適用場(chǎng)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(duì)接頭形式兼容性高;埋弧焊主打中厚板(≥6mm)的長(zhǎng)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(chǎng)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(duì)施工場(chǎng)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))。
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?。?。
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(jiǎn)便。
鋁合金焊接加工的核心是解決氧化、熱裂紋和氣孔問題,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)(如汽車零部件、框架結(jié)構(gòu))。
攪拌摩擦焊:無熔焊缺陷,適合厚板、高強(qiáng)度鋁合金焊接(如高鐵車體、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。
鎳基合金焊接加工的核心是應(yīng)對(duì)高溫強(qiáng)度保持、耐蝕性要求及焊接熱裂紋敏感性,需嚴(yán)格控制焊接材料匹配和熱輸入,以維持其在高溫、腐蝕環(huán)境下的核心性能。
核心技術(shù)難點(diǎn)
高溫脆性相析出:焊接熱循環(huán)易促使晶界生成 Laves 相、σ 相、碳化物等脆性相,導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)(HAZ)韌性下降。
熱裂紋敏感:鎳基合金(尤其是含 Nb、Ti 的合金)凝固時(shí)易因低熔點(diǎn)共晶物(如 NbC-Ni?Nb)形成晶間液膜,產(chǎn)生凝固裂紋;部分合金(如 Inconel 600)還易出現(xiàn)液化裂紋。
耐蝕性保持:焊接過程中合金元素(Cr、Mo、Nb 等)燒損或偏析,會(huì)降低焊縫在酸、堿、高溫氧化環(huán)境中的耐蝕性。
常用焊接方法及適用場(chǎng)景
TIG 焊(鎢極氬弧焊)最常用方法,適合薄板(≤5mm)及精密構(gòu)件(如化工設(shè)備襯里、航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室),熱輸入易控制,焊縫成形好。需用高純氬(純度≥99.99%)保護(hù),必要時(shí)加背面保護(hù)。
MIG 焊(熔化極氬弧焊)效率高于 TIG 焊,適合中厚板(5-20mm)批量焊接(如壓力容器簡(jiǎn)體、熱交換器管板),采用藥芯焊絲或?qū)嵭竞附z配合 Ar+He 混合氣體(增強(qiáng)熔深)。
埋弧焊(SAW)適合厚板(≥10mm)長(zhǎng)直焊縫(如管道、反應(yīng)器殼體),需匹配低硅、低硫焊劑(如 HJ260),避免增硅導(dǎo)致熱裂紋。
電子束焊 / 激光焊熱輸入極小,適合薄壁高精密構(gòu)件(如核工業(yè)部件),可減少脆性相析出,但設(shè)備成本高,對(duì)裝配精度要求嚴(yán)苛。
關(guān)鍵工藝要點(diǎn)
焊接材料匹配:優(yōu)先選用同質(zhì)焊絲(如 Inconel 625 用 ERNiCrMo-3,Hastelloy C276 用 ERNiCrMo-4),確保合金元素(尤其是 Cr、Mo、Nb)含量與母材相當(dāng);異種鎳基合金焊接需選擇中間成分焊絲,避免脆化相。
熱裂紋預(yù)防:
控制熱輸入:采用小電流、高焊速(如 1mm 厚 Inconel 600 TIG 焊電流 80-100A,速度 10-15cm/min),減少熔池過熱。
降低拘束度:避免剛性固定,采用分段退焊法減少焊接應(yīng)力。
焊絲微合金化:部分焊絲添加少量 B、Zr 細(xì)化晶粒,抑制晶間液膜。
焊后處理:
固溶處理:對(duì)時(shí)效強(qiáng)化型鎳基合金(如 Inconel 718),焊后需經(jīng) 980-1060℃固溶 + 時(shí)效,溶解脆性相,恢復(fù)力學(xué)性能。
酸洗鈍化:用硝酸 + 氫氟酸混合溶液處理焊縫,去除氧化皮,恢復(fù)耐蝕性(尤其對(duì)化工用鎳基合金)。
焊前準(zhǔn)備:用不銹鋼絲刷或機(jī)械打磨去除表面氧化皮、油污,禁止用碳鋼工具清理(避免 Fe 污染導(dǎo)致耐蝕性下降);焊絲需經(jīng) 200-300℃烘干 1h,去除水分。
