簡述常用的焊接方法及其特點

孫文程

（黑龍江林業職業技術學院 黑龍江 牡丹江 157011）

在人類社會步入21世紀的今天，焊接已經進入了一個嶄新的發展階段。當今世界的許多最新科研成果、前沿技術和高新技術，諸如：計算機、微電子、數字控制、信息處理、工業機器人、激光技術等，已經被廣泛地應用于焊接領域，這使得焊接的技術含量得到了空前的提高，并在制造過程中創造了極高的附加值。

一、焊接的概述

焊接是被焊工件的材質（同種或異種），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質達到原子間的建和而形成永久性連接的工藝過程。

焊接過程中，工件和焊料熔化形成熔融區域，熔池冷卻凝固后便形成材料之間的連接。這一過程中，通常還需要施加壓力。焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。

二、焊接技術發展概況

在人類社會步入21世紀的今天，焊接已經進入了一個嶄新的發展階段。當今世界的許多最新科研成果、前沿技術和高新技術，諸如：計算機、微電子、數字控制、信息處理、工業機器人、激光技術等，已經被廣泛地應用于焊接領域，這使得焊接的技術含量得到了空前的提高，并在制造過程中創造了極高的附加值。

焊接作為一種通用的共性技術，在制造業中被相當數量的企業用作關鍵的加工工藝，焊接直接決定著其產品質量的好壞。這些企業構成了焊接技術應用的主體。

三、常用的焊接方法及其特點

1、氣焊（1）氣焊的概念。氣焊，英文為：oxygen fuel gas welding （簡稱OFW）。利用可燃氣體與助燃氣體混合燃燒生成的火焰為熱源，熔化焊件和焊接材料使之達到原子間結合的一種焊接方法。由于所用儲存氣體的氣瓶為壓力容器、氣體為易燃易爆氣體，所以該方法是所有焊接方法中危險性最高的之一。（2）氣焊的優點，①設備簡單，移動方便，在無電力供應地區可以方便進行焊接。②可以焊接很薄的工件。③焊接鑄鐵和部分非鐵金屬時好。（3）氣焊的缺點，①熱量較分散，熱影響區及②生產率較低，不易焊較厚的③某種金屬因氣焊火焰中氧、氫等氣體與熔化金屬發生作用，會降低焊縫性能。④難以實現自動化。（4）氣焊用氣體，氣焊用氣體由助燃氣體(氧氣)和可燃氣體(乙炔、液化石油氣等)兩部分組成?？扇細怏w的種類很多，常見可燃氣體的發熱量及火焰溫度見表

氣體 發熱量（J/m^3） 火焰溫度（/℃）乙炔 32753 3200氫10048 2160丙烷、丁烷 8876 2006煤氣 20934 2400沼氣 33076 2000

其中乙炔是目前最常用的可燃氣體。

2、埋弧焊。（1）埋弧焊概述，所謂埋弧焊，在無說明情況下均指埋弧自動焊，它的電弧引燃、焊絲送進和使電弧沿焊接方向移動等過程都是由機械裝置自動完成的。焊接時電源的兩極分別接在導電嘴和焊件上，焊絲通過導電嘴與焊件接觸，在焊絲周圍撒上焊劑，然后起動電源，電流經過導電嘴、焊絲與焊件構成焊接回路。（2）埋弧焊的優點，①焊縫質量高②生產率高 ③勞動條件好，這是因為埋弧焊無弧光輻射，焊工的主要作用只是操縱焊機，使埋弧焊成為電弧焊方法中操作條件較好的一種方法。（3）埋弧焊的缺點，①難以在空間位置施焊②難以焊接易氧化的金屬材料③對焊件裝配質量要求高④不適合焊接薄板和短焊縫。

3、熔化極氣體保護焊。（1）定義，熔化極氣體保護焊是利用焊絲與工件間產生的電弧作熱源將金屬熔化的焊接方法。焊接過程中，電弧熔化焊絲和母材形成的熔池及焊接區域在惰性氣體或活性氣體的保護下，可以有效地阻止周圍環境空氣的有害作用。（2）優點，①氣體保護焊是一種明弧焊②氣體保護焊在通常情況下不需要采用管狀焊絲，所以焊接過程沒有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的輔助工時，因此能降低焊接成本。③適用范圍廣，生產效率高，易進行全位置焊及實現機械化和自動化。（3）缺點，焊接時采用明弧和使用的電流密度大，電弧光輻射較強；其次，熔化極氣體保護焊不適于在有風的地方或露天施焊；設備也比較復雜。

4、鎢極惰性氣體保護焊，鎢極氬弧焊簡稱TIG焊。它是在氬氣的保護下，利用鎢極與工件間產生的電弧熱熔化母材和填充焊絲(可不使用填充焊絲)的一種焊接方法。（1）優點，①能焊接除熔點非常低的鉛、錫以外的絕大多數金屬和合金。②能焊接化學性質活潑和形成高熔點氧化膜的鋁、鎂及其合金。③免去焊后去渣工序。④無飛濺。⑤某些場合可不加填充金屬。⑥能進行全位置焊接⑦能進行脈沖焊接，減少熱輸入。⑧能焊接薄板。⑨明弧，能觀察到電弧及熔池。⑩填充金屬的填加量不受焊接電流影響。（2）缺點，①焊接速度低。②熔敷率小。③需要采取防風措施。④焊縫金屬易受鎢的污染。⑤消耗氬氣，成本較高。

5、等離子弧焊接 （1）自由電弧弧柱的電流密度、溫度和能量密度的增大均受到一定的限制。要想提高電弧的溫度和能量密度，必須采取特殊措施。試驗證明，借助水冷銅噴嘴的外部拘束作用，使弧柱的橫截面受到限制而不能自由擴大時，隨電弧電流的增大就可使電弧的溫度、能量密度和等離子體流速都顯著增大。（2）等離子弧切割特點①應用面很廣 由于等離子弧的溫度高，能量集中，所以能切割大部分金屬材料，如不銹鋼、鑄鐵、鋁、鎂、銅等。②切割速度快，生產率高 它是目前采用的切割方法中切割速度最快的。③切口質量好 此法產生的熱影響區和變形都比較小，特別是切割不銹鋼時能很快通過敏化溫度區間，故不會降低切口處金屬的耐蝕性；切割淬火傾向較大的鋼材時，雖然切口處金屬的硬度也會升高，甚至會出現裂紋，但由于淬硬層的深度非常小，通過焊接過程可以消除，所以切割邊可直接用于裝配焊接。

《焊接工藝》 機械工藝出版社

《焊接方法與工藝》 機械工業出版社

《焊接工藝》 北京師范大學出版社