簡(jiǎn)述常用的焊接方法及其特點(diǎn)

孫文程

（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 黑龍江 牡丹江 157011）

在人類社會(huì)步入21世紀(jì)的今天，焊接已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。當(dāng)今世界的許多最新科研成果、前沿技術(shù)和高新技術(shù)，諸如：計(jì)算機(jī)、微電子、數(shù)字控制、信息處理、工業(yè)機(jī)器人、激光技術(shù)等，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于焊接領(lǐng)域，這使得焊接的技術(shù)含量得到了空前的提高，并在制造過(guò)程中創(chuàng)造了極高的附加值。

一、焊接的概述

焊接是被焊工件的材質(zhì)（同種或異種），通過(guò)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(zhì)達(dá)到原子間的建和而形成永久性連接的工藝過(guò)程。

焊接過(guò)程中，工件和焊料熔化形成熔融區(qū)域，熔池冷卻凝固后便形成材料之間的連接。這一過(guò)程中，通常還需要施加壓力。焊接的能量來(lái)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(shù)發(fā)展概況

在人類社會(huì)步入21世紀(jì)的今天，焊接已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。當(dāng)今世界的許多最新科研成果、前沿技術(shù)和高新技術(shù)，諸如：計(jì)算機(jī)、微電子、數(shù)字控制、信息處理、工業(yè)機(jī)器人、激光技術(shù)等，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于焊接領(lǐng)域，這使得焊接的技術(shù)含量得到了空前的提高，并在制造過(guò)程中創(chuàng)造了極高的附加值。

焊接作為一種通用的共性技術(shù)，在制造業(yè)中被相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)用作關(guān)鍵的加工工藝，焊接直接決定著其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。這些企業(yè)構(gòu)成了焊接技術(shù)應(yīng)用的主體。

三、常用的焊接方法及其特點(diǎn)

1、氣焊（1）氣焊的概念。氣焊，英文為：oxygen fuel gas welding （簡(jiǎn)稱OFW）。利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒生成的火焰為熱源，熔化焊件和焊接材料使之達(dá)到原子間結(jié)合的一種焊接方法。由于所用儲(chǔ)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(xiǎn)性最高的之一。（2）氣焊的優(yōu)點(diǎn)，①設(shè)備簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便，在無(wú)電力供應(yīng)地區(qū)可以方便進(jìn)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(shí)好。（3）氣焊的缺點(diǎn)，①熱量較分散，熱影響區(qū)及②生產(chǎn)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(fā)生作用，會(huì)降低焊縫性能。④難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。（4）氣焊用氣體，氣焊用氣體由助燃?xì)怏w(氧氣)和可燃?xì)怏w(乙炔、液化石油氣等)兩部分組成。可燃?xì)怏w的種類很多，常見(jiàn)可燃?xì)怏w的發(fā)熱量及火焰溫度見(jiàn)表

氣體 發(fā)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?xì)怏w。

2、埋弧焊。（1）埋弧焊概述，所謂埋弧焊，在無(wú)說(shuō)明情況下均指埋弧自動(dòng)焊，它的電弧引燃、焊絲送進(jìn)和使電弧沿焊接方向移動(dòng)等過(guò)程都是由機(jī)械裝置自動(dòng)完成的。焊接時(shí)電源的兩極分別接在導(dǎo)電嘴和焊件上，焊絲通過(guò)導(dǎo)電嘴與焊件接觸，在焊絲周圍撒上焊劑，然后起動(dòng)電源，電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)電嘴、焊絲與焊件構(gòu)成焊接回路。（2）埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)，①焊縫質(zhì)量高②生產(chǎn)率高 ③勞動(dòng)條件好，這是因?yàn)槁窕『笩o(wú)弧光輻射，焊工的主要作用只是操縱焊機(jī)，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(diǎn)，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(duì)焊件裝配質(zhì)量要求高④不適合焊接薄板和短焊縫。

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

4、鎢極惰性氣體保護(hù)焊，鎢極氬弧焊簡(jiǎn)稱TIG焊。它是在氬氣的保護(hù)下，利用鎢極與工件間產(chǎn)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(yōu)點(diǎn)，①能焊接除熔點(diǎn)非常低的鉛、錫以外的絕大多數(shù)金屬和合金。②能焊接化學(xué)性質(zhì)活潑和形成高熔點(diǎn)氧化膜的鋁、鎂及其合金。③免去焊后去渣工序。④無(wú)飛濺。⑤某些場(chǎng)合可不加填充金屬。⑥能進(jìn)行全位置焊接⑦能進(jìn)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(diǎn)，①焊接速度低。②熔敷率小。③需要采取防風(fēng)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(yàn)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(kuò)大時(shí)，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(diǎn)①應(yīng)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(chǎn)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(zhì)量好 此法產(chǎn)生的熱影響區(qū)和變形都比較小，特別是切割不銹鋼時(shí)能很快通過(guò)敏化溫度區(qū)間，故不會(huì)降低切口處金屬的耐蝕性；切割淬火傾向較大的鋼材時(shí)，雖然切口處金屬的硬度也會(huì)升高，甚至?xí)霈F(xiàn)裂紋，但由于淬硬層的深度非常小，通過(guò)焊接過(guò)程可以消除，所以切割邊可直接用于裝配焊接。

《焊接工藝》 機(jī)械工藝出版社

《焊接方法與工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社

《焊接工藝》 北京師范大學(xué)出版社