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(diǎn)
設(shè)備簡單:僅需電焊機(jī)、焊條、焊鉗,便攜性強(qiáng),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。
手工電弧焊加工常見應(yīng)用場景
機(jī)械制造:設(shè)備機(jī)架、零部件拼接、管道安裝等。
建筑工程:鋼結(jié)構(gòu)廠房、橋梁、壓力容器的焊接。
維修改造:機(jī)械設(shè)備、車輛、管道的現(xiàn)場維修與補(bǔ)焊。
五金加工:小型金屬構(gòu)件、工具的制作與拼接。
氣體保護(hù)電弧焊加工關(guān)鍵工藝流程
焊前準(zhǔn)備:清理母材焊接區(qū)域的油污、氧化皮,保證表面潔凈;根據(jù)母材材質(zhì)選擇匹配的焊絲(如不銹鋼用 ER308L 焊絲)和保護(hù)氣體;調(diào)整焊接電流、電壓、氣體流量(通常 10-25L/min)。
引弧:TIG 焊采用高頻引弧或接觸引弧,MIG/MAG 焊直接通過焊絲與母材短路引弧,確保電弧穩(wěn)定。
焊接操作:控制電弧長度(2-5mm),保持焊絲與母材的合適角度(通常 15-30°),勻速移動焊槍,確保熔池均勻填充。
收?。壕徛档碗娏骰虿捎盟p收弧,避免焊縫收尾出現(xiàn)縮孔、裂紋;焊接結(jié)束后保持氣體延時保護(hù)(3-5 秒),防止高溫焊縫氧化。
焊后處理:對重要工件進(jìn)行焊縫檢測(外觀檢查、超聲波檢測),必要時進(jìn)行打磨、去應(yīng)力處理。
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。
