获取欧共体“诺”奖 圆了组变的梦想
未满16周岁的我，走出校门来到工厂。在第二锻压机床厂当焊工时，就对焊接有着特殊的感情。每逢黑夜，看到远处那划破夜空比闪电还要亮的弧光。听到氧—乙炔火焰切割的扑扑声，我的心情就异常地激动和兴奋。我对焊接太着迷、太痴情、太感兴趣了。
有焊接展览会必去，有焊接技术交流课必听。有焊接技术表演必看，有焊接新技术必学。
有焊接难活必干，有焊接难题必去研究、攻克。
在工作中不怕吃苦、不怕遭受挫折，在实践中不断地学习，在实践中不断地提高。教科书里有的事例我敢干，教科书里没有的事例我也敢干。
当时，我不懂焊接理论知识，也不知道什么是：“调整焊缝组织结构，改善焊接工艺性能”。
在工厂当焊工时，遇到过铜板与铁板焊接的活。因为，当时没有适用的电焊条，我就试着把铜丝缠绕在J506电焊条上，进行焊接，效果还挺好。
当焊接那些不需要焊后加工的铸铁时，也采用了上述的方法，效果也不错。我就美其名曰：“这叫J506电焊条 铜丝=Z612电焊条”。
在焊接黑色金属时，我们常常会遇到以下几种组织状态：
⑴ 铁素体 ⑵ 贝氏体 ⑶ 珠光体 ⑷ 马氏体。
1.2 机械方法
机械法包括锤击、振动焊接、脉动送线等。锤击是常用的方法，其实质是锤击使焊缝金属产生塑变，弥补焊缝冷却过程中产生的收缩，降低了焊缝中的拉应力。能有效地防止冷裂纹的产生。
1.3 电子控制技术
脉冲焊和焊接过程波形控制，（包括STT）都属于电子控制技术。该技术能有效控制熔滴过渡和焊接热量的输入，从而提高了焊接质量。
因为金属的组织结构不同，其可焊性也会不同，所采用的焊接方法与焊接工艺就随之变化而不同。
对一些可焊性差的材料，尤其是淬火钢材在进行熔化焊接时，一般常常采用物理方法：焊前预热、焊后缓冷加以解决，有时甚至动用高温退火的方法解决。或者改用钎焊的方法、机械连接或粘接方法加以解决。
采用物理方法解决焊接难题虽然很普遍，但也有时会遇到已经淬过火的模具、不锈钢中的马氏体不锈钢、铝合金中的脆化相铝合金在焊接修复时；焊前退火、焊后加工完成再淬火的现象。这样，多了道热处理工序。不但费工、费时、还容易产生变形。所以，单纯靠物理的方法来解决焊接难题；显然就不太适宜了。
2.采用化学方法
化学方法内容广泛，简要介绍与后面应用实例相关的二个问题：一是合金元素的作用；二是焊接化学冶金。
2.1合金元素的作用
2.1.1.低合金结构钢
合金元素在低合金结构钢的作用见表2，它既适于钢材，也适用于焊缝。这是因为多层焊时，前一层焊缝对后一层焊缝而言就是母材。
合金元素的作用
我们通过用几十年日积月累的经验，历经反复实验得出结论：
通过用改变化学成分的方法，也可以调整焊缝组织结构，改善焊接工艺性能。
低合金结构钢焊接性评定常用碳当量CE和焊接冷裂纹敏感性指数Pcm。国际焊接学会（FIW）推荐的CE计算公式：
CE=C Mn/6 （Cu Ni）/15 （Cr Mo V）/5（%）
公式适用条件：w（c）≥0.17%、强度级别中等（Rm=400～600MPa）的钢材，
Pcm的计算公式：Pcm=C Si/30 （Mn Cu Cr）/20 Ni/60 Mo/15 V/10 5B（%）
公式适用条件：w（c）﹤0.17%；Si：0~0.60%；Mn：0.40~1.4%；
Cu：0~0.50%；Ni：0~1.20%；Mo：0~0.07%；V：0~0.12%；Nb：0~0.04%；
Ti：0~0.5%；B：0~0.005%。
例1：焊接修复淬火钢模具时，过渡层使用含有Ni成分的焊条。通过采用化学方法，在焊缝中填加Ni的含量，由于焊缝中的Ni当量的提高，使焊缝中的金属组织结构向A氏体方向转移变化。从而改变了焊缝中的金属组织结构，随之也就改善了焊接工艺性能。Ni是A氏体形成的主要元素，它能够扩大γ相区。所以，Ni和Fe就能以任何比例相互溶解。
当Fe与Ni合金中含Ni量超过30％时，γ相区可以扩展到室温而不发生相变，从高温到室温一直保持γ相（奥氏体）组织，而且硬度也较低。Ni是较强的石墨化元素，而且在高温时，其扩散系数大（高温时Ni的扩散系数为Si的20倍），这对改善焊接接头的加工性能起着非常有利的作用，使可焊性差变为可焊性好。
之后，再通过使用淬火钢模具所需金属组织的堆焊焊条，堆焊其淬火钢模具的表面；达到了解决淬火钢模具焊接难题的目的。
2.1.2.高合金钢
例2：焊接不锈钢时，利用德国Schaeffler不锈钢焊缝金属组织图和Delong不锈钢焊缝金属组织图，使我们可以随心所欲地调整不锈钢焊缝金属组织结构，改善其焊接性能。
Schaeffler不锈钢焊缝金属组织图
Delong不锈钢焊缝金属组织图
Schaeffler图和Delong图表示不锈钢等金属的化学成分与金相组织的关系。化学成分以铬当量Creg=Cr Mo 1.5Si 0.5Nb（%）和镍当量Nieg=Ni 30C 0.5Mn（%）表示。
Schaeffler图和Delong图主要有二个用途：
一是若知道焊缝的化学成分，计算出Creg和Nieg，就可以查出焊缝的金相组织。
二是异种钢的焊接时，要获得理想的焊缝组织，可以利用Schaeffher图，选择合适的焊接材料。
高合金钢合金元素的增减引起组织性能变化见图5。
高合金钢合金元素增减与其组织性能的关系
利用“调整焊缝组织结构 改善焊接工艺性能”这种方法，我们解决了许多现实工作中令人棘手、头疼的焊接难题。
在学校教授焊接课时，用大量的焊接实例，悉心给学员们讲解：在实际工作中如何运用物理、化学方法“调整焊缝组织结构，改善焊接工艺性能”。
还通过教授Schaeffler不锈钢焊缝金属组织图和Delong不锈钢焊缝金属组织图，使学员们懂得了如何利用图示，结合实际情况，解决生产中通过调整材料的镍当量和铬当量；以及其他化学元素的添加量，就可以达到所需要的不锈钢焊缝金属组织的目的。
2.1.3.铝合金
在硬铝及大部分热处理强化铝合金，由于成份复杂；焊接时，在焊缝中易产生结晶裂纹；这是铝合金焊接的难题之一。
有两种途径可以克服硬铝及超硬铝焊接裂纹倾向大的问题：
一是低熔点共晶的“愈合”治疗；
二是铝合金焊丝中加入变质剂。
（1）“愈合”作用
采用含5%Si的Al-Si焊丝AlSi5焊接能够形成足够量低熔点共晶，而且流动性好，结晶温度区间窄，凝固收缩量小，焊接应力低，治愈裂纹的能力强。但是这种焊丝焊接的接头强度和塑性低，达不到母材要求的水平。例如，用SALSi-1焊丝焊接2024(LY12)时，焊接接头的强度只有母
材的60%。
（2）变质剂作用
在铝合金焊丝中加入一些变质剂，如Ti、B、Zr、V等，可以起到细化晶粒的作用，不仅可以改善塑性、韧性、而且可显著提抗裂性。Ti、B、Zr、V这些元素与铝通过包晶反应，生成难熔金属化合物（Al3Ti、AlB2、Al3Zr、Al7V等）。这些细小的难熔质点在结晶时，可作为非自发核心，从而起到细化晶粒的作用，使抗裂性能提高。
2.1.4.新型铝合金焊丝的开发
在此前论述了含5%Si的Al—Si焊丝焊接铝合金的“愈合”作用和添加Ti、B、Zr、V变质剂细化晶粒的作用。根据上述原理，我们研制开发了AlSi7TiB焊丝，焊丝中的Si含量达7%，同时又加入了0.3%的Ti和0.2%的B，不仅提高了抗裂性，还细化了晶粒。
焊接铝合金时，为了解决SiMg脆化相铝合金在熔化焊时，极易出现焊接裂纹的世界难题。我们还是运用“调整焊缝组织结构，改善焊接工艺性能”的这一行之有效的方法加以解决。
焊接材料的选择是影响焊接质量的一个重要因素。所以，在选择焊丝时，需要考虑到它对气孔、裂纹等因素的倾向性，还有焊缝金属的强度、导热性以及熔池金属的流动性等方面的性能。如果焊接工艺制定不当，在焊接过程中极易产生Mg2Si等析出硬化现象。
根据以往在实践中总结出的经验：
采用AlSi合金作填充金属不受析出硬化热处理的影响，其流动性随着Si含量的提高而增大，并没有晶间热裂纹倾向；还提高了焊缝的导热性。
试验证明：
若母材组织为α（Al）固溶体上有部分Mg2Si及杂质相，采用AlSi合金作填充金属后，可将其焊缝组织改变为α（Al） α Mg2Si的共晶网络状组织，并且提高了焊缝的塑性。
2.2.焊接化学冶金反应
焊接化学冶金十分复杂。拿焊条手工电弧焊而言，在焊接电弧和熔池中有药皮反应区和熔池反应区。焊接区内的气体、焊接熔渣和熔化金属都会发生相互作用。
通过反应排出H2、N2、O2气体和S、P元素，冶金反应后的熔渣上浮，使焊缝金属洁净。此外，要过渡一些合金元素，补偿焊接过程中C和合金元素的烧损，以保证焊缝金属的强度。
为了获得良好的焊缝金属性能，采用“洁净”焊接工艺（如TIG、MIG）。在焊条手工电弧焊时，要采用短弧，减少空气中有害气体浸入电弧。
3.“调整焊缝组织，改善焊接工艺，提高焊接质量”。
教授焊接课时，给学员们讲解：如何“调整焊缝组织结构，改善焊接工艺性能”。
2005年，我随中国焊接代表团赴瑞典的伊萨公司技术交流，当参观该公司实验“窄间隙多丝高效焊接”时，有人看到就说：“老外真老外，应放6盘不锈钢焊丝。可他放了5盘不锈钢焊丝，还放错了1盘碳钢焊丝”。
我更正说：这叫“调整焊缝组织结构，改善焊接工艺性能”。老外问我：“您怎么知道？”我答：“我得过你们欧共体诺贝尔国际优秀奖。”他伸出大拇指说：“您是真正的焊接专家”！。
与瑞典伊萨公司总裁、原天焊所李占杰书记、原天焊所维实公司李涛总经理
“调整焊缝组织结构，改善焊接工艺性能” 是我在焊接生涯中一笔得意之作，我们采用这种方法解决了现实工作中出现的许许多多、稀奇古怪的焊接难题和“疑难杂症”。并得到了焊接界同行们的很高评价，我被大家传奇的称为：“焊接奇才、焊接怪才”。获得了1999年诺贝尔世界发明博览会“国际优秀奖”，获得了英国剑桥“GOLD STAR AWARD”，加入了中华人民共和国人事部的国际人才网；编入了英国剑桥大学《世界名人录》，还被授予了W.F.E“国际焊接专家”荣誉证书。
在瑞典斯得哥尔摩市政厅的楼顶上
【越调】凭栏人·获取欧共体诺贝尔国际优秀奖
组织结构可调整，
焊接工艺能变化。
欧共体诺贝尔，
奋力拼搏获取他！
