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。
埋弧焊加工關(guān)鍵工藝流程
焊前準備:清理母材焊接區(qū)域的油污、鐵銹、氧化皮,保證表面潔凈;根據(jù)母材材質(zhì)(碳鋼、低合金鋼等)選擇匹配的焊絲和焊劑(如 H08MnA 焊絲 + HJ431 焊劑);調(diào)整焊接參數(shù),包括電流(300-1000A)、電壓(25-40V)、焊接速度(30-100cm/min)。
焊劑鋪設(shè):在焊接接頭區(qū)域均勻鋪設(shè)顆粒狀焊劑,厚度通常為 20-40mm,確保完全覆蓋電弧路徑。
引弧焊接:通過焊絲與母材短路引燃電弧,電弧熱熔化焊絲、母材及部分焊劑,形成熔池;焊劑熔化后形成熔渣,進一步保護熔池并改善焊縫成形。
收弧收尾:焊接至末端時,逐漸降低焊接電流和電壓,或采用收弧板過渡,避免焊縫收尾出現(xiàn)縮孔、裂紋;焊接結(jié)束后保留焊劑覆蓋,待焊縫冷卻后清理。
焊后處理:清除焊縫表面的熔渣和殘留焊劑,對重要工件進行焊縫檢測(超聲波檢測、射線檢測),必要時進行焊后熱處理消除應(yīng)力。
點焊加工典型應(yīng)用場景
汽車制造:車身框架、車門、發(fā)動機罩等薄板沖壓件的裝配焊接。
家電生產(chǎn):冰箱、洗衣機的殼體、內(nèi)膽,空調(diào)外機框架的連接。
五金加工:金屬貨架、文件柜、廚具等薄板構(gòu)件的批量焊接。
航空航天:飛機蒙皮、內(nèi)飾件等輕量化薄板的精密連接。
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。
