江山父老能容我，不使人间造孽钱，大家好，欢迎来到焊接基础知识专题系列讲座，今天给大家分享的内容是焊接技术在工程领域的成就。闲话少说，上硬菜！
现在世界上从外层空间到深海水域，从一百万吨的大油轮到集成电路引线，焊接都是最主要的工艺，下面介绍一些近年来焊接技术应用于工程领域的典型成就。
1）三峡水利枢纽工程
举世瞩目的三峡工程建成于2009年，是西电东送工程的重要组成部分，三峡工程水电站总装机容量18200MW（1MW相当于同时使用1000台空调的电功率），是目前世界上最大的水电站。水电站28台七十万千瓦的水轮发电机组，采用的是全焊结构。水轮机转轮直径10.7m，高5.4m，重达440t，七十万千瓦水轮机为世界最大，最重的不锈钢焊接转轮，每个转轮消耗12t焊丝。水电站电机定子座直径22m，高6m，重832t，是我国焊接的最大钢结构机座；蜗壳进水口直径12.4m，总重750t，为世界最大、最重的焊接蜗壳。
发电机蜗壳
发电机转轮
水轮发电机组的转轮材料为410NiMo马氏体不锈铸钢（其中质量分数为13%Cr、4%Ni、0.5%Mo），焊接用于转子部件的组装和铸造缺陷的修补。主要焊接方法是焊条电弧焊及双丝埋弧自动焊，焊丝有实心及金属粉芯两种，每个转子的组装需焊接材料7-10t。对焊接接头的性能要求是：0℃最低冲击吸收功50J（热处理态）；热处理后接头最低屈服强度550MPa，抗拉强度760MPa（1Mpa相当于10公斤）。另外，金属结构的焊接工作量也很大，光各种闸门就有282扇，闸门长度在40-60m，焊接变形不得超过5-10mm。
2）西气东输工程
天然气西气东输的管道工程，自新疆塔里木南，由西向东经新疆、宁夏、山西、河南、安徽、江苏，终点到上海市，全长4200公里。它是中国境内第一条达到国际标准的大口径、高压力、长距离输气管道。通过技术攻关和高新技术的应用，西气东输工程从管材及制管、焊接、内涂覆、压缩机增压系统优化、自动化控制到流量计量和焊接的无损检测技术等方面取得了突破性进展。其中管道在厂房里面的制造及野外安装焊接都是重要的工艺。
西气东输管线焊接
西气东输工程管道直径为1016mm，壁厚14.6-26.2mm，X70级管线钢，其中螺旋埋弧焊管约占80%，其余为直缝埋弧焊管，管线钢用量170万t。在西气东输工程中，由于钢的强度等级较高，管径和板厚较大，管线建设中应以自动焊和半自动焊为主，焊条电弧焊为辅。技术关键是管道对口根焊道的焊接成型。自动焊主要涉及熔化极气体保护焊、自保护药芯焊丝保护焊。焊条电弧焊主要为纤维素焊条下向焊和低氢焊条上向焊。在大直径后壁管道施工中，自动焊的优势是非常明显的，也是当今世界上大直径管道焊接施工的主流，但需要内对口机、管端坡口整形机等配套机具。
3）航空航天
2003年1月16日我国自行设计和研制的“神州4号”飞船发射，以及2011年11月3日凌晨1时36分“神州8号”飞船和“天宫一号”目标飞行器成功实施交会对接形成组合体，中国由此成为世界上第三个掌握空间交会对接的国家。其中，焊接技术在我国的航天事业发展中起到非常重要的作用。
“天宫一号”实验舱采用整体壁板结构，不同于以往的蒙皮加筋结构，保证壁板的加工、成型、特别是焊接精度，进而保证舱体结构精度及各设备安装接口的位置精度，是产品研制过程中的难点之一。为了消除材料内应力及机械加工应力，特别是残余应力，采取了振动时效技术，实现了产品的在线去应力，壁板零件在加工中的形变得到有效控制。
神八飞船和天宫一号交会对接
4）汽车制造
随着汽车销售在中国市场的日益红火，汽车制造对中国工业生产的拉动作用日益凸显。焊接技术广泛用于车身制造，目前我国广泛采用的车身材料是汽车专用薄钢板，包括涂层钢板，焊接生产以熔化极气体保护电弧焊、电阻点焊及电焊胶接、激光焊为主。为了减少油耗，节能减排，又发展了高强度钢板、铝合金、镁合金、复合材料等多种新型车身材料。车身结构的不同部位，采用不同厚度或不同级别的钢板，焊后整体冲压成型，还采用了铝钢混合结构体等设计方法。目前的汽车车身结构正朝着减轻重量，增加刚度和抗冲击能力，提高疲劳寿命，降低成本的方向发展。
车身焊接
5）轨道交通车辆
轨道交通车辆主要有车体、转向架、车载设备和车内装饰设施组成。车体结构材料主要有：碳钢材料、不锈钢材料和铝合金材料。碳钢材料通常用于低端车辆的制造，不锈钢材料通常用于城市地铁和轻轨以及中等速度的铁路车辆制造。
城市地铁
铝合金材料制造的车体具有重量轻、耐腐蚀、外观平整度好、材料可再生利用及环保等特点，已广泛用于地铁和轻轨以及铁路车辆的制造。据统计，在欧洲轨道车辆市场，铝合金车体占70%，在日本轨道交通市场，铝合金车体占50%（其余为不锈钢车体）。而在高速铁路市场，铝合金车体占全球95%以上的份额。
目前铝合金车体的焊接主要使用自动和半自动MIG焊以及少量TIG焊方法，近期开始使用搅拌摩擦焊方法用于铝合金车体大部件和总成的焊接，另外还有采用激光焊以及激光加MIG复合热源用于铝合金车体的焊接。
6）船舶制造
焊接技术在船舶制造中占有举足重轻的地位，是最主要的工艺技术。目前在下料工序中普遍采用数控火焰切割及数控水下等离子切割；在大拼板工序中采用多丝埋弧焊，单面焊双面成型，焊接的板厚为5-35mm；对船体的分段构件装焊采用自动及半自动气体保护焊。船厂已普遍采用药芯焊丝COR2R气体保护焊。造船厂是我国药芯焊丝的主要用户，目前我国船厂COR2R气体保护焊的应用比例高达65%。
船舶制造
7）钢桥建设
随着我国铁路与公路建设的需要，钢桥建设得到了飞速的发展，设计与制造技术已接近世界先进水平。钢桥形式很多，大跨度公路主要是索桥和斜拉桥；铁路桥多为梁桥和拱桥。中国目前跨径200m以上的特大跨径连续钢构桥已有50座以上。
钢桥的制造先在工厂分段进行，再运到工地现场组装。在公路斜拉桥和悬索桥钢箱梁的制造中，高效的二氧化碳自动焊和半自动焊得到了广泛应用，据润扬长江大桥建设统计，二氧化碳焊已用到焊接工作量的75%，埋弧焊约占15%，其余为焊条手工焊；对于桁梁式铁路或公路铁路两用桥，主要采用埋弧焊，如芜湖长江大桥，埋弧焊占60%，二氧化碳约占15%。世界上最长的杭州湾跨海大桥，全长36km，为全封闭六车道公路桥，于2008年建成，把嘉兴到宁波原长200km的路程缩短到80km，成为上海、杭州、苏州、宁波四大城市的交通枢纽。
杭州湾跨海大桥
8）压力容器及核容器制造
随着工程焊接技术的迅速发展，现代压力容器及核容器也已发展成典型的全焊结构，压力容器及核容器的焊接成为其制造中最重要和最关键的一个环节，焊接质量直接影响压力容器及核容器的制造质量。
电站汽包是典型的压力容器，锅炉汽包筒体的厚度取决于强度计算，而在其他条件相同或接近时，汽包筒体的厚度一定程度反应焊接制造的难度，高压汽包的板厚在40-100mm之间，我国制造的600MW电站锅炉汽包壁厚203mm，汽包长30m，重250t。用于核电建设的核容器制造对焊接技术的要求更加苛刻，我国制造的千吨级热壁加氢反应器壁厚280mm。由此可知，压力焊接技术专业性强，焊接难度大。
9）建筑钢结构
建筑钢结构包括：工业厂房、商用办公楼、民用住宅及其它大型公共设施等。近年完成的重要建筑钢结构有浦东的中华第一高楼上海金茂大厦、深圳地王大厦、北京世纪坛等。其中上海金茂大厦高达421m，居世界第三。自20世纪80年代以来，我国高层钢结构的发展迅速，在一些大城市已形成了楼宇经济。
国家体育 馆（鸟巢）施工现场
大型建筑钢结构广泛使用的H形及箱形截面构件，由厚钢板焊接而成。常用材料为低碳钢Q235、低合金结构钢Q345、Q390等牌号。一般采用高效埋弧焊及气体保护焊。焊接构件的尺寸大、焊接工作量大是高层钢结构制造安装的突出问题，一般焊接梁柱的截面厚度都在30mm以上。在制造安装过程中，对装配、焊接应力和变形的要求也十分苛刻。
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