常用焊接方法

出处:按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第8页(2525字)

常用的焊接方法有手工电弧焊、CO2焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、电阻焊、钎焊等。

1.手工电弧焊

手工电弧焊是目前应用最广的一种焊接方法。其优点是应用灵活、方便、适用性最强,而且设备也最简单,特别适合于焊接短焊缝及自动焊难以焊接的焊缝。手工电弧焊对装配要求比其他焊接方法都低。手工电弧焊时,焊件厚度原则上不受限制,但焊件厚度较大时,经济效益较差,而且随着厚度的增大,焊接缺陷增多。因此,工件厚度较大时应尽量采用埋弧焊或电渣焊。

手工电弧焊的主要缺点是,生产率低、劳动强度大、对焊工技术水平的依赖性强且对焊工健康影响大。

2.埋弧自动焊

这种焊接方法适合于厚度在4mm以上的低碳钢、低合金钢、不锈钢等的焊接。一般情况下,只能进行平焊及船形焊。

由于埋弧焊允许使用的电流较大,熔敷速度及熔透能力大,中等厚度的板可不用开坡口,因此其焊接生产率比手工电弧焊高得多。此外,这种方法的焊缝质量高、劳动条件好,且对焊工的技术水平依赖性小。

这种方法的缺点是设备价格较高,装配要求较高,且适用性较差(不能进行空间位置的焊接、薄板的焊接、短焊缝的焊接)。

3.电渣焊

这是一种适用于大厚度钢板的高效焊接方法。板件厚度超过30mm时就可考虑采用电渣焊。厚度大于50mm时,电渣焊的经济效益就超过埋弧焊。电渣焊有丝极、板极及熔嘴电渣焊三种。当工件被焊断面积大于1m×1m时宜采用熔嘴电渣焊;当工件被焊断面积小于1m×1m时宜采用板极电渣焊;当工件厚度小于60mm,高度小于1m时宜采用丝极电渣焊。

电渣焊的缺点是焊缝及热影响区的组织粗大,焊态下的接头力学性能较差,焊后必须进行正火处理。

4.熔化极气体保护焊(GMAW)

常用的GMAW焊有CO2焊、惰性气体保护焊(MIG)以及活性气体保护焊(MAG)。

CO2焊是一种生产率高、成本低的焊接方法。主要用于低碳钢及低合金钢的焊接,其优点是可进行各种位置的焊接,既可焊薄板、也可焊厚板,而且焊接速度较快,熔敷效率较高,便于实现自动化。

惰性气体保护焊可焊接所有金属。由于焊丝的载流能力大,与非熔化极惰性气体保护焊相比,该方法的熔深能力大,焊接生产率高,特别适用于有色合金、不锈钢的中厚板的焊接。活性气体保护焊主要用于低碳钢、低合金钢及不锈钢的焊接。

5.电阻焊

这是一种机械化程度及生产率均较高的焊接方法。受电源容量的限制,这种焊接方法主要用于焊接厚度小于3mm的薄件结构,棒材、轴、钻杆、管子等可进行电阻对焊。电阻焊机的功率一般较大,结构复杂、价格昂贵。

电阻焊接头质量对焊接部位的污染物非常敏感,所以对焊前准备工作要求较严格,必须清除油污、锈、氧化皮等。因此生产中应有与生产率相适应的辅助工序及辅助设备。鉴于上述特点,电阻焊主要适用于大批量生产。

6.钨极气体保护焊(GTAW)

利用钨作为电极,惰性气体作为保护气的一种焊接方法。其优点是焊接质量好,可焊接所有金属,特别适合于焊接铝、钛、镁等活泼金属以及不锈钢。此外也用于重要钢结构的打底焊。但由于受钨极载流能力的限制,所焊的厚度有限,焊接速度及生产率也较低。

7.等离子弧焊

等离子弧是一种压缩的钨极氩弧,具有较高的能量密度及挺直度。利用穿孔工艺进行焊接时,对于一定厚度范围内的大多数金属,可以采用单面焊双面成形方法进行焊接。利用微束等离子工艺进行焊接时,可焊接超薄板(可焊接的最薄厚度为0.01mm)。这种方法的缺点是,设备较复杂,对焊接工艺参数的控制要求较高。

8.高能束焊接

主要有激光束及电子束两种。由于激光束及电子束的能量密度大,因此,这两种焊接方法具有熔深大、熔宽小、焊接热影响区小、焊接变形小、接头性能好的特点,既可对很薄的材料进行精密焊接,又可焊接很厚的材料。由于设备价格较贵,运行成本也较高,因此目前主要用于质量要求高的产品以及难焊材料的焊接。

9.钎焊

钎焊加热温度较低,母材不熔化,因此焊接热循环对母材性能的影响较小,焊件变形及残余应力也较小。这种方法不但可焊接几乎所有的金属,而且还可焊接异种金属、金属与非金属以及非金属与非金属接头,尤其适合于焊接形状复杂的制品。但钎焊接头强度不高,工作温度较低。因此一般用于受载不大、工作温度较低的接头的焊接。

10.气焊

过去常用氧乙炔火焰进行焊接,现在一般用氧气-丙烷火焰进行焊接。由于加热温度低、能量密度小,所以生产率低、热影响区及焊接变形大。这种方法的应用已越来越少,目前主要用于维修、小批量薄板的焊接以及铸铁的焊接。

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