氣體保護(hù)電弧焊加工主流類型及差異
類型 核心特點(diǎn) 適用場景 保護(hù)氣體
MIG 焊(熔化極) 焊絲既是電極也是填充金屬,焊接效率高 中厚板拼接、批量生產(chǎn)(如汽車制造) 氬氣 + 氦氣(鋁合金)、氬氣 + CO?(碳鋼)
MAG 焊(熔化極) 以 CO?或混合氣體為保護(hù),成本較低 鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械零部件焊接 CO?單氣體或氬氣 + CO?混合氣體
TIG 焊(非熔化極) 鎢極不熔化,需單獨(dú)添加填充焊絲,精度高 薄板焊接、精密部件(如航空航天零件)
關(guān)鍵性能與效率差異
焊接效率:手工電弧焊電流小(通常 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:手工電弧焊對焊工技能要求高,需控制運(yùn)條速度、角度和電弧長度;埋弧焊只需設(shè)定參數(shù),操作門檻低,人為誤差小。
適用場景差異
工件與焊縫:手工電弧焊適合短焊縫、復(fù)雜形狀、狹小空間焊接,對接頭形式兼容性高;埋弧焊主打中厚板(≥6mm)的長直焊縫(縱縫、環(huán)縫),不適合曲面或短焊縫。
施工環(huán)境:手工電弧焊設(shè)備便攜,適配現(xiàn)場施工、野外維修或零散作業(yè);埋弧焊更適合車間批量生產(chǎn),對施工場地要求較高。
母材與產(chǎn)量:手工電弧焊適用于小批量、多品種工件,可焊接碳鋼、低合金鋼等;埋弧焊適合大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),側(cè)重中厚板結(jié)構(gòu)件(如壓力容器、鋼結(jié)構(gòu))。
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)脆化等問題,需根據(jù)鋼種強(qiáng)度級別和服役環(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 Mn、Si、Cr、Ni 等元素強(qiáng)化,焊接性隨強(qiáng)度級別升高而下降(如 Q355 焊接性優(yōu)于 Q690)。
主要風(fēng)險: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景
焊條電弧焊(SMAW)靈活便攜,適合現(xiàn)場安裝、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)長直焊縫或環(huán)縫(如管道、儲罐),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(如汽車車架),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:厚板焊接時采用 “Z 向鋼”(如 Q355D-Z15),坡口設(shè)計避免貫穿性熔合線(如采用 K 型坡口),必要時在 T 型接頭腹板側(cè)預(yù)制焊接墊板。
