现代焊接制造与管理的介绍

焊接技术的诞生与发展经历了数千年的历史，如用火烙铁加热低熔点铅锡合金的软钎焊，可以追溯到公元前数千年。但是目前工业生产中广泛应用的焊接方法几乎都是19世纪末、20世纪初的现代科学技术，特别是电工技术迅速发展以后所带来的现代工业的产物，如图1-1所示。这些焊接方法与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等其他金属加工方法一起构成的金属加工技术是现代一切机器制造工业，其中包括汽车、船舰、飞机、航天、原子能、石油化工、电子等工业部门的基本生产手段。

图1-1 焊接方法的发展年代示意图(www.xing528.com)

从图1-1可见，到1970年为止，已有20余种基本的焊接方法，而焊接方法的发展是以电弧焊和电阻焊为起点的。电弧作为一种气体导电的物理现象，是在19世纪初被发现的，但直到19世纪末电力生产得到发展以后，人们才有条件来研究它的实际应用。1885年俄国人别那尔道斯发明碳极电弧，可以看做是电弧作为工业热源应用的创始。而电弧焊真正应用于工业，则是在1892年发现金属极电弧后，特别是1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才逐渐开始的。电阻焊是1886年由美国人发明的，它的大规模工业应用也几乎跟电弧焊同时代。1930年以前，焊接在机器制造工业中的作用还是微不足道的。当时造船、锅炉、飞机等制造工业基本上还是用铆接方法。这种铆接方法不仅生产效率极低，而巨连接质量也不能满足船体、飞机等产品的发展要求。因此从1930年以后，电弧焊和电阻焊就逐渐取代铆接，成为机器制造工业中的一种基本加工手段。到目前为止，已经发展了20多种基本焊接方法，如计及各种派生方法，可以达到百种以上。

由此可见，从电弧焊和电阻焊的大量应用算起，至现代焊接方法还只有半个世纪多一点的历史。近60年来正是现代工业和科学技术，特别是航天、原子能、电子、石油化工、海洋开发等部门迅猛发展的时代。一方面，这些工业和科学技术的发展不断提出了各种使用要求（如动载、强韧性、高压、高温、低温、耐蚀等）、各种结构形式（如壁厚或截面直径从几微米至数千毫米）及各种黑色和有色金属材料的焊接问题。例如，造船和海洋开发工业的发展要求解决大面积拼板大型立体框架结构自动焊及各种低合金高强度钢的焊接问题；石油化学工业的发展要求解决各种耐高温、低温及耐各种腐蚀性介质的压力容器焊接；航空及空间工业中则要求解决大量铝、钛等轻合金结构的焊接；重型机械工业的发展要求解决大截面构件的拼接；电子及精密仪表制造工业则要求解决大量微型精密零件的焊接。另一方面，现代工业和科学技术的大量新成就又为焊接方法的发展提供了宽广的技术基础，焊接方法就是在现代工业和科学技术推动下相辅相成地蓬勃发展起来的。可以预料，随着工业和科学技术的不断发展，焊接方法也必定有新的跃迸。1991年发展的搅拌摩擦焊，开创了固态搅拌焊的先河，在铝合金、钛合金等有色金属的焊接中得到了广泛的应用，目前也在向黑色金属的焊接发展。