简述常用的焊接方法及其特点

孙文程

（黑龙江林业职业技术学院 黑龙江 牡丹江 157011）

在人类社会步入21世纪的今天，焊接已经进入了一个崭新的发展阶段。当今世界的许多最新科研成果、前沿技术和高新技术，诸如：计算机、微电子、数字控制、信息处理、工业机器人、激光技术等，已经被广泛地应用于焊接领域，这使得焊接的技术含量得到了空前的提高，并在制造过程中创造了极高的附加值。

一、焊接的概述

焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。

焊接过程中，工件和焊料熔化形成熔融区域，熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中，通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。

二、焊接技术发展概况

在人类社会步入21世纪的今天，焊接已经进入了一个崭新的发展阶段。当今世界的许多最新科研成果、前沿技术和高新技术，诸如：计算机、微电子、数字控制、信息处理、工业机器人、激光技术等，已经被广泛地应用于焊接领域，这使得焊接的技术含量得到了空前的提高，并在制造过程中创造了极高的附加值。

焊接作为一种通用的共性技术，在制造业中被相当数量的企业用作关键的加工工艺，焊接直接决定着其产品质量的好坏。这些企业构成了焊接技术应用的主体。

三、常用的焊接方法及其特点

1、气焊（1）气焊的概念。气焊，英文为：oxygen fuel gas welding （简称OFW）。利用可燃气体与助燃气体混合燃烧生成的火焰为热源，熔化焊件和焊接材料使之达到原子间结合的一种焊接方法。由于所用储存气体的气瓶为压力容器、气体为易燃易爆气体，所以该方法是所有焊接方法中危险性最高的之一。（2）气焊的优点，①设备简单，移动方便，在无电力供应地区可以方便进行焊接。②可以焊接很薄的工件。③焊接铸铁和部分非铁金属时好。（3）气焊的缺点，①热量较分散，热影响区及②生产率较低，不易焊较厚的③某种金属因气焊火焰中氧、氢等气体与熔化金属发生作用，会降低焊缝性能。④难以实现自动化。（4）气焊用气体，气焊用气体由助燃气体(氧气)和可燃气体(乙炔、液化石油气等)两部分组成。可燃气体的种类很多，常见可燃气体的发热量及火焰温度见表

气体 发热量（J/m^3） 火焰温度（/℃）乙炔 32753 3200氢10048 2160丙烷、丁烷 8876 2006煤气 20934 2400沼气 33076 2000

其中乙炔是目前最常用的可燃气体。

2、埋弧焊。（1）埋弧焊概述，所谓埋弧焊，在无说明情况下均指埋弧自动焊，它的电弧引燃、焊丝送进和使电弧沿焊接方向移动等过程都是由机械装置自动完成的。焊接时电源的两极分别接在导电嘴和焊件上，焊丝通过导电嘴与焊件接触，在焊丝周围撒上焊剂，然后起动电源，电流经过导电嘴、焊丝与焊件构成焊接回路。（2）埋弧焊的优点，①焊缝质量高②生产率高 ③劳动条件好，这是因为埋弧焊无弧光辐射，焊工的主要作用只是操纵焊机，使埋弧焊成为电弧焊方法中操作条件较好的一种方法。（3）埋弧焊的缺点，①难以在空间位置施焊②难以焊接易氧化的金属材料③对焊件装配质量要求高④不适合焊接薄板和短焊缝。

3、熔化极气体保护焊。（1）定义，熔化极气体保护焊是利用焊丝与工件间产生的电弧作热源将金属熔化的焊接方法。焊接过程中，电弧熔化焊丝和母材形成的熔池及焊接区域在惰性气体或活性气体的保护下，可以有效地阻止周围环境空气的有害作用。（2）优点，①气体保护焊是一种明弧焊②气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，因此能降低焊接成本。③适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。（3）缺点，焊接时采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，熔化极气体保护焊不适于在有风的地方或露天施焊；设备也比较复杂。

4、钨极惰性气体保护焊，钨极氩弧焊简称TIG焊。它是在氩气的保护下，利用钨极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(可不使用填充焊丝)的一种焊接方法。（1）优点，①能焊接除熔点非常低的铅、锡以外的绝大多数金属和合金。②能焊接化学性质活泼和形成高熔点氧化膜的铝、镁及其合金。③免去焊后去渣工序。④无飞溅。⑤某些场合可不加填充金属。⑥能进行全位置焊接⑦能进行脉冲焊接，减少热输入。⑧能焊接薄板。⑨明弧，能观察到电弧及熔池。⑩填充金属的填加量不受焊接电流影响。（2）缺点，①焊接速度低。②熔敷率小。③需要采取防风措施。④焊缝金属易受钨的污染。⑤消耗氩气，成本较高。

5、等离子弧焊接 （1）自由电弧弧柱的电流密度、温度和能量密度的增大均受到一定的限制。要想提高电弧的温度和能量密度，必须采取特殊措施。试验证明，借助水冷铜喷嘴的外部拘束作用，使弧柱的横截面受到限制而不能自由扩大时，随电弧电流的增大就可使电弧的温度、能量密度和等离子体流速都显著增大。（2）等离子弧切割特点①应用面很广 由于等离子弧的温度高，能量集中，所以能切割大部分金属材料，如不锈钢、铸铁、铝、镁、铜等。②切割速度快，生产率高 它是目前采用的切割方法中切割速度最快的。③切口质量好 此法产生的热影响区和变形都比较小，特别是切割不锈钢时能很快通过敏化温度区间，故不会降低切口处金属的耐蚀性；切割淬火倾向较大的钢材时，虽然切口处金属的硬度也会升高，甚至会出现裂纹，但由于淬硬层的深度非常小，通过焊接过程可以消除，所以切割边可直接用于装配焊接。

《焊接工艺》 机械工艺出版社

《焊接方法与工艺》 机械工业出版社

《焊接工艺》 北京师范大学出版社