焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克微电子元件，在生产制造中都不同程度地应用了焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率。现如今，没有哪一种连接技术像焊接那样被如此广泛的应用。
当今时代，随着科学技术的飞速发展，焊接技术已经完成了自身的蜕变。焊接已经不只是那个街头又苦又累的工作了，它从一种传统的热加工工艺发展成了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。由于焊接技术是基于多学科交叉融合的产物，随着新材料的不断产生、新能源的不断开发和新结构的不断涌现，焊接技术的滞后发展面临着新的巨大的挑战，传统的焊接技术已经满足不了现代工程的应用，特种先进连接方法逐渐发展成现代连接技术的重要组成部分，并且广泛的应用于先进制造技术领域。先进的连接技术在国民经济以及国防建设中起到了举足轻重的作用。中国2013年钢产量达到7.82亿吨，成为世界最大的钢材生产与消费国，而焊接结构的用钢量也突破3.3亿吨，相当于美国一年的钢产量，成为世界上空前最大的焊接钢结构制造国。从近些年中国完成的一些标志性工程来看，特种先进技术发挥了重要作用。例如三峡水利枢纽的水电装备就是一套庞大的焊接系统，包括导水管、转轮、发电机机座等。神舟6号飞船的成功发射与回收，标志着中国航天事业的巨大进步 ，其中两名航天员活动的返回舱和轨道舱都是铝合金的焊接结构，而焊接接头的气密性和变形控制是焊接制造的关键。
这学期恰好有幸跟着张老师学习了《特种先进连接方法》，接触认识了很多先进的焊接技术。其中包括：激光焊、电子束焊、超塑性焊接和超塑成行/扩散连接、摩擦焊、爆炸焊、微连接技术等。它们各自有其各自的特点。激光被认为是21世纪的新能源，激光技术反映一个国家的工业水平。激光焊接（laser beam welding,简称LBW）是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高度精密的焊接方法。激光焊接的基本过程就是使经光学系统聚焦后具有高功率密度的激光束照射到被焊材料表面，利用该材料对光能的吸收来对其进行加热、熔化，在经过冷却结晶而形成焊接接头的一种熔化焊过程。激光在焊接中的应用正引起各国的重视。德国、俄罗斯、美国、日本、法国、意大利等国都很重视发展激光技术。德国已经将激光焊接、激光切割、激光＋电弧复合热源焊接技术应用于汽车的生产，特别是铝合金 轿车的生产，引领了汽车焊接技术的发展。德国政府很重视激光技术的发展，在政府的教育与研究部中设立了专门管理部门，负责协调激光技 术的发展。在德国已经形成大学、激光技术研究所、激光应用工程开发公司的联合，以及激光主机生产厂、激光配件生产厂、激光应用企业的联合 ，形成了一个立体的覆盖网。德国的大众汽车已经将激光焊接技术引入中国，并在上海大众和 一汽－大众的轿车批量生产线上应用，推动了中国激光焊接技术的应用。搅拌摩擦焊是20世纪90年代初由英国焊接研究所发明的固态焊接新技术，摩擦焊（friction welding，简称FRW）是一种固态热压焊，是利用焊件接触面之间的相对摩擦运动和流动所产生的热量，使界面及附近区域达到热塑状态并在压力作用下产生适当的宏观塑性变形而形成接头。这是一项带有革命性的创新，由于焊接时金属不熔化、无弧光和热辐 射、耗能小、效率高、工件变形小等诸多的优点，而迅速得到推广应用。目前已经在飞机、火箭、快艇、邮轮、火车车厢等铝合金结构制造领 域得到应用。国内一些研究所和高校已经购买了英国的专利技术使用许可证，开始自己的创新活动，并部分应用于生产。综上所述，国外主要工业发达国家的政府很重视焊接技术的发展，他们希望用先进的焊接技术来提高产品的生产质量、提高效率、降低成本， 以此来与劳力成本相对低廉的国家进行市场竞争，这是一种战略手段。摩擦焊当然也有不足之处，摩擦焊常见的缺陷有以下四点： 1：○“灰斑”缺陷。“灰斑”是一种焊接缺陷在断口上的表现形式，它在断口上一般表现为暗灰色平斑状，无金属光泽，具有明显的沿焊缝断裂的特征，宏观上表现为脆性断裂。 2：焊接裂纹。主要出现在焊合区边缘飞边缺口部位、焊合区内部、近缝区及飞边上。 ○3：未融合。一般产生与焊接接头的焊合面上，其表面宏观特征呈现氧化颜色。 ○4：淬硬组织。焊接淬火钢时，摩擦时间短，冷却速度快会在接头中形成淬硬组织。另○外，摩擦焊接头中还会出现焊缝脱碳、过热组织、脆性合金层等缺陷。这些问题都亟待解决。另外，自20世纪80年代以来，爆炸焊的理论和实验技术得到了长足的发展。 爆炸焊（explosive welding，简称EXW）是一种固态焊接，它是以炸药为能源，利用炸药爆炸时产生的冲击波使两层或多层同种或异种材料高速倾斜碰撞而焊合在一起的方法。爆炸焊能使物理性能（熔点、热膨胀特性、硬度等）有明显差异、用普通焊接方法无法实现焊接的金属焊合在一起，并且能获得高强度的焊接接头。由此爆炸焊的优点有以下几点： 1:可实现同种材料的焊接，也可实现异种材料的焊接 ○2:可以焊接的尺寸范围很宽。 ○3：可以进行双层、多层的复合板的焊接，也可以用于各种金属的对接、搭接与点接。 ○4：爆炸焊工艺比较简单，不需要复杂的设备，能源丰富，投资少，应用方便。 ○5：爆炸焊不需要填充金属，可节省贵重的稀缺金属。 ○6焊接表面不需要很复杂的清理。○基于这些优点，爆炸焊在化工石油制药造船军事甚至核工业航空航天等领域得到了广泛的应用。
二、电子束焊（electronic beam welding,简称EBW）是一种高功率密度的焊接方法。它利用空间定向告诉运动的电子束，撞击工件表面后，将部分动能转化成热能，使被焊金属熔化，冷却凝固后形成焊缝。电子束撞击工件时，其动能的95%可转化为焊接所需的热能，功率密度可高达106/cm2以上，焦点处的最高温度高达59000C左右。
电子束焊的分类。按被焊工件所处环境的真空度可分为：高真空电子束焊、低真空电子束焊、非真空电子束焊。按电子枪固定方式可分为：动枪式电子束焊、定枪式电子束焊。按电子枪加速高压的高低可分为：高压电子束焊（60~150kv）、中压电子束焊（40~60kv）、低压电子束焊(低于40kv).用电弧焊方法能焊接的金属，一般都能够用电子束焊。电子束焊是一种高功率密度的熔焊方法，同其他形式的熔焊方法相比，具有以下优点: 1:加热的功率密度大。与偶遇电子束的功率密度大，加热集中，热效率高，焊缝接头热输○入量小，所以适宜于难熔金属及热敏感性强的金属材料的焊接。 2：焊缝深宽比大 ○3：○熔池周围气氛纯度高。真空电子束焊是在真空中进行的，排除了大气中有害气体对熔化金属的影响，特别适宜喊焊接化学活泼性强、纯度高、极易被大气污染的金属焊接。 4：规范参数调节范围广、适应性强。 ○电子束焊虽有以上诸多优点，但也存在了很多缺点限制了该方法的普遍推广： 1：电子束焊机结构复杂，控制设备精度高，因此成套设备价格很高。 ○2：○电子束焊的焊缝接头需进行专门设计和制作加工，接头间隙需严格控制，这就使接头制备的加工费用较高 3：○由于电子束焦点直径很小，焊缝宽度很窄，因此电子束与工件接缝的对准稍有偏差就可能使焊缝偏离工件接缝造成焊接缺陷。
4:焊接时有X射线产生，屏蔽该射线比较困难，且使整机成本增加.○由以上优缺点可知，从事电子束焊操作的技术人员要求认真、细心。且在这种岗位不宜工作太久的。
与国外相比，从总体上看?国内焊接生产的机械化、自动化水平较低，众多企业需要的、中国自有的焊接技术、焊接设备、焊接材料的水平甚至比尖端焊接技术更落后于国外。然而，对于汽车、造船、轨道车辆、电站锅炉、发电设备、重型机械、工程机械、集 装箱等行业的中等以上骨干企业，在改革开放以来的多次技术改造中，引进了一些国外的先进焊接设备、材料和工艺，焊接生产的技术水平有 了很大的提高，基本上能达到接近国外同类企业的水平，能够生产出国家经济和国防建设需要的装备和产品，只是先进技术的应用面、使用的 数量和技术的先进程度有别于国外的企业。但是必须看到国内还缺少更多的具有自主品牌的先进焊接设备、高端焊接材料和高效焊接工艺技术 ，目前企业使用的这些先进焊接设备与材料大多依赖外国进口。国内焊接生产的这种表面辉煌，技术空心化的局面是一个严重的战略软肋。
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