少可以這么說,焊接的發(fā)源地,中國是其中之一,但要把焊接歷史發(fā)掘完整,焊接工作者要和考古工作者聯(lián)合起來,這是我們寶貴的文化遺產(chǎn)。
焊接的歷史既古老又年輕,說它古老,是因?yàn)樗?000年以上的歷史,而說它年輕,現(xiàn)代焊接也不過是100多年??梢园押附臃譃閮蓚€(gè)階段:古代焊接和現(xiàn)代焊接。古代焊接,中國是發(fā)源地之一,后來我國進(jìn)入漫長的封建王朝,發(fā)展就緩慢了,現(xiàn)代焊接技術(shù)就起源于西方了。
古代焊接還不能看作是一門技術(shù),是一種能工巧匠制造器件的手藝。
現(xiàn)代焊接是19世紀(jì)末20世紀(jì)初開始的,當(dāng)時(shí)第一,發(fā)明了電;第二,冶金學(xué)的發(fā)展。由于這兩項(xiàng)技術(shù)支撐,焊接才從手藝逐漸變成了技術(shù)。
總結(jié)一下,焊接的發(fā)展是隨著社會(huì)發(fā)展而產(chǎn)生的,但起重要牽動(dòng)作用的可能是材料。焊接是跟著材料走的,有什么新的材料就會(huì)產(chǎn)生新的焊接技術(shù)。中國古代焊接的發(fā)展也是由于銅、金、銀和鐵的出現(xiàn)和使用,由此發(fā)明了釬焊、鑄焊、鍛焊等技術(shù)。現(xiàn)代焊接更是在大規(guī)模應(yīng)用鋼鐵材料后,催生了一系列的現(xiàn)代焊接技術(shù)。因此,我們這些搞焊接設(shè)備的企業(yè)要想百年不衰、要發(fā)展焊接新工藝新設(shè)備,就需要特別重視各種新材料的出現(xiàn)。
焊接的未來發(fā)展
焊接是一種傳統(tǒng)的工藝技術(shù),在今后的信息時(shí)代中,有人會(huì)質(zhì)疑焊接技術(shù)有沒有發(fā)展前景。我認(rèn)為,焊接必定會(huì)出現(xiàn)更加輝煌的第三階段。
焊接是跟著材料走的,21世紀(jì)是信息技術(shù)的時(shí)代,也是新材料的時(shí)代。傳統(tǒng)的金屬材料在往更高性能的方向發(fā)展,而非金屬材料發(fā)展更加迅猛,已經(jīng)提出了一系列新的連接技術(shù)的要求。在這種新材料不斷推出的歷史階段,必定可以導(dǎo)引出更多新的現(xiàn)代焊接和連接方法。因此,未來的時(shí)代,焊接會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。
目前,中國處于快速發(fā)展的工業(yè)化進(jìn)程中。現(xiàn)代化的基礎(chǔ)是工業(yè)化,工業(yè)化的核心是制造業(yè)的工業(yè)化,制造業(yè)的核心是裝備制造業(yè)的工業(yè)化,我們應(yīng)非常重視裝備制造業(yè),不能只靠引進(jìn)引進(jìn)再引進(jìn),必須自己解決我國自身需要的,工業(yè)化所需的重大裝備,要用中國人自己的技術(shù)制造出來。
裝備制造,通俗點(diǎn)講就是制造機(jī)器,機(jī)器是由一系列的零部件,通過高精度的裝配和集成構(gòu)成,而零部件的加工需要什么樣的制造技術(shù)呢?我認(rèn)為從功能上劃分,可分為三類:
第一:成型技術(shù)。包括熱加工的鍛造、鑄造和冷加工的車銑磨鉆等等;
第二:焊接與連接技術(shù)。任何一個(gè)機(jī)器或重大部件,都需要成型后的連接,包括螺釘、鉚接、膠接、焊接等連接技術(shù),焊接是其中最重要的連接方式;
第三:改性技術(shù)。熱處理,屬于整體改性,表面處理,屬于表面改性等。
焊接與連接在三大功能中,三分天下有其一。從這個(gè)角度看,可說明焊接的重要性。
在世界制造技術(shù)中,焊接一直是最活躍的,也是備受重視的一種技術(shù),這是因?yàn)楹附优c連接技術(shù)和其他制造技術(shù)一樣具有廣泛的應(yīng)用性和不可或缺性以外,它還有特殊性,即焊接與連接一旦出了問題其后果往往是具有毀滅性的。
焊接技術(shù)值得關(guān)注的幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)
(一)焊接設(shè)備的數(shù)字化和智能化
隨著焊接技術(shù)應(yīng)用的廣泛和各種焊接新方法的涌現(xiàn),焊接設(shè)備的品種和型號(hào)愈來愈多,已成為一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè),焊接設(shè)備,尤其是中高檔焊機(jī)的數(shù)字化和智能化已成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。
數(shù)字化能顯著的提高產(chǎn)品的控制精度和可靠性,并能實(shí)現(xiàn)采用模擬信號(hào)難以實(shí)現(xiàn)的許多功能,而且還為焊接設(shè)備連網(wǎng)提供了可能。
智能化有兩個(gè)含義,一個(gè)是用傳感器實(shí)現(xiàn)焊接過程的閉環(huán)控制,能大大提高焊接質(zhì)量,另一個(gè)含義是傻瓜化,降低操作的復(fù)雜性,使一般焊工也能焊好高難度焊縫。
(二)焊接自動(dòng)化系統(tǒng)中廣泛采用機(jī)器人
去年參觀德國埃森焊接博覽會(huì),突出的印象是到處都是機(jī)器人,焊接自動(dòng)化生產(chǎn)線,常用的是剛性和柔性自動(dòng)化兩種模式,現(xiàn)在采用機(jī)器人的柔性自動(dòng)化愈來愈多,兩個(gè)因素起了主要推動(dòng)作用,一是對(duì)焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性要求愈來愈高;二是隨著勞動(dòng)成本的提高,機(jī)器人的相對(duì)價(jià)格已降到可以接受的區(qū)間。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)化,值得注意的是,被焊件的尺寸,坡口,裝配精度必須相應(yīng)提高。還要特別注意操作工的培訓(xùn)。
(三)低溫焊接技術(shù)
目前的焊接方法大多是采用輸入熱量,使被焊件材料升溫到熔點(diǎn),形成一個(gè)小熔池,在熔池中產(chǎn)生冶金化學(xué)反應(yīng),冷卻后形成焊接接頭實(shí)現(xiàn)焊接,這種方法有不可避免的負(fù)作用,即在連接的同時(shí)產(chǎn)生組織變化,產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形等,而使焊接接頭處性能下降,其性能下降和加熱溫度有密切關(guān)系,因此,尋求低溫焊接方法是一個(gè)重要的發(fā)展方向。最近出現(xiàn)的攪拌摩擦焊就是一個(gè)很好的例證。
(四)復(fù)合能源焊接技術(shù)
最近十年來,復(fù)合焊接備受業(yè)界關(guān)注,已經(jīng)成為焊接技術(shù)前沿的研究發(fā)展熱點(diǎn),已有許多研究成果和多種產(chǎn)品開發(fā),如激光+電弧、電弧+釬焊、等離子+弧焊、電子束+釬焊等,這些方法有許多新特點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)快速焊,能焊接異種材料,能減少鋁合金焊接中的氣孔,能實(shí)現(xiàn)熔化極等離子焊接等等,在這個(gè)方向上,可以研究開發(fā)的空間很大。
(五)特殊環(huán)境下的焊接技術(shù)
隨著人類活動(dòng)空間的擴(kuò)大,以及空間、海洋科學(xué)探索和能源開發(fā),特殊環(huán)境下實(shí)用的裝備愈來愈多,如核電站的維修、深海焊接、海洋工程焊接、空間焊接等都已提到日程,已經(jīng)成為我國焊接工作者面臨的需要解決的任務(wù)。
我們生活在中華崛起的大好歷史時(shí)代,焊接工作者也肩負(fù)著光榮的歷史重?fù)?dān),希望和產(chǎn)業(yè)界的同志們一起合作,把中國焊接技術(shù)往前推進(jìn)。謝謝大家?。ū疚母鶕?jù)瑞凌論壇內(nèi)容編輯)
吳林教授簡介:
歷任哈工大焊接教研室副主任,機(jī)器人研究所所長,副校長,黨委書記,國家863計(jì)劃自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)<椅瘑T會(huì)一、二、三屆委員,中國焊接學(xué)會(huì)理事長,國際焊接學(xué)會(huì)(IIW)副主席,國家高等學(xué)校材料工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任,黑龍江省八屆政協(xié)常委,現(xiàn)代焊接生產(chǎn)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。
現(xiàn)任焊接教研室教授,博士導(dǎo)師,國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)委員及學(xué)科評(píng)議組成員。
吳林教授是我國焊接專家和機(jī)器人專家。在焊接自動(dòng)化、焊接機(jī)器人、焊縫質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)、焊接熔透自適應(yīng)控制、焊接機(jī)器人視覺、智能焊接、遙控焊接、智能機(jī)器 人、點(diǎn)焊機(jī)器人、特種機(jī)器人等方向有深入的研究,取得了許多世界前沿性的成果。獲部、委、省科技進(jìn)步獎(jiǎng)18項(xiàng),出版著作13本,發(fā)表論文200余篇。 |