由于美國(guó)對(duì)結(jié)構(gòu)材料的焊接性進(jìn)行了更加深化的研究,發(fā)現(xiàn)焊接性問(wèn)題是一種交義性學(xué)科,因?yàn)檠邪l(fā)焊接性涉及到鋼鐵冶金、金屬加工、物理、力學(xué)、化學(xué)、材料成形分析、斷裂韌性、金相組織、探傷分析檢驗(yàn)等一系列學(xué)科,所以”鋼的焊接性問(wèn)題是世界面臨的難題“,特別是在國(guó)防軍工制造行業(yè)中,結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度到底能有多高至今仍然是難題??梢?jiàn)有多少項(xiàng)目可以立項(xiàng),為什么以美國(guó)為首的發(fā)達(dá)國(guó)家那么重視并一直投資研發(fā)工程結(jié)構(gòu)鋼材的焊接性。
一、重視“鋼的焊接性研究”,使美國(guó)成為鋼鐵強(qiáng)國(guó)焊接強(qiáng)國(guó)
1、聯(lián)邦計(jì)劃合作R&D
除合作R&D的好處外,對(duì)已經(jīng)建立合作工業(yè)伙伴中增加重點(diǎn)支持,這在政府代理機(jī)構(gòu)和合作單位之間都認(rèn)為這種重點(diǎn)支持具有重要的意義。
由于冷戰(zhàn)結(jié)束,許多國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始在轉(zhuǎn)讓技術(shù)工作中努力,從以軍事項(xiàng)目R&D中獲利,改變?yōu)樵谏唐肥袌?chǎng)化中獲利。從而使多類卓越的研發(fā)機(jī)構(gòu)與被轉(zhuǎn)讓單位成為友好合作的伙伴,并得到美國(guó)聯(lián)邦政府的支持,例如:加強(qiáng)防擴(kuò)技術(shù),規(guī)劃部和商業(yè)部的支持。
2、國(guó)家研究中心、研究院所和社會(huì)團(tuán)體立項(xiàng)支持工程結(jié)構(gòu)材料焊接的R&D創(chuàng)新
美國(guó)材料結(jié)合技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的重要部門是由研究院所和中央系統(tǒng)執(zhí)行。如今美國(guó)愛(ài)迪生焊接研究院(EWI)和美國(guó)焊接研究院(AWS)已把美國(guó)焊接研究委員會(huì)(WRC)和美國(guó)焊接協(xié)會(huì)(AWS)聯(lián)合在一起進(jìn)行有關(guān)材料焊接和結(jié)合技術(shù)的研究。
3、美國(guó)焊接協(xié)會(huì)(AWS)立項(xiàng)支持工程結(jié)構(gòu)材料焊接的R&D創(chuàng)新研究
美國(guó)焊接協(xié)會(huì)(AWS)創(chuàng)建于1919年,從此以后就一直在發(fā)展著,迄今已成為一個(gè)超過(guò)42,200名會(huì)員的國(guó)際技術(shù)和教育協(xié)會(huì),其中包括全部專業(yè)的美國(guó)焊接協(xié)會(huì),有一名理事長(zhǎng)在領(lǐng)導(dǎo)協(xié)會(huì)。此外,還有24個(gè)地區(qū)分會(huì),超過(guò)140個(gè)位于全美洲和地方的分會(huì)以及海外分會(huì)所組成。在協(xié)會(huì)許多活動(dòng)中,具有一種積極執(zhí)行焊接教育計(jì)劃,包括組織研究班和各種會(huì)議來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接計(jì)劃程序,自學(xué)文件,同時(shí)發(fā)表包括教育材料和焊接標(biāo)準(zhǔn)等,而且還能與美國(guó)能源部聯(lián)合在一起進(jìn)行有關(guān)焊接技術(shù)的R&D,其中項(xiàng)目有:
▲Ni基合金奧氏體的凝固裂紋的研究;
▲用于焊接滲透控制的神經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)/模糊邏輯系統(tǒng)研究;
▲Al-Fe-Si-V高溫強(qiáng)化合金的結(jié)合技術(shù);
▲材料用微光-微光粘結(jié)劑粘結(jié)的材術(shù)結(jié)合區(qū)分析;
▲焊縫金屬和其等離子環(huán)境之間的氮的區(qū)分。
4、美國(guó)焊接學(xué)會(huì)(ARC)立項(xiàng)支持工程結(jié)構(gòu)材料的研發(fā)
美國(guó)焊接學(xué)會(huì)(ARC)創(chuàng)建于1935年。學(xué)會(huì)的任務(wù)是把材料焊接和結(jié)合技術(shù)的研究與工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的復(fù)雜問(wèn)題協(xié)調(diào)在一起進(jìn)行R&D。并為工業(yè)界提供新的,適應(yīng)市場(chǎng)需求的機(jī)械裝置。支持學(xué)會(huì)的資金80%~90%來(lái)自工業(yè)基金和其它合作發(fā)起的基金。研究鋼鐵船舶構(gòu)件的材料焊接和結(jié)合技術(shù)的資金來(lái)源就是出自美國(guó)海軍部門。而許多大學(xué)材料焊接結(jié)合研發(fā)項(xiàng)目資助者也是海軍部門。美國(guó)焊接協(xié)會(huì)和其壓力容器研究委員會(huì),乃至政府代理機(jī)構(gòu)都在領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)視此研發(fā)。ARC學(xué)會(huì)完成項(xiàng)目的成果以專題論文公報(bào)型式發(fā)表,或在雜志和國(guó)內(nèi)外會(huì)議中發(fā)表?,F(xiàn)在的材料結(jié)合技術(shù)在ARC學(xué)會(huì)和壓力容器委員會(huì)主要項(xiàng)目有:
▲高合金鑄件的焊接修復(fù);
▲雙煉不銹鋼的氫脆性;
▲熱裂紋;
▲高強(qiáng)度鋼的焊接性試驗(yàn);
▲焊件的韌性和疲勞性質(zhì)的研究;
▲低合金鋼再熱裂紋的研發(fā);
▲高溫焊材失效原因的研究;
▲不銹鋼鐵素體計(jì)算。
5、美國(guó)愛(ài)迪生焊接研究院(EWI)材料焊接和結(jié)合技木的研究
EWI于1984年在俄亥俄州的哥倫布建立,作為俄亥俄州年度計(jì)劃的一部分,并通過(guò)與巴特爾、俄亥俄州立大學(xué)和美國(guó)焊接研究所的部分合作。同時(shí)受到巴特爾(Battele),Ohio 國(guó)立大學(xué)和英國(guó)焊接研究院(TWI)等單位的支特。建院十年后EWI 就成為美國(guó)最大一家材料結(jié)合工程應(yīng)用技求研究中心,服務(wù)于340多家會(huì)員單位,聯(lián)系了超過(guò)3000多家國(guó)內(nèi)外公司、工廠和企業(yè)。提供給公司成員很寬的服務(wù)范圍,如專題會(huì)議、簽訂專業(yè)承包合同、專利和技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)讓、技術(shù)培訓(xùn)和教育等。每年啟動(dòng)的技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目有:
▲工程設(shè)計(jì);
▲材料研發(fā);
▲電弧焊技術(shù)擴(kuò)大應(yīng)用;
▲自動(dòng)化;
▲激光加工;
▲電阻焊;
▲塑料和合成物的綜合技術(shù);
▲硬釬焊;
▲軟釬焊;
▲粘合劑結(jié)合技術(shù);
▲材料的焊接性;
▲修復(fù)技術(shù);
▲在薄制嵌板中扭曲預(yù)言和緩和;
▲為增加焊接滲透的有效彎曲;
▲自動(dòng)焊接輪廓檢驗(yàn)等。
現(xiàn)代材料技術(shù)的研究啟動(dòng)了包括焊接性試驗(yàn)技術(shù)和修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的發(fā)展,例如得到國(guó)際上承認(rèn)的,改善了焊接性試驗(yàn)方法的“通用應(yīng)變?cè)囼?yàn)機(jī)”,用此試驗(yàn)機(jī)的材料范圍己包括合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、鎳基合金和鋁合金等。而采用這種試驗(yàn)機(jī)的研究成果輸入到數(shù)據(jù)厙,用數(shù)據(jù)厙資料幫助用戶選擇合金材料和開(kāi)發(fā)新型合金材料。此外,愛(ài)迪生焊接研究院一直積極研發(fā)激光工藝技術(shù)、激光修復(fù)技術(shù)、高動(dòng)力激光技術(shù)等。在其研究項(xiàng)目中還有局部和全部領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算程序、專家系統(tǒng)、模擬邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、仿真模擬系統(tǒng)模型,以及用于焊接時(shí)存在的盲點(diǎn)加以焊透的系統(tǒng)控制的機(jī)構(gòu)等。
6、美國(guó)焊接研究院(AWI)材料焊接和結(jié)合技木的研究
美國(guó)焊接研究院(AWI)中材料焊接結(jié)合技術(shù)應(yīng)用科學(xué)的主要工作重點(diǎn)是把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到海軍材料技術(shù)實(shí)際工作中去解決問(wèn)題。而且現(xiàn)已完成了美國(guó)海軍控制焊接工程設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)和控制船舶施工系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中。這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能將設(shè)計(jì)和施工結(jié)合起來(lái),可以把每個(gè)焊接生產(chǎn)進(jìn)度表中的數(shù)據(jù)作為機(jī)器人軌跡計(jì)劃,進(jìn)而用于避免機(jī)器人系統(tǒng)的沖突,然后機(jī)器人負(fù)責(zé)為計(jì)算機(jī)提供所有下一步計(jì)劃需焊接工作量信息。用此成果隨后又產(chǎn)生了模擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng),用于開(kāi)發(fā)復(fù)合材料的結(jié)合技術(shù)。
除此以外,美國(guó)焊接研究院用開(kāi)發(fā)了的數(shù)控庫(kù)、專家系統(tǒng)、模擬邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出局部和全部領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)程序。這些系統(tǒng)主要是在計(jì)算機(jī)中解決在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)程序中更加廣泛地分配問(wèn)題,當(dāng)然也可用于商業(yè)操作,以及中性仿真模擬系統(tǒng)模型。而這些完全的模型能在顯微切片中嵌進(jìn),從數(shù)字制定中得到任何一套基于計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或某些在其中的組合開(kāi)發(fā)成另一種模型。這種模型又能用于對(duì)下一步前景進(jìn)行預(yù)控。其中有一種模型可用于控制焊縫所需的形狀去確定所需的焊接參數(shù)。
7、美國(guó)大學(xué)完成的材料結(jié)合研發(fā)
在美國(guó)大學(xué)完成的材料結(jié)合研發(fā)項(xiàng)目的資金支持約80%~90%出自國(guó)家基金委員會(huì),但許多大學(xué)也從其它工業(yè)基金會(huì)中爭(zhēng)取到資助。特別是由于得到國(guó)防部門的海軍部門對(duì)大學(xué)在鋼鐵材料焊接成果方面的信賴,因而也可從中得到捐助。此外,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、美國(guó)宇航局、海洋政府機(jī)關(guān)部門和能源部門等都直接支持材料結(jié)合技術(shù)的研發(fā),而支持的學(xué)科涉及焊接冶金學(xué),程序工藝學(xué)等。許多大學(xué)也自己設(shè)立了材料結(jié)合技術(shù)研發(fā)組。
美國(guó)俄亥俄州(OSU)國(guó)立大學(xué)焊接工程系是美國(guó)唯一的一家提供焊接工程方面的科學(xué)博士和碩士學(xué)位的大學(xué),研究項(xiàng)目主要有焊接工程設(shè)計(jì)和工藝計(jì)劃、材料工程和設(shè)備、是否破壞環(huán)境的評(píng)估等。
俄亥俄州(OSU)大學(xué)的焊接工程計(jì)劃中的主要研究項(xiàng)目是焊接工藝控制的研發(fā),曾經(jīng)專心致力于經(jīng)過(guò)改善的新的電弧焊接工藝、具有先進(jìn)的遙控系統(tǒng)自動(dòng)化焊接工藝設(shè)備、能控制焊接工藝質(zhì)量的控制方法、激光程序裝置在CO2和混合焊中應(yīng)用、激光硬模空虛焊接以及鋁激光焊接等。進(jìn)而又在開(kāi)發(fā)塑料和復(fù)合材料激光焊接在計(jì)算機(jī)模型中的應(yīng)用。
OSU大學(xué)在焊接冶金學(xué)方面的研究活動(dòng)有著很寬的工程合金用的項(xiàng)目光譜,主要的項(xiàng)目有材料焊接性的評(píng)估,特別是凝固裂紋的評(píng)估,新型結(jié)構(gòu)材料的結(jié)合性、普通和新型航空和宇航材料的修復(fù)焊接,以及鋼的焊接冶金學(xué)。OSU大學(xué)特別重視使用計(jì)算機(jī)幫助程序設(shè)計(jì)。也特別重視焊接工藝和熱流計(jì)算機(jī)模擬的開(kāi)發(fā),以便在焊接結(jié)構(gòu)材料中預(yù)測(cè)殘余應(yīng)力和應(yīng)變。其它研究項(xiàng)目包括材料顯微組織無(wú)損表征儀、散布顯微損傷儀、粘狀結(jié)合和合成結(jié)合中間相的數(shù)量表征、不均勻材料的制造工藝和殘余應(yīng)力的非工藝感覺(jué)。
美國(guó)里海大學(xué)的大型結(jié)構(gòu)中心重點(diǎn)項(xiàng)目是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工,主要致力于構(gòu)造海上采油平臺(tái),橋梁、造船、民用設(shè)備工程的工作業(yè)績(jī)表現(xiàn)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)疲勞和斷裂評(píng)估準(zhǔn)則。
所謂焊接工藝研究是很寬的范圍,包括有激光焊接、包層金屬和切剪、水下切割、電弧焊和鍍膜技術(shù)等,許多己得到海軍部門的應(yīng)用?,F(xiàn)在美國(guó)有近一百家大學(xué)和學(xué)院都進(jìn)入了研發(fā)程序。
8、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室材料結(jié)合研究
在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室加入研究的材料歷來(lái)注重核能發(fā)電,武器系統(tǒng)軍事硬件(海軍,陸軍和空軍)和航空航天系統(tǒng),雖然在過(guò)去幾年中已經(jīng)將這項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)讓給外部制造業(yè)。目前正在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究計(jì)劃的有:
1) 橡樹(shù)嶺(Oak Ridge)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室
當(dāng)時(shí)的研究項(xiàng)目包括兩方面,一是工業(yè)開(kāi)發(fā),另一是模型應(yīng)用。從工藝功能鐵酸鹽分解模型的項(xiàng)目有:焊接熱影響區(qū)和殘余應(yīng)力變形預(yù)報(bào)、時(shí)間、溫度、形成和/或故障處理、Fe-Ni-Cr合金和Ni基超級(jí)合金中單一的結(jié)晶增長(zhǎng)凝固表演、鐵素體不銹鋼焊接和鑄造中對(duì)于低溫(4750)脆性的影響等。
2)愛(ài)達(dá)荷州(Idaho)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室
主要研究項(xiàng)目是神經(jīng)系統(tǒng)程序網(wǎng)絡(luò)和先進(jìn)傳感器,可用于程序工藝最佳化的控制,特別是用于汽車行業(yè)的工藝控制。
3)桑迪亞(Sandia)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室
該實(shí)驗(yàn)室主要具有國(guó)際熱核武器的試驗(yàn)研究條件。即如結(jié)合鈹?shù)芥u和石墨形成銅的試驗(yàn),黃銅、擴(kuò)結(jié)粘合化、炸藥結(jié)合化、惰性焊接和金屬/陶瓷黃銅結(jié)合研究,電子束焊接應(yīng)用研究,滲透控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)等。
4)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)
多年前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)工作任務(wù)已從研究程序轉(zhuǎn)變?yōu)橐苯鸷惋@微組織性質(zhì)的研究,研究的焦點(diǎn)集中于焊接工藝控制和自動(dòng)化傳感器的開(kāi)發(fā)。現(xiàn)在的研究程序包括電弧傳感器到監(jiān)督器和控制電弧穩(wěn)定性的工作。此外,研究繪制實(shí)時(shí)焊接工藝地圖和測(cè)量電弤質(zhì)量和保護(hù)氣體效力的研發(fā)。
二、美國(guó)一直是支持結(jié)構(gòu)材料結(jié)合技術(shù)研發(fā)的投資主體
1、工程結(jié)構(gòu)材料加入焊接的R&D
發(fā)達(dá)國(guó)家一直關(guān)注工程結(jié)構(gòu)材料焊接和連接技術(shù)的研發(fā)。美國(guó)一直是支持結(jié)構(gòu)材料結(jié)合技術(shù)研發(fā)的投資主體。但是冷戰(zhàn)結(jié)束后為了縮減它們?cè)趪?guó)內(nèi)的R&D投資,使許多在美國(guó)存在專利權(quán)益矛盾糾紛而限止外流的企業(yè),為維擴(kuò)自己的生命力把R&D的成果和技術(shù)咨詢外流到海外,特別是亞洲等國(guó)家。
雖然美國(guó)工業(yè)方面的R&D投資也一直在衰退中,但是仍然有許多工業(yè)部門,在不同的材料焊接和結(jié)合技術(shù)領(lǐng)域中立項(xiàng)投資,做出對(duì)國(guó)家有重要貢獻(xiàn)的成果。例如:汽車工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、宇航工業(yè)、重型制造工業(yè)、動(dòng)力制造加工業(yè)、石油、天然氣和化工工業(yè)、微電子學(xué)和醫(yī)學(xué)產(chǎn)品工業(yè),激光焊接和切割技木、榙合劑結(jié)合和外層覆蓋結(jié)合技術(shù)等。此外,在支柱架制造中,使用價(jià)值很高的簡(jiǎn)潔空格迅速發(fā)展著,而且同時(shí)被汽車行業(yè)推介著。航天工業(yè)界一直為機(jī)身應(yīng)用輕質(zhì)材料在R&D結(jié)合技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)組件用的高溫材料仍多數(shù)是以專利權(quán)方法使用為主。同樣,電子工業(yè)部門也對(duì)材料的結(jié)合技術(shù)進(jìn)行廣泛的R&D,但R&D的目的仍是專利所有權(quán)人之間競(jìng)爭(zhēng)。重型裝備、石化制品(上下游制造程序制品)、動(dòng)力改進(jìn)型工業(yè)部門仍在進(jìn)行有限制的焊接技術(shù)的研究,因?yàn)樗鼈冎苯雍推渥陨硎褂贸绦蛴嘘P(guān)。
值得強(qiáng)調(diào)的是,制造工業(yè)的商業(yè)行為在特殊的、廣大的使用行業(yè)中,如鋼鐵行業(yè)、鋁合金行業(yè)……,具有重大的服務(wù)責(zé)任,焊接設(shè)備制造工業(yè)部門一直就是對(duì)一般性的結(jié)構(gòu)材料和其焊接技術(shù)的R&D做出重要的、有價(jià)值的貢獻(xiàn)。
2、焊接產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展
焊接設(shè)備和焊接材料產(chǎn)品生產(chǎn)制造企業(yè)一直對(duì)焊接和連接技術(shù)R&D投資,但是進(jìn)入二十一世紀(jì)后投資的焦點(diǎn)改變?yōu)榭紤]當(dāng)前焊接工業(yè)技術(shù)改造和市場(chǎng)消費(fèi)者的需求。大多數(shù)電弧焊接工業(yè)程序技術(shù)現(xiàn)已相當(dāng)好地被用戶理解了,因而制造廠家已把它們R&D重點(diǎn)改變?yōu)榻档彤a(chǎn)品價(jià)格,增加生產(chǎn)效力,擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用范圍,自動(dòng)化,過(guò)程控制,以及環(huán)境保護(hù)、節(jié)能綠化等方面。此外,等離子體電弧切割也應(yīng)該是繼續(xù)加強(qiáng)R&D,改善產(chǎn)品的精密性和可靠性作為重點(diǎn)。
由于市場(chǎng)很快需求替換比較便宜的變換整流裝置的原因,開(kāi)始了基于動(dòng)力源變換器R&D的發(fā)展。而產(chǎn)品制造廠家正在利用精制加工系統(tǒng)監(jiān)視電流電壓,進(jìn)而發(fā)明了短的斷路繼電器產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。這種電器還可降低焊接時(shí)出現(xiàn)的飛濺。脈沖焊接技術(shù)早已使用,以后又研發(fā)出熔化金屬的沸騰噴渣技術(shù)來(lái)防止和降低發(fā)生焊接煙塵。各種變換器優(yōu)點(diǎn)的利用,如低重量和要求較小的設(shè)備空間,在許多應(yīng)用中動(dòng)力消費(fèi)較小,促使人們把它們的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起開(kāi)發(fā)。
美國(guó)焊接材料生產(chǎn)廠家正在開(kāi)發(fā)焊劑和藥芯金屬焊絲以適應(yīng)廣泛的市場(chǎng)需求。但至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)能替代污染環(huán)境,損害焊工身體健康,影響高速焊接的鍍銅焊絲。2015年中國(guó)人自主創(chuàng)新,從鐵基合金原生態(tài)合金中發(fā)明了無(wú)鍍銅焊絲,即“一種耐大氣腐蝕鐵基合金以及無(wú)鍍銅焊絲”,專利號(hào)為 ZL 201410053171.0,已有專利產(chǎn)業(yè)化的率先企業(yè),正在推廣應(yīng)用,替代鍍銅焊絲。
焊接材料是結(jié)構(gòu)工程建設(shè)必須的材料,結(jié)構(gòu)材料創(chuàng)新必須與焊接材料共同創(chuàng)新,否則結(jié)構(gòu)材料進(jìn)不了市場(chǎng)需求,即進(jìn)不了產(chǎn)業(yè)化,特別是一些市場(chǎng)需求的高效能特殊材料,例如:橋梁鋼、建筑鋼、海上釆油氣平臺(tái)鋼、結(jié)構(gòu)和釆礦設(shè)備鋼、船板鋼、鐵路客車鋼、高鐵鋼、汽車鋼等等鋼種。由于這些鋼種對(duì)提高強(qiáng)度和韌性,特別是應(yīng)用優(yōu)越的焊接性有特殊要求,又引起了鋼鐵冶金工業(yè)的全面技術(shù)改造,采用控軋控冷工藝生產(chǎn)微合金化細(xì)晶粒、高強(qiáng)高韌、焊接性好的節(jié)能鋼種發(fā)展,而在其中激發(fā)了大量企業(yè)的R&D項(xiàng)目合作伙伴。例如:汽車和鋼材的合作開(kāi)發(fā)。這兩者的合作開(kāi)發(fā)促進(jìn)了汽車鋼內(nèi)部自動(dòng)化工業(yè)的發(fā)展,進(jìn)而又繼續(xù)促進(jìn)了能降低鋼板厚度的低合金高強(qiáng)度汽車專用鋼的發(fā)展。而這類專用鋼具有無(wú)裂縫的優(yōu)點(diǎn).又產(chǎn)生了特殊的護(hù)層薄板的焊接,特別是電阻點(diǎn)焊也很快進(jìn)入市場(chǎng)。由于汽車一直在尋找降低重量的材料,鋁合金材料很快進(jìn)入了汽車工業(yè)。
鋁質(zhì)薄板產(chǎn)品早就進(jìn)入工業(yè)市場(chǎng),例如鋁質(zhì)車輛交通工具,建筑中間道路等。此外,在鋁制產(chǎn)品應(yīng)用的項(xiàng)目中有鋁型鑄太空宇航碎片式的飛行器、管式散熱器等的研究。而對(duì)鋁合金材料焊接技術(shù)的研發(fā)有電阻焊、激光焊、微動(dòng)摩擦焊等。
不銹鋼產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的精力目前已集中在合金化成分的發(fā)展,推廣應(yīng)用到管線鋼和海上釆油平臺(tái)、泵、電子管的雙煉和越雙煉材料焊接性研究,以及顯微組織和相變平衡控制等的研發(fā)。
由于鈦和鎳基合金生產(chǎn)的材料可以改善焊接性,改善其結(jié)構(gòu)的環(huán)境和增加服務(wù)的壽命,對(duì)生產(chǎn)廠家產(chǎn)品走向市場(chǎng)作出了重要貢獻(xiàn),并擴(kuò)大應(yīng)用到廣泛的工業(yè)范圍,進(jìn)而可以局部替代一些重要的鐵素體鋼和不銹鋼。
3、焊接的R&D合作研究
在工業(yè)界的R&D中,一度遇到全范圍的衰退,為解脫經(jīng)濟(jì)支持的困難,許多業(yè)務(wù)部門走向在國(guó)內(nèi)和國(guó)外合作R&D之路。其中動(dòng)力產(chǎn)品和石油化工工業(yè)部門就是因?yàn)楹附蛹夹g(shù)問(wèn)題而成為積極的合作者,汽車和航天技術(shù)工業(yè)也隨之而來(lái)。重型結(jié)構(gòu)工業(yè)研發(fā)的指導(dǎo)思想也發(fā)生明顯變化,把焊接技術(shù)的R&D引導(dǎo)到自動(dòng)化工業(yè)。隨后,汽車及其主要部件工業(yè)、客車工業(yè)、交通工具工業(yè)等都和鋼鉄工業(yè)聯(lián)合在一起共同開(kāi)發(fā)鋼材和焊接技術(shù)。最后引起了國(guó)際財(cái)團(tuán)等的財(cái)力支持。這樣電力動(dòng)力研究院、愛(ài)迪生電子研究所、美國(guó)氣體協(xié)會(huì)、石油研究所、航天工業(yè)技木院所等都得到財(cái)力支持研究開(kāi)發(fā)焊接技術(shù)。
在激光電子工業(yè)中聯(lián)合開(kāi)發(fā)的伙伴有計(jì)算機(jī)輔助生活循環(huán)工程、微電子和計(jì)算機(jī)輔助生活循環(huán)工程技術(shù)研究所、半導(dǎo)體制造工業(yè)技術(shù)都和焊接技術(shù)的R&D聯(lián)合在一起得到財(cái)力支持。歷史證明這些研究院所從此更加興旺,更沒(méi)有衰退。
三、建議
中國(guó)在上世紀(jì)五十年代就知道鋼鐵材料的重要性,毛澤東主席多次向國(guó)人宣傳;“一個(gè)鋼鐵、一個(gè)糧食,有了這兩個(gè)東西,就什么都好辦了。”又號(hào)召全國(guó)人民“趕英超美”,如今不能說(shuō)是錯(cuò)的,因?yàn)榇砹酥袊?guó)人的心愿。只是中國(guó)人不了解發(fā)達(dá)國(guó)家鋼鐵工業(yè)的發(fā)展歷史,更不了解鋼鐵強(qiáng)國(guó)是從工程結(jié)構(gòu)材料和焊接研發(fā)中發(fā)展起來(lái)的。
許祖澤,原冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院金屬焊接研究室主任、教授級(jí)高工。1956級(jí)清華大學(xué)機(jī)械系校友。
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