时间：2022-06-02 06:21:46
关键词：粗直径钢筋；连接；施工质量
一、工程概况
本工程为一高层商住楼，总建筑面积78126m2，设有一层地下室，层高5米；首层、二层作为商场，层高4．8米，第三层为停车场，层高5．3米：四～三十一层为住宅，分为四座塔楼，标准层高3．0米。因本项目住宅的档次较高，在结构设计时采用了暗柱的方式，而且工期紧，因此施工中钢筋工程的主要特点是：规模大，钢筋连接数量多，为了配合工期的要求，要求钢筋连接技术能够实现快速施工的效果，能够满足全天候施工要求，由于采用暗柱的设计方式，柱截面小，配筋密集且大量采用粗直径钢筋(最大钢筋直径28mm)，要求粗直径钢筋连接技术能够减少混凝土浇筑时的施工难度；要求粗直径钢筋连接技术能够节约钢材、降低工程成本。为此，采用了粗直径钢筋机械连接技术。钢筋机械连接施工具有操作简单、施工速度陕、质量稳定、接头强度高、增加与混凝土问握裹力等优点，不受钢筋的可焊性、化学成分及气候影响。针对工程的工期要求和设计特点，在工程的施工中对直径18mm以上竖向钢筋的连接采用了等强锥螺纹套筒连接技术。
锥螺纹套筒连接技术是近年来开发的一种新的粗直径钢筋连接方式，对于地下室底板、独立柱和暗柱等关键受力结构部位，粗直径钢筋连接全部采用了锥螺纹套筒连接技术，共有使用锥螺纹接头87292个，其中28mm(10786个)：25mm(22420个)，22mm(17760个)，20mm(14963个)，18mm(16350个)。
二、钢筋镦粗直螺纹连接接头施工工艺
1.工艺流程
切割下料液压镦粗加工螺纹抽检10％丝头(用螺纹规检查)安装保护套做标识分类堆放现场安装。
2.施工工艺及质量要求
（1）切割下料
钢筋所有检验结果均应符合现行规范的规定和设计要求。对端部不直的钢筋要预先调直，切口的端面应与轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲。采用砂轮、切割机按配料长度逐根切割下料。:
（2）液压镦粗
用专门设计的镦头机将钢筋端部镦粗，要求有足够镦压力和套丝所需的镦头行程。可镦粗12～40㎜的建筑钢筋，每个镦头所需时间约为50秒，适宜于工地现场加工钢筋。丝头的施工质量要求是：①钢筋下料时，切口端面应与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲。端部不直的钢筋应调直后下料，镦粗头不得有与钢筋直径轴线相垂直的横向表面裂纹。②不合格的镦粗头，应及时割除重新镦粗，不得对镦粗头进行二次镦粗。③镦粗头的基圆直径应大于丝头螺纹外径，长度应大于1／2套筒长度，并应在丝头作出明显标记，过度段坡度应≤1：3。④钢筋丝头的螺纹应与连接套筒的螺纹相匹配，公差带应符合GB／T197(普通螺纹公差与配合的要求)。
（3）镦粗段套丝直螺纹
镦粗工序完成后，将带有镦粗头的钢筋放在专用套丝机上加工直螺纹，套丝机具能适用各种不同直径钢筋的套丝加工，并达到设计螺纹精度和直径的稳定性，确保与连接筒的配合。每个镦粗段的套丝所需时间约为50秒。钢筋的端头螺纹规格应与连接套筒的型号匹配。加工后立即用配套的量规逐根检测。
（4）连接套筒对接钢筋
连接套筒是在工厂按设计标准的规格、精度加工的成品，应有出厂合格证，供货质量保证书。套筒一般为低合金钢或优质碳素结构钢，并经严格配套检验后，封上保护盖装箱使用。运输、存储过程中，要防止锈蚀和玷污。套筒的表面应进行防锈处理。套筒内螺纹的公差带应符合GB／T197。
现场只需将带螺纹的钢筋利用连接套筒旋转钢筋或直接旋转连接套筒，达到规定的牙数连接质量就可保证。施工质量检查目测即可，力学性能按规定进行抽样试验。接头拼接时可借助普通管钳扳手使两个丝头于套筒中央位置顶紧。拼接完成的接头，套筒每边应落在丝头标色线上，或不得有两扣以上的完整丝扣外露；加长形接头的丝扣数不受限制，但应有旋入量的明显标记。
三、经济效益分析
1.材料节约
结构设计采用《混凝土结构设计规范)(GBS0010-2002)，规范规定，受拉区受力钢筋的搭接长度为35d，有抗震要求为35d+5d=40d。
在各种接头材料比较表1数据中，以25钢筋为例，每个搭接接头钢筋为3．85kg，冷挤压接头每只套简重1．03kg，等强直螺接头套简重0．6kg，单一个接头就比搭接少用钢材3．25kg，比冷挤压接头少用钢材2．82kg。各种规格直螺纹连接接头有：2O接头299只；22接头1860只；25接头13374只；32接头2208只。
用等强直螺纹接头比搭接连接节约20．416万元，比冷挤压套简连接节约18．2万元。
2.能源节约
等强直螺纹钢筋连接机械设备功率为4千瓦，每台设备一天完成400只接头，若一台班以8h计算，则1．2×2=2．4min完成一个完整的接头，用电量为4×2．4／60=0．16度，而闪光对焊每只接头用电量约为2．5度，仅用电量节约15．6倍，而闪光对焊机的功率至少在lOOkW，故不仅费电，且对施工现场的配电要求也较高。
四、结语
随着我国建设工程质量标准的提高及各类高层建筑、大跨度建筑、桥梁、水工、核电等迅速的发展．钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用日益广泛。Ⅲ级和Ⅲ级以上的钢筋应用日趋普遍，高强度、粗直径钢筋的水平、竖向、斜向连接技术的运用已成为建筑结构设计和施的关键因素，工程技术人员合理选择粗钢筋的连接技术对工程的质量、工期、效益及施工安全性至关重要。从价格上看，以25接头为例，目前市场价格在8．5元／个，比冷挤压、锥螺纹接头接头低，较为适中，一般甲方能够接受。且从接头的可靠性上比锥螺纹接头要高，具有接头强度高、与母材等连接速度快、性能稳定、应用范围广、操作方便、用料省，已在国内不少重大工程中推广应用，得到很多建设、设计、监理、施工单位的好评，滚轧直螺纹接头推广应用前景较好。
参考文献：
[1]混凝土结构没．十规范(GB5001O-2002)[s]．中嘲建筑工业出版社2002.2
1焊接小车
焊接小车是实现自动焊接过程的驱动机构，它安装在焊接轨道上，带着焊枪沿管壁作圆周运动，是实现管口自动焊接的重要环节之一。焊接小车应具有外形美观、体积小、重量轻、操作方便等特点。它的核心部分是行走机构、送丝机构和焊枪摆动调节机构。行走机构由电机和齿轮传动机构组成，为使行走电机执行计算机控制单元发出的位置和速度指令，电机应带有测速反馈机构，以保证电机在管道环缝的各个位置准确对位，而且具有较好的速度跟踪功能。送丝机构必须确保送丝速度准确稳定，具有较小的转动惯量，动态性能较好，同时应具有足够的驱动转矩。而焊枪摆动调节机构应具有焊枪相对焊缝左右摆动、左右端停留、上下左右姿态可控、焊枪角度可以调节的功能。焊接小车的上述各个部分，均由计算机实现可编程的自动控制，程序启动后，焊接小车各个部分按照程序的逻辑顺序协调动作。在需要时也可由人工干预焊接过程，而此时程序可根据干预量自动调整焊接参数并执行。
2焊接轨道
轨道是装卡在管子上供焊接小车行走和定位的专用机构，其的结构直接影响到焊接小车行走的平稳度和位置度，也就影响到焊接质量。轨道应满足下列条件：装拆方便、易于定位；结构合理、重量较轻；有一定的强度和硬度，耐磨、耐腐蚀。轨道分为柔性轨道和刚性轨道两种。所谓刚性轨道就是指轨道的本体刚度较大、不易变形，而柔性轨道则是相对刚性轨道而言。两种类型的轨道各自有各自的特点。刚性轨道定位准确、装卡后变形小，可以确保焊接小车行走平稳，焊接时焊枪径向调整较小，但重量较大、装拆不方便。而柔性轨道装拆方便、重量较轻，精度没有刚性轨道高。
3送丝方式
送丝的平稳程度直接影响焊接质量。送丝方式可以简单分为拉丝和推丝两种方式。拉丝时焊枪离送丝机的安装位置较近，焊接过程中焊丝离开送丝机后受到的阻力较小，因此可以保证送丝过程平稳，但送丝机和焊丝盘均须安装在焊接小车之上，增加了焊接小车的重量，给人工装拆增加了困难，重量增加还容易造成焊接小车行走不平稳。使用直径为0.8mm或1.0mm的小盘焊丝（重量约为5kg）减轻了焊接小车的重量和负载，又使得焊接过程容易控制，但对焊接效率有一定的影响。采用推丝方式时，将送丝机构安装于焊接小车之外，减小了焊接小车的体积和重量，可以使用大功率的送丝机和直径为1.2mm的大盘焊丝（重量约为20kg），从而提高焊接效率。然而，由于推丝时送丝机离焊枪较远，两者之间须有送丝软管相连，当焊丝被连续推送到焊枪嘴处时，焊丝受到的摩擦阻力较大，而且，焊接过程中送丝软管的弯曲度对送丝的平稳程度有一定的影响，严重时造成送丝不畅，因此使用推丝时须充分考虑述因素。
4焊接工艺的选择
目前，除采用手工焊接外，管道焊接较多的是采用埋弧自动焊接工艺和气体保护焊工艺。
埋弧自动焊有焊缝成型好、焊接效率高、焊接成本低等特点，对于管道施工而言，埋弧自动焊可用于双管联焊，简称“二接一”，即焊枪固定在某一位置，管子转动。显然长距离管道焊接时不可能让管子转动，因而“二接一”只能用于管子的预制。如果管道全位置自动焊采用埋弧焊工艺，那么焊接装置上必须配加焊剂的投放、承托与回收机构，使得焊接装置的结构变得较为复杂，给操作与装拆带来不便，而且增加了行走小车的负载，影响小车行走的平稳性。埋弧焊一般采用粗焊丝、大电流的焊接方式，用于全位置自动焊可能会由于熔敷率较高出现熔滴下垂、流动等焊接缺陷，影响焊缝的成型与质量，因此将埋弧焊应用于管道全位置自动焊接实现起来困难较大。
采用药芯焊丝加气体保护的焊接工艺，若是多遍成型，则每次焊缝表面清渣费工费时；若是强迫成型，则须配加一个与焊枪一起运动的成型铜滑块，并通入循环冷却水，可以大大提高焊接效率，这样一来不仅焊接装置的结构复杂，而且重量增加。因为药芯焊丝的价格较高，同时还要解决保护气体的气源，所以焊接成本较高。单一使用自保护焊丝，虽然节省了保护气体，但存在清渣困难问题。
采用实芯焊丝加气体保护的焊接工艺，若是多遍成型，则焊接过程可简单分为打底、填充、盖面三个阶段，无须对焊缝表面进行清理而直接进行下一道工序，但焊接速度相对强迫成型而言慢一些。保护气体一般为纯二氧化碳气体、二氧化碳和氩气或二氧化碳和氧气的混合气体。二氧化碳和氩气的混合气体可以使得焊接时的电弧燃烧稳定、飞溅较小，但在野外施工时氩气气源难寻、价格较高，从经济方面考虑，在焊接输油管道时，最好尽量使用纯二氧化碳作为保护气体。在有条件的地区施工，使用二氧化碳和氩气作为保护气体较为理想。
5控制方式
关键词：焊接教学；焊接问题；教学思考
目前，国内的许多技术学校的焊接教学模式基本上是遵从先理论、后实践的传统教学模式，学生的大部分在校时间都花费在理论的学习上，教学过程中的理论知识和实践也不能很好地衔接起来，教学方法比较乏味，不能引起学生的学习兴趣，而且也不能培养出具备卓越的操作能力学生，致使教学效果不理想。笔者认为，技术学校应当根据学生学习理论知识主动性不强、喜欢动手的特点，积极探索出新的教学模式和教学手段，结合学生的学习能力和焊接教学培训目标不断提高焊接教学质量。根据本人多年在焊接技术学校的教学经验，现在就来谈谈对焊接教学各个方面的几点看法。
一、明确教学培养目标。技术学校的学生一般都是学习成绩较差，接受知识能力较弱，他们大多是考不上高中或大学的学生，他们有一个共同点就是不喜欢在教室里听教师讲理论知识，很多学生上技校就是为了学实用的技术，赶紧到社会上工作，因此，这些学生往往不注重学习理论知识的学习和学习过程，只注重学习的结果。因此，作为焊接教师，我们要让学生充分明确每堂课的教学目标，使学生在学习是能够心中有数，进而积极认真地学习理论知识。在焊接课堂进行前，教师要设定好教学目标，并在课堂上循序渐进地引导学生进行学习，这样就会潜移默化地影响学生的学习态度。我认为我们可以从以下几个方面来检测自己的教学目标是否明确：1、教学任务是否可以测量；2、是否可以顺畅地复述教学任务；3、采用的教学手段、教学进度是否与教学目标一致。
一、革新教学理念，加强建设焊接专业师资力量。如今科学技术日新月异，技术学校要不断革新教学理念，不断提高焊接技术，跟上时展水平。作为焊接教师，我们要加强自身的职业素养和道德素养，定期参加焊接培训活动，不断地给自己充电，学习最新的焊接理论知识和操作技能，只有教师的业务水平跟上时代的发展，学生才能够学习到最新的焊接知识和焊接技术。
二、加强焊接培训教学活动，积极进行课程改革。培训学校要加强对学生的实训活动，学思想，在焊接教学上形成以专业基础课为理论基础，专业指导课和实践课相结合的教学模式，这样不仅让学生能够充分地掌握专业理论基础知识，以便指导焊接实践课程的进行，同时，用实践课程来更加深刻地理解和实践理论知识，只有通过实践和理论的相互促进和相互指导，才能够将焊接技术学得更扎实。在加强焊接培训教学活动时，学校和专业教师要制定好教学目标、行动计划和实践措施，通过在教学上的调研和分析，以实训课为核心来展开课程改革。对外语、数学、化学、语文等课程进行合理地压缩和科学地安排，对学生自己感兴趣的科目选择尊重“个性差异”原则进行，对于焊接专业课程进行优化和整理，把与焊接有直接联系的知识进行整编，把专业基础课、专业理论课和实践课进行融合，把焊接课程进行课题式和模块式配置，从而使焊接课程实践得更具针对性、科学性和趣味性，从而提高教学质量。
三、进行模块化教学，把理论融入实践。要不断对焊接专业课程的改革，将新的教学理念融入到教学活动中，探索新的教学模式。对焊接课程进行焊接理论学习 ——焊接实训——体化教学模式配置，将理论知识指导实训课程，把理论和实践紧密地联系起来；根据理论为实践技能提供服务，设计以埋弧焊、二氧化碳焊、焊条电弧焊等焊接方法为主的教学模式，将焊接应力、焊接工艺、焊接设备等理论融入到这些模块里，再根据立焊、横焊、仰焊等焊接位置来设计一块块小的教学模式。同时，把焊接操作、焊接过程教学视频、焊接操作演戏等方面巧妙地融入到这些教学模块。学校和教师在科学地设计教学模式时，也要让学生对所学的知识内容有一个充分的了解，只有这样，才能激发学生的学习积极性，增强学生动手能力。
四、进行趣味性教学，激发学生的学习积极性。教师要在课前进行备课、教学设计、教学进度安排等课前准备活动。教学设计要具趣味性和生动性，讲课时要根据教学内容利用风趣、幽默的教学语言进行教学活动，对于难以记忆的理论知识，教师要利用顺口溜、口诀等便于学生记忆的教学方式帮助学生记忆重难点知识，在课堂上进行的提问、解答、反问、讲题等都可以通过幽默、趣味的教学语言来进行，同时，可以进行通过些小游戏、谜语等活动来启发学生的学习思维，让学生放飞思考的翅膀，进而活跃课堂教学氛围，激发学生的学习积极性。值得注意的是，语言教学的趣味性在教学活动中要发挥得当，切不可哗众取宠，影响了正常的教学活动的进行。
五、充分尊重学生的个体差异性，实施“因材施教”教学模式。作为学校和教师我们应当非常清楚地明白学生在学习上存在着能力和个性差异。用“因材施教”的教学方式对学生进行教学活动。针对学生的个体差异性，按照学生的知识水平和特色将教学内容分为若干层次和模块，采用不同的教学方式和教学进度实行差异化的教学。例如，对初级、中级、高级等不同层次水平的学生进行不同的考核要求，或设计针对性的课题教学模块，对于优秀的学生进行高的要求，水平较低的学生进行低标准要求，从而在整体上提高考核标准，使每个学生都得到不同的进步。只有“因材施教”才充分体现教学中“以人为本”的教学模式，让学生充分变现自己的个性和能力，有机会体验“成功”的喜悦，从而不断自信和自强，进而形成积极、主动的良好学习心态。
六、优化教学评价体系。改进教学评价体系，可以增加教师教学活动的积极性，改进教学质量。在这里我们可以采用学生对教师教学质量的评价、学生之间的评价、教师对学生的评价等模式，充分调动学生的学习性和评价活动，让学生参与到教学内容和教学过程中的评价活动；例如对教材中理论是否符合实训要求，理论知识能否指导实际操作；对学生是否已经很好地学习和掌握了焊缝知识进行评价。在进行评价过程中要注意以什么方式来评价，要想达到什么样的评价目的。在评价活动中，值得注意的是要从鼓励、激发学生的学习积极性和焊接教学质量为目的。在教学活动中教师对学生进行恰到好处的提问和鼓励，诱导学生积极地探索知识和解决问题。培养学生独立的学习能力和思考能力。
总之，作为技术学校，我们要加强自身业务水平，不断提高教学水平，探寻新的教学方式和手段，进而为学生更好地服务。技术学校的学生是社会上技术工作人员重大的后备力量，是我国社会主义建设的重要组成力量，只有加强培养他们的理论知识和操作技能，才能够让他们胜任技术型工作重担，从而把我国技术业务提高到一个层次水平上来，进而更好地为社会主义和谐社会建设作贡献。■
参考文献
【关键词】焊接；无损检测；焊接电源
焊接技术在我国的工业生产中发挥了重要作用，因而越来越受到人们的广泛关注。焊接技术主要是在加热、加压或者加热加压条件下我国焊接技术虽然出现时间很短，但是却给制造业带来了巨大的改变，在短短几十年间，无论是航空航天、交通运输还是建筑桥梁海洋钻井都广泛的应用了焊接技术，因而促使焊接技术逐渐发展为一种重要的技术。
一、焊接生产现状
焊接技术能够实现材料之间的永久性连接，从而实现某种特定功能，现阶段无论是大型的机械设备，还是小型的电子元件都需要应用焊接技术来进行加工，由此可以看出，焊接技术广泛适用于多种生产类别的制造业。我国作为一个工业大国，现阶段国内的钢材产量已经达到世界第一位，逐渐发展为国内钢材产量最高、钢材消费最高的国家，现阶段和未来一段时间内，钢材仍将是我国最重要的结构材料，占有重要的地位，而焊接技术是将钢材加工成为给定功能产品的关键新技术，可见焊接技术的重要性。焊接技术加工成本较低，加工效率高，周期短，适应性强，这些优势使得焊接技术的应用越来越广泛，逐渐发展为国家经济建设与社会发展的关键性技术。
我国的弧焊设备与电源水平正在逐渐接近世界先进水平，并且开始进行内部产业结构调整与产品档次的提升，在逆变式焊接电源、自动、半自动焊机以及高效二氧化碳焊机方面取得了较大的进步。电阻焊方面，我国将研究重点内容放在中、大功率电阻焊机上，电磁兼容技术将更加广泛的应用到焊机与电源中，焊接技术逐渐向着节能、绿色的方向发展。自动化焊接技术在三峡工程、西气东输以及汽车行业的刺激下逐渐发展起来，焊接机器人以及智能型焊接技术与成套生产线设备也逐渐成熟，促使焊接技术的应用领域在逐渐拓宽。
二、焊接技术的发展
（一）焊接材料的发展
我国的焊接材料产量居于世界第一，但是在焊接材料的产品结构以及科技密集度方面仍然和发达国家存在一定的差距，为了进一步提高焊接生产的效率与质量，实现焊接生产的低成本自动化，我国需要不断进行焊接材料生产产业结构调整。现阶段发达国家的焊接生产自动化与半自动化水平很高，达到了焊接工作量的80%，因而西方国家的的半自动化、自动化焊接用焊丝、焊剂生产在焊接材料生产中有着绝对的优势，我国也要根据这一发展优势做好自身焊接生产结构的转变，以适应焊条电弧焊用焊条生产逐渐减少，半自动化、自动化和焊接用的焊丝与药芯焊丝生产比例逐渐增加的发展趋势。
我国现阶段自动焊与半自动焊需要的焊丝生产量仍然不高，而普通焊材如焊条与焊剂431却存在着生产力膨胀的问题，市场上形成了恶性的价格竞争，不利于我国焊接工业的发展。现阶段，我国在保护实芯焊丝与埋弧焊实芯品质与种类上都不能满足市场需求，尤其是不同强度等级的高强钢焊丝、耐热钢焊丝、不锈钢焊丝等。除此之外，自保护与堆焊用药芯焊丝的生产制造水平不高，产品焊接效果不够理想，有待相关工作人员的继续努力。
（二）焊接技术的发展
1.焊接生产率更高
现阶段，焊接技术发展需要进一步提高焊接产品质量的稳定性，同时也需要进一步提高劳动生产效率。在未来，对焊接技术的改进，主要目的是进一步提高焊接的熔敷率，从而提高焊接效率，同时还可以减少坡口断面和熔敷金属量，在这个过程中采用窄间隙焊接方法效果最为明显。窄间隙焊接是一种基于气体保护焊的焊接方法，采用单丝、双丝、三丝焊接，无论多大接头厚度，都能够采用对接形式，减少需要的熔敷金属量。
2.新型的焊接技术多元化
（1）电阻焊
电阻焊不需要使用焊剂焊条就能够实现焊接，而且操作起来也比较简单，通过电流在焊接焊件接触面以及焊接邻近区域产生的电阻热效应，通过将其加热至塑性状态或者直接融化的方式来实现连接。现阶段，电阻焊的研究逐渐倾向于中、大功率电阻焊，追求更高的焊接效率。
（2）螺柱焊
根据焊接方式层面存在的差别， 可以将螺柱焊分为拉弧式与储能式两种，两种螺柱焊都只能完成单面焊接，螺柱焊无需进行穿孔，所以螺柱焊有着较高的水密性与气密性，对非焊接面无需进行额外加工，适用于容器类结构的焊接加工。
（3）磁控焊接
磁控焊接技术是现阶段新发展起来的新型焊接技术，该项技术应用外加磁场控制熔滴过渡，保证焊接质量，是一种投入成本低、效益高、耗能少并且附加装置简单的焊接方式，在国外被称为无缺陷焊接。
（4）多电弧同熔池焊接
这种焊接技术在一个熔池上燃烧多个电弧，能够通过这种形式全面提高焊接总热量，同时改善焊接热场分布，为熔池与焊接两侧面提供热量与液体金属，获得了更高的焊接速度，保证了焊接质量。
结束语
焊接技术在制造业中发挥了重要作用，因而越来越受到人们的高度重视。在工业制造业领域，焊接技术水平的高低直接反映出了一个国家的工业发展水平。在社会主义新时期，我国的工业发展取得了显著成果，但是焊接技术在实际应用中与发达国家之间还存在不同程度的差距。为了提高焊接技术，促进我国工业发展，需要对焊接技术给予高度重视，继续加强对焊接技术的研究，结合我国工业的实际发展情况，加大科技投入，不断提高我国焊接工艺，带动工业生产，促进国民经济建设。
参考文献
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关键词：焊接理论基础；卓越工程师；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0029-02
南昌航空大学是一所以工为主，工理文管经法教艺等学科协调发展的多科性大学。学校创建于1952年，是全国首批具有学士学位授予权单位。1985年开始培养硕士研究生，1990年获硕士学位授予权。先后隶属于航空工业部、航空航天工业部、中国航空工业总公司，1999年开始实行中央与地方共建、以地方政府管理为主的管理体制，是江西省人民政府与国家国防科技工业局共建的具有鲜明航空、国防特色的高等学校。焊接技术与工程专业是学校创办历史最早的专业之一，是目前江西省内和航空院校唯一的本科焊接专业，1996年被评为“江西省重点学科”，1998年与“铸造”、“锻压”专业合并成“材料成型与控制工程”大类专业。为了适应地方经济和航空工业对焊接专业人才的需要，2004年经教育部批准又重新建立了“焊接技术与工程”专业，是继哈尔滨工业大学、江苏科技大学之后国内第三个设置的“焊接技术与工程”本科专业。焊接理论基础是焊接技术与工程专业的一门重要专业基础理论课程，主要任务是向学生传授金属材料在熔焊方面的基本理论知识，了解金属材料在熔焊条件下可能产生的各种问题，并能据此正确地分析及解决熔焊中一些常见的问题，初步培养学生分析金属焊接性的能力和正确制定常用金属材料焊接工艺的能力，为学习后续的焊接专业课程做理论准备。因此，焊接理论课程学习的好坏将直接影响其后续焊接专业课程的学习。
一、焊接理论基础课程存在问题分析
传统焊接理论基础课程教学内容包括焊接的实质及其发展概况、焊接热源的种类及特性；焊接化学冶金过程的特点、规律及其对焊缝质量的影响；常用焊接材料的种类、作用和特点；焊接熔池凝固过程的特点及焊接缺陷的种类与控制；金属在焊接过程中组织转变的特点及焊接热影响区的组织与性能变化；掌握焊接裂纹的种类、特征、危害、产生机理及防治措施，涉及材料、机械、力学、化学、冶金等多门学科的基础知识，教学内容多且抽象，各知识点相互关联，造成学生在学习过程中，理解和掌握课程困难。焊接专业学生毕业后大部分服务于航空企业，非常希望了解航空产品先进焊接方法如真空电子束焊、激光焊时焊接冶金原理、接头容易出现什么质量问题及控制措施等，而这些都无法从教材上获得。另外，在教育部“厚基础、宽口径”培养目标下，焊接理论基础课程教学课时不断压缩，从最初的64学时到48学时，现在已缩减到40学时，其中实验4学时，教学内容略有增加而教学课时数大幅缩少的矛盾，如何在较短的时间内最大程度地提高教学质量是焊接理论基础课程教学面临的一大难题。基于上述情况，必须对现有课程的教学内容和教学方法等进行改革。
二、焊接理论基础课程教学改革
1.多元化的教学手段，提高教学效果。采用多媒体教学可以缓解目前课程的教学所面临的诸如课时不断被缩减、教学内容基本不变、相关领域新技术和新工艺不断涌现等矛盾，通过多媒体播放先进的焊接方法录像和动画、展现接头金相组织、典型接头缺陷形貌，增加课堂信息量，丰富教学内容，使学生对各种焊接方法、接头组织及缺陷有相应的感性认识，加深基础理论的理解。通过选取航空典型产品进行实物教学，鼓励同学们参与讨论，实现教学内容与生产内容相衔接，通过实例将各知识点串联起来，从而加强学生对基础理论的理解；在教学过程中，为充分调动学生的积极性，安排学生讲解课程部分章节，其他同学提问，这不仅能使学生的角色发生变化，学生可在教的过程中锻炼语言的表达能力以及提高自信心等，为以后的工作奠定良好的基础；通过网络教学，学生可在任何时间和老师交流，通过与学生互动，了解学生对知识的掌握的程度。因此通过多元化的教学手段能够显著地提高教学效果。
2.“国际焊接工程师”焊接理论基础培训内容与课程培养方案的融合，强化案例教学及问题教学，提高学生的工程实践能力。南昌航空大学焊接技术与工程专业“卓越工程师培养计划”人才培养目标是培养思想素质好、基础扎实、实践能力强、适应经济社会发展需要、具有创新精神，分析和解决工程问题能力强，能在焊接技术与工程领域从事科学研究、工程设计、技术开发、设备研制与维修、生产和经营管理，熟悉国际焊接标准和焊接施工的卓越焊接工程师。本校于2011年开始与哈尔滨焊接技术培训中心开始联合举办国际焊接工程师培训班，已陆续举办了3届。在焊接理论基础课程授课时，根据“卓越工程师培养计划”的培养目标，结合航空需求、凸显航空特色，对焊接理论基础教学内容进行调整及优化，将国际焊接工程师培训体系中“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”部分内容融入课程教学，如增加激光焊及电子束焊等高能束焊接方法，在讲述“焊接材料”这一章节时补充焊接材料国际标准。通过与参加工作的毕业生在网上互动，了解所在企业实际产品焊接存在的问题及需求，有针对性地在教学中补充部分焊接问题，并启发学生运用课本知识解决这些问题；注重课本知识的及时更新，将国内外焊接研究领域的最新研究成果尤其是本系的科研成果纳入教学内容，使课堂教学紧跟学科的发展，使学生对理论知识和实践应用的密切关系有清醒的认识，同时也增强了学生的学习热情和从事本专业的信心。南昌航空大学焊接工程系承担了国家自然科学基金、航空科学基金、江西省自然科学基金、航空集团支持项目、江西省教育厅项目等纵向和横向科研项目100余项，其中多数为工程应用型项目，在进行科研项目的同时积累了大量的工程实例和素材。通过将理论教学、实践教学、科研创新三方面的结合，结合科研成果以最接近工程实际的方式指导、训练学生，使得课堂教学紧跟学科的发展，使学生对理论知识和实践应用的密切关系有清醒的认识，同时也增强了学生的学习热情和从事本专业的信心，达到培养工程化、应用型人才的目的。例如在讲述接头缺陷时，以某航空企业涡轮叶片钛合金焊接缺陷控制为例，引导学生思考：为什么零件采用传统熔焊方法接头易出现气孔、冷裂纹缺陷？为了提高零件焊接质量，可以选择哪些的焊接方法，采取哪些工艺措施？……并与我系老师解决裂纹缺陷的具体措施相比较。通过案例教学及问题教学，把课程各知识点串联起来，引导学生积极思考问题，加深学生对基础理论的理解，提高学生分析问题、解决问题的能力。
3.强化实践教学，提高学生的创新能力。“卓越工程师教育培养计划”将强化实践能力作为卓越工程师培养的核心，而创新能力是一个优秀工程技术人才的基本特征，是卓越工程师之所以“卓越”的重要标志。传统的焊接理论基础课程实践教学主要为课程内的实验，与工程实际结合不强，学生实践能力培养略显不足，特别是创新能力得不到充分的培养和锻炼。为了提高学生的创新能力及工程实践能力，除了开展焊接理论基础课程内的实验外，积极开辟第二课堂，多渠道、多形式开辟实践培养途径，鼓励学生参加全国“挑战杯”科技制作大赛、全国大学生焊接创新大赛和南昌航空大学的“创新杯”大学生课外科技作品竞赛等课外科技创新活动；鼓励学生参加老师在研科研项目，学生焊接创新实践训练环节、毕业论文工作等实践活动和老师的科研课题相结合，一方面保证了学生实践活动的先进性和实用性，另一方面也保证了毕业论文、课程设计有充足的经费和条件保障，提高了实践活动的质量。如部分学生通过参与老师的国家自然科学基金项目“复合孕育剂Ti、Zr细化铝铜合金焊缝组织机理研究”，学生通过研究铝铜合金焊缝化学冶金原理及凝固过程，分析铝铜合金熔焊时接头气孔及裂纹等缺陷产生原因，提出控制缺陷的措施并通过试验验证，通过实际研究项目的锻炼使得学生增强了运用理论知识分析研究实际问题的能力，培养了学生独立研究能力、团队协作能力、一定的科研开发能力等。经过强化实践教学，学生各方面能力尤其是创新能力得到显著提升，在首届全国大学生焊接创新大赛上，我校参赛焊接学子获得一等奖2项，二等奖1项，三等奖2项。
三、结束语
根据教育部卓越工程师培养计划，对焊接理论基础课程进行教学改革，将“国际焊接工程师”焊接理论基础培训内容与课程培养方案相融合，强化案例教学及问题教学；探索先进的教学方法和教学手段，强化实践环节，培养学生动手能力和创新思维能力，切实提高大学生的理论水平及工程实践能力。
参考文献：
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[4]林健.注重卓越工程教育本质？摇创新工程人才培养模式[J].中国高等教育，2011，（6）：19-21.
关键词 职业教育；实训教学；焊接技术
中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1671-489X(2012)15-0124-02
焊接技术的广泛应用，需要大批专业化的专门技术人才，焊接技术人才队伍已成为国家建设与发展中的一支重要的技术力量。如何高效率、低成本培养出大批适合社会需求的高水平、高素质的焊接专门技术人才已成为职业人才教育与职业人才培训机构亟待解决的重大课题。针对焊接技术的发展对专业人才能力与素质要求的变化，并结合职业教育的人才培养定位，笔者在教学中运用多种教学方法，如演示法、参观法、讨论法。通过教师的示范，学生完成具体的任务，取得良好的教学效果。
1 创新教学模式
1）以焊工考证内容为导向，以多媒体教学为平台，将理论教学与实践性教学紧密结合起来，在实践中发现问题，在理论中寻找答案。提高学生学习的目的性，加强针对性，提高学生的学习兴趣和主观能动性。实训中布置学生用快速、中速、慢速分别进行手弧焊，注意观察结果，能够深刻体会理论课中得出的结论：焊速太快，焊缝太窄，易产生未焊透；慢速太慢、焊缝太宽、易烧穿工件；中速焊缝平整、均匀，接近标准宽度：焊条直径的1.5倍。通过仔细观察、体会，学生掌握了提高技术水平的方法。
2）培养操作技能方面，应用思维透过事物现象，看出事物的本质，引导学生理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力。手弧焊实训中，常出现掉地的焊条被踩掉药皮，要求学生捡起来焊几条焊缝，同好的焊条焊接做比较。施焊时观察发现会有偏弧、飞溅大增的现象、焊缝氧化很明显。这时启发引导学生用学过的理论知识进行分析，大多数学生都能理论联系实际地回答：损失药皮的焊条缺少稳弧剂，焊接时电弧不稳定会偏弧，飞溅也很多，焊缝成型不美观；缺少药皮中的造渣剂、造气剂则焊缝得不到保护，所以氧化严重。学生在实训中既加深对理论知识的理解，又锻炼了思维能力。
2 创新教学方法
1）采用“项目”引导教学法，在教学的不同阶段辅以不同的专题任务。例如埋弧焊，以埋弧焊实际操作为起点逐步分析设备的构造（含牌号）、工作原理埋弧焊的焊接过程及原理埋弧焊的特点埋弧焊的分类及应用范围埋弧焊的自动调节原理埋弧焊的焊接材料与冶金过程埋弧焊工艺。将理论教学与实际操作有机结合于专题“项目”任务之中，一个专题任务完成后，对学生进行专题项目的考核考查，达到目标后再转入另一个专题“项目”。让学生学以致用，学到实处、用到实处，达到提高学生能力的目的。
2）大量开发制作多媒体教学课件。制作的多媒体教学课件，是以机械工业出版社出版，雷世明主编的高职高专规划教材为蓝本，结合多年的焊接操作培训、考评和理论教学实践经验，注重实践，注重课件与教材内容的紧密结合。课件特点：①克服了现有某些教学课件只注重文字教学内容和图片，少实物照片、少动画、少视频或只有纯视频讲解而无文字教学内容配套的不足，注重图片、实物照片、模拟动画、生产加工过程视频和教学文字内容的完美结合；②课件以目前通用的Microsoft office PowerPoint 2003为载体，收集制作大量的照片、视频、动画资料，较好地克服了传统焊接工艺与技能训练教学存在的问题；③课件具有良好的开放性，每章内容、图片、照片、动画、视频均采用单独的文件夹存放，针对不同的教学对象可以十分方便地调整内容；④注重教学难点的分散，有效化解了焊接理论教学与实践教学脱节的难题。
3 改革教学程序和步骤
教学中，学生确定各自在小组的分工以及小组成员合作的形式，在实训指导教师下达任务之后，按照自己确立的项目开展实训。
1）示范——采用启发式教学。在教学指导过程中，首先向学生明确学习的目标，充分调动学生学习的主动性，激发学生积极思维，让学生独立思考，从而真正领会指导教师传授的知识，以获得实训教学的效果。
实训指导教师的任务，不光是示范性讲解简单的基本操作，还应培养学生的创新思维与创新意识。学生实训首先得看得懂图纸，应根据图纸分析出焊接加工步骤。如果步骤不正确，加工出的工件误差会增大，甚至报废，所以实训教师要注意学生基本能力的培养。在实训教学中，在讲焊接加工步骤之前，可先让学生自己制定焊接加工步骤，然后找出几个学生的焊接加工步骤进行分析、讨论，让学生自己比较各种方案优劣，最后再综合起来提出一条合理的工艺路线。教学实践证明，这种教学方法效果很好，能使学生获得真正的分析问题、解决问题的能力，同时也能加深学生对这个工艺的正确理解。正所谓：授人以鱼，不如授人以渔。
2）模仿——因材施教。在实训教学中要注意因材施教，使每位学生在操作技能、技巧方面有不同程度的提高。在实训过程中，由于每位学生身体素质好坏、动手能力强弱、分析能力高低都各不相同，有的学生各项条件好，焊接件做得又快又好；有的学生条件相对差一些，焊接做得慢而差。这就需要教师因材施教，既要让能力差的学生完成好工作任务，又要让能力强的学生“吃饱”。
4 小结
以上是笔者在焊接实训实践教学中的几点体会，自应用以来学生的积极性明显得到改善，教学效果极大地增强，就业学生到企业后技能水平、职业道德和敬业精神得到企业的认可。
参考文献
【关键词】建筑焊工；焊工培训；培训质量
中图分类号：TL374文献标识码： A
一、前言
如何做好新形势下建筑焊工培训工作，为建筑焊工培训实现可持续发展提供坚实的安全保障，是建筑焊工培训面临的迫在眉睫、必须解决的头等课题。
二、加强焊工培训，提高安全意识
由于历史及社会发展的原因，今天的焊工队伍正从传统的师傅带徒弟的“传帮带”形式转变为社会传授形式，焊工的工作技能大多不再由师傅手把手传授，而是由企业或培训机构集中培训。作为一名有志从事焊接作业的焊工，在参加工作前就能得到规范系统的培训至关重要，在培训过程中得到名师指点更是一笔终身受用的财富。每一位初学者都渴望有名师指点。所谓“名师”，不但要熟悉本工种的实际工作经验和安全理论知识，更要有一技之长，对工作尽职尽责，还要具备发现问题、解决问题、善于总结和分析的能力，并能因材施教。对于不同的学员，除建立一套行之有效的培训制度外，且应采取灵活、务实的方法使受训者在最短的时间内掌握关键的技术和安全知识。教师素质的高低，将直接影响到一名焊工的成长，所以高水平的教师应能跟上时展的步伐，跟上焊接技术发展的趋势，立足本地，放眼全国。这样，教师不但需通过正规的培训，而且需经常学习先进技术，掌握现代技术，并通过自己不断总结，发扬光大。也只有这样才能真正成为一名技术硬、水平高的合格教师，也只有这样才能“名师出高徒”。因此必须首先要提高教师的技能及安全理论水平。
一个焊工实际工作能力往往是衡量一个焊工技能水平的标准，从而忽略了焊接安全理论知识的重要性。其实，焊接理论和安全知识是一个焊工的基础和必备知识，学好焊接理论和安全知识，就是打好工作基础。在实际工作中，理论知识可以为焊工指明方向，使其少走弯路，更快掌握焊接技能。焊接安全知识可以帮助焊工避免在工作中产生事故隐患，确保安全生产，还能发现问题、分析原因、解决问题，同时也能规范焊工的操作行为。由于部分焊工文化水平偏低，理论知识较为薄弱，因此必须加强培训工作。
制定系统的学习计划，并严格按计划实施。健全培训制度，培养学员良好的学习态度，提高学员学习技能的积极性，营造良好的学习氛围，教会学员正确的操作方法和步骤，激发学员“学技术、懂安全”的工作态度。对学员每天模拟练习的工件逐一进行检查、分析、讲解，严格按照培训质保体系要求，从练习数量、熟练程度、考试情况等各个环节把好关。
三、焊工培训的重要性
现代社会中几乎所有的建筑工地，在建筑施工工程中都不同程度地依赖着焊接技术。记得以前在上学的时候，老师组织让我们学习安装收音机，里面的一个个小的不起眼的器件就是用焊接技术的完成的。如果焊接不当，会影响其性能，例如音质、开关等，这就需要重新焊接，所以焊接技术非常的重要。
美国和德国发达国家都曾组织过一些焊接专家共同讨论21世纪焊接的作用和发展方向。
焊接（到2020年）仍将是建筑施工企业的重要施工技术，目前还没有其它方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接，并对所焊的产品增加更大的附加值。
焊接技术将被认为是改善施工成本、质量和可靠性的重要技术手段，而且对提高建筑公司的市场竞争力有着重要贡献。
焊接质量受到人们的普遍关注，尤其是保证建筑产品质量的关键一环。决定焊接质量优劣的主要因素，取决于焊工操作技能的高低、工艺水平应用如何和是否有良好的职业道德。而提高焊工这方面素质的唯一途径，就是按国家的统一标准进行较全面的培训。因此，焊工技能培训考核，就成为提高焊接质量的有效措施，越来越受到多方面的重视。
焊接技术已经渗透到建筑行业的各个领域，直接影响到施工的质量、可靠性以及施工的成本、效率。焊接技术包括电焊、切割、涂敷。焊接不应再是一种“工艺”，它将逐步集成到施工的全寿命过程中去，从设计、施工到维修的各个阶段。
四、培训程序及步骤
（一）培训前的准备工作
1、培训主管、技能培训师，应深入施工单位、施工工地与现场焊接主管了解焊工整体情况，包括思想意识、技能水平、差距大小、问题所在，了解焊工从事的具体工作、施工图纸、工艺规范，以及焊工所干产品的实际焊缝状况，并根据了解情况和培训要求，制订«整体培训计划»做到有的放矢。
2、培训主管应深入单位技术部门，获取培训项目的«工艺评定报告»即«WPS»，并根据«WPS»制订详细的«操作技能指导书»，包括试件准备、焊接参数、焊层焊道、焊接方向、焊条焊枪角度、焊接速度、层间温度、焊件连接方式等，切实做到培训为了生产，为了效益；生产和效益统一，做到双赢，培训部门培训质量提高，焊工操作技能提高，施工产品质量提高，成本下降，使客户满意。
（二）、基础培训
为了使焊工（学员）对焊接理论知识、焊接安全知识、有一定的认识和理解，并应用所学知识解决问题；对焊接职业道德、焊接思想意识有一定提高，对焊接国际标准有所掌握，必须进行基础培训。
1、对学员进行思想意识和职业道德教育，贯彻精细制造思想，培养良好职业道德，培养团队精神，厂兴我荣，厂衰我耻，让学员明白和理解焊工的责任，明白每一道焊缝关系到企业的生存，员工的利益，自觉地承担责任，把焊接与自己利益、企业利益相联系，并在工作中切实做到。只有这样，才能使焊工的思想意识与培训用意能有机的统一，培训才能成功，才能事半功倍。
2、根据整体培训计划，理论教师应对学员进行«焊接工艺»，«金属材料»，«焊接安全与卫生»的选择性授课，应突出重点知识，常用知识的讲授不求太多，只求实用，使学员能用所学知识解决工作中遇到的问题。明白了焊接理论，才能自觉的主动的进行训练，才能找到缺陷所在，并克服、改进存在的问题，才能提高焊接技能。
3、对学员进行«国际标准»知识的培训讲授，能使学员区分«国际标准»«国家标准»的相异之处，在工作中能用«国际标准»检验焊接缺陷，指导焊接实践。
（三）、操作技能培训
操作技能的培训是国际焊工培训的重点，培训主管应直接领导培训教师分项分人进行培训，并从以下几点着手。
1、技能培训教师应根据整体培训计划，有专人专项负责，发挥每位教师的所长，分别担任焊条电弧焊、二氧化碳焊、氩弧焊和角焊工、板焊工、管焊工培训教师，并根据摸底考试分组进行，制订不同的培训计划、方法、时间，优秀者可提前结束培训，差者可延续培训时间，使每位学员获得收益。
2、培训中教师要严格要求，整体授课，分组演示，演示与讲解同步，使每位学员能看见教师的演示，掌握焊接操作的方法、技能、技巧，真正取得焊接职业技能操作资格。
（四）、培训考核，培训结束对每位学员进行理论和技能考核。特别是技能考核时全过程的监督和记录，这也是质量管理体系的中心内容。
五、提高焊接培训质量的途径
1渗透“成本”理念，加强“质量”意识
质量、成本和利润是企业生存的关键，在焊接实训教学过程中，要渗透质量意识和经济观念，养成学生节约材料、注重质量的职业素质。训练中尝试向每位学生发放一定数量的虚拟币，除工位上的恒温烙铁等焊接工具外，焊接用的所有耗材，包括电路板、元器件和焊锡丝都是需要用虚拟币购买的。各类器件的手工焊接标准确定后，以达到以此焊接标准为目标，同一内容，悟性好的学生练习一块板就可以达到很好的效果，悟性差的学生需要练习多块。虚拟币的使用量可以和成绩挂钩，借助学生不服输的心理，促使学生自觉地去钻研技能。技能的提高和虚拟币的节省都在学生自己可以控制的范围内，只要用心就能办到。这样在不知不觉中养成节省原材料的习惯，养成思考技能知识的习惯，学会吸收项目的经济、成本、法律法规、人际关系等非技术方面的知识。90后的学生们对网络技术的掌握和对网络的依赖前所未有。利用QQ群、博客等网络平台，引导学生对实践焊接技能展开讨论，为什么焊锡过多，为什么松香痕迹明显，为什么焊点有气孔，甚至对焊点形成微观过程展开大讨论，还可以借助网络视频，更有说服力地展现实践技能的理论知识。随着焊接内容的递进，讨论的深度也在递进。在教学机器焊接时，讨论的内容更广，比如SMT机器的品牌、各品牌的技术和价格优势、各种机器的保养方法和社会保养机构有哪些等等。这些围绕焊接内容的知识，可提升学生的专业兴趣，增加学生的专业领悟能力，所谓“形散而神不散”。
2适时加入“创意焊”，激发创新意识
在焊接训练初期教授五步焊法时，一般采用废电阻或镀锡铜丝进行大量的手工焊接训练，所谓量变到质变。在此期间，感兴趣的学生不仅提高快，干活时的心情也不错。对于不感兴趣的学生，会出现焦躁情绪和敷衍现象。这时适时插入“创意焊接”内容，让学生利用手边的材料，比如镀锡铜丝等随意制作工艺品，可以展示一部分学长的作品，如鸟巢、水立方、坦克、乌龟等等使用空间立体焊接技术完成的作品，开拓学生思路，课堂上来不及完成的作品可以带回去制作，统一上交作品的时间，采用集体评议，让大家感受集体的创作热情，感受他人的创作激情，感受什么叫做工精细、创意无限。“创意焊”也是教师从学生那里获得创意的最好方式，学生的作品常常让人眼前一亮且难以忘怀。比如一位学生的作品是一片焊锡精制的树叶，他的制作过程是将烙铁头上融化的焊锡迅速地往光滑的地面上甩，锡在地面上溅成一平片，捡起来用剪刀剪出叶边，再用笔的背部在叶面上印出叶脉，一片锡制树叶就这么做好了。没有用到焊接技能，只用到焊接材料，大家仍情绪高涨地评议他得满分。这种课程极能引发学生对专业的内在驱动力，激发创造力。教师在自主性课程上要善于把握学生，引导学生，往往能产生事半功倍的效果［4］。
3强化焊接专业英语，拓展职场空间
焊接训练接触到的焊接材料、焊接工艺的英文标识较多，尤其SMT的编程全都是英文，而职业院校学生普遍英语水平不佳且有畏惧心理。在训练中采取慢慢渗透的方式，从日常英语开始适应，逐步加深到专业英语。比如，讲色环电阻的读法时先用中文，接着翻译成英文，甚至较浅的内容采用全英文授课，只要学生能听个半懂且能坚持听即可。逐步过渡到机器焊接时，可以先讲英文名称，穿插中文解释。比如说到供料器就用Feeder代替，说多了学生自然就习惯了。课程涉及到的主要术语时中英文对照表可人手一份，学生需要时能随时翻看。在企业实习时可请企业兼职教师适当加入英文名词，让学生引起共鸣。有了专业英语的底子，进入职场后学生的提升空间就更大了。
4加强“企业实践”，锻炼职业适应能力
在《电子元器件的焊接工艺》课程里融入现代电子制造工艺，采用企业参观和企业实践的方式感受电子产品制造现场。企业兼职教师着重讲解机器焊接与检验的技术知识，比如印刷工艺、贴片工艺、回流焊接工艺及AOI检测等要求。带队教师着重企业文化的引导，指导学生学习企业规章制度，观察车间墙上的标识，如静电释放标识等。若识岗实践时间比较长，教师应及时观察学生心理变化，适时加强疏导，提高学生的职业适应能力、质量意识、安全意识、环保意识、时间观念和竞争观念以及对新技术的接受和理解能力、应用能力。
5技能训练中素质教育平台的建立
焊接训练难度逐步递进，评价方式应根据内容改变，评价标准也应逐步提高。训练初期以教师评价和焊接质量为主。进入训练中期，逐渐加大互评项目和素养评价。进入训练后期，采用自评加互评方式，提高素养评价分值比例。由于江苏省电子制造业发达，有条件的院校可以依托深度合作企业，建设高水平的校内外生产性实训基地［5］。从产品生产流程的角度学习，不仅有助于学生了解课堂上学不到的知识，而且促进学生快速渗透《焊接》和《品质管控》课程内容，掌握SMT工艺、质检和返修。同时，潜移默化地提高学生职业素养，实现学校和企业的双赢。条件不足的学校，可以在实训车间建立模拟车间，尽可能地使学习环境接近企业生产实际。由于实训教学时间紧、内容多，学生基本处于动手状态，集中讲解理论往往效果不佳。而理论深度对于学生将来的职业发展意义重大，因此对专业课程有兴趣的学生可在业余时间，利用现代信息技术，通过网络视频，学习知识，提高理论素养。为选拔优秀人才，培养职业竞争意识，借助电子焊接技能竞赛或电子设计及焊接技能竞赛，为对专业课程感兴趣的学生提供学习与交流的平台。我们经常会发现某位原本对专业课程不怎么感兴趣的学生，被某位专业技能有特长的室友引领后，出现共同进步的现象，即所谓同伴效应。技能大赛是精英凝聚的平台，有效利用这种途径，多组织各个层面的竞赛，让更多的学生参与进来，接受挑战。总之，借助电子元器件焊接技能实训平台进行焊接训练，通过渗透在电子焊接技能训练中的职业素养的培养，使学生在技能和理论上形成新的共识。使职业素养内化在个体上形成专业知识、专业技能、专业素养的有效整合，在外体现在思考、解决问题的思维模式、方法和能力上，最终融合成一种基于职业的生活方式。
作者：黄璟 吴振英 单位：苏州工业职业技术学院 电子与通信工程系
关键词：卓越工程师；焊接技术与工程；培养模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0102-02
针对我国工程教育大而不强、多而不精，尤其是工程学科高等教育毕业生创新和实践能力薄弱的现状，推进高等工程教育改革势在必行。面对这样的形势，我国教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），提出三点要求：一是企业需深度参与工程人才培养过程；二是学校按通用或者行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程和创新能力。根据以上三点，卓越工程师培养应设定在学校和企业之间联合进行，并尽可能引入第三方认证机构进行模块化和定向培养，其中，教师能力培养、课程设置、教学内容安排和教学环节的衔接是人才培养的重要元素，是能否培养出卓越人才的关键。西华大学焊接技术与工程专业的前身为焊接工艺及设备专业，1991年开始招收专科生，1997年招收本科生，1999根据教育部专业设置要求，与铸造工艺与设备、模具设计与制造专业合并成成立材料成型及控制工程专业。2012年经教育部批准，我校焊接专业从材料成型及控制工程专业中分离出来，设置焊接技术与工程专业。焊接技术与工程专业与生产应用紧密相关，其实践性非常强，符合“卓越计划的培养理念”，为了进一步深入配合“卓越计划”的实施，对本专业课程安排、教学模式、考核方式三个方面进行思考和探索。
一、“焊接技术与工程”专业特点及教学现状
焊接技术与工程专业是涉及了材料、力学、自动控制等学科的交叉性学科，这就需要学生掌握三门学科的基本理论知识，并在焊接技术与工程专业中灵活运用，如：焊接过程是一个复杂、影响因素诸多的金属融化和凝固成型过程，在工艺设计时既要考虑母材、焊材、焊接方法，还要考虑不同的零件结构及其焊接工艺参数的影响，要想真正掌握并灵活应用须具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。我校焊接专业课程教学仍然是重理论、轻实践，虽然前期开展了一定的实践教学活动，但学生的理论及实践能力的培养仍显不足。主要表现在：（1）教学方式单一，授课方式仍采用“填鸭式”教学方法，不能很好地提高学生的学习兴趣，导致教学过程缺乏学生的参与，不利于学生自身能力的培养。（2）教材内容理论脱离实践、应用实例少，学生在进行焊接实践时无从下手。（3）课程实验主要为演示实验，学生参与程度不够，兴趣不高，难以真正地培养学生的实践创新能力。（4）各门课程的考核仍以闭卷的书面形式进行，以考察基础理论知识为主。以上四点教学和考核方式均不利于卓越工程师的培养，不能满足“卓越计划”对工程能力和创新能力强化培养的要求。
二、卓越工程师培养理念下的课程教学改革
（一）专业教学内容改革
根据“卓越计划”的特点与要求，从工程实际出发对本专业培养模式提出几点建议，拟改变传统的重理论、轻实践的教学思路，同时吸收职业资格考试的相关内容并与教材的内容结合起来，加强培养学生的工程素质和实践能力。根据焊接技术与工程专业的特点增加典型焊接件工艺设计实例。使学生能够通过实例掌握产品的焊接工艺设计步骤及方法。根据焊接技术与工程专业的特点，结合本学院本专业特点，明确提出将本科毕业生培养成为技术和技能型人才的目标，围绕上述目标，为了让学生能够牢固地掌握理论基础，灵活运用所学的知识，将培养计划进行模块化设计，把授课以及实践内容分为三大模块：焊接理论基础知识、焊接工程师必备专业知识以及行业企业相关内容的实践。通过三部分教学模块相互配合，使学生及时巩固焊接基本理论的同时加深学生对实验和实践现象的认识。
（二）课程教学方法和教学手段改革
1.采用多元化教学方法，激发学生兴趣。教学时将实物展示给学生，并采用启发法及课堂讨论的方法，培养学生的综合素质。例如在讲述焊接接头的三个重要分区时，向学生展示一个典型的对接焊接接头工件实物，并采用低倍组织显示区分三个区域，学生可以获得直观的感受，同时，教师提出几个组织与性能方面的思考问题引导发挥学生的主观能动性，对焊接接头组织和性能的不均匀性进行深入的思考，讨论其不均匀性的成因和影响因素，完成直观认识后引导学生联想相关热处理学理论，树立工艺―组织―性能之间紧密关系的思想，让学生主动联系各个知识点并参与教学。
2.多媒体教学，提高教学质量。采用视频、图片、动画等展现具体教学内容，使教师摆脱了讲台上课堂内对空间和时间的束缚，进一步扩展学生认知的广度与深度。多媒体可以清晰生动地展现某些复杂的过程，激发学生的观察力，并促使学生发现规律，想象这一变化的机理，增加知识之间的逻辑联系，有利于认知思维的深化与发展，更有利于增强工程设计能力，提高教学效率和教学质量。通过搜集、制作焊接工艺方面的图片、动画，丰富该课程的多媒体课件，在理论教学的同时联系具体实例，提高学生的学习兴趣。例如，在讲授焊接氢致裂纹的成因时，如采用板书教学来讲述其影响因素，则显枯燥并且不易掌握，如采用Flas的形式描述氢原子扩散或者化学反应的过程导致氢脆或氢腐蚀现象，则可清楚、直观地看到裂纹的形成过程，激发学生的学习兴趣，使学生快速掌握相关内容。采用这种方式将单纯的听觉语言转换为视听同步的教学活动，学生理解更加轻松，降低了基本理论知识的枯燥感，从而提高教学效率和效果。
3.课内实验教学改革，焊接专业实践性很强，但现有的课内实验多为验证性实验，难以培养学生的工程能力和创新能力。将数字技术如：焊接过程模拟有限元软件引入课内实验，使之应用于实际焊接生产工艺设计，通过焊接工艺过程模拟，可以更加直观体会焊接工艺参数对焊接过程的影响作用，如焊接电流、电压、焊接速度、坡口形式等对焊接过程的直接影响作用。比如：焊接工艺课程采用SYSWELD软件开展焊接速度对热输入的影响，速度的快慢对热影响区的宽度，焊缝及其热影响区的温度梯度等会产生显著影响，通过模拟软件直观地显示温度场、应力场和应变场，给学生直观的认识。通过增加这种实验改革的方式，达到提高学生对理论知识的深入理解并结合先进技术手段加以应用的目的。将原理与模拟相结合的教学手段对加强学生深刻认识焊接工艺设计原理具有较好的效果。通过实践环节的改革，可极大地提高学生的学习兴趣，扎实掌握基础理论，提高设计能力，为学生的工程能力和创新能力打下坚实的基础。
4.基于校企合作实现实践研究型教学，企业优秀工程师、技术和管理人员都具备丰富的实践技能和工程经验，聘请优秀工程技术骨干承担课堂及课外教学任务，讲解具体焊接工艺规程的编制、焊接工艺设计的关键环节等，使得学生更容易了解和掌握本专业的现场技术。通过将技术骨干请进来的方式弥补大学教师在实际工程领域经验的不足，从而提高学生的职业技能认知水平。卓越工程师教育培养计划要求在培养学生工程实践的过程中做到课堂上的教学理论与课堂外的生产实践相结合。结合本专业的情况，鼓励学生参与学校及企业的科研项目，特别是本科毕业设计方面，做到学有所用，积极联合企业结合具体问题开展工作。学生在参与实际科研项目的过程中，通过对现场问题的直观了解，提取来自现场的工程问题，结合查阅相关文献，并提升为科学问题，从而反馈至理论学习中的相关内容，培养学生的学术素养和工程实践能力。
（三）专业课程及实践课程考核方式改革
目前，专业课程的考核方式为通过闭卷考试考查学生对理论知识的掌握程度，缺乏对实践内容及行业规范的考核。结合卓越工程师的培养要求，焊接工程师为从事开发、定制焊接工艺，指导工人作业，维护焊接设备的专业技术人员，应当采用多种考核方式，考核以期中、末理论考试为基础，并将以上考核内容延伸到现场实践中，以发现、分析和解决问题的能力作为实践考核指标。基于以上思路，我院已经成功开展了第一届高级焊工培训，首次培训为期52天，共300个学时，其中理论课时140，实践操作课时160，通过此次长课时、持久性的培训，将以往所学的理论与实际操作有机结合，在焊接理论及实际操作方面都受益匪浅。通过对实践技能的考核方式改革，取得了较好的效果，参训学员均受到了用人单位的一致好评。
焊接技术与工程专业是急需培养卓越工程师的一门专业，通过对该专业教学内容、教学方法、考核方式以及教学环节的改革，可以提高学生对理论的深入认识水平，并提高工程实践和创新能力，为高等学校卓越工程师的培养奠定基础。
参考文献：
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[2]中华人民共和国教育部.卓越工程师教育培养计划[Z].2010.
[3]毛艳华.卓越工程师计划背景下的《市场调研与预测》课程改革[J].宁波工程学院学报，2011，3（3）：85-88.
关键词：高层建筑，焊接技术，建筑施工
引言
钢结构型材的多样性，使焊接接头的截面形式也随之多样化，因而带来了许多焊接难题。工字钢、槽钢、角钢是工程结构中使用最早的型钢，之后截面性能优良的H型钢、钢管、网架节点球等型材相继问世并大量应用于钢结构建筑中，从而使钢结构间的焊接节点形式变得多样而复杂。钢结构焊接的施工条件较复杂。建筑工程具有流动性大的突出特点，单从钢结构焊接工程来讲，不同工程的不同地理条件造成了不同的焊接环境条件。
1 高层建筑钢结构焊接的几种常见方法
1.1药皮焊条手工电弧焊
药皮焊条手工电弧焊原理:在涂有药皮的金属电极与焊件之间施加一定电压时，由于电极的强烈放电而使气体电离产生焊接电弧。电弧高温足以使焊条和工件局部融化，形成气体、熔渣和熔池，气体和熔渣对熔池起保护作用，同时，熔渣在与熔池金属起冶金反应后凝固成为焊渣，熔池凝固后成为焊缝，固态焊渣则覆盖于焊缝金属表面。科技论文。
1.2埋弧焊
埋弧焊(SAW)原理:埋弧焊与药皮焊条电弧焊一样是利用电弧热作为熔化金属的热源，但与药皮焊条电弧焊不同的是焊丝外表没有药皮，熔渣是由覆盖在焊接坡口区的焊剂形成的。当焊丝与母材之间施加电压并相互接触引燃电弧后，电弧热将焊丝端部及电弧区周围的焊剂及一母材熔化，形成金属熔滴、熔池及熔渣。金属熔池受到浮于表面的熔渣和焊剂蒸气的保护而不与空气接触，避免氮、氢、氧有害气体的侵入。
(3)CO2气体保护焊
CO2气体保护电弧焊原理:是用喷枪喷出CO2气体作为电弧焊的保护介质，使熔化金属与空气隔绝，以保护焊接过程的稳定。
2 高层建筑钢结构焊接的应用
2．1 厚钢板焊接技术
在高层建筑钢结构柱与一些特殊大跨度重荷载钢析架与梁的设计与施工中，厚钢板大量应用，而影响钢结构焊接质量的一个最主要因素是厚钢板的焊接。厚钢板的焊接主要是要解决层状撕裂和焊接变形二大问题。
l、层状撕裂的预防：层状撕裂是一种不同于一般热裂纹和冷裂纹的特殊裂纹，一般产生在T形和卜字形接头的热影响区夹层中，主要是T形和十字形接头角焊缝的横向收缩对板厚方向产生的拉应力在接头约束度较大的情况下，易发生夹杂物与金属脱开而形成的裂纹。采用塑性过渡层，即先用低强度焊条在坡口内母材板面上堆焊过渡层，然后再焊连续焊缝的方法。采用低氢、超低氢焊条或气体保护焊焊接。即低强度匹配的焊接材料，使金属具有低屈服点，高延性。通过计算和工艺试验确定合理的预热温度，以降低冷却速度，改善接头区组织韧性，同时采用后热消氢处理。
2、焊接变形的控制：厚板的焊接变形主要针对对接中产生的较多，主要通过以下方法来控制:通过合理的坡口角度和焊接间隙尽量减少焊缝的截面积;焊接时尽可能采用多层焊代替单层焊;尽可能采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序;采用刚性夹具固定方法控制焊后变形。
2.2钢结构螺栓连接
螺栓连接是钢结构建筑中主要的连接方式，分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种形式。这里着重阐述高强螺栓连接的检验。高强度螺栓连接的安装顺序及初拧、复拧扭矩检验。检验人员应检查扳手标定记录，螺栓施拧标记及螺栓施工记录，有异议时抽查螺栓的初拧扭矩。高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁、不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化薄钢板、污垢和不应有的涂料等。
2.3钢结构的成形加工工艺
弯曲成型：根据工件所需弯曲力，选择好适当的压力设备。首先固定好上模，使模具重心与压力头的中心在一条直线上，再固定下模，上下模平面必须吻合，间隙均匀，上模要有足够的行程。开动压力机试压，检查是否有异常情况，润滑是否良好。难于从模中取出的工件，可适当加些润滑剂，以减小摩擦，便于脱模。首件弯曲成形后必须进行检查合格后，再进行连续压制，工作中应注意随时抽查，每一台班中也必须注意抽检。禁止用手直接在模具上取放工件，对较大工件，可在模具外部取放，对小于模具的工件，应借助其它器具取放。正式弯曲前，必须检查工件编号，尺寸是否与图纸符合，料坯是否有影响压制质量的毛刺。科技论文。对批量较大的工件，须加装调整定位的挡块，发现偏差及时调整修正。
卷圆成型：卷板前熟悉图纸、工艺、精度、材料性能等技术要求，然后选择适当的卷板机，并确定冷卷、温卷还是热卷。检查板料的外形尺寸、坡口加工和曲率样板的正确与否。科技论文。检查卷板机的运转是否正常，并向注油口注油。清理工作现场，排除不安全因素。由于板料在卷板机上弯曲时，两端边缘总有剩余直边，卷板前必须对板料进行预弯。选择合理的工艺参数进行卷板，卷板完成后用样板检查曲率，合格后方可进行批量生产。
边缘加工：需要作边缘加工的有:梁柱翼缘板、支座支承面等具有工艺性要求的加工面，有设计要求的焊接坡口，尺寸精度要求严格的加劲板、隔板、腹板及有孔眼的节点板等。对清除毛刺、飞溅、氧化皮等加工质量要求不高、工作量不大的边缘加工可采用铲边。对焊接坡口成形以及加工质量要求较高的边缘加工，可采用刨边机进行刨边，刨边加工的余量随钢材的厚度、钢板的切割方法而不同，有些构件的端部边缘加工，可采用铣边代替刨边，使构件支承部位的力由支承面直接传至底板支座，以减小连接焊缝的焊脚尺寸。
制孔加工：普通构件和对孔距要求不高的构件，制孔时采用划线钻孔。对依靠群孔作为定位的构件与孔距精度要求较高的制孔，宜采用钻模钻孔。高层钢结构构件，节点上有两个以上方向有高强螺栓连接的构件，或设计上有特殊要求的构件制孔，应采用钻模钻孔。
另外，测量工作的好坏，是关系整体钢结构安装质量和进度的大问题，为此钢结构安装应重点做好以下工作:设计图纸的审核;测量定位依据点的校核与校测;测量器具的检定与检校;测量方案的编制与数据准备;建筑物测量验线;高层钢结构安装阶段的测量放线工作。包括控制网的建立，平面轴线控制点的竖向投递，柱顶平面放线，悬吊钢尺传递高程、钢结构安装测控等。
3 结语
建筑施工技术是生产建筑产品的技术，建筑产品具有典型的单一性，固定性和巨大体量的特性。因而建筑施工技术也是复杂多变的。钢结构工程是节能环保型结构，是未来我国将大力发展的结构形式之一。需要进一步研究高层建筑钢结构的施工链接技术。
参考文献
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关键词：焊接 焊接材料 无铅焊料 高能束流焊接 数值模拟 焊接自动化
21世纪在基础结构材料发展中，钢铁仍然是占主导地位的基础材料。焊接技术作为现代制造业最重要的加工与成形技术之一，随着焊接能源的不断创新与发展，其焊接方式与焊接工艺也实现了较快的发展与提高，如广泛采用的热、光、电、机械、化学、声等能源，借助于热力学、力学、以及冶金学的相互作用，逐步衍生出独具特色的焊接物理、焊接冶金学等学科，并推动了焊接制造技术、焊接材料、以及焊接结构工程的快速发展。
一、我国当前焊接技术的发展现状
随着钢铁材料性能的不断提升，焊接用钢向高纯度、轻质化、高强化、微合金化的方向发展，与之对应的焊接材料却难以满足焊接冶金理论的发展，传统的焊接评价方式已经落后，尤其是在电子电气产品的生产中，WEEE、RoHS指令的生效，对无铅替代钎料的技术挑战，迫切需要我国加大对无铅元器件制造、无铅产品装备及制造工艺等方面的研究。同时，对铝、镁、钛等轻质材料的不断应用，扩散焊、高频焊及摩擦焊等非熔性焊接技术、钎焊、高能束流焊接技术也获得了快速发展。焊接技术的自动化水平已经成为提高焊接效率和提升焊接质量的重要途径，特别是在航天航空业、重机制造业、核电工程业等领域，焊接机器人以其成熟的自动化控制技术，实现了对焊接过程中综合利用电弧焊、压焊、钎焊等技术的检测和控制，从而能够敏锐地在捕捉焊接特征信号的基础上，实现直接焊接操作。为了实现对焊接过程中复杂物理化学焊接过程的模拟和仿真，利用计算机技术和仿真技术，来实现对焊接热过程、焊接冶金过程中的应力变形进行分析，从而科学预测焊缝组织与焊接结构的残余应力及变形参数，从而推动焊接理论的发展。
二、当前我国焊接学科研究成就及进展
1.高品质焊接材料的生产与应用
钢铁生产技术，特别是精炼炼钢技术与控压控冷轧技术的发展，使得钢铁材料的性能得到了广泛提升，而与之相对的焊接金属，由于其自身的非平衡性结晶组织，其冲击韧度普遍低于母材，因此，发展高品质的焊接材料已经成为当前焊缝金属亟待解决的重要难题。结合焊接洁净度的要求，在焊接材料的选择上，要严格控制其铁合金、矿物质等含量，如高纯度钢带或焊丝盘圆。同时利用钢铁精炼技术，有效减少P、S、O、N等杂质，近些年来对复合合金材料的应用，也在提高冶金净化工艺上发展了焊接冶金理念。药芯焊丝技术是焊接材料生产中的关键技术，与美国、日本、德国等国家的生产技术相比，我国药芯焊丝制造技术还有一定的差距，随着对新进设备和技术的消化吸收，由我国研制的国产药芯焊丝制造设备，也相继通过了欧洲机电（CE认证）认证，其自动化技术与检测技术也达到了欧洲技术要求。
2.对无铅连接材料及无铅可靠性技术与标准的突破
随着2006年WEEE和RoHS指令对电子电气产品中铅含量等有毒有害物质的限制与禁止，我国电子工业面临着开发无铅连接材料的严峻挑战。在多年来各相关研究机构与高校的通力配合下，在无铅合金钎料与可靠性方面取得了较大进展。作为当前重要的无铅合金钎料SnCu（SC）和SnAgCu（SAC），不仅改善了无铅合金材料的整体性能，也通过添加微量元素，改善了钎料物理性能，也提高了连接接头的可靠性，如稀土Re的应用，可以有效改善钎料的润湿、蠕变抗疲劳性能。广东省作为率先颁布无铅技术的产业区域，在无铅焊接材料、无铅片式元器件，以及无铅电子制造设备等方面成立了研究联盟，推动了我国绿色电子产品制造技术的发展。如格力、华为、格兰仕、美的等电子制造企业对新型无铅连接材料的应用，提高了我国产品无铅化制造水平。
3.高能束流焊接技术的应用与发展
激光技术在焊接产业中的应用，特别是激光束与电弧的复合，推动了高能束流焊接技术的迅速发展。借助于新型激光器的应用，如激光与钨极惰性气体的复合、与熔化极惰性气体的复合等，从而取得较好的激光-电弧联合焊的焊接效果。如百瓦级激光能量与电弧复合技术，对于薄板焊接具有较好的效果，千瓦级激光能量与电弧复合技术，能够充分发挥激光与电弧的性能优势，对于镁合金、铝合金、高强钢等材料具有较好的焊接效果；对于万瓦级激光能量与电弧复合技术，比较适宜对大深度焊缝的焊接，如船板等厚板的焊接要求。在工业生产中，采用12kWCO2激光或10kWCO2光纤激光与熔化极电弧复合技术，来实现对钢板或筋板的焊接需要。
4.对焊接热过程中的数值模拟与仿真技术的研究
对于焊接热过程中的数值进行模拟与仿真，利用计算机技术来获得焊接过程中的各类复杂边界条件、残余应力与变形特征、热源分布、以及焊接冶金理论基础数据，如通过对焊接热过程中的准稳态和瞬态数值的模拟与计算，实现了对焊缝尺寸、热循环参数，以及热影响区域的准确预测，从而改进复合焊技术。由上海交通大学与西安交通大学联合开展的焊接热弹塑性理论研究工作，能够实现对大型复杂结构焊接中的应力与变形分布进行预测，如在大型舰艇制造中，对船体框架结构进行焊接变形分析，从而改进焊接工艺和方法，提升焊接器件的稳定性具有重要的指导意义。
5.对焊接技术自动化与智能化的应用与发展
焊接技术的自动化与智能化已经成为未来焊接产业发展的方向，特别是视觉传感与跟踪技术的发展，对焊接过程中的熔滴过渡控制技术的应用，可以实现对机械、电弧、光等物理信息的准确检测与控制，从而对待焊接过程智能化的发展。如常见的焊接跟踪系统多以激光为光源，结合不同的应用领域，以点式光或条纹式光来完成焊接过程。
三、我国焊接技术的发展趋势
从我国当前焊接材料的产量来看，虽然从总量上位居世界首位，但产品的结构与高品质焊接材料的生产却与世界先进国家差距较大，主要表现有：一是在对焊接材料预处理上缺少专门的技术与体系，如对原材料的筛分与检验，对混合均匀度的控制与预烧结处理等；二是在改善焊条药皮密实度上，我国的油压式压涂机的性能还不够完善，对水玻璃的加入量需求加大，降低了药皮的整体性能；三是在生产车间环境治理上，国外多以密闭方式来进行熔炼焊剂，而我国多以敞开式进行生产；四是焊剂生产设备的自动化水平上，在焊剂的成形与颗粒度等方面还有很大差距；五是在无铅连接材料与连接技术的应用上，与国际领先技术相比，钎焊理论与应用水平只在部分领域获得成功，在总体技术水平，以及高端焊接产品、特种助焊剂方面还有待提升。
为此，发展焊接技术，提升焊接设备及焊接材料的研究水平，加大对新型焊接工艺与焊接装备的研究投入，主要从以下几个方面来着手：一是从焊接材料的钢芯制造上，与钢材企业深入合作，提高钢芯的纯净度与高韧性；二是加大对无铅产品及工艺的研究，特别是对钎焊工艺与焊点缺陷的检测与评价，建立无铅连接材料可靠性与寿命预测模型，鼓励行业内的优秀企业强强联合，共同推进钎焊材料的研制进度；三是加大对激光焊接技术的应用研究，如对大功率激光器的研究，扩大其在焊接、切割等领域，对大型钢结构设施的加工能力。借助于微观机制法语宏观热效应法，来实现对焊接热过程的数值建模与仿真，通过分析与计算焊接热过程中的动力学状态数据，为准确表征焊接过程，综合评估焊接过程中各类因素的优缺点，进而推动焊接加工工艺水平的逐步提高。
参考文献
关键词：激光焊接技术；原理；特点；应用；发展趋势
Abstract: laser as a high speed, high precision, high quality and low deformation of welding technology, has been used widely in the industry. In this paper, the laser welding technology of welding principle, characteristics, process parameters, application field in detail, and connecting with the reality, laser welding technology to the development trend of certain discussion.
Keywords: laser welding technology; Principle; Characteristics; Application; Development trend
中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号
前言：激光作为一种电磁波，具有许多自身特有的性质，在工业领域得到了广泛应用。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，又常称为镭射焊机、激光焊机，按其工作方式常可分为自动激光焊接机、激光模具烧焊机、光纤传输激光焊接机、激光点焊机。
1 激光焊接的原理
激光焊接是利用高能量的激光脉冲辐射至材料，对材料进行微小区域内局部加热，利用激光与金属的相互作用，激光辐射的能量以热传导方式，向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池，达到焊接的目的。
按焊接熔池形成的机理划分，激光焊接有两种基本的焊接机理：热传导焊接和激光深熔焊。前者所用激光功率密度较低（105～106W／cm2），当激光照射到材料表面时，一部分激光会被材料吸收，一部分会被反射，材料吸收后将光能转化为热能市材料表面熔化，然后以热传导的方式向工件内部传递热量形成熔池，最后将两个焊件熔接在一起。热传导焊接熔深浅，深宽比较小。
2 激光焊接的特点
电弧焊、电阻焊、高能束焊（电子束焊、激光焊）、钎焊、电渣焊、高频焊、气焊、气压焊、爆炸焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊等焊接方式，是目前常用的焊接工艺。激光焊接相比于其他焊接方式，具有以下无法比拟的优点：（1）可将进入的热量降到最低的需要量，热影响区域的相变化范围小，因热传导所导致的热变形最低；（2）32mm厚板的单道焊接的工艺参数业经鉴定合格，降低了厚板焊接所需的时间，甚至可不使用填料金属；（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑；（5）激光束易于聚焦、对准，受光学仪器导引，可放置在工件外适当的距离，进行远距离焊接，甚至可在工件周围的设备或障碍间导引。
3 影响激光焊接的参数
3.1 激光功率密度
功率密度是激光焊接中最关键的工艺参数之一。随着聚焦透镜焦长的变化，功率会随着改变。对于较高的功率密度，表层经过书微秒即可加热至沸点，产生大量金属汽化气体。因此，高功率密度对于打孔、切割、雕刻等材料去除有利。采用较低功率密度，需要经过数毫秒，材料表层温度才能达到沸点，在表层汽化之前，底层已达到熔点，容易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围104~106W/cm2内。
3.2 激光脉冲波形
激光脉冲波形既是区别是材料去除还是材料熔化的重要参数，也是决定加工设备体积及造价的关键参数。当高强度激光束射至材料表面，材料表面将会有60~98%的激光能量被反射损失掉，且反射率随着表面温度的变化而变化。在一个激光脉冲作用周期内，被加工金属的反射率的变化也很大。
3.3 激光脉冲宽度
激光脉冲宽度是激光焊接中的一个重要问题，尤其对于那些薄片材料焊接时，显得更为重要。激光脉冲宽度由熔深与热影响分区决定，激光脉冲宽度越长，热影响分区就越大，熔深随着激光脉冲宽度的1/2次方增大。但激光脉冲宽度的增大会降低其峰值功率，较低的峰值功率又会导致多余的热输入。
3.4 离焦量、焦斑
离焦量为工件材料表面离聚焦光束最小斑点的距离，将会影响激光功率密度以及焊接质量。因为聚焦光束最小斑点的中心功率密度很高，容易使材料蒸发成孔，所以激光焊接通常需要选取一定的离焦量。聚焦光束最小斑点外的各平面上，功率密度的分布相对均匀。通常长焦距的能量密度低，光斑大，能量密度足够情况下，可用于对接头定位精度不高的焊接；短焦距的能量密度较高，光斑小，要求工件配合间隙要小。
4 激光焊接的应用
4.1 在制造业的应用
激光拼焊是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材用激光把边部对焊，焊接成一块整体板，以满足零部件对材料性能的不同要求。从20世纪80年代中期开始，激光拼焊作为新技术在欧洲、美国、日本得到了广泛的关注。激光拼焊工艺主要是为汽车行业进行配套服务，尤其在车身零部件生产、制造和设计方面，激光拼焊的使用有着巨大的优势。激光拼焊技术在国外轿车制造中得到广泛的应用。
4.2 粉末冶金领域
随着科学技术的不断发展，以及工业技术对材料特殊的要求，冶铸材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料所具有的特殊性能和制造优点，在汽车、飞机、工具刃具制造业等领域中正在取代传统的冶铸材料，随着粉末冶金材料的飞速发展，它与其它零件的连接问题显得日益突出，使粉末冶金材料的应用受到限制。
4.3 电子工业
激光焊接在电子工业中，尤其是微电子工业中得到了广泛应用。鉴于激光焊接热影响区小，加热迅速集中，热应力低，在集成电路、半导体器件壳体的封装中，显示出了其独特的优越性。在真空器件研制过程中，激光焊接也得到了应用。
5 激光焊接的发展趋势
5.1 新型激光器的研发
目前的激光焊接所使用的激光器主要为大功率CO₂激光器和YAG激光器。激光器的发展仍然集中于激光设备的开发研制上，如提高电源的稳定性和寿命，对于于CO₂激光器要解决放电稳定性的问题，对于YAG激光器要研制开发大容量、长寿命的光泵激励光源等。
5.2 焊接工程的有效控制
在激光加工的光束质量及装置研究方面，应着重放在研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求，以及激光光束和加工质量监控技术上。光学系统及加工头的设计和研制，开展焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术的研究，对掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺具有重要的影响，准确地选择控制参数，可改善激光焊接工程的稳定性，提高激光焊接的焊缝质量，并将离子效应、匙孔效应等各种焊接效应控制在理想的范围内。
结束语：
本文对激光焊接的原理、特点，激光焊接过程中工艺参数，主要应用领域进行了讨论，并在最后提出了激光焊接技术发展的趋势。激光焊接技术凭借其高能量密度、高精度、深穿透、强适应性等特点，被广泛应用在制造业、冶金业等领域，不仅提高了生产效率，也显著提高了焊接质量。在21世纪，激光焊接技术必将在材料连接领域发挥至关重要的作用。
参考文献
[1]鹫尾邦彦.Laser material processing applications in electonic and eletric industries[J].溶接学会论文集，2001，(19)：176-191.
