隨著市場競爭的日益加劇，適者生存，優(yōu)勝劣汰將成為電焊機行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然趨勢。有些電焊機企業(yè)在競爭中發(fā)展壯大，甚至發(fā)展成大集團(tuán)；有些企業(yè)將面臨破產(chǎn)，或被兼并、收購，從而退出電焊機行業(yè)。但無論是從目前電焊機產(chǎn)量構(gòu)成比的發(fā)展趨勢，還是從電焊機的技術(shù)發(fā)展方向上看，我國電焊機今后將向高效、節(jié)能、機電一體化和成套方面發(fā)展。

3．1 弧焊設(shè)備

弧焊設(shè)備是量大面廣的焊接設(shè)備。弧焊設(shè)備從焊機自動化程度上分，有手工焊機、半自動焊機、自動化焊機、機器人焊機、智能化焊機；從電源性質(zhì)上分，有交流焊機、直流焊機、交直流兩用弧焊機；從控制方式上分，有晶閘管焊機、IGBT逆變焊機、數(shù)字式焊機、微機（單片）控制弧焊機；從使用方式上分，有焊條電弧焊機、氣體保護(hù)焊機、埋弧焊機。

a. 目前，在我國弧焊設(shè)備正在逐漸趕上和接近國際水平，我國弧焊設(shè)備生產(chǎn)品種多，產(chǎn)品齊全。電流從10多安到1250安、從書包大小到大型埋弧焊機、從手工操作到智能化焊接機器人都有生產(chǎn)；IGBT逆變和單片機控制技術(shù)在弧焊設(shè)備中普遍應(yīng)用，并制成較為通用的控制器，但晶閘管焊機仍然具有穩(wěn)定的市場；CO2焊機、MIG焊機更多的采用一脈一滴的精確控制技術(shù)，使焊接飛濺更少，焊縫成形更加美觀，焊接質(zhì)量得到提高；數(shù)字式焊機的研制受到很多科研院所、大型企業(yè)的重視，并得到更多生產(chǎn)廠家的認(rèn)知和歡迎；專家系統(tǒng)、智能化焊機、焊接質(zhì)量監(jiān)控與跟蹤系統(tǒng)（如弧長跟蹤，焊縫擺動裝置，機械、光學(xué)、電子式焊縫跟蹤等）的研究更加深入，應(yīng)用越來越普遍；弧焊機器人在自動化生產(chǎn)、困難及有危害性生產(chǎn)環(huán)境中扮演著更加重要的角色；在弧焊設(shè)備的研制過程中，環(huán)保意識逐漸加強，軟開關(guān)技術(shù)、焊接設(shè)備的電磁兼容性、無鉛化生產(chǎn)、高頻防護(hù)、防觸電裝置受到許多研究者、廠商、使用者的重視；絕大部分焊接生產(chǎn)廠家通過了ISO9000質(zhì)量體系及3C強制性產(chǎn)品認(rèn)證，加強內(nèi)部管理、提高產(chǎn)品質(zhì)量、樹立品牌意識、提高市場競爭力已成為廣大焊接設(shè)備生產(chǎn)廠家的自覺行動。

由于我國電焊機生產(chǎn)企業(yè)多，尤其是弧焊機生產(chǎn)廠家更是大大小小，遍布各地，焊機技術(shù)和質(zhì)量水平不整齊，一些技術(shù)水平低、適應(yīng)性較差、質(zhì)量不穩(wěn)定、參數(shù)波動范圍較寬的弧焊機仍有一定市場，這就需要生產(chǎn)廠家、用戶、質(zhì)量檢測與監(jiān)督部門共同努力，提高我國弧焊機生產(chǎn)的整體水平。同時，應(yīng)加強高質(zhì)量、輕型靈巧的自動化雙絲焊接設(shè)備研制，特別是雙絲氣保護(hù)焊機推廣應(yīng)用，這種設(shè)備雖已有企業(yè)在生產(chǎn)，但數(shù)量仍很缺乏，很有推廣價值，特別是應(yīng)用在堆焊方面會有更好發(fā)展前景。

b. 大力發(fā)展氣體保護(hù)焊（送絲焊）、大力推進(jìn)運用逆變電源是今后5年的工作方向。國產(chǎn)數(shù)字化焊機技術(shù)將達(dá)到國外20世紀(jì)90年代水平。可控硅CO2焊機、逆變CO2焊機的技術(shù)將更加成熟，熔滴過度形式多為一脈一滴。

調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品檔次、順應(yīng)市場要求。逆變式多功能氣體保護(hù)焊機，逆變式埋弧焊機，以良好的性能和可靠耐用的特點贏得客戶的好評。逆變焊機將向數(shù)字化、輕巧化、節(jié)能化、高可靠性化方向發(fā)展。

數(shù)字化逆變電源、高效率氣體保護(hù)焊是未來15年的發(fā)展方向。焊機將實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)，智能化技術(shù)越來越成熟且水平更高。逆變CO2焊實現(xiàn)真正的一脈一滴。閉環(huán)控制全規(guī)范范圍內(nèi)的熔滴過渡，一脈一滴控制也采用閉環(huán)控制。

c. 內(nèi)燃動力電焊機用于野外無電區(qū)施焊。國內(nèi)如重慶運達(dá)機電設(shè)備制造有限公司、重慶凱達(dá)電焊設(shè)備廠、成都皮克電源有限公司、成都熊谷電器工業(yè)有限公司等研發(fā)的此類焊機，已形成野外焊接工作站、自驅(qū)動弧焊機、自驅(qū)動多功能弧焊機及稀土永磁發(fā)電機組等系列產(chǎn)品，主要用于砼電線桿接頭、鐵軌、轍岔、油管、氣管的焊接，并外銷售、轉(zhuǎn)銷到到美國和歐洲各國。

焊機能滿足下向焊工藝要求，采用IGBT變頻技術(shù)，實現(xiàn)平、降兩種外特性。功能的選擇輸出，能在全電壓或全電流的調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)得到滿意的動特性，實現(xiàn)藥芯焊絲半自動焊和纖維素焊條下向焊。

四輪驅(qū)動已在焊機上得到應(yīng)用，既可車載，也能在短距離工位移動時，通過遙控，焊機近距離平穩(wěn)自動行走，適合公路、山道、旱田、沙地等路面條件。

5年后將出現(xiàn)車載式（地膠輪）發(fā)電電焊機，專門用于野外搶險施焊，目前已準(zhǔn)備裝在坦克搶險車上，作軍用電焊機。

15年，發(fā)電電焊全自動送絲，電腦程控藥芯焊絲，多功能輸出。

3．2 電阻焊設(shè)備

我國電阻焊技術(shù)經(jīng)歷了工頻交流、直流脈沖、三相低頻、次極整流、微機控制和質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)水平的提升過程。目前，我國采用微機控制的次極整流的點/縫焊機、帶恒流輸出的質(zhì)量控制電阻焊機的應(yīng)用已較為普遍，電阻焊質(zhì)量控制理論和技術(shù)、各種通用及專用電阻點/縫焊機、成套設(shè)備的研究和應(yīng)用已較為普遍和成熟，接近國際先進(jìn)水平。但我國逆變電阻焊機、柔性化電阻焊成套設(shè)備、電阻焊機的軟開關(guān)脈沖調(diào)制變換等技術(shù)的研究和應(yīng)用，與國外先進(jìn)技術(shù)相比，與弧焊設(shè)備的發(fā)展水平、更新?lián)Q代速度相比，與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求相比，仍有很大距離。這些技術(shù)在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的研究已很深入，并在工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍的應(yīng)用；我國逆變電阻焊機的研究處在大專院校、科研單位、少數(shù)有技術(shù)實力的企業(yè)所進(jìn)行的中、小功率實驗研究和少量試生產(chǎn)階段，一些重要的、技術(shù)要求較高的企業(yè)需要精密或大功率逆變電阻焊機，到目前為止，大多數(shù)依賴進(jìn)口，或進(jìn)口關(guān)鍵部件再配套機架、機械部件、加壓系統(tǒng)等組裝。所以說，逆變電阻焊機、柔性化電阻焊成套設(shè)備、逆變阻焊機器人，對與我國焊接設(shè)備研究單位及生產(chǎn)企業(yè)來說，是一個較大的研究領(lǐng)域，具有很大的市場前景和發(fā)展空間。

a. 未來5年，中、大功率逆變電阻焊是我國電阻焊機主要研究內(nèi)容及發(fā)展方向。電阻焊微機控制質(zhì)量監(jiān)控、智能化及專家系統(tǒng)、柔性化電阻焊成套設(shè)備、阻焊機器人、電阻焊機的軟開關(guān)技術(shù)以及大功率快恢復(fù)整流二極管國產(chǎn)化研制、個性化專用電阻焊設(shè)備等也是重要的研究內(nèi)容和專業(yè)生產(chǎn)方向。專門適用于鍍層材料、鋁合金材料焊接要求，以及精密零件焊接的電阻焊機的研制更引人重視，焊接工藝與設(shè)計研發(fā)技術(shù)密切配合，專用焊機更具個性化。

未來15年，我國電阻焊機總體水平進(jìn)一步提高，達(dá)到國際先進(jìn)水平。逆變電阻焊技術(shù)將比較成熟，并大量用于焊接生產(chǎn)；普遍采用微機控制，數(shù)字化水平更高；逆變阻焊機器人的研究更加深入和應(yīng)用更為廣泛。逆變電阻焊機、阻焊機器人進(jìn)口數(shù)量減少，基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。

b. 目前，我國閃光焊機與國際先進(jìn)水平相比仍有較大距離。手動凸輪式閃光焊機仍是許多設(shè)備廠家首選的生產(chǎn)產(chǎn)品；一些技術(shù)力量較強的研究院所及企業(yè)則以生產(chǎn)氣/液夾緊、加壓、頂鍛及液壓伺服機構(gòu)實現(xiàn)燒化曲線的閃光焊機為主；微機控制技術(shù)在閃光焊機研制中得到普遍應(yīng)用；專用及帶去毛刺、去飛邊、整形等功能的成套閃光焊設(shè)備在輪圈、錨鏈、鋸條、鋼筋、平板及集中截面等焊接中大量使用。但我國閃光焊機自動化水平較低，大截面（如鋼軌、載重車輪轂）所需大功率（幾百甚至上千kW），并具有焊前預(yù)熱、焊后回火、微機質(zhì)量控制和數(shù)字顯示等功能閃光焊機，大多是進(jìn)口產(chǎn)品。正式因為這一技術(shù)和市場發(fā)展的需求，一些有實力和市場眼光的科研院所和企業(yè)，正瞄準(zhǔn)這一方向進(jìn)行技術(shù)改造和產(chǎn)品研制。

今后5年內(nèi)，我國微機控制、氣/液連動閃光焊機技術(shù)更成熟，設(shè)備加工精度提高，焊接質(zhì)量更穩(wěn)定；主要發(fā)展方向是大功率、微機質(zhì)量監(jiān)控閃光焊機的研制，并在鐵道等行業(yè)中得到應(yīng)用，部分取代進(jìn)口產(chǎn)品；小功率精密閃光焊機的研制，用于細(xì)絲（如不銹鋼絲、鎢絲）或薄件的焊接。

未來15年內(nèi)，大功率閃光焊機恒流控制、關(guān)鍵參數(shù)采集及焊接質(zhì)量評定、逆變技術(shù)在閃光焊機中得到應(yīng)用，大功率、高品質(zhì)閃光焊機基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，并有部分產(chǎn)品出口創(chuàng)匯。

3.3 特種焊設(shè)備（激光焊、電子束焊、攪拌摩擦焊等）

焊接一直是高污染的行業(yè)之一，改善焊工的工作條件，減少煙塵已經(jīng)成為焊接工作者所面臨的重要問題。隨著科學(xué)的發(fā)展，低成本激光發(fā)生器的出現(xiàn)，必然會使激光焊等高效、高質(zhì)量的潔凈焊接技術(shù)日益普及，和電子束焊、等離子焊等高能束焊接一起進(jìn)入普普通通的加工制造企業(yè)中。

3.3.1 激光焊

近年來，我國在大功率激光的研制方面取得了巨大的成果，所研制的激光器功率已達(dá)到并超過了萬瓦級，形成了激光焊接、切割、打孔、表面處理、合金化、熔覆、快速成型制造、直接成型、光刻等十幾種應(yīng)用工藝，在汽車、電子、航空航天、機械、冶金、鐵道、船舶等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。一些著名高校、院所激光焊接及切割設(shè)備及工藝研究力量不斷加強，如，北京工業(yè)大學(xué)激光工程研究院、上海交通大學(xué)閔行新校區(qū)激光制造實驗樓、華中科技大學(xué)激光技術(shù)國家重點實驗室、武漢楚天激光集團(tuán)等。由于我國對激光光束質(zhì)量的研究不夠深入，在實際應(yīng)用方面與國際先進(jìn)水平相比存在很大差距。大功率激光焊接切割設(shè)備、激光—電弧復(fù)合焊設(shè)備的研究和應(yīng)用基本停留在實驗室階段，使得目前用于激光制造的大功率激光器只能依賴進(jìn)口。

未來5年，我國應(yīng)加強激光焊機研究。大功率CO2 、YAG激光焊接切割設(shè)備、激光—電弧復(fù)合焊設(shè)備的研究是重要的發(fā)展方向，這些先進(jìn)技術(shù)設(shè)備是我國生產(chǎn)實際中急需的設(shè)備。擴大其在軍事、航空航天、汽車制造、艦船等領(lǐng)域的應(yīng)用，部分替代進(jìn)口產(chǎn)品和傳統(tǒng)焊接工藝（電阻點/縫焊、弧焊）。

未來15年，在嫁接引進(jìn)國外激光焊接切割關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備的基礎(chǔ)上實現(xiàn)跨越式的發(fā)展，能夠有我們自己研制的大功率激光焊接切割用于生產(chǎn)線中，更多焊接設(shè)備生產(chǎn)廠家研發(fā)成熟的激光—電弧復(fù)合焊設(shè)備，此技術(shù)和設(shè)備已被更多的生產(chǎn)廠認(rèn)可和采用，并盼望其成本更低，應(yīng)用更廣泛。

3.3.2 電子束焊機

電子束焊接技術(shù)經(jīng)歷了四十多年的發(fā)展歷程。電子束技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究已取得了重大的進(jìn)展，中小功率電子束焊機相對已比較成熟。電子束焊接的應(yīng)用研究也取得了長足的進(jìn)步，在很多工業(yè)領(lǐng)域已被成功地廣泛應(yīng)用。

a. 國外電子束焊機的技術(shù)水平現(xiàn)狀有以下幾個特點

⑴1～60kW、50kV～180kV電子束焊機技術(shù)性能已經(jīng)成熟，通用型焊機已可批量商業(yè)化生產(chǎn)。對鋼板的一次性焊接深度可達(dá)300mm，焊接室最大容積達(dá)到2000m3。

⑵焊接應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴大，焊接應(yīng)用工藝非常成熟，國外大型汽車廠及大型航空發(fā)動機和電力行業(yè)的大型發(fā)電機的重要零部件生產(chǎn)，都有成熟固定的電子束焊接工藝。

⑶已開發(fā)出一系列特種用途，超高壓、大功率的電子束焊機。目前國外的電子束焊機，已從高真空型發(fā)展到低真空和非真空型，功率從幾千瓦發(fā)展到上百千瓦，從標(biāo)準(zhǔn)的通用焊機發(fā)展到高效率的專用焊機及焊接生產(chǎn)線，自動化程度不斷地提高。目前最新的進(jìn)展有：加速電壓600kV，功率300kW的超高壓電子束焊機的問世，雙槍及填絲電子束技術(shù)的研究，非真空電子束焊接及生產(chǎn)率高達(dá)500件/小時的非真空電子束焊接在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用等。

b. 國外電子束焊接技術(shù)的發(fā)展有以下趨勢

⑴進(jìn)一步完善與提高大功率、超高壓電子束焊接設(shè)備的技術(shù)性能，并拓展其市場應(yīng)用領(lǐng)域，逐步走向商業(yè)化生產(chǎn)。

⑵利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、控制技術(shù)與傳感技術(shù)，發(fā)展智能化的柔性電子束焊接設(shè)備。

⑶利用新的真空技術(shù)的發(fā)展成果，進(jìn)一步開發(fā)適合工業(yè)化應(yīng)用的局部真空及非真空電子束焊接設(shè)備。

⑷加強電子束焊接的基礎(chǔ)研究工作，進(jìn)一步深入研究電子束與材料交互作用的機理。開發(fā)具有束流品質(zhì)診斷與精確控制性能的產(chǎn)品。

⑸研究開發(fā)復(fù)合型、多功能型的新型電子束焊接設(shè)備。

c. 國內(nèi)電子束焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

我國已有30多年電子束焊接技術(shù)的研究開發(fā)、應(yīng)用歷史。目前1kW～15kW、60kV中小功率、中壓型電子束焊機以國內(nèi)自行生產(chǎn)為主，大功率、高壓電子束焊機主要以從國外引進(jìn)為主，部分設(shè)備是以中外合作方式生產(chǎn)。目前我國電子束焊機擁有量約為200多臺，并呈繼續(xù)增長之勢。

國內(nèi)的電子束焊接應(yīng)用發(fā)展比較迅速。在航空工業(yè)領(lǐng)域發(fā)動機轉(zhuǎn)子部件、機匣、功率軸等十幾種零件均已固定使用電子束焊機工藝，汽車工業(yè)的變速箱齒輪、離合器齒輪廣泛采用電子束焊接工藝。電子儀表行業(yè)中壓力膜盒、電磁閥閥芯、航空繼電器及波紋管的焊接也大量采用電子束焊接工藝手段。

國內(nèi)的高壓大功率電子束焊機仍處于研制階段，技術(shù)質(zhì)量有待提高。高壓大功率、大焊接室的電子束焊接設(shè)備是我國電子束設(shè)備研制開發(fā)的一個重要方向。其核心關(guān)鍵部件的技術(shù)及其加工制造也是我國需要重點攻克的一個技術(shù)難關(guān)。此外，國內(nèi)正在積極開展高品質(zhì)的束流源發(fā)生器的基礎(chǔ)研究與局部真空焊接設(shè)備的研制，以滿足國內(nèi)用戶不斷增長的需求。

3.3.3 攪拌摩擦焊

攪拌摩擦焊技術(shù)從1991由英國焊接研究所發(fā)明至今，已經(jīng)歷了從技術(shù)研究到高層次的工程化和工業(yè)化應(yīng)用階段，形成了一個新的產(chǎn)業(yè)。如，在美國宇航制造工業(yè)、北歐船舶制造工業(yè)、日本高速列車制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，全世界已有十幾個廠家得到英國焊接研究所授權(quán)，成為專業(yè)化的攪拌摩擦焊制造商。2002年，我國北京賽福斯特技術(shù)有限公司成為中國唯一得到授權(quán)的研發(fā)企業(yè)。目前，已有十幾臺攪拌摩擦焊用于我國的教學(xué)、科研和焊接生產(chǎn)；2004年，平面二維FSW設(shè)備研制成功，并已用于熱沉器類產(chǎn)品的焊接生產(chǎn)，該設(shè)備還能容易地實現(xiàn)尺寸較小的曲線焊縫的焊接或空洞修補；制訂了《鋁及鋁合金攪拌摩擦焊質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（Q/9S103-2004）和《鋁及鋁合金攪拌摩擦焊工藝標(biāo)準(zhǔn)》（Q/9S102-2004）；攪拌頭的研究也取得了突破。

經(jīng)過兩年多的技術(shù)積累和市場推廣，預(yù)測在3～5年內(nèi)，攪拌摩擦焊技術(shù)有望首先擴大應(yīng)用到我國航空航天工業(yè)中，實現(xiàn)我國航空航天焊接制造技術(shù)的跨越式發(fā)展。同時，在軌道列車、快速艦船領(lǐng)域亦有廣闊的應(yīng)用前景。

高質(zhì)量的攪拌摩擦焊連接，有賴于焊接過程對各工藝參數(shù)的精確控制：各軸的負(fù)荷、攪拌頭溫升、焊接主軸轉(zhuǎn)速及焊接速度等；精密設(shè)計的攪拌頭、具有良好剛性的數(shù)控機床，以及采用高精度的機器人，實現(xiàn)各類接頭的可靠性連接是發(fā)展目標(biāo)。攪拌頭材料的正確選擇，攪拌頭型面的優(yōu)化設(shè)計和壽命提高，并將其應(yīng)用于高強度、高熔點金屬材料的焊接是今后幾年乃至十幾年的重要研究內(nèi)容。

線性摩擦焊技術(shù)研究，設(shè)備開發(fā)及推廣應(yīng)用也是有待開展的重要工作內(nèi)容。

綜上所述，摩擦焊及其加工技術(shù)可謂是萬變不離其宗，其實質(zhì)就是壓力與運動摩擦。通過改變運動摩擦的形式，或與其他形式的運動合成，或?qū)植克苄宰冃芜M(jìn)行有效控制等，就可以演變出多種摩擦加工工藝。從攪拌摩擦焊和相關(guān)工藝的發(fā)展可以看出，綜合集成將是先進(jìn)焊接技術(shù)發(fā)展的主要方向。國內(nèi)有關(guān)攪拌摩擦焊及摩擦加工技術(shù)的研究尚處于起步階段，其研究與應(yīng)用水平與國外的差距很大，在跟蹤先進(jìn)技術(shù)的同時必須注意加強技術(shù)創(chuàng)新能力。

3.4 焊接機器人及自動化焊機

目前我國的焊接自動化率只有20％左右，國家從上個世紀(jì)末開始逐漸在各個行業(yè)推廣氣體保護(hù)焊，取代手工電弧焊，現(xiàn)已初見成效?？梢灶A(yù)計在21世紀(jì)的前10年，我國的焊接技術(shù)仍然是在傳統(tǒng)的框架內(nèi)繼續(xù)增長與改進(jìn)，智能型焊接也會在特定領(lǐng)域適當(dāng)發(fā)展。

我國焊接機器人技術(shù)研究始于20世紀(jì)70年代，應(yīng)用面及數(shù)量與發(fā)達(dá)國家比尚處于初級階段，與發(fā)達(dá)國家相比差距較大。近年來，我國焊接機器人融合了國外的成熟技術(shù)，得到了迅速發(fā)展，清華大學(xué)、南昌大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)等高校和科研機構(gòu)的焊接機器人研究水平不斷提高，一些技術(shù)，如爬行式焊接機器人在國際上也處于領(lǐng)先地位，這些院所及首鋼莫托曼機器人有限公司、唐山松下產(chǎn)業(yè)機器有限公司、OTC公司等廠家的焊接機器人已開始走向?qū)嵱没A段。目前，我國用于汽車、摩托車、造船、電力、石化等領(lǐng)域的弧焊/點焊機器人大多是進(jìn)口，如，COMAU、KUKA、OTC機器人在8萬輛長安之星焊接線上的應(yīng)用。這些進(jìn)口的焊接機器人使用，使焊接質(zhì)量得到了極大改善，有效提高了企業(yè)的勞動生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動強度。但這些進(jìn)口設(shè)備仍有焊接位置偏移后重新示教、弧焊機器人焊縫跟蹤、 焊接機器人備品備件、機器人的校軸過程占用過多時間、機器人電器控制系統(tǒng)、機器人與其他設(shè)備或工位上障礙物碰撞等問題急需解決。

焊接機器人技術(shù)的研究與實際應(yīng)用是今后5年我國焊接設(shè)備技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志。消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)，減少進(jìn)口，研制具有我國知識產(chǎn)權(quán)的、國際先進(jìn)水平的焊接機器人，保證質(zhì)量、增加數(shù)量，將其應(yīng)用從汽車、摩托車焊接擴展造船、電力、核能、石化等領(lǐng)域。推動我國焊接切割機器人的研制和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。逐步用自動化焊切設(shè)備，替代手工和半自動化設(shè)備，縮小我國與世界先進(jìn)水平的巨大差距。從購買國外焊接機器人到消化吸收、自主開發(fā)，并形成具有知識產(chǎn)權(quán)的焊接機器人系統(tǒng)。

未來15年，自動化焊機的研制、生產(chǎn)推廣達(dá)到世界先進(jìn)水平，使用比例和國際接軌。我國焊接機器人在實際焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域及數(shù)量將大幅增加，并有水下焊接、太空及失重條件的焊接機器人研制成功。結(jié)合逆變電阻焊機技術(shù)的發(fā)展、激光—電弧復(fù)合焊技術(shù)的提高、焊接生產(chǎn)個性化要求的提高，更加先進(jìn)的點焊/弧焊機器人、專用機器人、智能化的新一代焊切機器人將應(yīng)用在生產(chǎn)實際中。

3.5 專用、成套設(shè)備

隨著技術(shù)進(jìn)步和社會發(fā)展，對專用、成套設(shè)備的技術(shù)性能要求越來越高，需量也不斷增大。這方面，我國有實力的焊接研究院所、知名企業(yè)進(jìn)行了長期的技術(shù)研究、市場開發(fā)、人才儲備和科學(xué)化現(xiàn)代化管理。成都電焊機研究所、成都焊研科技有限責(zé)任公司、四川成焊寶瑪焊接裝備工程有限公司、成都焊研威達(dá)自動焊接設(shè)備有限公司的產(chǎn)品和技術(shù)，不僅在很大程度上滿足了國內(nèi)不同用戶的需求，而且有部分專用、成套焊接設(shè)備出口創(chuàng)匯。如，成都焊研科技有限責(zé)任公司作為我國電焊機行業(yè)最早從事自動焊接設(shè)備開發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)之一，不僅為國內(nèi)汽車、摩托車、家電、航空航天、軍工、工程機械、壓力容器、造船、礦山及機械制造業(yè)等各行業(yè)提供了千余套高效、節(jié)能的專用自動焊接設(shè)備，產(chǎn)品還出口美國、歐洲、東南亞及非洲各國。該公司生產(chǎn)的自動焊接設(shè)備已廣泛應(yīng)用于一汽集團(tuán)、東風(fēng)集團(tuán)、上海大眾、重汽集團(tuán)、柳州五菱、春蘭集團(tuán)、美的集團(tuán)、廣東美芝、格蘭仕公司、實德集團(tuán)、神鋼集團(tuán)、蘇州施耐德等大中型企業(yè)。為用戶單位解決了大量焊接技術(shù)難題，取得了一批具有國際國內(nèi)先進(jìn)水平的研究成果，贏得了國內(nèi)外用戶的廣泛贊譽。四川成焊寶瑪焊接裝備工程有限公司在引進(jìn)、吸收法國先進(jìn)的設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)以及成功的工程管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過不斷努力，承擔(dān)了許多重大的焊接成套設(shè)備設(shè)備項目的開發(fā)設(shè)計制造的“交鑰匙”工程。按照ISO9001建立的公司質(zhì)量管理體系使其為汽車工業(yè)及其他工業(yè)部門提供的焊接生產(chǎn)線、焊接機器人系統(tǒng)、專用焊接設(shè)備具有國際先進(jìn)水平。在此，我們可以高興地說，在專用成套焊接設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域，我國焊接研究和生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)突破了國外的封鎖。

那么，為什么專用成套設(shè)備在我國進(jìn)口焊接設(shè)備中仍占有較大的比例？這不僅僅是用戶企業(yè)對國外產(chǎn)品的迷信，更重要的是反映出我國專用成套焊接設(shè)備技術(shù)方面存在不足，尤其是隨著技術(shù)的發(fā)展，用戶給專用成套設(shè)備提出了更高的要求。

在未來的5至15年，我國的成套焊接設(shè)備制造企業(yè)不但要在提高技術(shù)、設(shè)計水平上做出努力，還要在企業(yè)質(zhì)量管理、各種基礎(chǔ)件、配套件的選用方面下功夫，實現(xiàn)專用成套焊接設(shè)備生產(chǎn)自動化，爭取在專用、成套焊接設(shè)備方面取得新的突破。同時，由于專用成套焊接設(shè)備每臺（套）的技術(shù)要求各異，用途各不相同，研制和生產(chǎn)周期比通用焊機長，但往往用戶的需求是很及時的，這就要求專用成套焊接設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)要有更多的技術(shù)和人才儲備，特別要在專用成套焊接設(shè)備通用化方面下功夫，提前做好基礎(chǔ)研究，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。對于這一點，我國一些著名的專用成套焊接設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已成竹在胸。

在產(chǎn)品上，要繼續(xù)開發(fā)國民經(jīng)濟各行業(yè)急需的成套焊接設(shè)備，如汽車總裝焊接生產(chǎn)線(包括焊接機器人系統(tǒng)、高精度傳輸裝置、中心控制系統(tǒng)等)；電站鍋爐、壓力容器行業(yè)的重型容器焊接中心、集裝箱焊接生產(chǎn)線、大型三通的馬鞍形接頭的全自動焊接裝置。開發(fā)、研制高科技含量的特種專用設(shè)備，如大功率電子束焊機、大功率激光焊機以及數(shù)控切割等，為國家重大項目研制高起點、高水平的成套焊接設(shè)備，提供交鑰匙工程，保證焊接質(zhì)量和可靠性是專用成套焊接設(shè)備今后的發(fā)展趨勢。

3．6 切割設(shè)備

現(xiàn)代制造業(yè)用到的熱切割方法主要有：火焰切割、等離子弧切割和激光切割，而與之相配的自動化執(zhí)行機構(gòu)通常分為數(shù)控切割機和切割機器人兩大類。世界上第一臺數(shù)控切割機誕生至今已走過了40多年的歷史，在全球科技人員持續(xù)不懈地努力開發(fā)下，數(shù)控切割的技術(shù)、工藝、配套軟件等各方面已取得了豐碩的成果，并向市場提供了門類齊全的用于板材切割、型材切割、管子相貫線切割、3D曲面切割的數(shù)控切割設(shè)備。機器人切割設(shè)備正日益成為汽車、航空航天、造船、海洋平臺、鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)在型材切割、三維曲面切割、柔性切割等方面保持產(chǎn)品競爭能力的一支不可缺少的關(guān)鍵力量。

目前，火焰切割仍是機械制造中一種不可缺少的熱切割加工手段，并在切割中、大厚度鋼板、切割多種形狀的焊接坡口和多割炬大批量切割直條鋼板等應(yīng)用場合還有一定的優(yōu)越性，因此，火焰切割在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)，將作為其他先進(jìn)熱切割的補充，繼續(xù)發(fā)揮其作用。近年來，我國自動化火焰切割所取得的明顯進(jìn)步表現(xiàn)為：在切割用氧氣方面，積極提倡使用具有顯著技術(shù)和經(jīng)濟價值的高純度液態(tài)氧；而在切割用燃?xì)獾倪x用上，則大力推廣用經(jīng)濟、安全、切口質(zhì)量好、環(huán)保無污染的液化石油氣等新型工業(yè)燃?xì)鈦硖娲胰?。這兩項工作收效顯著，發(fā)展勢頭良好。

今后一段時期內(nèi)，在1～38 mm厚的碳鋼以及有色金屬的切割中，等離子弧切割仍然將占據(jù)主導(dǎo)地位，并且有廣闊發(fā)展空間。

工業(yè)中常用的激光切割光源主要有2種，即CO2氣體激光和Hd:YAG固體激光。這兩種激光的波長是不同的，前者為10.6μｍ，后者是1.06 μｍ。短波長的Hd:YAG激光最突出的優(yōu)勢是激光束可以通過光纖維傳輸，加工柔性好，能方便地用作（機器人）三維切割；而即CO2激光是靠光學(xué)反射鏡傳送的，盡管它也能用于三維切割，但實現(xiàn)起來比較麻煩，因而它更多地被用在（數(shù)控）二維平面切割中。

自動化激光切割技術(shù)自成功地用于工業(yè)生產(chǎn)以來，人們對激光發(fā)生器的效率、切割質(zhì)量、運行的可靠性、使用和維護(hù)成本等多項指標(biāo)提出了越來越高的要求。經(jīng)過制造商長期不斷地改進(jìn)和完善，使激光切割在技術(shù)進(jìn)步和綜合經(jīng)濟效益方面較傳統(tǒng)熱切割方法的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來，從而更加堅定了各界人士對其未來美好前景的信心。

3.6.1　數(shù)控等離子、火焰切割機

我國數(shù)控切割技術(shù)的開發(fā)工作開始于20世紀(jì)80年代初，起步是數(shù)控火焰切割機。到了20世紀(jì)90年代，在數(shù)控火焰切割技術(shù)趨于成熟并獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又通過嫁接引入國際上先進(jìn)的等離子切割系統(tǒng)，采取引進(jìn)和自主開發(fā)相結(jié)合的方法，開展了數(shù)控等離子切割機的研制。歷經(jīng)20多年，終于取得了可喜的成就，目前國產(chǎn)數(shù)控等離子、火焰切割機門類和規(guī)格已相當(dāng)齊全，其中部分產(chǎn)品在技術(shù)性能指標(biāo)和功能上均已接近或達(dá)到國際水平，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展順利，并已具備一定的經(jīng)營規(guī)模。

伴隨著數(shù)控等離子、火焰切割技術(shù)的成熟，其在國內(nèi)造船、壓力容器、工程機械、電站設(shè)備、橋梁和鋼結(jié)構(gòu)等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，徹底改變了以往手工和半自動切割的低效率狀況，從根本上緩解了我國機械制造業(yè)飛速發(fā)展所帶來的鋼板和其他金屬板材切割量急劇增大的巨大壓力，為今后在整個制造業(yè)擴大應(yīng)用數(shù)控等離子、火焰切割機，以應(yīng)對未來新的挑戰(zhàn)打下了基礎(chǔ)。

3.6.2　數(shù)控激光切割機

我國對激光技術(shù)的研究起步很早，同時激光和光電子被列入了國家“863”計劃而受到廣泛的重視。然而由于歷史的原因，雖然我國的激光科研力量較強，但激光產(chǎn)業(yè)同國際水平間卻存在著相當(dāng)大的差距，數(shù)控激光切割設(shè)備中的許多關(guān)鍵器件都得依賴進(jìn)口，我國在這方面技術(shù)水平已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。為了改變這一現(xiàn)狀，近年來我國許多研究機構(gòu)和企業(yè)，以面向市場、應(yīng)用和未來的態(tài)度，對擁有的物質(zhì)、人力、技術(shù)、科技成果、乃至運行機制進(jìn)行了重新整合，并走出國門尋找合作伙伴，或引進(jìn)外資和技術(shù)，以期借助于國外的資金、先進(jìn)的技術(shù)和管理水平，實現(xiàn)在這一領(lǐng)域跨越式的發(fā)展，現(xiàn)取得了令人矚目的成績，其中，上海團(tuán)結(jié)普瑞瑪激光設(shè)備有限公司、沈陽普瑞瑪激光切割機有限公司、楚天激光集團(tuán)等企業(yè)已向市場推出了追趕當(dāng)今世界水平的數(shù)控激光切割機。

數(shù)控激光切割機在我國的汽車、電梯制造、包裝機械、紡機、電氣開關(guān)柜、航空航天等工業(yè)部門的鈑金加工領(lǐng)域已取得了較為成功的應(yīng)用，但在造船、工程機械等中、厚板材切割量龐大的行業(yè)應(yīng)用甚少，相比之下，在這一點上我國與工業(yè)先進(jìn)國家的差距就顯得更大。同時這一現(xiàn)實狀況又從另一個側(cè)面預(yù)示了：性能優(yōu)良、價格有競爭力、并且能夠勝任中、厚板切割的高功率、大型數(shù)控激光切割機在未來中國的市場潛力是極其巨大的。

3.6.3　機器人切割

我國切割機器人在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用領(lǐng)域狹窄（主要出現(xiàn)在汽車制造、航空航天工業(yè)），應(yīng)用規(guī)模與國外相比差距更大。究其原因：首先，我國工業(yè)機器人整體技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平存在一定的差距，至今還沒有形成自己的機器人產(chǎn)業(yè)，從現(xiàn)有的機器人產(chǎn)品來看，還存在著品種規(guī)格雜、零部件通用化程度低、功能不達(dá)標(biāo)、質(zhì)量及可靠性不穩(wěn)定等問題；其次，我國切割機器人應(yīng)用工程起步較晚，使得對適合切割作業(yè)機器人的操作機結(jié)構(gòu)形式、控制技術(shù)、編程方法等知識了解掌握不夠，外加相關(guān)的自動化成套裝備的整體配套能力也未形成；再者，依據(jù)我國現(xiàn)時國情，用機器人替代原有的人工作業(yè)，一旦投入勢必要考慮到產(chǎn)出回報率的風(fēng)險普及應(yīng)用也因此多少會面臨一定的阻力。如此方方面面的不如人意，造成了我國制造行業(yè)大部分企業(yè)不得已而仍然大量地沿用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。這種情形一方面制約了相關(guān)行業(yè)自身技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，另一方面也導(dǎo)致了我國自主設(shè)計和生產(chǎn)的切割機器人實用化和產(chǎn)業(yè)化步伐緩慢，現(xiàn)代化的切割機器人只得長期依賴進(jìn)口，產(chǎn)品幾乎被國外公司所壟斷。就拿近幾年的北京·埃森焊接與切割展覽會來說，人們已經(jīng)可以明顯地感覺到：中國未來焊接與切割機器人巨大的市場潛力在吸引全球機器人制造商們關(guān)注的同時，也正在愈來愈被他們所瓜分和壟斷。

如今，我國切割機器人的形勢已時不我待，要抓緊發(fā)揮產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的優(yōu)勢，在完善和提高已經(jīng)取得的技術(shù)和應(yīng)用成果的基礎(chǔ)上，盡快化大力氣拓展切割機器人的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用規(guī)模。毋庸置疑，隨著我國制造業(yè)產(chǎn)品升級和技術(shù)進(jìn)步的加快，切割機器人自動化生產(chǎn)線及切割機器人自動化成套裝備的市場會越來越大，除了在汽車制造、航空等領(lǐng)域外，還要加倍努力將機器人切割技術(shù)介紹、推廣到造船、海洋平臺、工程機械、鋼結(jié)構(gòu)等鋼材切割量急劇增加的行業(yè)中去，這樣一來，既能夠解決這些行業(yè)對先進(jìn)切割技術(shù)的迫切需求，又可以彌補過去在此層面上工作的不足，逐步向國際潮流靠攏。

機器人的研究、開發(fā)早已被列入了863高科技發(fā)展規(guī)劃，充分體現(xiàn)了國家對這一問題的重視。國內(nèi)的切割機器人研究機構(gòu)和制造廠商最了解我國企業(yè)的資源、生產(chǎn)和工藝的現(xiàn)狀，因此我們有理由相信，國產(chǎn)切割機器人（包括已本土化生產(chǎn)的國外品牌產(chǎn)品），在產(chǎn)品價格、技術(shù)支持、售后服務(wù)、工程的設(shè)計和實施等方面占有優(yōu)勢，只要把握好當(dāng)前良好的發(fā)展機遇，加快切割機器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，必定能夠研制出適合國情、滿足國內(nèi)市場需求的產(chǎn)品和系統(tǒng)，從根本上扭轉(zhuǎn)國外產(chǎn)品的壟斷局面，振興民族工業(yè)。

就目前而言，國產(chǎn)數(shù)控等離子、火焰切割機的主要技術(shù)性能指標(biāo)已接近國際上同類產(chǎn)品的水平，并且由于存在價格及服務(wù)上的優(yōu)勢而被國內(nèi)制造業(yè)界所認(rèn)知和接受，獲得了廣泛的應(yīng)用，情況令人鼓舞，后續(xù)發(fā)展態(tài)勢健康良好。我國的數(shù)控激光切割機和切割機器人，在開發(fā)研制技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)經(jīng)營規(guī)模、產(chǎn)品規(guī)格品種、應(yīng)用領(lǐng)域和現(xiàn)役設(shè)備數(shù)量等許多面同發(fā)達(dá)國家相比還在著相當(dāng)大的差距，我們要實事求是地面對這一落后的現(xiàn)實，同時充分意識到激光和機器人都是受國家產(chǎn)業(yè)政策扶植的“863”計劃項目，堅定信心，把握住我國經(jīng)濟騰飛和制造業(yè)迅猛發(fā)展所帶來的市場機遇，開拓出數(shù)控激光切割機和切割機器人研制和推廣應(yīng)用工作的新局面，力爭使我國的自動化熱切割事業(yè)早日跨入世界先進(jìn)行列。

目前，國內(nèi)有實力的單位正在進(jìn)行船舶型材柔性自動化切割加工生產(chǎn)線、管子自動化加工(含切割與焊接工序)生產(chǎn)線、船用鋼板和型材（切割）加工中心、數(shù)控火焰切割機、數(shù)控等離子切割機、數(shù)控型材/管子相貫線切割機、切割機器人的研究。將通過引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備后，集成制造生產(chǎn)線，并在此基礎(chǔ)上消化吸收國外先進(jìn)的技術(shù)、工業(yè)裝備，研制國產(chǎn)化產(chǎn)品，如管子法蘭焊機，型材切割自動化設(shè)備等，以形成成套的生產(chǎn)加工線。數(shù)控等離子、火焰切割機基本滿足性能和功能上的要求，并已形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在國內(nèi)各行業(yè)獲廣泛應(yīng)用，數(shù)控管子切割機也已商品化，數(shù)控型材切割機研制初期，切割機器人研制水平較低，至今未能形成產(chǎn)業(yè)。

5年內(nèi)，我國將研制出具有代表性的專用和成套設(shè)備切割設(shè)備，其加工性能更優(yōu)、柔性更好。布局合理、具有物流和節(jié)省各項費用優(yōu)點的鋼板加工中心將逐步在各行業(yè)地區(qū)形成。大功率、高切割質(zhì)量、低能耗、綠色環(huán)保措施的等離子切割機將占主導(dǎo)地位，現(xiàn)時的常規(guī)等離子將退出市場。具有競爭優(yōu)勢的激光切割將對傳統(tǒng)切割形成沖擊。切割機器人將在機械制造行業(yè)被更廣泛的接受和應(yīng)用?？茖W(xué)合理、省材、高效的專業(yè)套料切割軟件，將越來越受到設(shè)備制造商和設(shè)備使用者的重視，并在切割設(shè)備的研制過程中大量配套采用。

15年間，行業(yè)和區(qū)域性的切割、焊接加工中心成為主流，而其他的廠家都逐步成為總裝廠。數(shù)字化、高度信息化技術(shù)已日臻完美，并向智能化全面發(fā)展。廣泛采用激光、水射流等新型高效、低耗、環(huán)保等切割方法。信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機器人技術(shù)使切割的遠(yuǎn)程控制、無人化車間、切割與焊接一體化柔性加工生產(chǎn)線等都變成現(xiàn)實。

3.7 輔機具及配套件

我國焊接送絲機生產(chǎn)，有以南通振康機械有限公司為代表的一批生產(chǎn)企業(yè)，他們有十幾年的研究生產(chǎn)經(jīng)驗。主要生產(chǎn)CO2送絲機、電弧噴涂送絲機、TIG送絲機、埋弧焊自動送絲機。以南通振康機械有限公司為例，“十五”期間，生產(chǎn)的CO2送絲機每年增長50%以上，截止到2004年12月，其生產(chǎn)、銷售送絲機大小合計7萬臺套，2005年受宏觀調(diào)控的影響，遞增量可能會下降，預(yù)計增量20%。

從我國的焊接行業(yè)的總體情況來看， 5年后CO2焊機應(yīng)該進(jìn)一步增長，全國的總需求量將達(dá)到20萬臺。微型送絲機出口勢在必行。

目前，我國送絲機的整體水平基本達(dá)到日本水平，經(jīng)過5年的繼續(xù)努力，有望趕上超出日本水平。

總之，質(zhì)量指標(biāo)是由企業(yè)理念決定，增長率取決于國家的經(jīng)濟方針，任何企業(yè)都沒有辦法解決固定的增長率，生產(chǎn)能力可以設(shè)計，宏觀調(diào)控?zé)o法想象和控制。

后5年的電焊機行業(yè)應(yīng)著眼于半自動化、自動化焊接，CO2焊接、埋弧自動焊機，這是最有希望的增長點。

中國的藥芯焊絲發(fā)展已較快，近年來年產(chǎn)量在4～5萬噸，但是量還是不大。目前的送絲焊，無論是焊機，還是送絲機，大多是用于氣體保護(hù)焊的，對于藥芯焊絲應(yīng)該有專用設(shè)備，才能更好地體現(xiàn)出其優(yōu)越性能。今后5年和更長時間的重要工作，藥芯焊絲焊接設(shè)備和技術(shù)將得到不斷進(jìn)步與發(fā)展，研究適合藥芯焊絲的送絲設(shè)備，并不斷的完善。

4 重點發(fā)展態(tài)勢

4．1 逆變式焊接電源所占比重將越來越大

逆變式焊接電源由于具有焊接性能好、動態(tài)反應(yīng)速度快、動特性好、體積小、重量輕、效率高、焊接速度高、多功能、有利于實現(xiàn)焊接機械化和自動化的優(yōu)點，已成為弧焊電源的發(fā)展方向。2000年，國家將IGBT逆變電源列入高科技產(chǎn)品目錄，這是電焊機行業(yè)唯一被列入的產(chǎn)品。今后5年，逆變焊機產(chǎn)量每年仍將以近30%的速度增長。

4．2 自動、半自動電焊機，尤其是高效節(jié)能的CO2焊機將得到快速的發(fā)展

自動、半自動電焊機主要是指自動、半自動氣體保護(hù)焊機、埋弧焊機等產(chǎn)品，是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效焊接工藝的必備，尤其是CO2氣體保護(hù)焊機，還具有節(jié)能、生產(chǎn)效率高、成本低、焊接品質(zhì)好、有利于實現(xiàn)焊接自動化等特點。

目前，通過電焊機行業(yè)的自行開發(fā)、設(shè)計、引進(jìn)技術(shù)和合資生產(chǎn)，使我國的自動、半自動焊機的技術(shù)水平有了很大的提高，同時也推動了我國機電一體化焊接設(shè)備的發(fā)展。

自動、半自動電焊機的技術(shù)發(fā)展方向正朝著以下趨勢發(fā)展：

a. 高組合化和多功能，即以標(biāo)準(zhǔn)型多功能的弧焊電源為主體，配以各種功能裝置，實現(xiàn)多種用途。

b. 氣體保護(hù)焊機中，脈沖焊接進(jìn)一步向同步脈沖最佳控制方向發(fā)展，將微機、逆變技術(shù)用于MIG/MAG/CO2焊機，通過精確控制輸出脈沖，減少飛濺。

c. 應(yīng)用微機實現(xiàn)焊機自適應(yīng)控制，利用微機控制弧焊機電源的動態(tài)、靜態(tài)特性，自動調(diào)節(jié)焊接規(guī)范和焊接參數(shù)，改善焊接性能，保證焊縫一致性，獲得高質(zhì)量焊縫。

d. 逆變式氣體保護(hù)焊機（特別是CO2焊機）將得到更大的發(fā)展。為實現(xiàn)更可靠的引弧和更理想的波形控制，要求電源具有更好的動態(tài)響應(yīng)能力，所以逆變電源用于CO2焊將有更廣闊的前途。

4．3 自動化焊接技術(shù)及其設(shè)備將以前所未有的速度得到發(fā)展

三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國家大型基礎(chǔ)工程有力地促進(jìn)了先進(jìn)焊接工藝特別是焊接自動化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。汽車及零部件的制造對焊接的自動化程度要求也日新月異，我們可以這樣來概括未來我國電焊機行業(yè)的發(fā)展趨勢，即“高效、自動化、智能化”。目前我國的焊接自動化率還不足30%，同發(fā)達(dá)工業(yè)國家的近80%差距尚遠(yuǎn)。從上個世紀(jì)末國家逐漸在各個行業(yè)推廣自動焊的最基礎(chǔ)焊接方式---氣體保護(hù)焊，來取代傳統(tǒng)的手工電弧焊，現(xiàn)已初見成效?？梢灶A(yù)計在未來的10年，國內(nèi)自動化焊接技術(shù)及其設(shè)備將以前所未有的速度得到發(fā)展。

a. 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，預(yù)計未來10年內(nèi)實芯焊絲占焊材消耗量的比例會由現(xiàn)在的15％增長到30％，藥芯焊絲由現(xiàn)在的2％增長到20％，埋弧焊焊材也將在10％的水平上繼續(xù)增長。其中藥芯焊絲的增長幅度明顯加大，在未來20年內(nèi)會超過實芯焊絲，最終會成為焊接中的主導(dǎo)產(chǎn)品。

b. 高效、節(jié)能并能夠自動調(diào)節(jié)焊接參數(shù)的智能型的逆變焊機會逐漸取代手弧焊機和普通晶閘管焊機，而且焊機的操作趨向于簡單化、智能化，以符合當(dāng)今淡化操作技能的趨勢。

c. 在汽車、造船、工程機械和航空航天等領(lǐng)域較廣泛應(yīng)用適用于不同場合的智能化焊接機器人，大幅度提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

可喜的是我國很多行業(yè)部門和大型企業(yè)已經(jīng)意識到這些問題，船舶工業(yè)早已經(jīng)率先提出，到2005年船廠的高效率焊接要達(dá)到80％以上，其中二氧化碳焊接應(yīng)用率達(dá)到55％，焊接機械化率、自動化率要達(dá)到70％左右。

4．4 成套、專用焊接設(shè)備的應(yīng)用將會也來也廣闊。

近年來，電焊機行業(yè)在專用成套焊接設(shè)備制造方面有了一定的發(fā)展，除繼續(xù)為汽車、冶金、石油化工、輕工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供部分所需要電焊機外，還部分承擔(dān)了國家重點工程焊接裝備的供貨工作，如承擔(dān)了西氣東輸工程中輸氣管道用的大直縫管焊接生產(chǎn)線的研制任務(wù)。此外，機器人焊接、切割及搬運系統(tǒng)也已經(jīng)在汽車、摩托車、工業(yè)電器、化工機械以及民用產(chǎn)品制造等眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

各工業(yè)部門，為了提高生產(chǎn)的效益，以最低的生產(chǎn)成本，滿足市場對產(chǎn)品的高水平高質(zhì)量的要求，都在千方百計地設(shè)法提高焊接生產(chǎn)過程的機械化、自動化水平，也給焊接專用成套設(shè)備提出了更高的要求，如，從“小成套”到“大成套”，包括生產(chǎn)線、焊接工裝、焊接機床和成套焊接工藝等，有些工程要求承制方提供產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的成套設(shè)備，除焊裝設(shè)備外，還需要其它加工設(shè)備、檢測裝置等，即要求實現(xiàn)交鑰匙工程；交貨周期急劇縮短，要求制造單位既要有足夠的技術(shù)力量和技術(shù)儲備，還要有強大的生產(chǎn)能力和制造經(jīng)驗；產(chǎn)品有極高的可靠性和耐用性，很多產(chǎn)品要求連續(xù)運轉(zhuǎn)，24小時不停機；制造企業(yè)要有較強的承接能力和質(zhì)量保證能力，一般均要求企業(yè)通過ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證等。

我國的成套焊接設(shè)備制造企業(yè)不但要在提高技術(shù)、設(shè)計水平上做出努力，還要在企業(yè)質(zhì)量管理、各種基礎(chǔ)件、配套件的選用方面投入下功夫，爭取在專用、成套焊接設(shè)備方面取得新的突破。

今后5～15年，專用及成套焊接設(shè)備的開發(fā)重點有：

a. 焊接機械化自動化的關(guān)鍵技術(shù)和部件的研究開發(fā)

研究高性能的焊接電源，標(biāo)準(zhǔn)化積木化的焊機部件，焊接參數(shù)檢測及控制技術(shù)，焊接過程自適應(yīng)控制技術(shù)，生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)傳輸單元，裝焊夾具的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件等等，都是當(dāng)前應(yīng)立即著手開展研究的課題。

b. 繼續(xù)開發(fā)國民經(jīng)濟各行業(yè)急需的成套焊接設(shè)備，如汽車總裝焊接生產(chǎn)線（包括焊接機器人系統(tǒng)、高精度傳輸裝置、中心控制系統(tǒng)等）；電站鍋爐、壓力容器行業(yè)的重型容器焊接中心、集箱焊接生產(chǎn)線、大型三通的馬鞍形接頭的全自動焊接裝置。

c. 開發(fā)、研制高科技含量的特種專用電焊機，如大功率電子束焊機、大功率激光焊機等。

d. 為國家重大項目研制高起點，高水平的成套焊接設(shè)備，提供交鑰匙工程，保證焊接質(zhì)量和可靠性。

4．5 電焊機電磁兼容得到重視并研究解決

4.5.1 電焊機電磁兼容的現(xiàn)狀

隨著電力電子設(shè)備在機械加工等工業(yè)中的普遍采用，清潔電網(wǎng)和電磁空間也成為環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容。“電磁污染”已經(jīng)繼“水、氣、渣、聲”之后被確定為第五大環(huán)境污染源。電磁環(huán)境問題日益突出，引起世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家的重視。

自進(jìn)入WTO以來，為了提高我國電氣電子產(chǎn)品的安全性和可靠性，我國也將電氣電子產(chǎn)品的電磁兼容性要求納入到國家強制性產(chǎn)品認(rèn)證范圍，電焊機的電磁兼容性問題由于技術(shù)原因和我國電焊機行業(yè)現(xiàn)狀暫時未納入強制認(rèn)證產(chǎn)品目錄。

近年來，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展的應(yīng)用，設(shè)備小型化和數(shù)字化已成為技術(shù)發(fā)展的主流。在電焊機行業(yè)中，逆變焊接的研制成功對焊接電源的技術(shù)進(jìn)步具有“革命性”意義。逆變焊接電源具有熱效率高、節(jié)能、成型好、控制精度高、體積小、重量輕等優(yōu)點，具有極其廣闊的發(fā)展前景，是焊接電源的發(fā)展方向。IGBT逆變電源已被國家列入重點支持的高新技術(shù)產(chǎn)品目錄。

目前，嚴(yán)重制約逆變電源發(fā)展的問題之一就是其對環(huán)境的污染問題。在出口方面，由于受歐盟CE指令的EMC要求的限制，我國逆變焊接電源很難進(jìn)入歐洲市場。中國已經(jīng)加入世界經(jīng)貿(mào)組織，隨著世界經(jīng)濟一體化進(jìn)程的加快，我國也將對逆變電源污染問題采取一系列措施進(jìn)行治理。因此，電焊機行業(yè)如不加快逆變電源的綠色化改造進(jìn)程，我們的逆變電源就很可能被擠出國際甚至國內(nèi)市場，這將是焊接電源技術(shù)的一個大倒退。

因此，加強逆變電源綠色化設(shè)計工作，對我國的逆變電源占領(lǐng)國內(nèi)市場并走向國際市場，推動電焊機行業(yè)技術(shù)進(jìn)步都具有重要意義。

4.5.2 電焊機電磁兼容今后5年應(yīng)解決的問題

a、建立電焊機電磁兼容性分析與測試平臺，掌握和熟

悉電焊機電磁兼容性測試技術(shù)；全國電焊機標(biāo)準(zhǔn)化委員會應(yīng)制定適合中國國情的電焊機電磁兼容國家標(biāo)準(zhǔn)；

b、通過建立不同復(fù)雜程度模型的方法，在電力電子仿真軟件SABER上建立針對諧波抑制裝置的、精度與速度合適的系統(tǒng)仿真（研究低頻響應(yīng)特性）、電路仿真（研究電路拓?fù)湫阅埽┖推骷抡妫ㄑ芯科骷ぷ鳡顟B(tài)）三個級別的計算機仿真工作平臺，并利用場路結(jié)合理論，將上述三個平臺綜合成電焊機電磁兼容性預(yù)測的計算機仿真平臺。利用這個平臺對市場上不同技術(shù)類別的電焊機電磁兼容水平進(jìn)行預(yù)測與分析。

c、在諧波抑制技術(shù)的電路級仿真工作平臺上，對各種諧波抑制方案進(jìn)行分析論證，確定合理焊接逆變電源的諧波抑制電路；同時對逆變焊接電源應(yīng)采取的各種電磁兼容性技術(shù)措施進(jìn)行仿真優(yōu)化研究；從電磁兼容性提高的角度對電焊機的焊接工藝參數(shù)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化；

d、開展對電焊機機箱、控制電纜、焊接電纜以及焊接電源內(nèi)部各個部件的場路結(jié)合的之間的互相耦合問題。研究并解決各種類型的不同結(jié)構(gòu)方式的電焊機電磁兼容性問題，從而推動電焊機行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，為我國電焊機全面走向世界打下良好的基礎(chǔ)。

4.6 電焊機測試技術(shù)將得到飛速發(fā)展

a.測試技術(shù)對行業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有積極的推動作用

目前，我國大多數(shù)電源生產(chǎn)企業(yè)使用的電源測試系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、指針式儀表等分立器件組成，只能滿足基本要求，并且存在一些缺陷：如技術(shù)含量低、自動化水平低、試驗人員勞動強度大、設(shè)備生產(chǎn)復(fù)雜、設(shè)備故障率高、維護(hù)難度較大等，而對于動特性等性能指標(biāo)根本無法作出有效評定。因而，研發(fā)新一代大功率電源測試技術(shù)及設(shè)備就尤為迫切。

電焊機測試技術(shù)的發(fā)展一方面可以提高電焊機電源的技術(shù)水平以縮短與發(fā)達(dá)國家的差距，另一方面又可大大改善生產(chǎn)企業(yè)的工藝水平，提高工作效率、減少誤差、減輕勞動強度，在增強企業(yè)市場競爭力的同時增加企業(yè)效益。目前國內(nèi)大多數(shù)電源生產(chǎn)企業(yè)已充分意識到高檔電源測試設(shè)備對產(chǎn)品質(zhì)量提高的重要性。再者，測試技術(shù)屬行業(yè)共性服務(wù)技術(shù)，測試技術(shù)發(fā)展有利于建立我國大功率電源測試研發(fā)基地，配合我國的CCC認(rèn)證工作，為大功率電源測試提供技術(shù)支持和人才培訓(xùn)服務(wù)，還能產(chǎn)生極大的社會效益，

b.今后5～15年測試技術(shù)研發(fā)的工作內(nèi)容和急需解決的關(guān)鍵問題

（1）建立大功率電源檢測分析與測試平臺，掌握和熟悉大功率電源測試技術(shù)；研究解決數(shù)字化電源測試系統(tǒng)在電焊機等大功率電源性能測試中的可靠性；

（2）對電焊機電源檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析，在現(xiàn)有技術(shù)儲備和消化吸收國外同類設(shè)備的基礎(chǔ)上，解決在電焊機強干擾下的電流、電壓的測試準(zhǔn)確度的問題；解決三相不平衡負(fù)載功率因數(shù)的測量；解決500A無感動態(tài)負(fù)載在交流條件下的功率因數(shù)問題；解決測試系統(tǒng)長時間穩(wěn)定工作問題；解決操作人員、測試規(guī)范、被測產(chǎn)品的可追溯性，數(shù)據(jù)自動記錄、報表處理和檔案管理等有關(guān)問題，從而使我國的電焊機電源測試技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

本世紀(jì)的頭10年，將是電焊機行業(yè)飛速發(fā)展的有利時期。電焊機行業(yè)任重而道遠(yuǎn)，我們要樹立知難而上的決心，抓住機遇，為我國電焊機行業(yè)的騰飛而努力奮斗。