0 前言
機床行業是機械工業的一個重要組成部分，是機械工業的「總工藝師」，是國民經濟的基礎工業。機床產品是製造一切機器的機器，他們的工作精度一般高於被加工機械零件的精度。為此，機床產品的技術水平和服務水平，對機械工業產品生產技術和經濟效益的提高起著決定性的作用。由於機床產品的特殊性決定了機床結構的特殊性。幾十年來，鑄造結構一直佔據著機床結構的主導地位。鑄造工藝一直為機床產品的主導工藝。八十年代后，隨著機床產品引進技術的不斷增加，機床產品結構也越來越多地採用了焊接結構，以焊代鑄，以焊代鍛，以焊代切割已成為機床製造業總的發展趨勢。焊接工藝也已成了機床製造業的重要基礎工藝，並從單一的加工工藝發展成了包括原材料預處理、切割落料、成形焊接、焊后檢驗和焊后處理等一種新興的綜合性工程技術。徹底改變了過去幾十年鑄造結構「一統天下」的局面，機床製造已離不開焊接。
1 焊接技術在機床行業的發展
焊接技術在機床行業的發展是隨著機床產品焊接結構的應用發展而發展起來的。中國機床行業的主導產品主要有金屬切削機床產品、鍛壓機械產品、鑄造機械產品、木工機床產品、工具產品、磨具和機床附件產品等。其中，金屬切削機床、鍛壓機械和鑄造機械產品是機床行業焊接技術應用的主要領域。從機床產品發展的技術水平看焊接技術在機床行業的發展大致分為三個階段。
1.1 焊接技術作為輔助工藝手段階段
此階段從二十世紀50年代到70年代初。此階段在機床產品開發方面主要是仿製國外機床產品階段。當時金屬切削機床仿製成功的有1Д63型車床，2A125型立式鑽床，6H82型萬能銑床，1617型卧式車床和262型卧式鏜床等150種，約佔當時掌握機床品種總數204種的70%；鍛壓機械主要仿製開發了開式壓力機、315噸以下閉式單點壓力機、空氣錘、300噸以下雙盤磨擦壓力機、剪切機、四柱萬能液壓機和滾絲機及自動鍛壓機等需求量較大的通用鍛壓機械產品。
此階段機床產品的結構基本全部為鑄造毛坯結構，所以此階段的焊接技術僅是作為一種輔助工藝手段為產品服務，焊接的重點是鑄造結構件的缺陷焊補和產品的油箱、電箱罩殼等一些小型的非主要零件。主要的焊接方法是手工電弧焊，或氧乙炔氣焊，靠工人自己掌握，無正規的焊接專業技術人員和工藝措施，沒有專門的焊接車間。個別規模較大的企業，焊接與其他鑄造車間或產品裝配車間合在一起，生產面積有限。
1.2 焊接技術的初步應用階段
此階段，從二十世紀70年代到80年代初，為焊接技術的初步應用階段。此階段機床產品在二十世紀50年代仿製的基礎上，開始了高精度精密機床的自行研究與開發。在金屬切削機床方面，僅二十世紀70年代陸續向第二汽車廠提供了具有較高水平的7664台機床，滿足了第二汽車廠當時所需機床設備的98%以上；在鍛壓機械方面，為裝備第二汽車廠，開發研究製造了115種510台通用專用鍛壓機械和部分生產線。同時，此階段各專業定點廠累計掌握了鍛壓機械品種己有257種。
在此階段中，隨著整體焊接技術的進步，部分企業在自行設計的機床產品結構中開始採用了焊接結構，如濟南第二機床廠的800噸以上的機械壓力機產品的底座、橫樑等大型零件和儲氣筒零件；齊齊哈爾第二機床廠，1973年開發設計的J81-1250切邊壓力機首次採用了焊接件，主要結構件零件為底座、立柱和機頭，最大焊接零件重量為25噸；1978～1979年該廠又在Z41—30型螺母冷鐓機的床身，TA88-200冷擠壓機的高壓容器零件上，採用了焊接結構。這些焊接結構的採用，促進了機床行業焊接技術的發展。
從二十世紀70年代後期開始，有條件的企業開始組織建立了獨立的焊接車間，增加了車間起重設備和完善了焊接工藝手段。如濟南第二機床廠1975年建立了焊接車間，當時車間面積為5275平方米，最大起重能力為50噸，焊接工藝手段也從簡單的手工電弧焊，發展到埋弧焊、電渣焊和半自動切割落料及射線探傷檢驗手段。從而說明機床行業的焊接技術應用，一開始就步入了綜合性的工程技術領域，為第三階段機床產品的技術引進奠定了基礎。
1.3 焊接技術的主導工藝階段
該階段，從二十世紀80年代初引進技術開始至今。此階段，機床行業通過引進國外先進設計製造技術，促進了高檔先進機床產品的快速發展。如在金屬切削機床方面，北京第一機床廠與日本日立精機公司合作生產了K型銑床，並成功地開發了新系列的數控銑床，同時與聯邦德國瓦德里希·柯堡公司合作生產了數控龍門銑床；濟南第一機床廠與日本山崎鐵工所合作生產馬扎克卧式車床，濟南第二機床廠與法國BMO公司合作開發了4×10m大型龍門橫樑移動式五面加工中心和Φ200大型數控落地銑鏜床及2.4×13m大型龍門移動式五面加工中心；武漢重型機床廠與聯邦德國希士.弗羅利普公司合作，生產了具有國際水平的加工直徑1.4～2.5米的立式車床，鏜桿直徑Φ260mm以上的落地銑鏜床等重型機床。在鍛壓機械方面，濟南第二機床廠率先引進了美國VERSON全鋼機械壓力機公司的8個系列35個品種的重型、超重型機械壓力機的設計、製造、檢測全套技術，開始了重型、超重型鍛壓設備的引進、吸收、消化階段。隨後，1981年黃石鍛壓機床廠引進了比利時液壓剪板機和折彎機系列產品的圖紙和製造技術。1986年齊齊哈爾第二機床廠引進了日本小松集團公司的機械壓力機製造技術。1991年，上海鍛壓機床廠與德國SCHULER合作，為上海大眾汽車廠提供了14台600噸閉式四點多連桿機械壓力機。1992年齊齊哈爾第二機床廠又與德國阿爾夫特合作引進了多連桿壓力機製造技術，等等。通過引進、消化吸收，使我國重型，超重型鍛壓設備設計能力、製造水平有了迅速提高，基本接近和達到了國際當代先進水平。目前，國內鍛壓行業已開發掌握的鍛壓設備達440多種，已開發的重型機械壓力機，單機能力達到了3000噸，液壓折彎機，單機能力達到了4000噸，並具備了開發製造單機能力4500噸以上超重型機械壓力機和大型多工位壓力機的能力。
引進技術促進了機床行業焊接結構的應用。如濟南第二機床廠，1981年前自行設計的機械壓力機產品，焊接結構件僅佔14%，刨床產品焊接結構不到1%，1981年引進壓力機產品的焊接結構件比例達44.3%。引進技術后自行消化設計的機械壓力機產品焊接結構比例最高達到了67.1%。其引進的數控機床產品的焊接結構也達到了60%。天津鍛壓機床總廠，1975年採用的焊接結構產品的品種數量僅為8種，不到47%。1991年突破了44種，占品種總數的66%以上。機床產品焊接結構的應用，改變了過去那種鑄造毛坯一統機床結構天下的局面，焊接技術也逐漸發展成了機床行業的主導工藝，其主要體現在以下幾個方面：⑴部分骨幹企業建立了具有一定規模的焊接車間或金屬結構廠，並建立了完整的焊接管理體系。吸收消化了引進產品的焊接工藝標準，貫徹了國家專業標準，制定了企業標準。⑵完善了焊接工藝流程，使之從單一的加工工藝發展成了從原材料預處理、切割落料、成形、焊接、焊后檢測和焊后處理等一整套的新興綜合性工程技術。⑶數控精密切割和計算機編程套料技術得到了應用，並改變了傳統的手工切割落料，減少了機械加工，實現了「以割代刨」，「以焊代切削」。⑷推廣應用了CO2氣體和富氬氣體保護焊或埋弧焊等先進、高效新工藝。焊接工作量在骨幹企業突破了50%以上，個別企業達到80%以上。⑸普遍採用了X射線探傷和超聲波無損探傷檢測等手段，穩定了焊縫的內在質量。⑹推廣了振動時效新工藝，達到了降低和均化焊接結構殘餘應力的目的，減少了焊接件的變形，穩定了精度。⑺焊接技術人員和焊工隊伍得到了不斷壯大，走上了正規化管理，大部分企業實行了焊工持證上崗。另外，「八五」期間建立了具有行業代表意義的焊接樣板廠點，為促進機床行業焊接技術的發展起到了推動作用。
