手工電弧焊加工是工業(yè)制造中最常用的焊接工藝之一,核心通過電弧熱熔化焊條與母材,形成牢固焊縫,適用于多種金屬材料的連接。
核心工藝特點
設(shè)備簡單:僅需電焊機、焊條、焊鉗,便攜性強,適合現(xiàn)場施工或野外作業(yè)。
適用范圍廣:可焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等多種金屬,對接頭形式(對接、角接、搭接等)兼容性高。
操作靈活:能適應(yīng)復(fù)雜工件形狀和狹小空間焊接,但對操作人員技能要求較高。
成本較低:設(shè)備投入少,焊條價格親民,無需復(fù)雜輔助設(shè)施。
核心工藝與設(shè)備差異
焊接方式:手工電弧焊完全人工操作,焊工手持焊鉗控制焊條移動;埋弧焊以機械 / 半自動為主,焊絲自動送進(jìn),電弧被焊劑覆蓋,無需人工實時控弧。
設(shè)備配置:手工電弧焊僅需電焊機、焊鉗、焊條,設(shè)備簡單便攜;埋弧焊需專用焊機、送絲機構(gòu)、焊劑鋪設(shè) / 回收裝置,整體體積大、移動性差。
保護(hù)方式:手工電弧焊靠焊條藥皮熔化形成熔渣和氣體保護(hù);埋弧焊依賴顆粒狀焊劑覆蓋電弧,保護(hù)效果更穩(wěn)定。
成本與后續(xù)處理差異
綜合成本:手工電弧焊設(shè)備投入低,但人工成本高、效率低;埋弧焊設(shè)備投入高,但若批量生產(chǎn),單位焊縫成本更低(省人工、材料損耗小)。
焊后處理:手工電弧焊飛濺多、焊渣厚,需額外清理;埋弧焊飛濺少、熔渣易剝離,后續(xù)處理更簡便。
低合金鋼焊接加工的核心是平衡強度與韌性,避免冷裂紋、熱影響區(qū)脆化等問題,需根據(jù)鋼種強度級別和服役環(huán)境選擇工藝。
核心技術(shù)特點
低合金鋼(含碳量≤0.25%,合金元素總量≤5%)通過 Mn、Si、Cr、Ni 等元素強化,焊接性隨強度級別升高而下降(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):無需單獨配保護(hù)氣,適合戶外或厚板焊接,抗風(fēng)能力強。
電渣焊(ESW)適合超厚板(≥50mm)焊接(如重型機械機架),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
冷裂紋預(yù)防:
焊前預(yù)熱:根據(jù)鋼種強度和板厚確定溫度(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。
