分析先进工艺技术的应用情况

在焊接工艺过程分析中解决每一个技术问题时，首先应考虑采用更为先进技术的可能性。如采用新材料、先进的焊接方法与设备以及检测手段等。在焊接操作方法上，尽量减少手工操作，以提高机械化和自动化水平。在制造程序上，应用最少的工序或最短的流程完成整个制造过程，这样可大大提高效率，缩短生产周期。例如厚钢板下料工艺，原来是用手工气割，可以改用半自动或全自动气割，或者用更为先进的数控精密切割。又如电站锅炉膜式水冷壁嗜片的焊接原来用焊条电弧焊，可以改用多头单面埋弧焊，或者采用更为先进的多头双面CO₂气体保护焊。而巨后者不仅质量好，效益也高。

工艺方法的先进性是相对的，对一具体结构的焊缝而言，究竟用哪一种方法比较合适，不仅要考虑工艺方法本身的先进性，还要分析这种工艺方法是否使其他加工工序复杂化。例如某厂高压锅炉的锅筒纵缝焊接，筒体材料为20钢，壁厚为90mm，如图4-2所示。

表4-3是多层埋弧焊与电渣焊两种工艺方法的效果的比较。可以看出：

图4-2 高压锅炉的锅筒

表4-3 两种工艺方法的对比

（续）

1）采用电渣焊工艺，完全取消了机加工和预热过程，简化了工序。

2）焊接一条纵缝的有效工作时间，电渣焊是多层埋弧焊的44%，提高了生产率。

3）多层埋弧焊易产生气孔、夹渣，返修率为15%～20%，改用电渣焊工艺后返修率降至5%。(www.xing528.com)

4）从经济指标上看，电渣焊工艺也比较优越。

但这并不是说，电渣焊在中厚板焊接中始终好于埋弧焊。生产实践证明，当板材的厚度在50mm时，减少埋弧焊的层数，其综合效益要好于电渣焊。

任何一种先进技术的应用都是有条件的，若不满足这些条件它的先进性便发挥不出来。例如，锅炉制造中膜式水冷壁的生产，它是由许多钢管和扁钢拼焊而成，其拼接接头如图4-3所示。从结构看，每一组成单元都有四条长而直的角焊缝，具备了采用埋弧焊和CO₂气体保护焊的可能条件。根据产量和工厂条件，既可以采用通用自动或半自动焊机，也可以设计专用的全自动焊机。专用自动焊机可设计成单焊头或多焊头的。埋弧焊只能平焊，因此焊件必须翻转，若场地受限，可以采用更为先进的多头两面同时施焊的CO₂气体保护焊。最后选用哪一种焊接方法则由技术经济效果来确定。显然批量越大，采用更为先进的焊接技术，在经济上就越合理。

在不改变产品功能前提下，通过改变结构设计，以便采用更为先进的焊接工艺。例如大型输油管道，原设计是用平钢板卷圆，焊纵缝形成圆筒节，然后圆筒节再对接，焊环缝形成管道，如图4-4a所示。这样制造工序多，使用工装多而用复杂，效率低。现改设计成螺旋管，用卷钢在生产流水线上一边卷成螺旋管的形状，一边用CO₂气体保护焊焊接内外螺旋状焊缝，然后按需要切成不同长度的管道，如图4-4b所示。这种生产方式效率很高。

图4-3 锅炉膜式水冷壁焊接接头

图4-4 大型输油管道的两种设计

a）原来的常规设计 b）改进后的设计

制约先进工艺技术应用的原因主要是经济（即产品成本）和环境保护等因素，对此必须作综合分析与充分论证，最后应由反映社会效益和技术经济指标来决定。总之，一方面不能因循守旧，要大胆地采用先进工艺技术，同时还要实事求是地分析与论证，保证既有高的工艺水平，又有好的经济效益。