5月17日至19日，在中国钢结构协会、中国建筑金属结构协会、中国工程建设焊接协会的指导下，在机械工业信息研究院、长三角钢铁产业发展协会、湖北省焊接协会、湖北省钢结构协会的大力支持和积极组织下，由金属加工杂志社、武钢集团轧辊有限公司、武汉一冶钢结构有限公司、中核集团高效智能焊接重点实验室主办的以“高效、合作、共赢”为主题的2023钢结构智能高效焊接技术交流会在武汉成功举办。 来自全国各地的钢结构制造及应用企业、焊接切割企业、智能制造企业、哈尔滨工业大学、华中科技大学、武汉理工大学等多所重量级高校教授、钢结构行业专家等近300人参加，另有22位来自协会、企业、高校的嘉宾就行业痛点技术进行演讲与探讨。
钢结构焊接发展趋势：数字化、自动化、智能化
正如机械工业信息研究院、机械工业出版社党委副书记周宝东在大会开幕致辞中所说，钢结构作为建筑、桥梁、工程机械、轨道交通、铁路等行业的重要构件，犹如房屋的脊梁，起着重要的支撑作用。可以说，钢结构的质量决定了上述行业的质量，而钢结构智能化、高效焊接有利于提高上述行业的质量和效益。随着我国社会老龄化加剧、劳动力资源短缺、人工成本不断加深，钢构件厂急需自动化设备替代从事重复性劳动的工人；随着社会分工细化、行业集中度提高，钢结构企业门槛不断提高，数字化、自动化生产成为主流。
机械工业信息研究所、机械工业出版社党委副书记 周宝东
焊接是工业的“裁缝”，将各种钢结构切割、拼接成可用的部件。传统焊接工艺受烟雾、电弧、金属飞溅及恶劣的工作环境影响，影响钢结构焊接质量和效率。例如建筑钢结构、船舶钢结构的焊接亟待转型升级。
中建四局钢结构工程事业部副总经理、教授级高级工程师 刘晓斌
中国建筑第四工程局钢结构工程事业部副总经理、教授级高级工程师刘晓斌介绍，建筑钢结构在我国取得了快速发展，要与钢结构大国能力相匹配，大力推进焊接技术、焊接装备自动化发展，提高我国钢结构建设质量和效率。刘教授提出数字化焊接工艺，主要包括设计数据库+工艺数据库+环境数据库+质量数据库、在线优化与监控；并通过计算分析和测控焊接热循环、焊接应力状态对工件性能的影响，推动形成有有机规律可循、可定量预测和控制的新型焊接体系。
武昌重型工程有限公司副总工程师 张华
武昌重工有限公司副总工程师张华也谈到了近十年来我国钢桥焊接技术的跨越式发展。先进的焊接技术使钢桥制造成为可能，有效提高了产品制造质量，缩短了制造周期，改善了劳动条件。自动化焊接技术在钢箱梁板单元制造中得到充分应用，建立了新一代正交异性钢桥面制造技术体系，疲劳性能大幅提高。张总认为，要清醒地认识到劳动力成本高、生产效率低、制造粗放的行业属性还没有根本改变，标准化、精细化、自动化、智能化制造是行业的发展方向。桥梁工作者需要进一步改进设计理念，改进制造模式，充分吸收借鉴其他行业的先进经验，持续深入开展钢桥领域关键技术研究，共同推动产业转型升级。
陈乔生 上海宝业集团有限公司首席专家
上海宝钢集团股份有限公司首席专家陈乔生在报告中介绍，随着大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的快速发展，钢结构企业应在多个维度尝试数字化应用，包括施工阶段的全过程BIM应用、数字化材料管理、数字化制造装备、数字化构件标识、智慧工地平台等。
冯英超 中国核工业二三建设有限公司设计公司总工程师
中国核工业二十三建设有限公司设计公司总工程师冯英超介绍，焊接过程中出现问题造成的严重后果，必须汲取经验教训，引起重视。他介绍了太平岭核电等公司形成的标准化数字化焊接应用场景，实现了在线任务管理、焊接材料自动分配回收、焊接数据实时采集与智能管控、全过程焊接数据统一可视化等。该技术可移植到各类钢结构焊接作业中，并进行定制化开发应用。但同时也要考虑与多品牌设备的通讯对接、数据安全、数据深处理等一些问题，为智能焊接提供数据支撑、数据赋能、辅助生产。
直击痛点 推动钢结构应用企业高质量发展
钢结构焊接质量和生产效率对工程安全和行业高质量发展意义重大，只有控制好每一个技术细节，才能保证钢构件乃至成品的质量和安全。
中国工程建设焊接协会常务副会长、教授级高级工程师刘景峰在报告中提出了焊接“加减法”的理念，并指出无论是加法焊接还是减法焊接，都需要在高效焊接技术研发上不断创新和努力。
中国工程建设焊接协会常务副会长、教授级高级工程师 刘景峰
对于我国钢结构焊接规范及重大变化，上海市焊接学会秘书长顾复明详细分析了AWS D1.1《钢结构焊接规范》（2020版）各章节内容，包括规范引用、术语与定义、焊缝设计、工艺评定、制造、检验以及既有结构的加固与修复等。主持人包头职业技术学院冯彦庆教授总结标准的重要性时表示：“如果大家能认真学习标准，并按照标准操作，将直接影响企业的效益。”
上海市焊接学会秘书长顾复明
关于智能化U肋焊接及矫形自动化技术，中铁宝桥集团有限公司专家、焊接专业带头人张建锋介绍了U肋+面板焊接、板块单元矫形技术及智能化生产线的相关内容。中铁宝桥通过信息系统集成实施、先进智能生产装备群建设，基本建成了上下贯通、业务闭环、典型覆盖的板块单元智能制造生产线。通过深中通道钢箱梁等项目的实施钢结构现场焊接，钢箱梁智能化生产线得到验证，U肋板块单元焊接及矫形等关键技术全面达到预定目标。该生产线为智能制造奠定了坚实基础，提升了钢桥制造品质，在行业内具有示范作用。
张建锋 中铁宝桥集团有限公司专家、焊接专业带头人
关于耐候钢桥梁钢绿色制造技术，中铁山海关大桥集团有限公司首席专家、焊接室主任、教授级高工徐向军介绍了耐候钢桥梁焊接技术，并具体列举了阿拉斯加大桥、官厅水库大桥、黑河大桥等耐候钢焊接技术的应用。徐教授介绍，与普通钢桥相比，耐候钢桥梁虽然钢板和制造成本较高，但耐候钢桥梁在运营期间不需要涂装和维护，从全寿命周期成本角度来看，表现出更好的经济效果。目前，国外已逐渐将耐候钢作为常用桥梁钢广泛使用，相信未来耐候钢桥梁在我国也将有很大的发展前景。
徐向军 中铁山海关大桥集团有限公司首席专家、焊接室主任、教授级高级工程师
针对异种钢厚板的焊接工艺，武汉理工大学教授、博士生导师甘进教授团队的刘华兵博士对异种钢厚板焊接工艺残余应力测试及规律进行了详细阐述，并对异种钢厚板焊件残余应力测试进行了相应分类，并根据表面残余应力、内部残余应力分别采用各种有损、无损检测手段进行规律性研究，刘博士带大家了解了超声波冲击技术，其主要作用是细化残余压应力晶粒，提高疲劳寿命、抗腐蚀性能及拉伸性能。
武汉理工大学甘进教授团队刘华兵博士
为了解决电弧对侧壁加热不够，熔池热量作用于侧壁不够，易导致侧壁未熔合缺陷的问题，江苏科技大学胡庆先教授提出了一种超厚板窄间隙GMAW焊接技术，该技术是一种对GMAW焊接熔池进行强机械搅拌的焊接传热控制新技术，不需要复杂的机械焊丝摆动或电磁装置。利用钨搅拌棒在熔池内产生强制对流传热，加速熔池中高温流体的能量向窄间隙侧壁传递，提高侧壁熔合质量。未来搅拌参数如何在时间和空间上控制侧壁熔深仍需进一步研究。
胡庆先 江苏科技大学教授
对于中厚板钢结构高效窄间隙焊接技术，哈尔滨工业大学教授、博士生导师耿政提出，对于中厚板焊接，为提高焊接效率，除了提高焊丝覆盖率外，采用窄间隙坡口可大大减少坡口内焊丝的填充量。常规窄间隙焊接方法对焊接坡口尺寸精度要求严格，要求机加工坡口及装配间隙误差小于1mm，但这些要求在钢结构生产中难以满足。因此，耿教授阐述了一种适用于钢结构焊接生产的新型“换位式”窄间隙焊接方法。将焊接工件的板厚视为焊缝长度，旋转90度，将厚板工件立起。0度坡口电弧对工件侧壁有效加热作用有限，侧壁熔化量较V型坡口小，尤其是高温区停留时间缩短，冲击功增大。 冲击功试验结果表明:热影响区冲击韧性高于焊缝金属,不同机构3次试验结果均高于130J,在焊接热输入可控的情况下保证了窄间隙坡口侧壁的可靠熔合。
耿政 哈尔滨工业大学教授、博士生导师
针对焊接飞溅问题，深圳市麦格米特焊接技术有限公司市场策划经理段俊昌在报告中指出，麦格米特弧焊机器人焊接电源可实现0.08秒切换作业参数，切换过程稳定可靠。麦格米特的短路过渡低飞溅技术，使熔滴从容进入熔池，减少了液桥爆炸引起的主要飞溅。同时，全波形控制大大降低了热量输入。麦格米特的“临界脉冲”通过配件、气体、招工等方面的低成本、高效率，使脉冲手感接近直流，攻克了脉冲焊机一直以来都是手工焊接的痛点。段经理指出，随着中国制造的转型升级，国产焊机的刻板印象应该会逐渐被打破，国产焊机的性能也能与世界焊机品牌相媲美。
深圳市麦格米特焊接技术有限公司市场策划经理 段俊昌
针对轻量化、高效焊接技术的难点，宾泽尔（广州）焊接技术有限公司手工产品销售经理刘建杰介绍了他们的新产品——宾泽尔焊枪。该焊枪在原有基础上进行了创新升级，很大程度上解决了焊接疲劳问题，提高了焊接效率。
宾泽尔（广州）焊接技术有限公司手动产品销售经理刘建杰
为改善焊工劳动条件，固安百路德机械制造有限公司执行董事李志伟介绍了公司对焊接烟雾智能化治理的相关技术；长沙吉田环保科技有限公司市场总监、高级环保工程师黄磊带来了中大型结构件制造烟尘废气治理解决方案；株洲汉威磁电科技股份有限公司总经理任正胜带来了安全节能永磁在钢结构行业应用的解决方案。
固安百路德机械制造有限公司执行董事 李志伟
长沙吉天环保科技有限公司市场总监、高级环保工程师 黄磊
株洲汉威磁电技术有限公司总经理 任正胜
对于高功率激光复合焊接工艺的应用技术，深圳市明磊激光设备有限公司高功率激光焊接工程技术中心主任万华对激光电弧复合焊接技术的优势进行了阐述。万主任在报告中预测，随着万瓦级激光技术的成熟，在厚钢板上激光切割和焊接精度的控制将不受任何限制，激光电弧复合焊接技术可以更有效的提高厚金属板的质量和效率。
深圳市明镭激光设备有限公司高功率激光焊接工程技术中心主任 万华
对于数字化高速脉冲焊接工艺，广东威尔泰科技股份有限公司市场总监宋俊民介绍，高速脉冲焊接工艺采用HSL脉冲控制技术，通过快速电流响应，形成高度集中的脉冲电弧，增强熔池流动性，促进焊缝熔合，焊接速度提高35%；快速的电弧动态调节能力，使焊机在电流不变的情况下，能够匹配更高的送丝速度，从而提高焊接覆层效率。
广东威尔泰科技有限公司营销总监宋俊民
现场对接，机器人助力钢结构智能高效焊接
2023年政府工作报告明确指出，我国要“扎实推进中国式现代化”“推动传统产业转型升级”“加快构建现代产业体系”，为推动机械工业高质量发展指明了方向。机器人被认为是制造业转型升级的关键技术和竞争重点，因此打通钢结构应用企业与智能焊接企业的沟通渠道至关重要。本次会议，有数十家机器人企业参加，不少机器人企业直接与钢结构应用企业达成合作意向，充分展现了机器人在赋能钢结构高效焊接方面的重要作用。
那么，目前钢结构焊接机器人应用现状如何呢？针对这一问题，北京石油化工大学副教授罗宇介绍了钢结构现场安装焊接机器人技术现状及趋势。在报告中，罗教授列举了众多钢结构机器人焊接应用案例，并总结认为通过机器人与专机的结合，可以采用最大焊接电流进行焊接，实现高精度焊缝。与钢结构工厂预制的机器人焊接相比，钢结构现场安装焊接机器人作业环境恶劣，工况复杂，应根据现场工况开发各种体积小、重量轻、安装方便、操作简单的模块化、便捷移动式机器人。开展新型高效焊接工艺及焊接自动化装备的应用研究，可以促进高效焊接工艺的应用。
北京石油化工大学副教授 罗宇
从会上情况来看，各机器人企业都展示了自己的特色产品。中集飞秒（上海）机器人科技有限公司研发总监张照彪介绍了中集飞秒FESINWELD免示教多层多道智能焊接系统。其采用自主研发的3D内核，强大的3D引擎可导入STP、IGS、STL等格式，可视化操作复杂构件的焊接，并提供3D动画操作互动体验。一名普通工人通过操作电脑即可控制2~3个智能焊接工作站，真正实现工作站群控，一人可替代多人，降低成本，提高工作效率。
中集飞秒（上海）机器人技术有限公司研发总监 张照彪
芜湖星箭智能机器人有限公司副总经理王大江介绍了星箭机器人的技术特点，包括自主研发复合材料视觉、Al、技术深度积累等。王经理总结说，钢结构行业检验焊接设备价值的唯一标准就是优质、高效。
芜湖星剑智能机器人有限公司副总经理 王大江
深圳市智流星机器人技术有限公司智能焊接产品线总监尚大伟提出了云网边智能焊接解决方案，云端焊接专家系统提供知识模型给离线编程机器人接收指令，上传实时数据给焊接系统。尚总监介绍了智流星的核心优势、控制、软件、算法等，并不断探索更高效的焊接技术，让智流星的焊接系统发挥出更优异的表现，为钢结构行业的产业升级贡献力量。
尚大伟 深圳市智流星机器人技术有限公司智能焊接产品线总监
结语：通过本次大会钢结构现场焊接，大家深入了解了钢结构焊接的技术趋势、智能高效钢结构焊接的技术难点、数字化、自动化、智能化对于钢结构焊接的重要性以及工业机器人、协作机器人在助力智能高效钢结构焊接的应用现状及发展趋势。未来，我们将持续关注行业发展，进一步搭建交流平台，探讨相关问题，共同推动钢结构高效智能焊接。
