1、1.1 天衣无缝认识焊接“十二五”职业教育国家规划教材第一章 文化篇1.2 焊花四射焊接的应用1.3 钢铁裁缝走进焊接行业主要内容1.1 天衣无缝认识焊接 1了解焊接的特点、了解中国焊接发展历史、了解世界焊接历史发展历程； 2增强学生对焊接专业的学习兴趣； 3、学会利用网络查找各类焊接资源；学习目标学习目标1.1 天衣无缝认识焊接焊接作为一种实现材料永久性连接的方法，与铸造、锻压、热处理、金属切削等加工方法一样，被广泛应用于机械制造、石油化工、桥梁、建筑、动力工程、交通车辆、船舶、航天、航空、电子、核能等各个工业部门，已成为现代机械制造工业中不可缺少的加工工艺方法。1.1.11.1.1什么是焊
2、接什么是焊接 焊接是指通过适当的物理化学过程（加热或加压），使两个工件产生原子(或分子)之间结合力而连成一体的加工方法。 焊接定义：1.1 天衣无缝认识焊接1.1.11.1.1什么是焊接什么是焊接1、焊接可以节省金属材料，从而减轻结构重量；焊接接 头具有较高的强度。2、焊接工艺过程比较简单，生产率高。 3、焊接接头质量好。 4、焊接方法利用率高。 焊接优点：1、结构无可拆性。 2、产生焊接残余应力和焊接变形。 3、焊缝中容易产生焊接缺陷。焊接缺点：1.1 天衣无缝认识焊接1.1.21.1.2古代焊接技术古代焊接技术 焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。中国古
3、代焊接成就秦始皇陵铜车马 1.1 天衣无缝认识焊接1.1.21.1.2古代焊接技术古代焊接技术铜车马主体为青铜所铸，被誉为“青铜之冠”。 铸焊是铜车马铸造中使用最多的一种方法，其中包括熔化铸焊法、铸接法、铸补法。熔化焊接的典型铸件是2号车车轼与车厢板的连接，其焊缝长达72厘米。 钎焊使用在铜车马的两侧窗户上，小型零部件常常用这种焊接技术。 铜车上方壶的铜链是用很细的铜丝弯曲组成的双曲链环，是用直径只有0.51mm的环形铜丝对接钎焊成的。 1.1 天衣无缝认识焊接1.1.31.1.3近代焊接技术近代焊接技术 近代焊接技术，是从1885年出现碳弧焊开始，直到20世纪40年代才形成较完整的焊接工艺方
4、法体系。特别是40年代初期出现了优质电焊条后，焊接技术得到了一次飞跃。五十年代的电渣焊、各种气体保护焊、超声波焊，六十年代的等离子焊、电子束焊、激光焊等先进焊接方法的不断涌现，使焊接达到了一个新的水平。近年来对能量束焊接、太阳能焊接、冷压焊等新的焊接方法也正在研究和使用，尤其是在焊接工艺自动控制方面有了很大的发展，焊接过程中采用工业机器人，使焊接工艺自动化达到了一个崭新的阶段， 1.1 天衣无缝认识焊接1.1.31.1.3近代焊接技术近代焊接技术公元前2000多年中国的殷朝采用铸焊制造兵器。1801年：英国H.Davy发现电弧。 1888年：俄罗斯人H.C发明金属极电弧焊。 1909年：Sch
5、onherr发明了等离子弧。 1930年：前苏联罗比诺夫发明埋弧焊。 1941年：美国人Meredith发明了钨极惰性气体保护电弧焊 1953年：前苏联柳波夫斯基、日本关口等人发明CO2气体保护电弧焊。1991年：英国焊接研究所发明了搅拌摩擦焊，成功的焊接了铝合金平板。 世界焊接历史发展历程 1.1 天衣无缝认识焊接1.1.41.1.4现代焊接技术现代焊接技术 焊接作为一种基本工艺方法应用于船舶、车辆、航空、锅炉、电机、冶炼设备、石油化工机械、矿山机械、起重机械、工程机械、建筑及国防等各个工业部门，并成功焊接了不少重大产品，如国家体育场鸟巢、30万KW双水内冷汽轮发电机组、被喻为世界造船“皇冠
6、上的明珠”的LNG液化天然气船、原子反应堆、神舟系列载人飞船、人造卫星等。 1.1 天衣无缝认识焊接1.1.41.1.4现代焊接技术现代焊接技术 我国的制造企业已经采用电子束焊接、激光焊接、激光钎焊、激光切割、激光与电弧复合热源焊接、水射流切割、双丝或单丝窄间隙埋弧焊、多丝高速埋弧焊、双丝脉冲气体保护焊、等离子弧焊、精细等离子切割、数控切割、机器人焊接、焊接柔性生产线、变极性焊接电源和全数字化焊接电源等焊接技术及设备。 1.我国焊接行业现状 1.1 天衣无缝认识焊接1.1.41.1.4现代焊接技术现代焊接技术 每年全国至少需要焊接人才60万人左右，而目前全国有关院校相关专业每年培养的初、中、高
7、三个级别的焊接技术人才最多只有15万人左右，仅占需求的l/4，且高级焊接人才比例非常小。据不完全统计，一些工业发达国家焊接机械化的平均水平已达70%80%，而我国只有20%30%。在我国，大部分焊接作业离不开人工操作，焊接人才的缺乏已经成为令许多企业头疼的问题，尤其是焊接工程师、焊接技师等高级焊接人才，更是“千金难求”。 2.我国焊接人才概况 1.2 焊花四射焊接的应用 1认识典型焊接产品； 2了解焊接技术在制造业相关行业中的应用； 3了解先进的焊接技术及发展趋势。 学习目标学习目标1.2 焊花四射焊接的应用船舶焊接技术是现代造船模式中的关键技术之一，先进的船舶高效焊接技术，在提高船舶建造效率
8、、降低船舶建造成本、提高船舶建造质量等方面具有非常重要的作用，也是企业提高经济效益的有效途径。目前已有40多种造船焊接工艺方法并获得有关船级社的认可。还在LNG、大型散装箱船、海洋浮式生产储油船、蛟龙号载人潜水器、超大型油船、超大型矿砂船、滚装船、水翼船等高技术、高附加值船舶上获得广泛应用。 1.2.11.2.1 焊接技术在船舶制造工业中的应用焊接技术在船舶制造工业中的应用 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在船舶制造工业中的应用焊接技术在船舶制造工业中的应用 LNG液化天然气船 蛟龙号载人潜水器 2008年4月3日，我国第一艘自行建造的14.7万立方米薄膜型LNG船在沪
9、东中华造船（集团）有限公司顺利交付船东，中国人终于成功摘取了世界造船“皇冠上的明珠”. 蛟龙号载人潜水器是我国第一台自行设计和自主集成研制的载人潜水器，2012年蛟龙号载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功下潜至7062米，刷新了世界同类作业型载人潜水器下潜深度纪录。 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在船舶制造工业中的应用焊接技术在船舶制造工业中的应用 30万吨级超级油轮 40万吨级矿砂船 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在航空航天工业中的应用焊接技术在航空航天工业中的应用 国产C919大型客机 C919是中国继运-10后自主设计、研制的第二
10、种国产大型客机。机身采用机器人自动焊接系统进行大型复杂薄壁的焊接。 神舟飞船 神舟系列飞船是中国自行研制，具有完全自主知识产权的飞船。神舟号系列飞船和轨道舱都是全铝合金焊接结构，焊接接头的气密性和变形控制是焊接制造的关键。 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在航空航天工业中的应用焊接技术在航空航天工业中的应用 电子束焊接火箭发动机嫦娥一号卫星 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在汽车、摩托制造工业中的应用焊接技术在汽车、摩托制造工业中的应用 激光焊接车身汽车自动化生产线 在汽车零部件的制造中，大量采用点焊、凸焊、缝焊、滚点（凸）焊、焊条电弧焊、CO2
11、气体保护焊、氩弧焊、气焊、钎焊、摩擦焊、电子束焊和激光焊等各种焊接方法。 随着先进制造技术的发展，为保证产品质量和产品技术先进性，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已成为必然趋势 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在汽车、摩托制造工业中的应用焊接技术在汽车、摩托制造工业中的应用 客车生产线焊接机器人在国内第一条摩托车生产线上1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在桥梁行业中的应用焊接技术在桥梁行业中的应用 世界第二斜拉跨度桥苏通大桥 世界第一跨海大桥青岛海湾大桥 苏通大桥其主跨跨径达到1088米，是世界第二大跨径的斜拉桥；主桥最长的斜拉索长达577
12、米，也是世界最长的斜拉索，使用钢材23万吨，斜拉索6278吨。 青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，是我国自行设计、施工、建造的特大跨海大桥，大桥全长36.48公里，是当今世界上最长的跨海大桥，这也是我国北方冰冻海域，第一座特大型桥梁，共耗用钢材45万吨。 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在桥梁行业中的应用焊接技术在桥梁行业中的应用 世界第一拱桥-朝天门大桥 峡谷跨径世界最长的悬索桥矮寨悬索大桥 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在建筑行业中的应用焊接技术在建筑行业中的应用 国家游泳中心水立方 国家大剧院 “水立方”的钢结构为“新型多面体空间钢架结构”
13、，整个构件是20000个杆件，10000个球。所有的连接点都是焊接球接点，全部用焊条进行焊接，光是用焊条的重量达1300多吨。 国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形，由18000多块钛金属板拼接而成，面积超过30000平方米，整个壳体钢结构重达6475吨，焊缝总长度达 65 公里。 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在建筑行业中的应用焊接技术在建筑行业中的应用 上海环球金融中心 国家体育场鸟巢 国家体育场鸟巢钢结构工程在焊接施工技术和管理上均代表了中国建筑钢结构焊接技术的发展趋势，100%全焊钢结构，所有构件作用力全都由焊缝承担，用钢4.8万吨，使用焊接材料超过2000吨
14、，钢结构焊缝达到32km。 上海环球金融中心是位于上海陆家嘴的一栋摩天大楼，楼高492米，工程钢结构总重量617万吨，主要钢材材质为ASTM2A572M2345级别，最大板厚100mm。1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在锅炉压力容器制造中的应用焊接技术在锅炉压力容器制造中的应用 工业锅炉 锅炉生产线 典型压力容器 压力容器 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在车辆制造工业中的应用焊接技术在车辆制造工业中的应用 和谐号高速列车 地铁车辆 磁悬浮列车图 重型载货卡车1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在钢结构制造业中的应用焊接技术在
15、钢结构制造业中的应用 广州新电视塔 央视新台址大楼 广州塔又称广州新电视塔，标高600米，是中国第一高塔，世界第三高塔。广州塔所选用钢材几乎包含了目前国内高层建筑用钢中所有最高级别的钢材，如Q460、Q390等系列钢材，钢结构件的厚板焊接难度高。 央视新址主楼工程钢结构总吨位达14万吨，钢构件共5.4万多件，安装过程中使用焊接材料约12000吨。主楼箱形柱及斜撑的板厚最厚达135mm，厚板总量达8万多吨，现场焊接工作量大而复杂，存在大量厚板立焊、斜立焊、消除节点焊接应力和防止层状撕裂是钢结构焊接的重点控制内容。 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在钢结构制造业中的应用焊接
16、技术在钢结构制造业中的应用 机场航站楼 西气东输施工现场 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在电子产品制造工业中的应用焊接技术在电子产品制造工业中的应用 半导体激光焊接 电子产品生产线 1.2 焊花四射焊接的应用1.2.11.2.1 焊接技术在家用电器制造工业中的应用焊接技术在家用电器制造工业中的应用 无铅焊接电视机生产线 空调焊接生产线 匀动力洗衣机 太阳能热水器焊接 1.3 钢铁裁缝走进焊接行业 1认识焊接在工业生产中的地位； 2了解典型钢结构制造企业； 3了解典型焊接设备生产企业。 学习目标学习目标1.3 钢铁裁缝走进焊接行业 焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给
17、定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件，在生产制造中都不同程度地应用焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。 1.3.11.3.1 焊接在行业生产中的地位焊接在行业生产中的地位 1.3 钢铁裁缝走进焊接行业 焊接需求很大程度上与钢的用量有密切的联系。在工业发达国家，焊接用钢量基本达到其钢材总量的60%70%；在我国，据估计这个数值在4%50%，而我国钢产量从2008年的5亿吨左右迅速增加到2013年的10亿吨左右，年均增长速度为16%，远高于GDP增长。即使焊接用钢的比例没有变化，201
18、3年的焊接用钢量也已超过4亿吨，这一数值基本达到了2006年全国钢产量，成为世界上最大的焊接钢结构制造国。 1.3.11.3.1 焊接在行业生产中的地位焊接在行业生产中的地位 1.3 钢铁裁缝走进焊接行业 江苏沪宁钢机股份有限公司创建于1982年，位于美丽富饶的江苏省宜兴市，是我国著名的大型钢结构制造企业。主要从事超高层、大跨度房屋建筑钢结构、大跨度钢结构桥梁结构、海洋钢结构、船舶钢结构、压力容器、管道、重型机械设备及成套设备的制作与安装。 1.3.21.3.2典型行业企业简介典型行业企业简介1、江苏沪宁钢机股份有限公司钢结构制造企业 1.3 钢铁裁缝走进焊接行业 公司先后完成了上海八万人体育
19、馆、上海大剧院、上海卢浦大桥、上海浦东国际机场航站楼、上海东海大桥、上海环球金融中心、上海虹桥国家展览中心、国家大剧院、国家体育场、国家网球中心、国家天文台、京沪高铁北京南站、中央电视台新大楼、首都国际机场T3航站楼、广州塔、广州新白云机场、深圳证券交易中心、深圳平安金融中心、成都双流国际机场航站楼、长江三峡永久性闸门、昆明长水国际机场航站楼、拉萨火车站、海南国际会展中心等国内诸多重大建设工程。1.3.21.3.2典型行业企业简介典型行业企业简介1、江苏沪宁钢机股份有限公司钢结构制造企业 1.3 钢铁裁缝走进焊接行业 山东山大奥太电气有限公司成立于1993年，是目前国内规模最大的逆变焊机制造企
20、业之一，专业从事逆变焊机及专用焊接设备的研发、生产与销售，是国家级重点高新技术企业。公司通过了ISO9001：2000版质量管理体系认证和中国国家强制性产品认证，建立了完善的质量保证体系，是国内逆变焊机行业的领先者。是中国工程建设协会，中国化学施工协会，中国石油工程建设协会，中国铁道工程建设协会，原中国电力部等单位推荐产品。 1.3.21.3.2典型行业企业简介典型行业企业简介2、山东山大奥太电气有限公司企业焊接设备生产企业 1.3 钢铁裁缝走进焊接行业 奥太公司现有焊接设备生产场地10000多平方米，从线路板装焊、部件组装到整机生产调试全部实行专业化的流水线操作，确保生产效率与产品质量。公司现有13大系列60余个品种规格的逆变焊机和焊接成套设备。主导产品包括ZX7系列手弧/氩弧焊机、NBC系列二氧化碳气体保护焊机、MZ系列自动埋弧焊机、WSM系列脉冲氩弧焊机、WSME系列交直流脉冲氩弧焊机、DC系列自保护药芯半自动焊机、LGK系列等离子切割机及各种焊接专用机械和成套设备。 1.3.21.3.2典型行业企业简介典型行业企业简介2、山东山大奥太电气有限公司企业焊接设备生产企业
