焊接技術(shù)發(fā)展史精選(九篇)

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第1篇：焊接技術(shù)發(fā)展史范文

【關(guān)鍵詞】建筑；鋼結(jié)構(gòu)；焊接技術(shù)；發(fā)展優(yōu)勢(shì)

引言

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑的主流趨勢(shì)朝著大跨度及高層建筑方向發(fā)展。而鋼結(jié)構(gòu)作為建筑中最常用的建筑主體，因其建設(shè)時(shí)間短、自重較輕、維護(hù)便捷、抗震性能強(qiáng)以及建筑外形可多樣化等特性被越來(lái)越多的應(yīng)用在工程建設(shè)中。這就涉及到建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式，最常用的連接方式有焊接、栓接、以及鉚接等。因?yàn)楫?dāng)前我們國(guó)家在投入使用鋼材之前，大約有50%及以上的必須要通過(guò)一定的焊接加工處理工藝，所以焊接就成為了最常用的建筑鋼結(jié)構(gòu)連接方式。同時(shí)，由于焊接這種連接方式具備構(gòu)造簡(jiǎn)單、對(duì)焊接的結(jié)構(gòu)形狀沒(méi)有限制、節(jié)約材料并且效率高，另一方面可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，就大大提升了生產(chǎn)效率，基于以上的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得鋼結(jié)構(gòu)焊接在工業(yè)建筑以及民用建筑中占據(jù)了絕對(duì)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

一、使用智能切割、智慧工廠模式將是鋼結(jié)構(gòu)制作工程的趨向

我們國(guó)家的產(chǎn)鋼量和用鋼量現(xiàn)在躍升為是世界第一，但同時(shí)，也成為了世界上的鋼材料的浪費(fèi)大國(guó)。在切割焊接中，我國(guó)和美國(guó)、日本以及德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，鋼材的浪費(fèi)率同比增加近10%，核算下來(lái)一年大約浪費(fèi)3000萬(wàn)噸鋼材之多，統(tǒng)計(jì)價(jià)值達(dá)1500億元，是寶鋼一年的產(chǎn)量。1鋼材的浪費(fèi)率和切割質(zhì)量有直接影響，切割速度也是影響生產(chǎn)效率的因素之一，所以，在鋼結(jié)構(gòu)加工中必須重視切割技術(shù)。在實(shí)際操作中可以引進(jìn)一些先進(jìn)的軟件作為輔助，例如，F(xiàn)ast CAM套料軟件（由上海的發(fā)思特軟件有限公司研發(fā)，具備自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)），可以實(shí)現(xiàn)縮減成本、提升效率、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)，從而達(dá)到提升鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的目的，應(yīng)用其不僅可以學(xué)習(xí)國(guó)外前沿的管理及技術(shù)，而且可以改變目前我國(guó)的建筑鋼結(jié)構(gòu)切割技術(shù)落后的局面，并可大大的提高生產(chǎn)效率和節(jié)約成本。

二、鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)中的難重點(diǎn)將是新鋼種焊接試驗(yàn)

伴隨著我們國(guó)家建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的逐步發(fā)展，鋼材的不斷優(yōu)化，高強(qiáng)鋼以及超高強(qiáng)鋼達(dá)到了大力的推廣使用，同時(shí)，以往的焊接設(shè)計(jì)技術(shù)必定會(huì)受到猛烈的沖擊，重要的是對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)也提出了更多的要求。我國(guó)鋼材在向更加適用、更加先進(jìn)的趨勢(shì)大步邁進(jìn)的同時(shí)，人們對(duì)節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展的要求也必定會(huì)加快建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的變革，那就是新鋼種的不斷涌現(xiàn)。但對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的焊接來(lái)說(shuō)，新鋼種帶來(lái)的新技術(shù)新工藝問(wèn)題不可忽視，組料中增加的合金元素也可對(duì)鋼材的焊接性能造成很大的挑戰(zhàn)，鋼材中合金元素含量不斷增多，會(huì)導(dǎo)致焊接裂紋及焊接接頭的缺陷，而會(huì)使得焊接結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中安全性、可靠性不斷的下降，在建筑投入使用初期就造成了焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量的下降。另外，不同鋼種，所產(chǎn)生的焊接缺陷也不盡相同。所以，鋼結(jié)構(gòu)在焊接技術(shù)上必須做到防患于未然，工程技術(shù)人員必須增強(qiáng)自身的專(zhuān)業(yè)水平，切實(shí)掌握以鳥(niǎo)巢等為代表的鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)用技術(shù)及工藝，在實(shí)踐中能夠推廣應(yīng)用，不斷創(chuàng)新并克服難題。

三、自動(dòng)焊技術(shù)將是建筑鋼結(jié)構(gòu)主要采用的焊接技術(shù)

隨著建筑焊接結(jié)構(gòu)朝大型化及高參數(shù)精密化方向發(fā)展，手工焊接操作的效率低和質(zhì)量的不穩(wěn)定是提升生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定不得不面對(duì)的問(wèn)題。目前，世界上大部分工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在焊接技術(shù)，自動(dòng)化程度等技術(shù)方面已經(jīng)有大幅度提升，比例占到了80%，這一點(diǎn)就使得其在生產(chǎn)效率及質(zhì)量上占據(jù)了很大的優(yōu)勢(shì)。而在我國(guó)，按照手工操作和自動(dòng)焊接所消耗的焊材來(lái)計(jì)算，自動(dòng)化焊接比例僅占到不足30%，相比可見(jiàn)，我們國(guó)家和其它工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)際的平均水準(zhǔn)有著很大的差距。為了滿足高強(qiáng)、厚板及長(zhǎng)焊縫的敢接工藝的特殊要求，加快實(shí)現(xiàn)建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展，關(guān)鍵在于提升焊接水平，尤其是自動(dòng)焊程度的水平。所以，迅速提升我國(guó)自動(dòng)焊技術(shù)就成為當(dāng)下一個(gè)刻不容緩的課題。

四、建筑鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接必須推行多層多道錯(cuò)位焊接技術(shù)

傳統(tǒng)的擺動(dòng)運(yùn)條手法不能適應(yīng)有一定淬硬傾向的高強(qiáng)鋼焊接，易使焊接接頭綜合性能下降，甚至?xí)o接頭質(zhì)量造成影響。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，不擺動(dòng)和擺動(dòng)運(yùn)條手法的試件相互比較起來(lái)，沖擊、晶粒度大小、拉伸、彎曲及微觀金相等各項(xiàng)指標(biāo)，前者都比后者好很多。這個(gè)實(shí)驗(yàn)使用的材質(zhì)為Q345C的鋼材試件，假如使用更高強(qiáng)度級(jí)別的鋼材試件，不擺動(dòng)和擺動(dòng)試件兩者間的差別會(huì)變得更大。研究結(jié)果一方面讓人們對(duì)擺動(dòng)和不擺動(dòng)運(yùn)條手法有了重新認(rèn)識(shí)，另一方面在實(shí)際應(yīng)用技術(shù)方面也有了很大的提升和突破。對(duì)比試驗(yàn)的派生結(jié)果，可直接用于焊接工藝的制定和焊接過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的分析處理，推行使用標(biāo)準(zhǔn)的多層多道錯(cuò)位焊接技術(shù)勢(shì)必成為推行建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展的又一項(xiàng)任務(wù)。

五、結(jié)論

通過(guò)以上論述可知，在建筑鋼結(jié)構(gòu)中，焊接作為主要的連接方式，其重要性越來(lái)越不可估量。所以，為順應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展的趨勢(shì)，提升焊接水平成了行業(yè)中的重點(diǎn)研究問(wèn)題，焊接技術(shù)也會(huì)朝著更先進(jìn)的技術(shù)方向發(fā)展。

注釋?zhuān)?/p>

1 世界鋼鐵統(tǒng)計(jì)年鑒。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：焊接技術(shù)發(fā)展史范文

關(guān)鍵詞：焊接技術(shù) 發(fā)展 趨勢(shì)

焊接技術(shù)是在高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個(gè)整體的操作方法。焊接技術(shù)作為制造業(yè)中傳統(tǒng)的基礎(chǔ)工藝和技術(shù)，雖然應(yīng)用到工業(yè)中的歷史并不長(zhǎng)，但是發(fā)展卻非常迅速。短短幾十年間，焊接已被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、橋梁、高層建筑、造船以及海洋鉆探等許多重要的工業(yè)領(lǐng)域，并且為促進(jìn)工業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)，使得焊接已經(jīng)成為一個(gè)重要的制造技術(shù)和材料科學(xué)的重要專(zhuān)業(yè)學(xué)科。焊接技術(shù)隨著工業(yè)以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，其發(fā)展的趨勢(shì)呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1 提高焊接生產(chǎn)率是推動(dòng)焊接技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力

連接簡(jiǎn)單的構(gòu)件以及制造毛坯是最初的焊接方式，隨著技術(shù)的不斷更新，焊接已經(jīng)成為制造行業(yè)中一項(xiàng)不可代替的基礎(chǔ)工藝以及生產(chǎn)精確尺寸制成品的生產(chǎn)手段。目前，焊接技術(shù)最需要的就是有效的保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。提高生產(chǎn)率的途徑有二：第一提高焊接熔敷率，焊條電弧焊中的鐵粉焊條、重力焊條、躺焊條等工藝以及埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類(lèi)，其效果顯著。第二減少坡口斷面及熔敷金屬量，其中窄間隙焊接效果最顯著。窄間隙焊接采用氣體保護(hù)焊為基礎(chǔ)，利用單絲、雙絲或三絲進(jìn)行焊接。無(wú)論接頭厚度如何，均可采用對(duì)接型式，所需熔敷金屬量會(huì)數(shù)倍、數(shù)十倍地降低，從而大大提高生產(chǎn)率。窄間隙焊接的關(guān)鍵是保證兩側(cè)熔透和電弧中心自動(dòng)跟蹤處于坡口中心線上。為解決這兩個(gè)問(wèn)題，世界各國(guó)開(kāi)發(fā)出多種不同方案，因而出現(xiàn)了種類(lèi)多樣的窄間隙焊接法。如果能夠在以下方面取得進(jìn)展，焊接方法的先進(jìn)性會(huì)得到更高的評(píng)價(jià)：提高熔敷速度、減少生產(chǎn)周期、提高過(guò)程控制水平、減少返修率、減少接頭準(zhǔn)備時(shí)間、避免焊工在有害區(qū)域工作、減小焊縫尺寸、減少焊后操作、改進(jìn)操作系數(shù)、降低潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)、簡(jiǎn)化設(shè)備設(shè)置。高效快速優(yōu)質(zhì)焊接方法將成為主力軍。

2 焊接過(guò)程自動(dòng)化，智能化

國(guó)外焊接技術(shù)發(fā)展速度快，國(guó)內(nèi)焊接技術(shù)發(fā)展存在較大差距。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家焊接機(jī)械化、自動(dòng)化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)、焊接科學(xué)與工程、焊接自動(dòng)化與焊接機(jī)器人不斷融合，焊接技術(shù)已經(jīng)向自動(dòng)化，智能化方向發(fā)展。焊接過(guò)程自動(dòng)化，智能化以提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性，推進(jìn)焊接自動(dòng)化進(jìn)程，學(xué)習(xí)、吸收、借鑒、提高是十分重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)有工藝的學(xué)習(xí)和提高。但是我國(guó)目前的工藝大多數(shù)都為手工操作，存在一定的局限性。目前我國(guó)焊接的自動(dòng)化率還不到30%，相對(duì)而言，焊接生產(chǎn)的機(jī)械化以及自動(dòng)化水平非常低，但是如果能夠在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)代的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行嫁接改造，往往可以實(shí)現(xiàn)一定的突破。20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)逐漸在各個(gè)行業(yè)推廣氣體保護(hù)焊來(lái)取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，現(xiàn)在已經(jīng)取得了一定的效果。目前我國(guó)在焊接生產(chǎn)自動(dòng)化、過(guò)程控制智能化、研究和開(kāi)發(fā)焊接生產(chǎn)線以及柔性制造技術(shù)、發(fā)展應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)等方面取得了很大的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論、人工智能、電子技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展為焊接過(guò)程自動(dòng)化提供了十分有利的技術(shù)基礎(chǔ)，并已滲透到焊接各領(lǐng)域中，取得了很多成果，焊接過(guò)程自動(dòng)化已成為焊接技術(shù)的生長(zhǎng)點(diǎn)之一。焊接過(guò)程控制系統(tǒng)的智能化是焊接自動(dòng)化的核心問(wèn)題之一，也是我們未來(lái)開(kāi)展研究的重要方向。

3 熱源的研究和開(kāi)發(fā)

熱源是可提供熱能以實(shí)現(xiàn)基本的焊接過(guò)程的能源，熱源是運(yùn)動(dòng)的。在焊接過(guò)程中，熱源以點(diǎn)、線、面等的傳熱方式來(lái)傳導(dǎo)熱能。焊接熱源具有如下特點(diǎn)：能量密度高度集中、快速實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程、保證高質(zhì)量的焊縫和最小的焊接熱影響區(qū)。當(dāng)前，焊接熱源已十分豐厚，如電弧焊、化學(xué)熱、電阻熱、高頻感應(yīng)熱、摩擦熱、電子束、等離子焰、激光束等。焊接熱源的研討與開(kāi)拓始終在延續(xù)，焊接新熱源的開(kāi)發(fā)將推動(dòng)焊接工藝的發(fā)展，促進(jìn)新的焊接方法的產(chǎn)生。每出現(xiàn)一種新熱源，就伴隨一批新的焊接方法出現(xiàn)。焊接工藝已成功地利用各種熱源形成相應(yīng)的焊接方法。今后的發(fā)展將從改善現(xiàn)有熱源使它更為有用、便利、經(jīng)濟(jì)合用和開(kāi)發(fā)新的更有效的熱源兩方面著手。改善現(xiàn)有熱源，提高效率方面，如擴(kuò)大激光器的能量、有效利用電子束能量、改善焊機(jī)性能、提高能量利用率都取得了較好成績(jī)。開(kāi)拓更好、更有用的熱源，采用兩種熱源疊加以求取得更強(qiáng)的能量密度，例如在電子束焊中參加激光束等。

4 節(jié)能技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，節(jié)約能源已經(jīng)成為各行各業(yè)首要考慮的問(wèn)題，焊接行業(yè)也不例外。焊接產(chǎn)業(yè)發(fā)展節(jié)能、環(huán)保的焊接已成為必然的趨勢(shì)；同時(shí)，高效焊接工藝的應(yīng)用，對(duì)提高焊接效率，節(jié)約能源消耗意義很大。為了順應(yīng)節(jié)約環(huán)保的要求，手弧焊機(jī)以及普通的晶閘管焊機(jī)正在逐步被高效節(jié)能并能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)的智能型的逆變焊接取代，同時(shí)為了適應(yīng)當(dāng)今淡化操作技能的趨勢(shì)，焊接的操作也逐漸趨向智能化、簡(jiǎn)單化。像這樣節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

5 新材料，新技術(shù)發(fā)展

材料作為21世紀(jì)的支柱已顯示出幾個(gè)方面的變化趨勢(shì)，即從黑色金屬向有色金屬變化；從金屬材料向非金屬材料變化，從結(jié)構(gòu)材料向功能材料變化，從多維材料向低維材料變化；從單一材料向復(fù)合材料變化，新材料連接必然要對(duì)焊接技術(shù)提出更高的要求。新材料的出現(xiàn)成為焊接技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)力，許多新材料，如耐熱合金，鈦合金，陶瓷等的連接都提出了新的課題。特別是異種材料之間的連接，采用通常的焊接方法，已經(jīng)無(wú)法完成，固態(tài)連接的優(yōu)越性日益顯現(xiàn)，擴(kuò)散焊與磨擦焊已成為焊接界的熱點(diǎn)，比如金屬與陶瓷已經(jīng)能夠進(jìn)行擴(kuò)散連接，這在以前是不可想象的，所以固態(tài)連接是21世紀(jì)將有重大發(fā)展的連接技術(shù)。新興工業(yè)的發(fā)展迫使焊接技術(shù)不斷前進(jìn)，焊接新技術(shù)更迅速地投入使用可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。任何一個(gè)重要的新技術(shù)、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），無(wú)不與焊接工藝相關(guān)。這說(shuō)明逆變焊機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始從電源技術(shù)、控制技術(shù)轉(zhuǎn)移到焊接工藝性能方面。熔化極氣體保護(hù)焊逐漸取代手工電弧焊將成為焊接的主流、逆變焊機(jī)、智能機(jī)器人、振動(dòng)焊接技術(shù)、激光復(fù)合焊和低應(yīng)力無(wú)變形焊接新技術(shù)――LSND焊接法等，這些節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)廣泛應(yīng)用于焊接中。

6 機(jī)械化，自動(dòng)化水平提高

想要很好的完成焊接工作，得充分做好準(zhǔn)備工作，包括焊工個(gè)人業(yè)務(wù)熟悉、工件準(zhǔn)備和焊接設(shè)備的準(zhǔn)備等。因此人們也逐漸重視起了焊接設(shè)備（電焊機(jī)）的放置車(chē)間即準(zhǔn)備車(chē)間的改造。提高準(zhǔn)備車(chē)間的機(jī)械化，自動(dòng)化水平是當(dāng)前世界先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的重點(diǎn)發(fā)展方向。如用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)焊接工藝裝備，是提高焊接自動(dòng)化水平的根本途徑。將數(shù)控技術(shù)配以各類(lèi)焊接機(jī)械設(shè)備，以提高其柔性化水平；焊接機(jī)器人與專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)路徑規(guī)劃、自動(dòng)校正軌跡、自動(dòng)控制熔深等功能。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是數(shù)字化控制：把“粗活”做成“細(xì)活、快活”。

焊接技術(shù)自誕生以來(lái)，一直受到很多學(xué)科最新發(fā)展的影響和引導(dǎo)，在新材料以及信息科學(xué)技術(shù)的影響下，出現(xiàn)了數(shù)十種焊接的新工藝，并且使得焊接工藝正從手工焊向自動(dòng)焊以及智能化過(guò)渡。焊接技術(shù)進(jìn)步的需求是在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等多方面因素影響下形成的，這顯著地促進(jìn)了高效材料和設(shè)備的開(kāi)發(fā)以及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，規(guī)模生產(chǎn)和專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)新局面，高效快速優(yōu)質(zhì)焊接方法成為主力軍，一個(gè)明顯的趨勢(shì)是在傳統(tǒng)焊接過(guò)程中使用更先進(jìn)的控制和監(jiān)測(cè)技術(shù)。焊接新方法和先進(jìn)材料技術(shù)的引入，提高了焊接技術(shù)的水平，同時(shí)也提出了新的挑戰(zhàn)。國(guó)外專(zhuān)家認(rèn)為，焊接作為一種精確、可靠、低成本并且采用高科技連接材料的方法，到2020年仍舊是制造業(yè)的重要加工工藝。我們廣大焊接工作者任重而道遠(yuǎn)，務(wù)必樹(shù)立知難而上的決心。抓住機(jī)遇，為我國(guó)焊接自動(dòng)化水平的提高而努力奮斗。

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第3篇：焊接技術(shù)發(fā)展史范文

關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu)；焊接技術(shù)；發(fā)展不足；未來(lái)趨勢(shì)

1 概述

現(xiàn)代社會(huì)各行業(yè)的快速發(fā)展離不開(kāi)背后先進(jìn)技術(shù)的支持，技術(shù)的不斷更新升級(jí)是行業(yè)發(fā)展的源動(dòng)力。同樣建筑行業(yè)的快速發(fā)展離不開(kāi)焊接技術(shù)支持，焊接技術(shù)對(duì)建筑行業(yè)中的地位舉足輕重。經(jīng)過(guò)幾十年的快速發(fā)展，我國(guó)的焊接技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界同行業(yè)的先進(jìn)水平，焊接技術(shù)在軍工等重工業(yè)行業(yè)的大量應(yīng)用足以說(shuō)明這一點(diǎn)，焊接技術(shù)在我國(guó)的一些重工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了世界一流水平。然而，我國(guó)建筑行業(yè)焊接技術(shù)的應(yīng)用還處于傳統(tǒng)應(yīng)用階段，現(xiàn)代化水平不好，沒(méi)用充分利用現(xiàn)代科技發(fā)展的成果，智能化程度低，大大影響了建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工效率與施工質(zhì)量。為此，對(duì)建筑行業(yè)焊接技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行探討與研究對(duì)于該行業(yè)的發(fā)展意義重大。

2 我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展問(wèn)題

2.1 焊接條件

由于工程進(jìn)度等特殊施工條件的要求，越來(lái)越多的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程需要在嚴(yán)寒低溫條件下進(jìn)行。在低溫環(huán)境中焊接材料的選擇變得很重要，選材的好壞對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接性能影響嚴(yán)重。通過(guò)進(jìn)行在低溫條件下不同焊接材料的強(qiáng)度試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)在使用超低氫焊接材料時(shí)鋼結(jié)構(gòu)焊接強(qiáng)度達(dá)到最大值，此外通過(guò)必要措施保持焊接環(huán)境恒溫對(duì)于焊接質(zhì)量的好壞也起著重要的作用，在施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置防護(hù)棚可以達(dá)到恒溫的條件，這樣可以大大減小熱量流失。此外在進(jìn)行氣體保護(hù)焊時(shí)還需要在放氣裝置外部貼保溫膜，這樣可以有效防止熱脹冷縮現(xiàn)象，進(jìn)而提高焊接效率。

2.2 焊接用材

在建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)焊接時(shí)使用最為廣泛的焊接材料為鍍銅焊絲，由于國(guó)家倡導(dǎo)綠色節(jié)能無(wú)污染的發(fā)展理念，各行各業(yè)不斷尋找綠色材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)焊接材料，鍍銅焊絲由于其在生產(chǎn)焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量污染物國(guó)外使用范圍越來(lái)越少。目前少數(shù)國(guó)家已經(jīng)大量的使用無(wú)鍍銅焊絲。在我國(guó)由于其經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)沒(méi)有能夠廣泛使用，相關(guān)工作者也沒(méi)有給予該方面足夠的重視。然而隨著國(guó)家新型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型程度的加深，綠色、節(jié)能、可持續(xù)材料未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊，相信無(wú)鍍銅焊絲也會(huì)走進(jìn)建筑焊接行業(yè)。

2.3 焊接設(shè)備

科技含量高自動(dòng)化程度高的焊接設(shè)備無(wú)疑會(huì)大大提高焊接效率，同樣好的焊接設(shè)備能蟣Vず附又柿俊W莨畚夜建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接行業(yè)所使用的設(shè)備大多數(shù)是國(guó)外設(shè)備，日本等歐美國(guó)家生產(chǎn)的設(shè)備不論是技術(shù)質(zhì)量還是科技含量自動(dòng)化程度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)焊接設(shè)備。在我國(guó)剛開(kāi)始使用外國(guó)設(shè)備的時(shí)候國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)專(zhuān)家技術(shù)人員就在積極研究屬于自己的領(lǐng)先世界的焊接設(shè)備，隨著我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展國(guó)內(nèi)很多企業(yè)生產(chǎn)的焊接設(shè)備已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平，然而距離發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定距離，相信不久的未來(lái)我國(guó)的焊接設(shè)備將處于世界領(lǐng)先水平。

2.4 焊接工程技術(shù)人員

建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程要求焊接技術(shù)人員具備較高的技術(shù)技能，焊接質(zhì)量的好壞直接影響著國(guó)家人民財(cái)產(chǎn)，這要求對(duì)焊接技術(shù)人員的培養(yǎng)需要可科學(xué)合理的安排。目前國(guó)內(nèi)建筑焊接行業(yè)的焊接技術(shù)人員綜合素質(zhì)普遍較低，從事低要求的工程焊接任務(wù)尚能滿足，而在一些重大工程建設(shè)中高技術(shù)焊接人才顯得尤為匱乏。因此我國(guó)應(yīng)該學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的焊接技術(shù)人才的培養(yǎng)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培養(yǎng)、考察、認(rèn)證制度的建設(shè)，加大對(duì)高職等專(zhuān)業(yè)技師學(xué)校培養(yǎng)技術(shù)人員的監(jiān)管考核，為我國(guó)的建設(shè)培養(yǎng)更多高技術(shù)人才。

3 鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 焊接技術(shù)智能化

報(bào)道顯示歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家焊接技術(shù)已經(jīng)大部分實(shí)現(xiàn)智能化，很多工程建設(shè)引進(jìn)了智能化焊接設(shè)備，智能化焊接設(shè)備優(yōu)點(diǎn)眾多，該焊接技術(shù)不僅自動(dòng)化程度高、焊接更為精密、焊接效率高，而且大大節(jié)約了人力物力，經(jīng)濟(jì)效益突出。而我國(guó)大部分行業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的人工焊接技術(shù)，只有很少的國(guó)家重點(diǎn)工程焊接實(shí)現(xiàn)了智能化，人工焊接效率低下，且人員素質(zhì)的不同導(dǎo)致工程質(zhì)量差別較大。隨著對(duì)工程質(zhì)量的要求越來(lái)越高，高精度高質(zhì)量的焊接技術(shù)急需應(yīng)用到焊接實(shí)際工程當(dāng)中，因此我國(guó)焊接技術(shù)的智能化使用進(jìn)程已刻不容緩。

3.2 焊接施工工藝創(chuàng)新化

鋼結(jié)構(gòu)之所以能夠被建筑行業(yè)廣泛的使用是因?yàn)槠渚哂袑?shí)現(xiàn)大跨度建設(shè)工程的功能，這是傳統(tǒng)的材料所不具有的。而這種特殊功能的實(shí)現(xiàn)需要依托高科技的支持，先進(jìn)的焊接與切割技術(shù)必不可少。傳統(tǒng)行業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)智能化，大大提高了各行各業(yè)的產(chǎn)能效率，尤為值得關(guān)注的是國(guó)外某些發(fā)達(dá)國(guó)家建筑行業(yè)焊接材料的切割已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人操作，這使得焊接材料的切割尺寸非常精確，同樣使得施工效率大大增加，這對(duì)要求極為高的國(guó)家重點(diǎn)焊接工程的建設(shè)提供了方便，智能焊接技術(shù)與智能切割技術(shù)的應(yīng)用可以說(shuō)是一次技術(shù)變革，相信我國(guó)焊接行業(yè)未來(lái)鋼結(jié)構(gòu)施工工藝會(huì)日趨智能化。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程管理現(xiàn)代化

鋼結(jié)構(gòu)焊接施工不僅僅是焊接一個(gè)階段，僅僅先進(jìn)的焊接技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能保證焊接工程質(zhì)量。焊接工程質(zhì)量的保證需要依靠焊接施工整個(gè)過(guò)程的科學(xué)管理，焊接技術(shù)的使用需要先進(jìn)的管理理念給予支持。焊接工程施工要必須要建立科學(xué)全面的管理體系，將分散的環(huán)節(jié)通過(guò)全面管理組織起來(lái)提高生產(chǎn)效率。質(zhì)量管理要借助國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，憑借科學(xué)的思想來(lái)指導(dǎo)管理，讓國(guó)內(nèi)外先進(jìn)管理理念更好的服務(wù)于我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)焊接工程建設(shè)。

4 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型期，各行各業(yè)都秉持可持續(xù)、綠色、創(chuàng)新的發(fā)展理念不斷壯大自己，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接行業(yè)也不例外。目前我國(guó)焊接技術(shù)雖然取得了快速發(fā)展，但是與世界發(fā)達(dá)國(guó)家先比還存在一定差距，只有借助科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新才能夠?qū)崿F(xiàn)焊接技術(shù)新突破。

參考文獻(xiàn)

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第4篇：焊接技術(shù)發(fā)展史范文

二氧化碳焊接技術(shù)發(fā)展與金屬結(jié)構(gòu)制造狀況密不可分。上世紀(jì)50年代初期,二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)一經(jīng)開(kāi)發(fā),就應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)制造,并伴隨著焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)水平的不斷提高,逐漸成為金屬結(jié)構(gòu)焊接的主要方法。其高效、優(yōu)質(zhì)、自動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn),具有良好的應(yīng)用條件,并且極大地推動(dòng)了金屬結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展,在焊接技術(shù)發(fā)展史上書(shū)寫(xiě)了輝煌的一頁(yè)。

2、二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)的主要特點(diǎn)

通過(guò)多年研究與應(yīng)用實(shí)踐,二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)的主要特點(diǎn)概述為以下幾點(diǎn):

2.1　生產(chǎn)效率高

二氧化碳?xì)獗：改軌驅(qū)崿F(xiàn)較大的焊接電流,采用Ø:1.2mm實(shí)心焊絲,焊接電流最大可達(dá)到350A,Ø:1.6mm藥芯焊絲的焊接電流可達(dá)到500A,電流密度通常為100-300A/mm 2,電弧熱量集中、焊絲熔化速度快、熔敷系數(shù)高,而且保持連續(xù)焊接,從而提高焊接生產(chǎn)效率,二氧化碳?xì)獗：缚杀仁止る娀『柑岣吖ぷ餍?-5倍。

2.2　焊接質(zhì)量好

二氧化碳?xì)獗：傅淖詣?dòng)化程度高,電弧自身調(diào)節(jié)作用強(qiáng),焊接過(guò)程中電弧穩(wěn)定性好,人為干擾因素少。電弧可持續(xù)燃燒,整條接頭少,金屬組織致密,焊接質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)二氧化碳?xì)獗：鸽娀夥昭趸詮?qiáng),對(duì)焊件表面油,銹敏感性低,焊縫金屬擴(kuò)散氫含量低,大大提高了焊接頭力學(xué)性能和抗裂性能。

2.3　二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)改良了焊接接頭形式

二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)改良了焊接接頭形式和焊接坡口形式。二氧化碳?xì)獗：附拥暮附尤凵钶^大,在T形接頭形式設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)熔深增大時(shí),在保證焊縫金屬承載面積保持不變時(shí),焊腳尺寸往往可以減少。在對(duì)按接頭設(shè)計(jì)時(shí),二氧化碳?xì)獗：概c手工電弧焊相比,焊接坡口角度一般可以減少5°-10°,當(dāng)采用單邊V形坡口對(duì)接焊時(shí),坡口角度為45°,采用錐形噴嘴,就可以使根部焊透,并使焊縫熔合很好,從而有效地減少填充金屬量,減少焊接作業(yè)時(shí)間和焊接材料消耗。

2.4　能源利用率高

二氧化碳?xì)獗：傅碾娀∶芏雀?電弧能量大多有效地用于焊接材料熔化及母材金屬的熔合,獲得每千克熔敷金屬的耗電量較低,Ø:1.2mm-Ø:1.6mm實(shí)心焊絲約為1.8-2.0為kWh/kg;Ø:1.2mm-Ø:2,4mm藥芯焊絲為2.1-2.4KWh/kg,能源利用率高,因此,二氧化碳?xì)獗：竿茝V應(yīng)用有利于節(jié)省能源,可比手工電弧焊節(jié)電50%-60%,從而減少了能源浪費(fèi)。

2.5　焊接規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大

二氧化碳?xì)獗：竿灰?guī)格尺寸的焊絲可采用焊接規(guī)范參數(shù)變化范圍較大,如Ø1.2mm實(shí)心焊絲,其焊接電流調(diào)節(jié)范圍可以為60-350A,從而使二氧化碳焊接設(shè)備、材料具備較好的適應(yīng)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的變化能力,減少了儲(chǔ)備焊接材料規(guī)格和重量,有利干焊接質(zhì)量控制和管理。

3、二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)應(yīng)用狀況

二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)在大型金屬結(jié)構(gòu)制造企業(yè)中廣泛使用,在中、小型企業(yè)中局部使用,制造的金屬結(jié)構(gòu)種類(lèi)大大增加。

隨著機(jī)械行業(yè)骨干企業(yè)焊接技術(shù)改造,二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)在大型金屬結(jié)構(gòu)制造中廣泛采用。如:太原重型機(jī)械(集團(tuán))有限公司、第一重型機(jī)械有限公司、大連重工集團(tuán)有限公司等企業(yè),二氧化碳?xì)獗：竿瓿傻暮附咏饘俳Y(jié)構(gòu)已占其重量的50%-80%,在大型金屬結(jié)構(gòu)企業(yè)中發(fā)揮著不可替代的骨干作用。

在中、小型企業(yè)中推廣應(yīng)用與所在地區(qū)、所處行業(yè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素有較大關(guān)系,在焊接技術(shù)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)、焊接結(jié)構(gòu)較多的企業(yè)、技術(shù)含量較高的產(chǎn)品,二氧化碳?xì)獗：竿茝V使用情況較好。雖然中、小企業(yè)中應(yīng)用情況差別較大,但通過(guò)多年宣傳、引導(dǎo),二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)已逐漸成為企業(yè)技術(shù)改造中主要選擇的焊接技術(shù)裝備。

3.1　二氧化碳?xì)獗：冈O(shè)備應(yīng)用狀況

在二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)推廣的起步階段,主要由國(guó)外進(jìn)口焊接設(shè)備或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)設(shè)備生產(chǎn),引進(jìn)焊機(jī)有松下電器公司、日本大坂變壓器、美國(guó)米勒公司等品牌機(jī)型;國(guó)內(nèi)主要有天津電焊機(jī)廠、唐山電子設(shè)備廠、牡丹江無(wú)線電六廠、上海電焊機(jī)廠、四平電焊機(jī)廠等企業(yè),焊機(jī)額定電流大多500A。因?yàn)閲?guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的焊機(jī)功能和生產(chǎn)規(guī)模與國(guó)外廠商有一定的差距,所以大型企業(yè)在技術(shù)改造中大部分選用價(jià)格較高、功能好的進(jìn)口設(shè)備。

在二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)推廣的發(fā)展階段,經(jīng)過(guò)焊接設(shè)備制造廠商的合資或獨(dú)資開(kāi)發(fā),額定電流350A、500A的二氧化碳?xì)獗：赴胱詣?dòng)焊機(jī),基本實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)組裝制造,其中北京時(shí)代集團(tuán)公司、天津電焊機(jī)廠、唐山松下產(chǎn)業(yè)機(jī)器有限公司等一批企業(yè)生產(chǎn)的主要機(jī)型,都具有較好使用功能和可靠性,并陸續(xù)在金屬結(jié)構(gòu)企業(yè)中成為主要選擇的二氧化碳?xì)獗：笝C(jī)型,占有一定數(shù)量和市場(chǎng)份額,從而改變了大批量進(jìn)口設(shè)備的狀況。

目前也有一些金屬結(jié)構(gòu)企業(yè)使用一批二氧化碳?xì)獗：笇?zhuān)業(yè)設(shè)備及焊接機(jī)器人工作站,但總體規(guī)模和應(yīng)用數(shù)量比較小。這既與金屬結(jié)構(gòu)企業(yè)中成為主要選擇的二氧化碳?xì)獗：笝C(jī)型,占有一定數(shù)量和市場(chǎng)份額,從而改變了大批量進(jìn)口設(shè)備的狀況。

目前也有一些金屬結(jié)構(gòu)企業(yè)使用一批二氧化碳?xì)獗：笇?zhuān)業(yè)設(shè)備及焊接機(jī)器人工作站,但總體規(guī)模和應(yīng)用數(shù)量比較小。這既與金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模及加工精度有直接聯(lián)系,也與專(zhuān)用設(shè)備設(shè)計(jì)、制造水平有關(guān)。二氧化碳?xì)獗：笇?zhuān)用設(shè)備多用于金屬零件形狀簡(jiǎn)單、規(guī)格相近,生產(chǎn)批量較大的金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品生產(chǎn)線,如汽車(chē)、摩托等產(chǎn)品零件的焊接。

3.2　二氧化碳?xì)獗：负附硬牧系膽?yīng)用狀況

80年代初至80年代中期,我國(guó)針對(duì)當(dāng)時(shí)Q235、16Mn等主要結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)的490MPa級(jí)二氧化碳?xì)獗：笇?shí)心焊絲,在引進(jìn)設(shè)備、引進(jìn)技術(shù)、開(kāi)發(fā)試制的努力中,已實(shí)現(xiàn)部分自給,但是處于供不應(yīng)求狀態(tài),而且藥芯焊絲基本處于開(kāi)發(fā)研制、試生產(chǎn)狀態(tài),大部分二氧化碳?xì)獗：负赴床牧现饕揽繌臍W美、日本等國(guó)家進(jìn)口。國(guó)產(chǎn)焊接材料與進(jìn)口焊接材料相比在工藝性能、力學(xué)性能方面存在著一定差距。

目前我國(guó)二氧化碳?xì)獗：笇?shí)心焊絲已經(jīng)形成一定生產(chǎn)規(guī)模,產(chǎn)量和質(zhì)量也有很大提高。針對(duì)Q235、Q345及16Mn等結(jié)構(gòu)鋼的二氧化碳?xì)獗：负附z,能夠滿足金屬結(jié)構(gòu)制造的要求,使用最多的實(shí)心焊絲主要有ER49-l(H08Mn2SiA)及ER50-6等牌號(hào),規(guī)格主要有Ø1.2mm、Ø:1.6mm兩種,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀態(tài)處于供大于求的狀況,但國(guó)內(nèi)備焊絲生產(chǎn)廠家的質(zhì)量也有較大差別,特別是在焊絲化學(xué)成分穩(wěn)定性、焊絲表面鍍銅質(zhì)量、焊絲剛度等主要參數(shù)方面仍有明顯差異,焊絲質(zhì)量?jī)?yōu)良的廠家有天津電焊條廠、上海電力電焊條廠、四川大西洋電焊條廠等廠家。

3.3　金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)二氧化碳?xì)獗：讣夹g(shù)推廣的人才狀況

第5篇：焊接技術(shù)發(fā)展史范文

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的新時(shí)代,我國(guó)高等教育面臨著人才培養(yǎng)模式的挑戰(zhàn)。只有加強(qiáng)創(chuàng)新教育,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才,才能實(shí)現(xiàn)科教興國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo),才能適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的需要[1]。由于企業(yè)的改制,高校學(xué)生的規(guī)模不斷擴(kuò)大,社會(huì)提供給學(xué)生實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)卻越來(lái)越少,尋求在企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)的難度越來(lái)越大,一年一度的學(xué)生實(shí)習(xí)越來(lái)越趨向形式化。據(jù)電子英才網(wǎng)的一份調(diào)查報(bào)告顯示,當(dāng)前中國(guó)IT企業(yè)最缺乏的兩類(lèi)人才是高端技術(shù)人才和復(fù)合型工程人才。高端技術(shù)人才是指掌握前沿技術(shù)或者具備綜合素質(zhì)的人才;復(fù)合型工程人才是指既懂技術(shù)又懂管理,或者既有很強(qiáng)的技術(shù)背景又具有敏銳市場(chǎng)意識(shí)的人才。在通訊行業(yè),無(wú)線數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的人才和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師將成為近年的熱門(mén)人才。在研發(fā)領(lǐng)域,軟硬件知識(shí)結(jié)合的綜合型人才是最受歡迎的,很多公司的主設(shè)計(jì)師就是硬件工程師在進(jìn)修軟件設(shè)計(jì)后成長(zhǎng)起來(lái)的復(fù)合型人才。企業(yè)對(duì)電子學(xué)科畢業(yè)生的要求也愈來(lái)愈高,不僅要求他們具備較扎實(shí)的理論功底,更要求他們具備常用軟、硬件的應(yīng)用與實(shí)際開(kāi)發(fā)能力,能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮重要作用。

然而目前高校畢業(yè)生表現(xiàn)出的實(shí)踐動(dòng)手能力與用人單位要求存在較大差距,這種矛盾推動(dòng)著高校教學(xué)模式的改革。這種改革必須以社會(huì)需求為導(dǎo)向,以專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為主線,以?xún)?yōu)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系為重點(diǎn),加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)教材建設(shè)、教師隊(duì)伍建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè),逐步形成特色鮮明的學(xué)校辦學(xué)模式[2],通過(guò)理論和實(shí)踐相結(jié)合,把學(xué)生培養(yǎng)成有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、熟練的實(shí)踐能力,能夠適應(yīng)電子、機(jī)電行業(yè)中各種技術(shù)崗位的創(chuàng)新應(yīng)用型技術(shù)人才。創(chuàng)新的源頭在于實(shí)踐。各個(gè)高校需要努力創(chuàng)造條件,建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生能有更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)、更多的實(shí)驗(yàn)空間。近年來(lái),浙江大學(xué)、南京理工大學(xué)、清華大學(xué)、華南理工大學(xué)等知名高校投入數(shù)百萬(wàn)資金建設(shè)“電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”即是這種改革的一種嘗試。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是我國(guó)教育改革發(fā)展史上一個(gè)新的里程碑,也是當(dāng)今創(chuàng)新教育領(lǐng)域的一個(gè)新亮點(diǎn)。地處邊遠(yuǎn)少數(shù)民族地區(qū)的興義民族師范學(xué)院,是一所以師范教育為主,適當(dāng)拓寬非師范專(zhuān)業(yè)的綜合性學(xué)院。為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力,在經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足的情況下,學(xué)院利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件和師資力量,把培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、分析解決實(shí)際問(wèn)題能力落到實(shí)處。學(xué)院物理與電子科學(xué)系通過(guò)探索與實(shí)踐,按教師主導(dǎo)、學(xué)生自主、完全開(kāi)放的模式進(jìn)行了電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),為學(xué)生提供基本功訓(xùn)練和軟硬件自主實(shí)踐的條件,使學(xué)生在校期間能夠不間斷地獲得創(chuàng)新實(shí)踐的鍛煉。

2電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

2.1建設(shè)宗旨

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)旨在培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手能力、綜合分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力、信息的收集和整理能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和創(chuàng)造性思維能力。電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要符合綜合性、新穎性、實(shí)用性的原則,實(shí)驗(yàn)設(shè)備既要能完成單一性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),更要能夠滿足電子類(lèi)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是自主性實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以自己提出設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方案,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的積極性和創(chuàng)新性[3]。

2.2建設(shè)目標(biāo)

電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),目的在于培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力,為他們的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的功能包括4方面,分別滿足不同階段、不同層次、不同對(duì)象、不同目的的實(shí)驗(yàn)需求。(1)電子工藝實(shí)踐。不僅要將電子工藝實(shí)踐基地建成一個(gè)基礎(chǔ)性教學(xué)實(shí)習(xí)基地,而且要建成一個(gè)“學(xué)研產(chǎn)”一體化的新型實(shí)踐教學(xué)聯(lián)合體。電子實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)是學(xué)生動(dòng)手能力訓(xùn)練和基礎(chǔ)電子工藝方面,結(jié)合電子產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造進(jìn)行教學(xué)。電子工藝實(shí)習(xí)以學(xué)生自己動(dòng)手、掌握一定操作技能并定做幾種實(shí)用產(chǎn)品為特色,將基本技能訓(xùn)練、基礎(chǔ)工藝知識(shí)和創(chuàng)新啟蒙有機(jī)結(jié)合,為學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力構(gòu)筑一個(gè)基礎(chǔ)扎實(shí)而又充滿活力的實(shí)踐平臺(tái)。電子工藝實(shí)訓(xùn)包括手工焊接和裝配為主的基本操作技能、電子元器件及其互連為主的工藝知識(shí)以及電路板設(shè)計(jì)制作的能力。(2)電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)。滿足電子競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)、教師科研、教師培訓(xùn)的需要。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室對(duì)全校師生開(kāi)放,為全校師生提供電子制作服務(wù),并組織學(xué)生開(kāi)展電子競(jìng)賽等課外科技活動(dòng)。(3)最新技術(shù)實(shí)訓(xùn)。滿足“精英培養(yǎng)”中對(duì)實(shí)際工程中最新技術(shù)的學(xué)習(xí)需要。對(duì)于普通學(xué)生而言,“最新技術(shù)實(shí)訓(xùn)”以擴(kuò)大視野為目的,使學(xué)生了解電子技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)及前沿水平。(4)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐。以電子產(chǎn)品生產(chǎn)為工程背景,通過(guò)實(shí)踐使學(xué)生學(xué)到電子產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)知識(shí),并通過(guò)實(shí)際制作電子產(chǎn)品,使學(xué)生了解電子產(chǎn)品制造過(guò)程、熟悉電子產(chǎn)品制造工藝,掌握制作電子產(chǎn)品的一些基本技能,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2.3硬件建設(shè)

從電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程(見(jiàn)圖1)看出,電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室所配置的設(shè)備和儀器要能滿足電子類(lèi)綜合實(shí)驗(yàn)、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)的要求。為了建設(shè)電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,學(xué)校提供了250m2實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)用房,實(shí)驗(yàn)室配置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、工具主要分為以下幾類(lèi):(1)公用實(shí)驗(yàn)測(cè)試臺(tái)。用電源、信號(hào)發(fā)生器、示波器、虛擬邏輯分析儀等專(zhuān)用測(cè)試儀器建成一個(gè)公用實(shí)驗(yàn)臺(tái),以供設(shè)計(jì)制作測(cè)試用。(2)萬(wàn)用表及常用工具。配置了許多萬(wàn)用表及工具,保證每位學(xué)生都能借用1套,可一直用到畢業(yè)時(shí)歸還。(3)軟件訓(xùn)練和電路仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)備。利用計(jì)算機(jī)中心更新?lián)Q下來(lái)的40臺(tái)計(jì)算機(jī),組建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的軟件實(shí)驗(yàn)室,精心挑選了各類(lèi)應(yīng)用軟件放在服務(wù)器上,還配置了EDA開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、DSP開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等供學(xué)生下載使用。(4)硬件實(shí)驗(yàn)。主要是采用凌陽(yáng)SPCE061A精簡(jiǎn)板套件組裝單片機(jī)。此板套件價(jià)格便宜,由學(xué)生自購(gòu),教師指導(dǎo)組裝。裝配過(guò)程對(duì)學(xué)生識(shí)別硬件以及學(xué)習(xí)焊接技術(shù)也是一次很好的實(shí)踐。為了提高學(xué)生的硬件知識(shí)水平,還配置了DSP學(xué)習(xí)板、ARM學(xué)習(xí)板、AVR學(xué)習(xí)板、USB學(xué)習(xí)板和可編程邏輯器件學(xué)習(xí)板,指導(dǎo)學(xué)生自制一些模塊(如LED燈模塊)。(5)PCB板加工實(shí)驗(yàn)室。購(gòu)置了一套東明DM2100B型制板系統(tǒng),該系統(tǒng)具有制板精度高、成本低、速度快等特點(diǎn),是一款價(jià)格低、性能可靠的制板設(shè)備,特別適合實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)用。(6)常用電子元器件。購(gòu)置了一批電阻、電容、電感、三極管、二極管等常用元器件,對(duì)這些低值易耗品,實(shí)驗(yàn)室無(wú)償提供或僅收取部分成本費(fèi)。

3電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)管理

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)注重開(kāi)放和創(chuàng)新,通過(guò)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽動(dòng)手,實(shí)行做錯(cuò)無(wú)過(guò)、成功有獎(jiǎng)的激勵(lì)機(jī)制來(lái)充分激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,給學(xué)生以充分施展個(gè)人才能的空間。創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),進(jìn)行系統(tǒng)分析、調(diào)試儀器、排除故障,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)以及面對(duì)失敗和挫折勇于進(jìn)取的精神,有利于學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生會(huì)提出各種各樣的問(wèn)題,涉及許多新理論、新知識(shí),如設(shè)計(jì)方案、儀器設(shè)備配套、器件選擇、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方案等,這些都要求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師學(xué)習(xí)掌握更多的知識(shí)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以適應(yīng)電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的要求。更為重要的是實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)有敏銳的觀察力和科學(xué)的判斷力,能夠抓住學(xué)生的創(chuàng)新思維并給予支持和鼓勵(lì),有指導(dǎo)地讓學(xué)生自己去做、去探索,為今后的創(chuàng)新打下基礎(chǔ)[4]。

3.1開(kāi)放性管理

為了把電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與科研能力的基地,給學(xué)生提供一個(gè)將理論運(yùn)用到實(shí)踐中去的舞臺(tái),我們采用了開(kāi)放性的管理模式,不僅是時(shí)間和空間上的開(kāi)放,更是教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的開(kāi)放[5-6]。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放給實(shí)驗(yàn)室管理增加了許多困難,特別是增加了教師的工作量。我們提倡讓學(xué)生自我管理,這就要求:(1)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生對(duì)所使用的設(shè)備儀器編號(hào)進(jìn)行登記注冊(cè),自己維護(hù)、管理;(2)高年級(jí)學(xué)生帶低年級(jí)學(xué)生,并幫助低年級(jí)學(xué)生制定學(xué)習(xí)計(jì)劃;(3)選取兩名高年級(jí)學(xué)生作為室長(zhǎng),主要負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室硬件管理與調(diào)配、網(wǎng)絡(luò)資源維護(hù);(4)教師隨時(shí)檢查實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況,解決實(shí)驗(yàn)室存在的一些問(wèn)題。這樣不但減輕了教師的工作量,也讓學(xué)生增強(qiáng)了自我管理的意識(shí)。

3.2教學(xué)目標(biāo)管理

電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)目的在于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,真實(shí)地進(jìn)行作品創(chuàng)作。為此,凡是進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生都要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)層次的訓(xùn)練:(1)單片機(jī)編程訓(xùn)練。要求學(xué)生熟練掌握單片機(jī)的編程技巧,為嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)打好基礎(chǔ)。訓(xùn)練方式是:把單片機(jī)開(kāi)發(fā)板和一些模塊發(fā)給學(xué)生,由教師指定要實(shí)現(xiàn)的功能和完成時(shí)間,由學(xué)生自己編程。對(duì)不能實(shí)現(xiàn)指定功能的,由學(xué)生向?qū)W習(xí)組介紹思路(教師參加),大家討論并給予幫助。(2)電路仿真軟件的使用。這項(xiàng)訓(xùn)練主要要求學(xué)生熟練掌握1~2個(gè)仿真軟件的使用(如multisim、TI-NA),利用這些軟件來(lái)畫(huà)原理圖,并對(duì)原理圖進(jìn)行仿真模擬,以檢驗(yàn)自己的設(shè)計(jì)是否正確。(3)PCB板的設(shè)計(jì)制作。學(xué)生用計(jì)算機(jī)把電路原理圖繪制成線路板圖,是實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)制作的關(guān)鍵,PCB板圖設(shè)計(jì)與PCB板的制作尤為重要。通過(guò)這樣的訓(xùn)練,讓學(xué)生熟練掌握EDA技術(shù)、制板機(jī)的使用以及制版工藝流程,為今后的電子設(shè)計(jì)制作和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)打下更好的基礎(chǔ)。(4)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。主要訓(xùn)練學(xué)生如何完成科研項(xiàng)目的申報(bào)。首先,由教師給定一些題目,學(xué)生以3人為一組自由選題,各組根據(jù)選定的題目完成項(xiàng)目申報(bào)表。然后,學(xué)生把設(shè)計(jì)方案做成PPT文件,在實(shí)驗(yàn)室做演示講解(答辯),由各小組交流討論,最后提交給評(píng)審組評(píng)審。申報(bào)的項(xiàng)目通過(guò)評(píng)審后,由小組完成自己的設(shè)計(jì)方案,以成品評(píng)定成績(jī)。(5)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的賽前訓(xùn)練。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求學(xué)生按規(guī)定提出設(shè)計(jì)方案,選擇器件、設(shè)計(jì)電路、調(diào)試電路、編寫(xiě)調(diào)試程序并進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試,需要學(xué)生綜合運(yùn)用模擬電路、數(shù)字電路、單片機(jī)、接口技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、電子測(cè)量等課程的知識(shí),也需要使用多種儀器設(shè)備,運(yùn)用多種軟件工具[7]。這對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō),盡管在專(zhuān)業(yè)知識(shí)上沒(méi)有太大的問(wèn)題,但完成電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目,還是有不小難度的。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的題目是完整的工程項(xiàng)目,需要完整地體現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合,是對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的一次考驗(yàn)。賽前訓(xùn)練可以幫學(xué)生理清思路、明確重點(diǎn)、把握方向,即面對(duì)參賽題目知道該做什么,該怎么做,使他們能夠把學(xué)習(xí)效果轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)成果。電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式以開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生利用空余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室自主學(xué)習(xí),高年級(jí)學(xué)生幫助低年級(jí)學(xué)生。學(xué)生經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)目標(biāo)的訓(xùn)練,基本具備產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力,為培養(yǎng)合格人才和學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽奠定了基礎(chǔ)。

3.3師資隊(duì)伍建設(shè)措施

建立一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、精干高效的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的關(guān)鍵,是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)的根本保證[8-9]。由于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式不同,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是自主性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),每個(gè)學(xué)生或每個(gè)項(xiàng)目組提出的問(wèn)題均有不同,這對(duì)指導(dǎo)教師的知識(shí)面以及學(xué)術(shù)水平、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求,迫使他們提高自己,更好地指導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。要充分發(fā)揮設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的功能,就要采取有力措施,調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員開(kāi)展實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法研究的積極性、設(shè)備功能開(kāi)發(fā)和設(shè)備研制的積極性。學(xué)院采取了若干激勵(lì)措施:(1)設(shè)立教師“實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果獎(jiǎng)”,使優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果在提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)方面,在科學(xué)研究工作中發(fā)揮重要作用;(2)設(shè)立“學(xué)生創(chuàng)作成果獎(jiǎng)”,如果學(xué)生或項(xiàng)目組設(shè)計(jì)制作的作品獲得國(guó)家級(jí)、省級(jí)表彰的,給予指導(dǎo)教師一定的獎(jiǎng)勵(lì);(3)發(fā)放課時(shí)津貼,凡教師指導(dǎo)10名學(xué)生或3個(gè)課題組并按計(jì)劃完成任務(wù)的,每學(xué)期給予36學(xué)時(shí)的課時(shí)津貼,記入教師業(yè)務(wù)檔案;(4)設(shè)立“獎(jiǎng)教獎(jiǎng)學(xué)基金”,每學(xué)年進(jìn)行總結(jié)評(píng)比,對(duì)表現(xiàn)突出的教師和學(xué)生給予一定的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),以鼓勵(lì)教師、學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

3.4學(xué)生能力的考核

創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室建立的初衷是要?jiǎng)?chuàng)造條件,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性,但是如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)募?lì)機(jī)制和改革措施,不考慮作為實(shí)驗(yàn)主體的學(xué)生的因素,就很難調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性。因此,學(xué)院把“電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)”作為全校性的選修課,規(guī)定凡參加電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室目標(biāo)訓(xùn)練的學(xué)生,經(jīng)考核合格后給予5學(xué)分;參加課題設(shè)計(jì)的學(xué)生,如果所申請(qǐng)的項(xiàng)目經(jīng)過(guò)評(píng)審后獲得批準(zhǔn),給予2學(xué)分,如果按項(xiàng)目計(jì)劃完成任務(wù)的再給予3學(xué)分;若項(xiàng)目具有較大的創(chuàng)新性,獎(jiǎng)勵(lì)5學(xué)分。電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方案多種多樣,實(shí)驗(yàn)結(jié)果因方案的不同而不同,因此不能只從結(jié)果給予考核,而需要從實(shí)驗(yàn)方案的合理性、實(shí)驗(yàn)方法的正確性、成果是否達(dá)到預(yù)期功能要求等多個(gè)方面考核。因此要求指導(dǎo)教師對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)判,綜合考查各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)后作出成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。

3.5實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化管理

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室面對(duì)的是全校學(xué)生,既有高年級(jí)學(xué)生,也有低年級(jí)學(xué)生,學(xué)生的專(zhuān)業(yè)也不同,使學(xué)生管理、教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)室管理等變得復(fù)雜,如果不使用現(xiàn)代化管理手段,很難維持教學(xué)秩序。利用校園網(wǎng)建立專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)站,可以把創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接在一起,把各種軟件、資料、實(shí)驗(yàn)成果等資源放在服務(wù)器上,建立完整的開(kāi)放和創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理程序[10]。每學(xué)年初在網(wǎng)上公布開(kāi)放和創(chuàng)新設(shè)計(jì)課題信息,學(xué)生可以利用終端,根據(jù)自身情況選擇參加開(kāi)放和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,或自行申請(qǐng)到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展自己提出的項(xiàng)目,實(shí)施網(wǎng)上報(bào)名和錄取,根據(jù)預(yù)約情況安排指導(dǎo)教師等。