1、常用焊接方法的特點(diǎn)及應(yīng)用

一、熔化焊

（1）手弧焊：

原理：以電弧產(chǎn)生高溫（約3600℃）熔化金屬電極。

焊接變形小，可實(shí)現(xiàn)全方位焊接，但其生產(chǎn)效率較低。常用于焊接在靜止、沖擊和振動載荷下工作，要求堅(jiān)固焊縫致密的鋼、銅鋁及其金屬。適用于焊接厚度為焊接板厚大于1mm，常用3~20mm。

（2）埋弧焊：

原理：與手弧焊相同，以電弧產(chǎn)生高溫（約3600℃）熔化金屬電極。

該焊接方法焊接變形小，可焊空間位置為平面，其生產(chǎn)效率高。常用于焊接在靜止、沖擊和振動載荷下工作，要求堅(jiān)固焊縫致密的鋼、銅鋁及其金屬。適用于焊接厚度為焊接板厚大于3mm，常用6~60mm。

（3）CO2氣體保護(hù)焊：

原理：用CO2氣體為保護(hù)介質(zhì)的電弧焊。

該焊接方法焊接變形小，可實(shí)現(xiàn)全方位焊接，且生產(chǎn)效率較高。常用于焊接要求堅(jiān)固、致密焊縫的碳鋼及某些合金。適用于焊接厚度為0.8~30mm的材料。

（4）非熔化極氬弧焊：

原理：以電弧產(chǎn)生高溫熔化金屬，并以氬氣保護(hù)電弧區(qū)的電弧焊。

該焊接方法焊接變形小，可實(shí)現(xiàn)全方位焊接，且生產(chǎn)效率較高。常用于焊接要求焊縫致密、耐腐蝕、耐熱的工作載荷不大的鋁、鈦、鎂及其合金、不銹鋼、耐熱鋼件等。適用于焊接厚度為0.5~3mm的材料。

（5）熔化極氬弧焊：

原理：與非熔化極氬弧焊相同，以電弧產(chǎn)生高溫熔化金屬，并以氬氣保護(hù)電弧區(qū)的電弧焊。

該焊接方法焊接變形小，可實(shí)現(xiàn)全方位焊接，且生產(chǎn)效率較高。常用于焊接要求焊縫致密、耐腐蝕、耐熱的工作載荷不大的鋁、鈦、鎂及其合金、不銹鋼、耐熱鋼件等。適用于焊接厚度為3~25mm的材料。

（6）電渣焊：

原理：以電流通過焊渣而產(chǎn)生的電阻熱熔化金屬。

該焊接方法焊接變形大，可實(shí)現(xiàn)全環(huán)形焊接，且生產(chǎn)效率高。常用于焊接用于制造厚壁壓力容器和大厚度的鑄鍛結(jié)構(gòu)鋼件。適用于焊接厚度為25~>1000mm的材料，常用35~400mm。

（7）氣焊：

原理：利用氧、乙炔燃燒熔化焊件與焊條進(jìn)行焊接。

該焊接方法焊接變形大，可實(shí)現(xiàn)全位置焊接，但生產(chǎn)效率低。常用于焊接在不大的靜載荷下工作的鋼件，以及不重要的鋁、銅及其合金件。適用于焊接厚度為0.5~3mm的材料。

（8）電子束焊：

原理：利用再真空中電子猛烈沖擊金屬表面所產(chǎn)生的熱量來熔化金屬。

該焊接方法焊接變形小，可實(shí)現(xiàn)全方位焊接，且生產(chǎn)效率較高。宜焊一般不易焊接的某些難熔的活潑金屬，如鈦、鉬、鎢等以及異種金屬、負(fù)荷結(jié)構(gòu)件的焊接。適用于焊接厚度為幾十毫米的材料。

二、壓力焊

（1）點(diǎn)焊：

原理：電流通過互相接觸的焊件，在接觸區(qū)產(chǎn)生高溫，使材料成半熔狀態(tài)再加壓進(jìn)行焊接，又稱為電阻焊。

該焊接方法焊接變形小，可實(shí)現(xiàn)全位置焊接，且生產(chǎn)效率高。常用于焊接要求堅(jiān)固焊縫的低碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼等?？珊附硬牧虾穸刃∮?/span>10mm，常用0.5~3。

（2）縫焊：

原理：與點(diǎn)焊相同。

該焊接方法焊接變形小，焊接空間位置為平，且焊接效率高，常用于焊接要求堅(jiān)固、致密的焊縫，如密封的薄壁結(jié)構(gòu)件?？珊覆牧虾穸龋Ｓ?/span><3mm。

（3）閃光對焊：

原理：與點(diǎn)焊相同。

該焊接方法焊接變形小，焊接空間位置為平面，且焊接效率高。常用于對接鋼、鋁件；鋁、銅件等異種金屬焊接。焊接厚度為：>0.2mm（截面1000mm^2以下）

三、釬焊：

（1）釬焊：

原理：利用熔融釬焊材料的黏著力或熔合力把焊件表面黏合在一起。焊料的熔點(diǎn)比焊件低，焊件不熔化。

該焊接方法焊接變形小，焊接空間位置較全，其焊接效率高。可制造復(fù)雜零件，宜于連接用其他焊接難以焊接的工件，如電子真空器件、夾層結(jié)構(gòu)等。焊接強(qiáng)度不高，適合焊接各種金屬。

2、焊接結(jié)構(gòu)件材料的選擇：

選擇焊接結(jié)構(gòu)材料時主要考慮材料的力學(xué)性能和焊接性能。在滿足工作性能要求的前提下，首先應(yīng)考慮選焊接性能好的材料。低碳鋼和碳當(dāng)量小于0.4%的合金鋼都具有良好的焊接性，設(shè)計中應(yīng)盡量選用。含碳量大于0.4%的碳鋼，碳當(dāng)量大于0.4%的合金鋼，焊接性不好，一般不宜選用，若必須選用，應(yīng)在設(shè)計和生產(chǎn)工藝中采取必要措施。

強(qiáng)度等級低的低合金鋼結(jié)構(gòu)，焊接性與低碳鋼基本相同，價格不貴強(qiáng)度卻較高，應(yīng)優(yōu)先選用。強(qiáng)度等級較高的低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接性能雖然差些，但只要采取合適的焊接材料與工藝，也能獲得滿意的焊接接頭。設(shè)計強(qiáng)度要求高的重要結(jié)構(gòu)可以選用。

對于異種金屬的焊接，必須特別注意它們的焊接性及差異。一般要求接頭強(qiáng)度不低于被焊鋼材中的強(qiáng)度較低者，并應(yīng)在設(shè)計中對焊接工藝提出要求，按焊接性較差的鋼種采取措施，如預(yù)熱或焊后熱處理等。對不能用熔焊方法獲得滿意接頭的異種金屬應(yīng)盡量不選用。

3、常用金屬材料的焊接性：

金屬的焊接性是指焊接的難易程度。碳鋼和合金鋼的焊接性通常可根據(jù)其碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)來判斷。碳鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.25%，合金鋼碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.18%時，焊接性良好；當(dāng)碳鋼碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.45%，合金鋼的含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.38%時，則焊接性不好。

鋼材的焊接性：

1）可焊性好：

（1）低碳鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.25%

例如： Q195、Q215、Q235;ZG(230~450)、08、10、15、20、25;15Mn、20Mn等。

（2）低合金鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.2%

例如：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等。

（3）不銹鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.18%

例如：0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti等。

焊接特點(diǎn)：

     一般情況下均能焊接，低于-5℃時需預(yù)熱。板厚大于20mm時需預(yù)熱，焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。低合金鋼需預(yù)熱，焊后熱處理消除應(yīng)力。耐腐蝕不銹鋼須經(jīng)預(yù)熱才能保證耐蝕性能。

     沸騰鋼一般不宜用于承受動載荷或低于-20℃下做重要焊接結(jié)構(gòu)，鎮(zhèn)靜鋼可用于做重要焊接結(jié)構(gòu)。

2）可焊性一般。

（1）中碳鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%~0.35%

例如：Q275；30、35、30Mn;ZG(270~500)等。

（2）低合金鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.3%

例如：15CrMo、20CrMo、30Cr、20CrV、20CrMnSi、18CrNiMoA等。

（3）不銹鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于等于0.18%

例如：1Cr13、Cr25Ti等。

焊接特點(diǎn)：

     形成冷裂傾向小，運(yùn)用適當(dāng)焊接熱規(guī)范可獲得滿意的焊接性能，對復(fù)雜焊件和交叉結(jié)構(gòu)，厚板焊接必須預(yù)熱后進(jìn)行熱處理消除應(yīng)力。

3）可焊性較差。

（1）中碳鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.35%~0.45%

例如：35、40、45、45Mn等。

（2）低合金鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.30%~0.40%

例如：30CrMo、35CrMoVA、40CrNiMo、30CrMnSi、40CrMo2、40Cr等。

（3）不銹鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%

例如：2Cr13

焊接特點(diǎn)：

       通常情況下有形成裂紋傾向，焊接應(yīng)預(yù)熱，焊后應(yīng)熱處理消除應(yīng)力，只有有限的焊接熱規(guī)范，才能獲得較好的性能。

4）可焊性差。

（1）中、高碳鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.45%

例如：50、60、70、80、85、50Mn、60Mn等。

（2）低合金鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.4%

例如：45Mn2、50Cr、40CrSi、38CrMoAlA等。

（3）不銹鋼：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%~0.4%

例如：3Cr13、4Cr13等。

焊接特點(diǎn)：

       很容易形成裂紋，在預(yù)熱和焊后進(jìn)行熱處理情況下，也可進(jìn)行焊接。

4、焊條的分類及用途：

（1）碳鋼焊條：

用于焊接低、中碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼。

（2）低合金鋼焊條：

用于焊接合金結(jié)構(gòu)鋼、珠光體耐熱鋼、低溫結(jié)構(gòu)鋼。

（3）不銹鋼焊條：

用于焊接不銹鋼、熱強(qiáng)鋼、鎳、鎳合金、異種金屬、也可用于堆焊、鑄鐵補(bǔ)焊。

（4）堆焊鋼焊條：

用于具有紅熱性、耐磨性、耐磨蝕性及修補(bǔ)等的堆焊層。

（5）鑄鐵焊條：

用于焊接各種鑄鐵件。

（6）銅及銅合金焊條：

用于焊接銅及銅合金、異種金屬、鑄鐵補(bǔ)焊。

（7）鋁及鋁合金焊條：

用于焊接鋁及合金。

5、焊條的選用原則：

（1）低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，一般都要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度，因此，可根據(jù)鋼材的強(qiáng)度等級來選用相應(yīng)的焊條。但應(yīng)注意，鋼材是按屈服強(qiáng)度確定等級的，而結(jié)構(gòu)鋼焊條的強(qiáng)度等級是指焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最低保證值。

（2）同一強(qiáng)度等級的酸性焊條或堿性焊條的選定，主要應(yīng)考慮焊接件的結(jié)構(gòu)形狀（簡單或復(fù)雜）、鋼板厚度、載荷性質(zhì)（靜載或動載）和鋼材的抗裂性能而定。通常對要求塑性好、沖擊韌度高、抗裂能力強(qiáng)或低溫性能好的結(jié)構(gòu)，要選用堿性焊條。如果構(gòu)件受力不復(fù)雜、母材質(zhì)量較好，應(yīng)盡量選用較經(jīng)濟(jì)的酸性焊條。

（3）低碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按異種鋼接頭中強(qiáng)度較低的鋼材來選用相應(yīng)的焊條。

（4）鑄鋼的含碳量一般都比較高，而且厚度較大，形狀復(fù)雜，很容易產(chǎn)生焊接裂紋。一般應(yīng)選用堿性焊條，并采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧ㄈ珙A(yù)熱）進(jìn)行焊接。

（5）焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的專用焊條，以保證焊縫的主要化學(xué)成分或性能與母材相同。