焊接是一种将材料连接,并成为具有给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。中国2005年钢产量达到3.49亿吨,成为世界的钢材生产与消费国,而焊接结构的用钢量也突破1.3亿吨,相当于美国一年的钢产量,成为世界上空前的焊接钢结构制造国。
新中国建立以来,特别是改革开放25年来,中国先后自行研制、开发和引进了一些的焊接设备、技术和材料。目前国际上在生产中已经采用的成熟焊接方法与装备,在国内也都有所应用,只是应用的深度和广度有所不同而已。中国的制造企业已经在采用诸如电子束焊接、激光焊接、激光钎焊和激光切割、激光与电弧复合热源焊接、单丝或双丝窄间隙埋弧焊、4丝高速埋弧焊、双丝脉冲气体保护焊、等离子弧焊接、精细等离子弧切割、水射流切割、数控切割系统、机器人焊接系统、焊接柔性生产线(W-FMS)、变极性焊接电源、表面张力过渡焊接电源和全数字化焊接电源等。甚至目前在国际上比较热门的搅拌摩擦焊技术,也已经应用到产品的生产上。中国的焊接生产技术水平有了很大的提高,但是存在问题的严重性也不容忽视。
目前,国内的高等院校,特别是着名的大学,创新能力都比较强从事焊接技术研究的领域,比较多偏向于自动控制、机器人、数值模拟、新型材料的焊接,以及电子束焊接、激光焊接等高新技术方面。研究这些高新精尖技术很有必要,可以解决特殊领域的需求,也比较容易得到政府部门的资助。但是这些技术应用面相对比较窄,对国民经济发展的影响较小;而坚持从事“常规”焊接材料、焊接工艺和焊接电源创新研究的高校却屈指可数。例如中国手工焊条的年产量超过150万吨,是世界上的焊条生产国,这应该是中国的长项,但是由于长期缺乏深入的基础理论研究,中国焊条的质量和工艺水平长期落后于国外,而且进展缓慢。对于电焊机、电弧物理方面的研究已快后继乏人了。
焊接工艺已经不是一种辅助工艺,它在近几年已经成为制造业中的关键加工手段,完成了许多关系国计民生与国防建设的重大战略性产品的生产,中国已经毫无悬念地成为世界首屈一指的焊接大国。但是国内焊接生产中应用的关键焊接材料、焊接设备严重依赖国外进口,具有中国自主知识产权的关键技术与产品不多,而且总体研发、创新水平和速度都不高,与焊接大国的形象形成了巨大的反差。如果继续下去,将会逐步成为中国经济战略安全的薄弱环节。 |