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(chǎng)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)
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(dòng);埋弧焊以機(jī)械 / 半自動(dòng)為主,焊絲自動(dòng)送進(jìn),電弧被焊劑覆蓋,無需人工實(shí)時(shí)控弧。
設(shè)備配置:手工電弧焊僅需電焊機(jī)、焊鉗、焊條,設(shè)備簡(jiǎn)單便攜;埋弧焊需專用焊機(jī)、送絲機(jī)構(gòu)、焊劑鋪設(shè) / 回收裝置,整體體積大、移動(dòng)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。
銅合金焊接加工的核心是應(yīng)對(duì)高導(dǎo)熱性、氧化問題,需根據(jù)合金類型(紫銅、黃銅、青銅)選擇適配方法。
核心技術(shù)難點(diǎn)
導(dǎo)熱系數(shù)(約為低碳鋼的 5-8 倍),焊接時(shí)熱量易流失,需高能量密度熱源。
易氧化生成 CuO、Cu?O,高溫下會(huì)降低焊縫韌性,需嚴(yán)格做好保護(hù)。
部分銅合金(如黃銅)焊接時(shí)易產(chǎn)生鋅蒸發(fā),導(dǎo)致氣孔和焊縫脆化。
常用焊接方法及適用場(chǎng)景
TIG 焊(鎢極氬弧焊):適合紫銅、青銅的薄板及精密件焊接,焊縫成形美觀,質(zhì)量穩(wěn)定(如儀器儀表、小型管路)。
MIG 焊(熔化極氬弧焊):效率高于 TIG 焊,適合中厚板銅合金的批量生產(chǎn)(如機(jī)械結(jié)構(gòu)、換熱器殼體)。
釬焊:適用于異種材料焊接或要求變形極小的場(chǎng)景(如銅與鋼、銅合金零部件裝配),接頭強(qiáng)度適中。
氧 - 乙炔焊:設(shè)備簡(jiǎn)單,適合現(xiàn)場(chǎng)維修、厚壁紫銅焊接,但對(duì)操作技術(shù)要求高,易產(chǎn)生氧化缺陷。
關(guān)鍵工藝要點(diǎn)
焊前準(zhǔn)備:機(jī)械打磨或化學(xué)清洗去除表面氧化膜、油污,紫銅焊接可適當(dāng)預(yù)熱(200-500℃)。
保護(hù)措施:采用純氬或氬 - 氦混合氣體保護(hù),焊接區(qū)域需全覆蓋,避免空氣侵入。
材料匹配:紫銅用 ERCu 焊絲,黃銅用 ERCuZn-3 焊絲,青銅需選對(duì)應(yīng)合金成分的專用焊絲。
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(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 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(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。
