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
設備簡單:僅需電焊機、焊條、焊鉗,便攜性強,適合現場施工或野外作業(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:能適應復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:設備投入少,焊條價格親民,無需復雜輔助設施。
埋弧焊加工典型應用場景
重型機械制造:機床床身、起重機主梁、挖掘機結構件焊接。
壓力容器與管道:鍋爐、儲罐、長輸管道的環(huán)縫、縱縫焊接。
鋼結構工程:廠房鋼結構、橋梁、船舶 hull 等中厚板長焊縫焊接。
工程機械與車輛:卡車車架、工程設備底座的批量焊接。
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景。
核心技術特點
鋁合金表面易形成 Al?O?氧化膜,焊接前需徹底清理(機械打磨或化學清洗)。
熱導率高、線膨脹系數大,需采用能量集中的焊接熱源,控制熱輸入。
易產生氣孔,焊接時需做好保護(氬氣、氦氣),避免氫侵入。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊(鎢極氬弧焊):焊接質量高,適合薄板、精密件及對焊縫要求高的場景(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(如汽車零部件、框架結構)。
攪拌摩擦焊:無熔焊缺陷,適合厚板、高強度鋁合金焊接(如高鐵車體、壓力容器),但設備成本較高。
關鍵注意事項
材料選擇:根據鋁合號選匹配焊絲(如 5 系鋁用 ER5356 焊絲)。
工藝參數:控制焊接電流、電壓和焊接速度,避免過熱導致變形。
后續(xù)處理:必要時進行去應力退火,提升焊縫穩(wěn)定性。
鈦合金焊接加工的核心是解決高溫氧化和脆化問題,其焊接質量直接影響材料的高強度、耐蝕性等核心性能,需嚴格控制保護氛圍和熱輸入。
核心技術難點
高溫活性強:鈦在 300℃以上易吸氫,600℃以上易吸氧、氮,生成脆硬的 TiH?、TiO?、TiN,導致焊縫塑性和韌性急劇下降。
熱裂紋敏感:β 鈦合金等易因合金元素偏析產生熱裂紋,需控制焊接參數。
變形難控制:鈦合金彈性模量低,焊接熱應力易導致較大變形,需采取剛性固定或分段焊接等措施。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊(鎢極氬弧焊)最常用方法,適合薄板(≤6mm)及精密構件焊接(如航空航天發(fā)動機部件、醫(yī)療器械)。需采用大流量高純氬(純度≥99.99%)保護,焊槍需帶拖罩,對熔池及高溫區(qū)(≥400℃)全程保護。
等離子弧焊能量密度更高,適合中厚板(6-15mm)焊接,焊縫深寬比大,熱影響區(qū)?。ㄈ鐗毫θ萜?、導彈殼體),保護方式與 TIG 焊類似,但需加強背面保護。
電子束焊真空環(huán)境下焊接,徹底避免氧化,適合厚板(>15mm)及高要求構件(如核工業(yè)部件),但設備成本高,需真空環(huán)境限制了工件尺寸。
激光焊熱輸入集中,變形小,適合薄壁鈦合金(≤3mm)的高速焊接(如航空薄壁結構),但需配合惰性氣體保護,對裝配精度要求高。
關鍵工藝要點
焊前處理:用不銹鋼絲刷或化學蝕刻(氫氟酸 + 硝酸溶液)去除表面氧化膜、油污,避免雜質引入;工件和焊絲需在 150-250℃下烘干除氫。
保護措施:焊接區(qū)(熔池、熱影響區(qū)、背面)需用高純氬氣保護,保護范圍需覆蓋溫度>400℃的區(qū)域,必要時采用背面通氬工裝。
參數控制:采用小電流、高焊速,減少熱輸入(如 1mm 鈦板 TIG 焊電流 50-80A);避免多層焊時層間溫度過高(一般≤150℃)。
焊絲匹配:同質焊絲優(yōu)先(如 TC4 鈦合金用 TC4 焊絲),異種鈦合金焊接需選擇中間成分焊絲,避免脆化相生成。
