氣體保護(hù)電弧焊加工關(guān)鍵工藝流程
焊前準(zhǔn)備:清理母材焊接區(qū)域的油污、氧化皮,保證表面潔凈;根據(jù)母材材質(zhì)選擇匹配的焊絲(如不銹鋼用 ER308L 焊絲)和保護(hù)氣體;調(diào)整焊接電流、電壓、氣體流量(通常 10-25L/min)。
引弧:TIG 焊采用高頻引弧或接觸引弧,MIG/MAG 焊直接通過(guò)焊絲與母材短路引弧,確保電弧穩(wěn)定。
焊接操作:控制電弧長(zhǎng)度(2-5mm),保持焊絲與母材的合適角度(通常 15-30°),勻速移動(dòng)焊槍,確保熔池均勻填充。
收?。壕徛档碗娏骰虿捎盟p收弧,避免焊縫收尾出現(xiàn)縮孔、裂紋;焊接結(jié)束后保持氣體延時(shí)保護(hù)(3-5 秒),防止高溫焊縫氧化。
焊后處理:對(duì)重要工件進(jìn)行焊縫檢測(cè)(外觀檢查、超聲波檢測(cè)),必要時(shí)進(jìn)行打磨、去應(yīng)力處理。
關(guān)鍵性能與效率差異
焊接效率:手工電弧焊電流?。ㄍǔ?50-300A),單道焊透厚度≤5mm,效率低;埋弧焊電流大(300-1000A),單道焊透厚度可達(dá) 20mm,效率是手工焊的 5-10 倍。
焊縫質(zhì)量:手工電弧焊受人為操作影響大,焊縫成形一致性一般,易出現(xiàn)飛濺、夾渣;埋弧焊自動(dòng)化控制,焊縫成形均勻、缺陷少,力學(xué)性能更穩(wěn)定。
操作難度:手工電弧焊對(duì)焊工技能要求高,需控制運(yùn)條速度、角度和電弧長(zhǎng)度;埋弧焊只需設(shè)定參數(shù),操作門(mén)檻低,人為誤差小。
鋁合金焊接加工的核心是解決氧化、熱裂紋和氣孔問(wèn)題,常用方法需匹配材料與場(chǎng)景。
核心技術(shù)特點(diǎn)
鋁合金表面易形成 Al?O?氧化膜,焊接前需徹底清理(機(jī)械打磨或化學(xué)清洗)。
熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)大,需采用能量集中的焊接熱源,控制熱輸入。
易產(chǎn)生氣孔,焊接時(shí)需做好保護(hù)(氬氣、氦氣),避免氫侵入。
常用焊接方法及適用場(chǎng)景
TIG 焊(鎢極氬弧焊):焊接質(zhì)量高,適合薄板、精密件及對(duì)焊縫要求高的場(chǎng)景(如航空航天零部件)。
MIG 焊(熔化極氬弧焊):效率高,適合中厚板、批量生產(chǎn)(如汽車(chē)零部件、框架結(jié)構(gòu))。
攪拌摩擦焊:無(wú)熔焊缺陷,適合厚板、高強(qiáng)度鋁合金焊接(如高鐵車(chē)體、壓力容器),但設(shè)備成本較高。
關(guān)鍵注意事項(xiàng)
材料選擇:根據(jù)鋁合號(hào)選匹配焊絲(如 5 系鋁用 ER5356 焊絲)。
工藝參數(shù):控制焊接電流、電壓和焊接速度,避免過(guò)熱導(dǎo)致變形。
后續(xù)處理:必要時(shí)進(jìn)行去應(yīng)力退火,提升焊縫穩(wěn)定性。
低合金鋼焊接加工的核心是平衡強(qiáng)度與韌性,避免冷裂紋、熱影響區(qū)脆化等問(wèn)題,需根據(jù)鋼種強(qiáng)度級(jí)別和服役環(huán)境選擇工藝。
核心技術(shù)特點(diǎn)
低合金鋼(含碳量≤0.25%,合金元素總量≤5%)通過(guò) Mn、Si、Cr、Ni 等元素強(qiáng)化,焊接性隨強(qiáng)度級(jí)別升高而下降(如 Q355 焊接性優(yōu)于 Q690)。
主要風(fēng)險(xiǎn):淬硬傾向?qū)е吕淞鸭y(氫致裂紋)、熱影響區(qū)(HAZ)韌性下降、層狀撕裂(厚板焊接)。
常用焊接方法及適用場(chǎng)景
焊條電弧焊(SMAW)靈活便攜,適合現(xiàn)場(chǎng)安裝、短焊縫或復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如橋梁、壓力容器),根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)選匹配焊條(如 Q355 用 E5015-G,Q690 用 E11015-G)。
埋弧焊(SAW)效率高、熔深大,適合中厚板(≥8mm)長(zhǎng)直焊縫或環(huán)縫(如管道、儲(chǔ)罐),采用低氫型焊劑(如 HJ431 配合 H08MnA 焊絲)。
氣體保護(hù)焊(GMAW/FCAW)
MIG/MAG 焊:適合中薄板高速焊接(如汽車(chē)車(chē)架),用實(shí)芯焊絲(如 ER50-6)配合 Ar+CO?混合氣體。
藥芯焊絲電弧焊(FCAW):無(wú)需單獨(dú)配保護(hù)氣,適合戶外或厚板焊接,抗風(fēng)能力強(qiáng)。
電渣焊(ESW)適合超厚板(≥50mm)焊接(如重型機(jī)械機(jī)架),但熱輸入大,需嚴(yán)格控制焊后熱處理以改善 HAZ 韌性。
關(guān)鍵工藝要點(diǎn)
冷裂紋預(yù)防:
焊前預(yù)熱:根據(jù)鋼種強(qiáng)度和板厚確定溫度(Q355 板厚>25mm 預(yù)熱 80-120℃;Q690 預(yù)熱 150-250℃)。
控制氫含量:使用低氫型焊接材料(焊條經(jīng) 350℃×1h 烘干,存入 80-100℃保溫筒),焊前清理油污、鐵銹(氫的主要來(lái)源)。
焊后緩冷:用石棉覆蓋或后熱(250-350℃×1-2h),加速氫擴(kuò)散。
熱影響區(qū)韌性保障:采用小熱輸入?yún)?shù)(如焊條電弧焊電流≤200A,埋弧焊速度≥30cm/min),避免過(guò)熱導(dǎo)致晶粒粗大;高韌性鋼種(如 Q690)可配合焊后回火(600-650℃)。
層狀撕裂控制:厚板焊接時(shí)采用 “Z 向鋼”(如 Q355D-Z15),坡口設(shè)計(jì)避免貫穿性熔合線(如采用 K 型坡口),必要時(shí)在 T 型接頭腹板側(cè)預(yù)制焊接墊板。
