机械制造基础

机 械 制 造 基 础 第 4章 焊 接 4.1概 述焊 接 是 通 过 加 热 或 加 压 ， 或 者 两 者 并 用 ， 并 且 用 或 不 用 填 充 材 料 ， 使工 件 达 到 结 合 的 一 种 方 法 。 1、 焊 接 方 法 的 分 类焊 接 方 法 的 种 类 很 多 ， 根 据 实 现 金 属 原 子 间 结 合 的 方 式 不 同 ， 可 分 为 熔 化 焊 、压 力 焊 和 钎 焊 三 大 类 。 2、 焊 接 方 法 的 主 要 特 点 节 省 材 料 ， 减 轻 重 量 ， 焊 接 的 金 属 结 构 件 可 比 铆 接 节 省 材 料 10 25 ；适 应 性 强 。满 足 特 殊 连 接 要 求 。降 低 劳 动 强 度 ， 改 善 劳 动 条 件 。 3、 焊 接 方 法 在 工 业 生 产 中 主 要 应 用制 造 金 属 结 构 件 制 造 机 器 零 件 和 工 具 修 复 4.2手 工 电 弧 焊手 工 电 弧 焊 按 电 极 材 料 的 不 同 可 分 为 ：熔 化 极 手 工 电 弧 焊非 熔 化 极 手 工 电 弧 焊 1、 手 工 电 弧 焊 工 作 原 理右 图 为 手 工 电 弧 焊 示 意 图 ， 图 中 的 电路 是 以 弧 焊 电 源 为 起 点 ， 通 过 焊 接 电缆 、 焊 钳 、 焊 条 、 工 件 、 接 地 电 缆 形成 回 路 。 在 有 电 弧 存 在 时 形 成 闭 合 回路 ， 形 成 焊 接 过 程 。 焊 条 和 工 件 在 这里 既 作 为 焊 接 材 料 ， 也 作 为 导 体 。 焊接 开 始 后 ， 电 弧 的 高 热 瞬 间 熔 化 了 焊条 端 部 和 电 弧 下 面 的 工 件 表 面 ， 使 之形 成 熔 池 ， 焊 条 端 部 的 熔 化 金 属 以 细小 的 熔 滴 状 过 渡 到 熔 池 中 去 ， 与 母 材熔 化 金 属 混 合 ， 凝 固 后 成 为 焊 缝 。 手 工 电 弧 焊 所 用 的 设 备 需 根 据 焊 条 和 被 焊 材 料 选 取 。 电 源 分 为 交 流 电 和 直 流 电两 种 。使 用 酸 性 焊 条 焊 接 低 碳 钢 一 般 构 件 时 ， 应 优 先 考 虑 选 用 价 格 低 廉 、 维 修 方 便的 交 流 弧 焊 机 ；使 用 碱 性 焊 条 焊 接 高 压 容 器 、 高 压 管 道 等 重 要 钢 结 构 ， 或 焊 接 合 金 钢 、 有 色金 属 、 铸 铁 时 ， 则 应 选 用 直 流 弧 焊 机 。 当 采 用 某 些 碱 性 药 皮 焊 条 时 ， 如 结 507时 ， 必 须 选 用 直 流 焊 接 电 源 ， 而 且 要 注 意 此 时 应 将 电 焊 机 的 负 极 接 工 件 ， 正 极接 焊 条 ， 称 为 直 流 反 接 法 ； 反 之 称 为 正 接 法 。 如 图 所 示 。 （ a） 正 接 法 （ b） 反 接 法 2、 焊 接 电 弧 焊 接 电 弧 是 指 发 生 在 电 极 与 工 件 之 间 的 强 烈 、 持 久 的 气 体 放 电 现 象 。 （ 1） 电 弧 的 引 燃电 弧 是 一 种 气 体 导 电 现 象 。 气 体 在 一 般 情 况 下 是 不 导 电 的 ， 要 使 气 体 导 电 ，须 将 两 个 电 极 之 间 的 气 体 电 离 ， 即 将 中 性 气 体 粒 子 分 解 为 带 电 粒 子 ， 并 在 两电 极 间 产 生 一 定 的 电 压 ， 使 这 些 带 电 离 子 在 电 场 作 用 下 做 定 向 运 动 ， 两 个 电极 间 的 气 体 中 就 能 连 续 不 断 地 通 过 很 大 的 电 流 ， 从 而 形 成 连 续 燃 烧 的 电 弧 。电 极 间 的 带 电 粒 子 可 以 通 过 阴 极 的 电 子 发 射 与 电 极 间 气 体 的 不 断 电 离 得 到 补充 。 电 弧 放 电 时 ， 产 生 大 量 的 热 量 ， 同 时 发 出 强 烈 的 弧 光 。 焊 接 时 ,先 将 焊 条 与 焊 件 瞬 时 接 触 ， 发 生 短 路 。 强 大 的 短 路 电 流 流 经少 数 几 个 接 触 点 ， 致 使 接 触 点 处 温 度 急 剧 升 高 并 熔 化 ， 甚 至 部 分 发生 蒸 发 。 当 焊 条 迅 速 提 起 时 ， 焊 条 头 温 度 已 升 得 很 高 ， 在 两 电 极 间的 电 场 作 用 下 ， 产 生 了 热 电 子 发 射 。 飞 速 的 电 子 撞 击 焊 条 端 头 与 焊件 间 的 空 气 ， 使 之 电 离 成 正 离 子 和 负 离 子 。 电 子 和 负 离 子 流 向 正 极 ，正 离 子 流 向 负 极 。 这 些 带 电 粒 子 的 定 向 运 动 形 成 了 焊 接 电 弧 。 （ 2） 电 弧 的 组 成 焊 接 电 弧 由 阴 极 区 、 阳 极 区 和 弧 柱 区 三部 分 组 成 。在 钢 焊 条 的 电 弧 中 ， 电 弧 弧 柱 区 的 温度 高 达 5000K以 上 ；阴 极 区 和 阳 极 区 的 温 度 较 低 ， 分 别 约为 2400K和 2600K。 阴 极 区 和 阳 极 区 的 几何 长 度 很 小 ， 仅 为 10-5 10-4cm。 3、 焊 缝 的 形 成 （ 1） 焊 缝 的 形 成 过 程焊 接 时 ， 在 电 弧 高 热 的 作 用 下 ， 被 焊 金 属 局部 熔 化 ， 再 在 电 弧 的 吹 力 作 用 下 ， 被 焊 金 属上 形 成 了 熔 池 。 由 于 焊 接 时 焊 条 倾 斜 ， 在 电弧 的 吹 力 作 用 下 ， 熔 池 的 金 属 被 排 向 熔 池 后方 ， 这 样 电 弧 就 能 不 断 地 使 深 处 的 被 焊 金 属熔 化 ， 达 到 一 定 的 熔 深 。 焊 条 药 皮 熔 化 过 程中 会 产 生 某 种 气 体 和 液 态 熔 渣 。 产 生 的 气 体充 满 在 电 弧 和 熔 池 的 周 围 ， 起 到 隔 绝 空 气 的作 用 。 液 态 熔 渣 浮 在 液 体 金 属 表 面 ， 起 保 护液 体 金 属 的 作 用 。 此 外 ， 熔 化 的 焊 条 金 属 向 熔 池 过 渡 ， 不 断 填 充 焊 缝 。 4.2.3焊 条 1.焊 条 组 成 和 作 用 焊 条 由 焊 芯 和 药 皮 两 部 分 组 成 。 焊 芯 是 金 属 丝 ， 药 皮 是 压 涂 在 焊 芯 表 面 的 涂料 层 。焊 芯 的 作 用 ： 一 是 作 为 电 极 传 导 电 流 ， 二 是 熔 化 后 作 为 填 充 金 属 与 母 材 形 成焊 缝 。药 皮 的 作 用 ： 一 是 改 善 焊 接 工 艺 性 ， 如 药 皮 中 含 有 稳 弧 剂 ， 使 电 弧 易 于 引 燃和 保 持 燃 烧 稳 定 。 二 是 对 焊 接 区 起 保 护 作 用 。 药 皮 中 含 有 造 渣 剂 、 造 气 剂 等 ，造 渣 后 熔 渣 与 药 皮 中 有 机 物 燃 烧 产 生 的 气 体 对 焊 缝 金 属 起 双 重 保 护 作 用 。 三 是起 有 益 的 冶 金 化 学 作 用 。 药 皮 中 含 有 脱 氧 剂 、 合 金 剂 、 稀 渣 剂 等 ， 使 熔 化 金 属顺 利 地 进 行 脱 氧 、 脱 硫 、 去 氢 等 冶 金 化 学 反 应 ， 并 补 充 被 烧 损 的 合 金 元 素 。 2.焊 条 的 分 类焊 条 按 用 途 不 同 分 为 十 大 类 ：结 构 钢 焊 条 ， 钼 和 铬 钼 耐 热 钢 焊 条 ， 低 温 钢 焊 条 ， 不 锈 钢 焊 条 ， 堆 焊 焊 条 ，铸 铁 焊 条 ， 镍 及 镍 合 金 焊 条 ， 铜 及 铜 合 金 焊 条 ， 铝 及 铝 合 金 焊 条 ， 特 殊 用 途焊 条 等 。其 中 结 构 钢 焊 条 分 为 碳 钢 焊 条 和 低 合 金 钢 焊 条 两 部 分 。 结 构 钢 焊 条 按 药 皮 性 质 不 同 可 分 为酸 性 焊 条酸 性 焊 条 的 药 皮 中 含 有 多 量 酸 性 氧 化 物 （ 如 SiO2， MnO2等 ）碱 性 焊 条碱 性 焊 条 药 皮 中 含 有 多 量 碱 性 氧 化 物 （ 如 CaO等 ） 和 萤 石 （ CaF2） 。 由于 碱 性 焊 条 药 皮 中 不 含 有 机 物 ， 药 皮 产 生 的 保 护 气 体 中 氢 含 量 极 少 ， 所以 又 称 为 低 氢 焊 条 。 3.焊 条 型 号 与 牌 号 焊 条 型 号 是 国 家 标 准 中 规 定 的 焊 条 代 号 。 焊 接 结 构 生 产 中 应 用 最 广 的 碳 钢 焊 条 和低 合 金 钢 焊 条 ， 相 应 的 国 家 标 准 为 GB/T5117-1995和 GB/T5118-1995。 标 准 规 定 ，碳 钢 焊 条 型 号 由 字 母 “ E” 和 四 位 数 字 组 成 。 如 “ E4303” ， 其 含 义 如 下 ：E 43 0 3 第 三 位 和 第 四 位 数 字 组 合 时 代 表 焊 接 电 流 种 类 和 药 皮 类 型 代 表 焊 条 适 用 的 焊 接 位 置 （ “ 0” 、 “ 1” 全 位 置 焊 接 ，“ 2” 适 于 平 焊 ， “ 4” 适 于 向 下 立 焊 ）代 表 熔 敷 金 属 抗 拉强 度 不 低 于 430Mpa代 表 焊 条 4.焊 条 的 选 用 原 则 等 强 度 原 则 ： 焊 接 低 碳 钢 和 低 合 金 钢 时 。 一 般 应 使 焊 缝 金 属 与 母 材 等 强 度 ，即 选 用 与 母 材 同 强 度 等 级 的 焊 条 。同 成 分 原 则 ： 焊 接 耐 热 钢 、 不 锈 钢 等 金 属 材 料 时 ， 应 使 焊 缝 金 属 的 化 学 成 分与 母 材 的 化 学 成 分 相 同 或 相 近 ， 即 按 母 材 化 学 成 分 选 用 相 应 成 分 的 焊 条 。抗 裂 缝 原 则 ： 焊 接 刚 度 大 、 形 状 复 杂 、 要 承 受 动 载 荷 的 焊 接 结 构 时 ， 应 选 用抗 裂 性 好 的 碱 性 焊 条 ， 以 免 在 焊 接 和 使 用 过 程 中 接 头 产 生 裂 纹 。抗 气 孔 原 则 ： 受 焊 接 工 艺 条 件 的 限 制 ， 如 对 焊 件 接 头 部 位 的 油 污 、 铁 锈 等 清理 不 便 ， 应 选 用 抗 气 孔 能 力 强 的 酸 性 焊 条 ， 以 免 焊 接 过 程 中 气 体 滞 留 于 焊 缝中 ， 形 成 气 孔 。低 成 本 原 则 ： 在 满 足 使 用 要 求 的 前 提 下 ， 尽 量 选 用 工 艺 性 能 好 、 成 本 低 和 效率 高 的 焊 条 。 此 外 ， 应 根 据 焊 件 的 厚 度 、 焊 缝 位 置 等 条 件 ， 选 用 不 同 直 径 的 焊 条 。 一 般焊 件 愈 厚 ， 选 用 焊 条 的 直 径 就 愈 大 。 4.2.4焊 接 接 头 的 金 属 组 织 与 性 能 1.焊 接 工 件 上 温 度 的 变 化 与 分 布在 焊 接 过 程 中 ， 焊 缝 区 的 金 属 都 是 由 常 温状 态 开 始 被 加 热 到 较 高 的 温 度 ， 然 后 再 逐渐 冷 却 到 常 温 。 但 随 着 各 点 金 属 所 在 位 置的 不 同 ， 其 最 高 加 热 温 度 是 不 同 的 。 由 于各 点 离 焊 缝 中 心 距 离 不 同 ， 所 以 各 点 的 最高 温 度 不 同 。 又 因 热 传 导 需 要 一 定 时 间 ，所 以 各 点 是 在 不 同 时 间 达 到 该 点 最 高 温 度的 。 2.焊 接 接 头 金 属 组 织 与 性 能 的 变 化焊 缝 以 及 其 周 围 受 不 同 程 度 加 热 和 冷 却 的 母 材 是 焊 缝 的 热 影 响 区 ， 总 称 为 焊 接接 头 。 1） 焊 缝 金 属 因 结 晶 是 从 熔 池 底 壁 的 半 熔 化 区 开 始 逐 次 进 行 的 ， 低 熔 点 的 硫 磷 杂 质 和 氧 化铁 等 易 偏 析 集 中 在 焊 缝 中 心 区 ， 将 影 响 焊 缝 的 力 学 性 能 ， 因 此 对 焊 条 或 其 他焊 接 材 料 应 慎 重 选 用 。焊 接 时 ， 熔 池 金 属 受 电 弧 吹 力 和 保 护 气 体 吹 动 ， 使 熔 池 底 壁 的 柱 状 晶 体 成 长受 到 干 扰 ， 因 此 柱 状 晶 体 呈 倾 斜 层 状 ， 晶 粒 有 所 细 化 。 又 因 焊 接 材 料 的 渗 合金 作 用 ， 焊 缝 金 属 中 锰 、 硅 等 合 金 元 素 含 量 可 能 比 基 本 金 属 高 ， 所 以 焊 缝 金属 的 性 能 可 不 低 于 基 本 金 属 。 2） 焊 接 热 影 响 区 是 指 焊 缝 两 侧 因 焊 接 热 作 用 而 发 生 组 织 性 能 变 化 的 区 域 。 由 于 焊 缝 附 近 各 点受 热 情 况 不 同 ， 热 影 响 区 可 分 为 熔 合 区 、 过 热 区 、 正 火 区 和 部 分 相 变 区 等 。熔 合 区 是 焊 缝 和 基 本 金 属 的 交 界 区 ， 相 当 于 加 热 到 固 相 线 和 液 相 线 之 间 ， 焊 接 过 程中 母 材 部 分 熔 化 ， 所 以 也 称 为 半 熔 化 区 。 熔 化 的 金 属 凝 固 成 铸 态 组 织 ， 未 熔化 金 属 因 加 热 温 度 过 高 而 成 为 过 热 粗 晶 。 在 低 碳 钢 焊 接 接 头 中 ， 熔 合 区 虽 然很 窄 （ 约 0.1 1mm） ， 但 因 强 度 、 塑 性 和 韧 性 都 下 降 ， 而 此 处 接 头 断 面 变 化 ，引 起 应 力 集 中 ， 在 很 大 程 度 上 决 定 着 焊 接 接 头 的 性 能 。 过 热 区 被 加 热 到 Ac3以 上 100 200 C至 固 相 线 温 度 区 间 ， 奥 氏 体 晶 粒 急 剧 长 大 ， 形 成过 热 组 织 ， 因 而 过 热 区 的 塑 性 及 韧 性 降 低 。 对 于 易 淬 火 硬 化 钢 材 ， 此 区 脆 性 更大 。正 火 区 被 加 热 到 Ac3至 Ac3以 上 100 200 C区 间 ， 金 属 发 生 重 结 晶 ， 冷 却 后 得 到 均 匀而 细 小 的 铁 素 体 和 珠 光 体 组 织 ， 其 机 械 性 能 优 于 母 材 。部 分 相 变 区 相 当 于 加 热 到 Ac1 Ac3温 度 区 间 。 珠 光 体 和 部 分 铁 素 体 发 生 重 结 晶 ， 使 晶 粒 细化 ； 部 分 铁 素 体 来 不 及 转 变 ， 冷 却 后 晶 粒 大 小 不 匀 ， 因 此 力 学 性 能 稍 差 。 4.2.5焊 接 应 力 与 变 形金 属 构 件 在 焊 接 以 后 ， 总 要 发 生 变 形 和 产 生 焊 接 应 力 ， 且 二 者 是 彼 此 伴 生 的 。焊 接 应 力 的 存 在 ， 对 构 件 质 量 、 使 用 性 能 和 焊 后 机 械 加 工 精 度 都 有 很 大 影 响 ，甚 至 导 致 整 个 构 件 断 裂 ； 焊 接 变 形 不 仅 给 装 配 工 作 带 来 很 大 困 难 ， 还 会 影 响构 件 的 工 作 性 能 。 变 形 量 超 过 允 许 数 值 时 必 须 进 行 矫 正 ， 矫 正 无 效 时 只 能 报废 。 因 此 ， 在 设 计 和 制 造 焊 接 结 构 时 ， 应 尽 量 减 小 焊 接 应 力 和 变 形 。 （ 1） 焊 接 应 力 与 变 形 的 产 生 原 因焊 接 过 程 中 ， 对 焊 接 件 进 行 不 均 匀 加 热 和 冷 却 ， 是 产 生 焊 接 应 力 和 变 形 的根 本 原 因 。 （ 2） 焊 接 变 形 的 基 本 形 式 常 见 的 焊 接 变 形 有 收 缩 变 形 、 角 变 形 、 弯 曲 变 形 、 波 浪 变 形 和 扭 曲 变 形 等五 种 形 式 。收 缩 变 形 是 由 于 焊 缝 金 属 沿 纵 向 和 横向 的 焊 后 收 缩 而 引 起 的 ； 角 变 形 是 由于 焊 缝 截 面 上 下 不 对 称 ， 焊 后 沿 横 向上 下 收 缩 不 均 匀 而 引 起 的 ； 弯 曲 变 形是 由 于 焊 缝 布 置 不 对 称 ， 焊 缝 较 集 中的 一 侧 纵 向 收 缩 较 大 而 引 起 的 ； 扭 曲变 形 常 常 是 由 于 焊 接 顺 序 不 合 理 而 引起 的 ； 波 浪 变 形 则 是 由 于 薄 板 焊 接 后焊 缝 收 缩 时 ， 产 生 较 大 的 收 缩 应 力 ， 使 焊 件 丧 失 稳 定 性 而 引 起 的 。 （ 3） 减 少 焊 接 应 力 与 变 形 的 措 施 除 了 设 计 时 应 考 虑 之 外 ， 可 采 取 一 定 的 工 艺 措 施 ， 有 预 留 变 形 量 、 反 变 形 法 、刚 性 固 定 法 、 锤 击 焊 缝 法 、 加 热 “ 减 应 区 ” 法 等 。 重 要 的 是 ， 选 择 合 理 的 焊接 顺 序 ， 尽 量 使 焊 缝 自 由 收 缩 。 焊 前 预 热 和 焊 后 缓 冷 也 很 有 效 。 4.3其 它 焊 接 方 法 4.3.1埋 弧 自 动 焊 通 过 保 持 在 光 焊 丝 和 工 件 之 间 的 电 弧 将 金 属 加 热 ， 使 被 焊 件 之 间 形 成 刚 性 连接 。按 自 动 化 程 度 的 不 同 ， 埋 弧 焊 分 为 半 自 动 焊 （ 移 动 电 弧 由 手 工 操 作 ） 和 自动 焊 。 这 里 所 指 的 埋 弧 焊 都 是 指 埋 弧 自 动 焊 ， 半 自 动 焊 已 基 本 上 由 气 体 保 护焊 代 替 。 1） 埋 弧 自 动 焊 的 焊 接 过 程 2） 埋 弧 自 动 焊 的 特 点 及 应 用 焊 接 质 量 好 焊 接 过 程 能 够 自 动 控 制 。 各 项 工 艺 参 数 可 以 调 节 到 最 佳 数 值 。 焊 缝 的 化 学 成 分比 较 均 匀 稳 定 。 焊 缝 光 洁 平 整 ， 有 害 气 体 难 以 侵 入 ， 熔 池 金 属 冶 金 反 应 充 分 ，焊 接 缺 陷 较 少 。生 产 率 高 焊 丝 从 导 电 嘴 伸 出 长 度 较 短 ， 可 用 较 大 的 焊 接 电 流 ， 而 且 连 续 施 焊 的 时 间 较 长 ，这 样 就 能 提 高 焊 接 速 度 。 同 时 ， 焊 件 厚 度 在 14mm以 内 的 对 接 焊 缝 可 不 开 坡 口 ，不 留 间 隙 ， 一 次 焊 成 ， 故 其 生 产 率 高 。节 省 焊 接 材 料 焊 件 可 以 不 开 坡 口 或 开 小 坡 口 ， 可 减 少 焊 缝 中 焊 丝 的 填 充 量 ， 也 可 减 少 因 加 工坡 口 而 消 耗 掉 的 焊 件 材 料 。 同 时 ， 焊 接 时 金 属 飞 溅 小 ， 又 没 有 焊 条 头 的 损 失 ，所 以 可 节 省 焊 接 材 料 。 易 实 现 自 动 化 ， 劳 动 条 件 好 ， 劳 动 强 度 低 ， 操 作 简 单 。 埋 弧 自 动 焊 的 缺 点 是 ：适 应 性 差 ， 通 常 只 适 用 于 水 平 位 置焊 接 直 缝 和 环 缝 ， 不 能 焊 接 空 间 焊缝 和 不 规 则 焊 缝 ， 对 坡 口 的 加 工 、清 理 和 装 配 质 量 要 求 较 高 。埋 弧 自 动 焊 通 常 用 于 碳 钢 、 低 合 金结 构 钢 、 不 锈 钢 和 耐 热 钢 等 中 厚 板结 构 的 长 直 缝 、 直 径 大 于 300mm环 缝的 平 焊 。 此 外 ， 它 还 用 于 耐 磨 、 耐腐 蚀 合 金 的 堆 焊 、 大 型 球 墨 铸 铁 曲轴 以 及 镍 合 金 、 铜 合 金 等 材 料 的 焊接 。 4.2.2气 体 保 护 电 弧 焊 气 体 保 护 焊 是 指 用 外 加 气 体 作 为 电 弧 介 质 并 保 护 电 弧 和 焊 接 区 的 电 弧 焊 。气 体 保 护 焊 是 明 弧 焊 接 ， 焊 接 时 便 于 监 视 焊 接 过 程 ， 故 操 作 方 便 ， 可 实 现 全位 置 自 动 焊 接 ， 焊 后 还 不 用 清 渣 ， 可 节 省 大 量 辅 助 时 间 ， 大 大 提 高 了 生 产 率 。另 外 ， 由 于 保 护 气 流 对 电 弧 有 冷 却 压 缩 作 用 ， 电 弧 热 量 集 中 ， 因 而 焊 接 热 影响 区 窄 ， 工 件 变 形 小 ， 特 别 适 合 于 薄 板 焊 接 。 （ 1） 氩 弧 焊 氩 气 是 一 种 惰 性 气 体 ， 在 高 温 下 ， 它 不 与 金 属 和 其 他 任 何 元 素 起 化 学 反 应 ，也 不 熔 于 金 属 ， 因 此 保 护 效 果 良 好 ， 所 焊 接 头 质 量 高 。按 使 用 的 电 极 不 同 ， 氩 弧 焊 可 分 为 不 熔 化 极 氩 弧 焊 即 钨 极 氩 弧 焊 （ TIG焊 ）和 熔 化 极 氩 弧 焊 （ MIG） 两 种 氩 弧 焊 是 以 氩 (Ar)气 作 为 保 护 气 体 的 气 体 保 护 电 弧 焊 。 1） 钨 极 氩 弧 焊 （ TIG焊 ） 常 采 用 熔 点 较 高 的 钍 钨 棒 或 铈 钨 棒 作 为 电 极 ， 焊 接 过 程 中 电 极 本 身 不 熔 化 ， 故属 不 熔 化 极 电 弧 焊 。 钨 极 氩 弧 焊 又 分 为 手 工 焊 和 自 动 焊 两 种 。 焊 接 时 填 充 焊 丝在 钨 极 前 方 添 加 。 当 焊 接 薄 板 时 ， 一 般 不 需 开 坡 口 和 加 填 充 焊 丝 。钨 极 氩 弧 焊 的 电 流 种 类 与 极性 的 选 择 原 则 是 ： 焊 接 铝 、镁 及 其 合 金 时 ， 采 用 交 流 电 ；焊 其 他 金 属 采 用 直 流 正 接 。由 于 钨 极 的 载 流 能 力 有 限 ，其 电 功 率 受 到 限 制 ， 所 以 钨极 氩 弧 焊 一 般 只 适 于 焊 接 厚度 小 于 6mm的 工 件 。 2） 熔 化 极 氩 弧 焊 （ MIG） 熔 化 极 氩 弧 焊 是 以 连 续 送 进 的 焊 丝 作 为 电 极 ， 电 弧 产 生 在 焊 丝 与 工 件 之 间 ， 焊丝 不 断 送 进 ， 并 熔 化 过 渡 到 焊 缝 中 去 ， 因 而 焊 接 电 流 可 大 大 提 高 。熔 化 极 氩 弧 焊 可 分 为 半 自 动 焊 和 自 动 焊 两 种 ， 一 般 采 用 直 流 反 接 法 。 （ 2） C02气 体 保 护 焊CO2气 体 保 护 焊 是 利 用 廉 价 的 CO2气 体 作 为 保 护 气 体 的 电 弧 焊 。 它 是 利 用 焊 丝 作 电极 ， 焊 丝 由 送 丝 机 构 通 过 软 管 经 导 电 嘴 送 出 。 电 弧 在 焊 丝 与 工 件 之 间 发 生 。 CO2气 体 从 喷 嘴 中 以 一 定 的 流 量 喷 出 ， 包 围 电 弧 和 熔 池 ， 从 而 防 止 空 气 对 液 体 金 属 的有 害 作 用 。 CO2保 护 焊 可 分 为 自 动 焊 和 半 自 动 焊 。 目 前 应 用 较 多 的 是 半 自 动 焊 。 由 于 CO2气 体 是 氧 化 性 气 体 ， 高 温 时 可 分 解 成 CO和 氧 原 子 ， 易 造 成 合 金 元 素烧 损 、 焊 缝 吸 氧 ， 导 致 电 弧 稳 定 性 差 、 飞 溅 较 多 、 弧 光 强 烈 、 焊 缝 表 面 成形 不 够 美 观 等 缺 点 。 若 控 制 或 操 作 不 当 ， 还 容 易 产 生 气 孔 。 为 保 证 焊 缝 的合 金 元 素 ， 须 采 用 含 锰 、 硅 较 高 的 焊 接 钢 丝 或 含 有 相 应 合 金 元 素 的 合 金 钢焊 丝 。CO2气 体 保 护 焊 除 具 有 前 述 的 气 体 保 护 焊 的 那 些 优 点 外 ， 还 有 焊 缝 含 氢 量 低 ， 抗裂 性 能 好 ； CO2气 体 价 格 便 宜 、 来 源 广 泛 ， 生 产 成 本 低 等 优 点 。 4.3.3气 焊 和 气 割 1.气 焊 气 焊 是 利 用 气 体 火 焰 作 热 源 的 焊 接 方 法 。 最 常 用 的 是 氧 乙 炔 焊 ， 利 用 氧 乙 炔 焰 进 行 焊 接 。乙 炔 (C2H2)为 可 燃 气 体 ， 氧 气 为 助 燃 气 体 。 乙 炔 和 氧 气 在 焊 炬 中 混 合均 匀 后 从 焊 嘴 喷 出 燃 烧 ， 将 焊 件 和 焊 丝 熔 化 形 成 熔 池 ， 冷 却 凝 固 后 形成 焊 缝 。 气 焊 时 气 体 燃 烧 ， 产 生 大 量 的 CO2、 CO、 H2气 体 笼 罩 熔 池 ，起 到 保 护 作 用 。 气 焊 使 用 不 带 药 皮 的 光 焊 丝 作 填 充 金 属 。 气 焊 设 备 简 单 、 操 作 灵 活 方 便 、不 需 电 源 ， 但 气 焊 火 焰 温 度 较 低（ 最 高 约 3150 C） ， 且 热 量 较分 散 ， 生 产 率 低 ， 工 件 变 形 大 ，所 以 应 用 不 如 电 弧 焊 广 泛 。 主 要用 于 焊 接 厚 度 在 3mm以 下 的 薄 钢板 ， 铜 、 铝 等 有 色 金 属 及 其 合 金 ，低 熔 点 材 料 以 及 铸 铁 焊 补 等 。 气焊 设 备 由 氧 气 瓶 、 乙 炔 瓶 、 减 压器 、 回 火 保 险 器 及 焊 炬 等 组 成 。 2.气 割气 割 是 利 用 高 温 的 金 属 在 纯 氧 中 燃 烧 而 将 工 件 分 离 的 加 工 方 法 。 气 割 使 用 的 气体 和 供 气 装 置 可 与 气 焊 通 用 。气 割 时 ， 先 用 氧 -乙 炔 焰 将 金 属 加 热到 燃 点 ， 然 后 打 开 切 割 氧 阀 门 ， 放出 一 股 纯 氧 气 流 ， 使 高 温 金 属 燃 烧 。燃 烧 后 生 成 的 液 体 熔 渣 ， 被 高 压 氧流 吹 走 ， 形 成 切 口 。 金 属 燃 烧 放 出大 量 的 热 ， 又 预 热 了 待 切 割 的 金 属 。所 以 气 割 过 程 是 予 热 燃 烧 吹 渣形 成 切 口 不 断 重 复 进 行 的 过 程 。 气割 所 用 的 割 炬 与 焊 炬 有 所 不 同 ， 多 了 一 个 切 割 氧 气 管 和 切 割 氧 阀 门 。 符 合 下 列 条 件 的 金 属 才 能 进 行 气 割 ：金 属 的 燃 点 应 低 于 本 身 的 熔 点 ， 否 则 变 为 熔 割 ， 使 切 割 质 量 降 低 ， 甚 至 不 能切 割 。 碳 素 钢 和 低 合 金 结 构 钢 具 有 很 好 的 气 割 性 能 。 但 气 割 铸 铁 时 ， 因 其 燃 点高 于 熔 点 ， 且 渣 中 有 大 量 的 粘 稠 的 SiO2防 碍 切 割 进 行 。 金 属 氧 化 物 的 熔 点 应 低 于 金 属 本 身 的 熔 点 。 否 则 高 熔 点 的 氧 化 物 会 阻 碍 着 下层 金 属 与 氧 气 流 接 触 ， 使 气 割 无 法 继 续 进 行 。 另 外 ， 气 割 时 所 产 生 的 氧 化 物 应易 于 流 动 。 又 如 气 割 铝 和 不 锈 钢 ， 因 存 在 高 熔 点 Al2O3和 Cr2O3膜 ， 故 亦 不 能 用一 般 气 割 方 法 切 割 。 金 属 的 导 热 性 不 能 太 高 ， 否 则 使 气 割 处 的 热 量 不 足 ， 造 成 气 割 困 难 。金 属 在 燃 烧 时 所 产 生 的 大 量 热 能 应 能 维 持 气 割 的 进 行 。 4.4常 用 金 属 材 料 的 焊 接 4.4.1碳 钢 的 焊 接1.低 碳 钢 的 焊 接低 碳 钢 的 焊 接 性 良 好 ， 焊 接 时 一 般 不 需 要 采 取 特 殊 的 工 艺 措 施 ， 用 各 种 焊 接 方法 都 能 获 得 优 质 焊 接 接 头 。 只 有 厚 大 结 构 件 在 低 温 下 焊 接 时 ， 才 应 考 虑 焊 前 预热 ， 如 20mm以 下 板 厚 、 温 度 低 于 零 下 10 或 板 厚 大 于 50mm、 温 度 低 于 0 ， 应 预热 100 150 。 低 碳 钢 结 构 件 焊 条 电 弧 焊 时 ， 根 据 母 材 强 度 等 级 ， 一 般 选 用 酸 性 焊 条 E4303（ J422） 、 E4320（ J424） 等 ；承 受 动 载 荷 、 结 构 复 杂 的 厚 大 焊 件 ， 选 用 抗 裂 性 好 的 碱 性 焊 条 E4215（ J427） 、E4316（ J426） 等 。埋 弧 焊 时 ， 一 般 选 用 焊 丝 H08A或 H08MnA配 合 焊 剂 HJ431。采 用 电 渣 焊 时 ， 焊 后 应 进 行 正 火 处 理 。沸 腾 钢 焊 接 时 裂 纹 倾 向 大 ， 不 宜 作 为 焊 接 结 构 件 ， 应 改 用 镇 静 钢 。 2.中 、 高 碳 钢 焊 接 中 碳 钢 焊 接 时 ， 热 影 响 区 组 织 淬 硬 倾 向 增 大 ， 较 易 出 现 裂 纹 和 气 孔 ， 为 此 要采 取 一 定 的 工 艺 措 施 。 如 35、 45钢 焊 接 时 ， 焊 前 应 预 热 150 250 。 根 据母 材 强 度 级 别 ， 选 用 焊 条 E5015（ J507） 、 E5016（ J506） 、 E5515 （ J557） 、 E5516 （ J556） 等 （ 代 表 后 缀 字 母 ， 表 示 熔 敷 金 属 化 学 成 分分 类 的 代 号 ） 。 为 避 免 母 材 过 量 熔 入 焊 缝 中 导 致 碳 含 量 升 高 ， 要 开 坡 口 并 采用 细 焊 条 ， 小 电 流 ， 多 层 焊 等 工 艺 。 焊 后 缓 冷 ， 并 进 行 600 650 回 火 ， 以消 除 应 力 。 高 碳 钢 碳 当 量 数 值 在 0.60%以 上 ,淬 硬 倾 向 大 ,易 出 现 各 种 裂 纹 和 气 孔 ,焊 接性 差 ,一 般 不 用 来 制 作 焊 接 结 构 ,只 用 于 破 损 工 件 的 焊 补 。 焊 补 时 通 常 采 用 焊条 电 弧 焊 或 气 焊 ， 焊 条 选 用 E6015 （ J607） 、 E7015 （ J707） 等 ， 预热 250 350 ， 焊 后 缓 冷 ， 并 立 即 进 行 650 以 上 高 温 回 火 ， 以 消 除 应 力 。中 、 高 碳 钢 焊 条 电 弧 焊 时 ， 若 焊 件 无 法 预 热 ， 应 选 用 奥 氏 体 不 锈 钢 焊 条 进行 焊 接 。 4.4.2低 合 金 结 构 钢 的 焊 接 1.强 度 用 钢 焊 接低 、 中 碳 调 质 钢 的 碳 当 量 数 值 在 0.45%以 上 ， 焊 接 时 热 影 响 区 产 生 淬 硬 组 织倾 向 较 大 ， 易 产 生 冷 裂 纹 ， 且 钢 的 强 度 级 别 越 高 ， 冷 裂 倾 向 越 大 。 因 此 ， 焊接 前 应 预 热 。 由 于 中 碳 调 质 钢 的 焊 接 性 比 低 碳 调 质 钢 差 ， 所 以 预 热 温 度 应 更高 ， 约 为 200 350 。焊 接 强 度 用 钢 的 常 用 方 法 有 焊 条 电 弧 焊 、 埋 弧 焊 和 CO2焊 等 。 钨 极 氩 弧 焊 可用 于 要 求 全 焊 透 的 管 形 工 件 的 打 底 焊 。 焊 接 厚 板 工 件 如 厚 壁 压 力 容 器 ， 可 采用 电 渣 焊 。 2.不 锈 钢 焊 接奥 氏 体 型 不 锈 钢 如 0Cr18Ni9等 ， 虽 然 Cr， Ni元 素 含 量 较 高 ， 但 C含 量 低 ， 焊接 性 良 好 ， 焊 接 时 一 般 不 需 要 采 取 工 艺 措 施 ， 因 此 它 在 不 锈 钢 焊 接 中 应 用 最广 。 焊 条 电 弧 焊 、 埋 弧 焊 、 钨 极 氩 弧 焊 时 ， 焊 条 、 焊 丝 和 焊 剂 的 选 用 应 保 证焊 缝 金 属 与 母 材 成 分 类 型 相 同 。 焊 接 时 采 用 小 电 流 、 快 速 不 摆 动 焊 ， 焊 后 加大 冷 速 ， 接 触 腐 蚀 介 质 的 表 面 应 最 后 施 焊 。铁 素 体 型 不 锈 钢 如 1Cr17等 ， 焊 接 时 热 影 响 区 中 的 铁 素 体 晶 粒 易 过 热 粗 化 ，使 焊 接 接 头 的 塑 、 韧 性 急 剧 下 降 甚 至 开 裂 。 因 此 ， 焊 前 预 热 温 度 应 在 150 以下 ， 并 采 用 小 电 流 、 快 速 焊 等 工 艺 ， 以 降 低 晶 粒 粗 大 倾 向 。 马 氏 体 型 不 锈 钢 焊 接 时 ， 因 空 冷 条 件 下 焊 缝 就 可 转 变 为 马 氏 体 组 织 ， 所 以焊 后 淬 倾 向 大 ， 易 出 现 冷 裂 纹 。 如 果 碳 含 量 较 高 ， 淬 硬 倾 向 和 冷 裂 纹 现 象更 严 重 。 因 此 ， 焊 前 预 热 温 度 200 400 ， 焊 后 要 进 行 热 处 理 。 如 果 不能 实 施 预 热 或 热 处 理 ， 应 选 用 奥 氏 体 不 锈 钢 焊 条 。铁 素 体 型 不 锈 钢 和 马 氏 体 型 不 锈 钢 焊 接 的 常 用 方 法 是 焊 条 电 弧 焊 和 氩 弧 焊 。 4.4.4铸 铁 的 焊 补铸 铁 中 C、 Si、 Mn、 S、 P的 含 量 比 碳 钢 高 ， 焊 接 性 能 差 ， 不 能 作 为 焊 接 结 构 件 ，但 对 铸 铁 件 的 局 部 缺 陷 进 行 焊 补 很 有 经 济 价 值 。铸 铁 焊 补 的 主 要 问 题 有 两 个 ： 一 是 焊 接 接 头 易 生 成 白 口 组 织 和 淬 硬 组 织 ，难 以 机 加 工 ； 二 是 焊 接 接 头 易 出 现 裂 纹 。根 据 焊 前 预 热 温 度 ， 将 铸 铁 焊 补 分 为 不 预 热 焊 法 和 热 焊 法 两 种 。 4.4.5非 铁 金 属 的 焊 接1.铝 及 铝 合 金 的 焊 接目 前 ， 氩 弧 焊 是 焊 接 铝 及 铝 合 金 最 理 想 的 熔 焊 方 法 。 为 保 证 焊 接 质 量 ， 焊 前要 严 格 清 洗 焊 件 、 焊 丝 ， 并 一 定 要 干 燥 后 再 焊 ， 否 则 焊 缝 中 易 出 现 气 孔 。 焊接 时 尽 量 选 用 与 母 材 化 学 成 分 相 近 的 专 用 焊 丝 。 若 没 有 专 用 焊 丝 也 可 从 母 材上 切 下 窄 条 替 代 焊 丝 （ 钨 极 氩 弧 焊 和 气 焊 时 ） 。 还 可 使 用 电 阻 焊 、 钎 焊 方 法焊 接 铝 材 ， 但 焊 前 必 须 清 除 焊 件 表 面 的 氧 化 膜 ， 电 阻 焊 时 要 采 用 气 焊 ， 气 焊时 需 使 用 焊 剂 去 除 氧 化 物 ， 但 焊 剂 同 时 也 使 工 件 焊 后 的 耐 腐 蚀 性 下 降 ， 且 气焊 生 产 率 低 ， 工 件 变 形 大 。 2.铜 及 铜 合 金 的 焊 接 焊 接 铜 和 铜 合 金 常 用 的 焊 接 方 法 有 氩 弧 焊 、 气 焊 、 埋 弧 焊 和 钎 焊 。氩 弧 焊 是 焊 接 铜 和 铜 合 金 应 用 最 广 的 熔 焊 方 法 。 厚 度 小 于 3mm的 工 件 采 用 TIG焊 ； 厚 度 3 12 mm的 工 件 采 用 填 丝 TIG焊 或 MIG焊 ； 厚 度 大 于 12mm的 工 件 一 般 采用 MIG焊 。 选 用 焊 丝 除 满 足 一 般 工 艺 、 冶 金 要 求 外 ， 应 注 意 控 制 其 杂 质 含 量 和提 高 脱 氧 能 力 。气 焊 黄 铜 采 用 弱 氧 化 焰 ， 其 他 均 采 用 中 性 焰 ， 由 于 温 度 较 低 ， 除 薄 件 外 ， 焊前 应 将 工 件 预 热 至 400 以 上 ， 焊 后 应 进 行 退 火 或 锤 击 处 理 。埋 弧 焊 适 用 于 中 、 厚 板 长 焊 缝 的 焊 接 ， 厚 度 20mm以 上 的 工 件 焊 前 应 预 热 ， 单面 焊 时 背 面 应 加 成 形 垫 板 。铜 及 铜 合 金 的 钎 焊 性 优 良 ， 硬 钎 焊 时 采 用 铜 基 钎 料 、 银 基 钎 料 ， 配 合 硼 砂 、硼 酸 混 合 物 等 作 为 钎 剂 ； 软 钎 焊 时 可 用 锡 铅 钎 料 ， 配 合 松 香 、 焊 锡 膏 作 为 钎 剂 。 3.钛 及 钛 合 金 的 焊 接由 于 钛 及 钛 合 金 化 学 性 质 非 常 活 泼 ， 极 易 出 现 多 种 焊 接 缺 陷 ， 焊 接 性 差 ， 所以 主 要 采 用 氩 弧 焊 ， 此 外 还 可 采 用 等 离 子 弧 焊 、 真 空 电 子 束 焊 和 钎 焊 等 。钛 及 钛 合 金 极 易 吸 收 各 种 气 体 ， 使 焊 缝 出 现 气 孔 。 过 热 区 晶 粒 粗 化 或 钛 马 氏体 生 成 以 及 氢 、 氧 、 氮 与 母 材 金 属 的 激 烈 反 应 ， 都 使 焊 接 接 头 脆 化 ， 产 生 裂纹 。 氢 是 使 钛 及 钛 合 金 焊 接 出 现 延 迟 裂 纹 的 主 要 原 因 。3mm以 下 薄 板 钛 合 金 的 钨 极 氩 弧 焊 焊 接 工 艺 比 较 成 熟 ， 但 焊 前 的 清 理 工 作 ，焊 接 中 工 艺 参 数 的 选 定 和 焊 后 热 处 理 工 艺 都 要 严 格 控 制 。 4.5焊 接 结 构 工 艺 设 计 4.5.1焊 接 结 构 生 产 工 艺 过 程 概 述 各 种 焊 接 结 构 ， 其 主 要 的 生 产 工 艺 过 程 为 ： 备 料 装 配 焊 接 焊 接 变 形 矫 正 质 量 检 验 表 面 处 理 （ 油 漆 、 喷 塑 或 热 喷 涂 等 ） 。备 料 ： 包 括 型 材 选 择 ， 型 材 外 形 矫 正 ， 按 比 例 放 样 、 划 线 ， 下 料 切 割 ， 边缘 加 工 ， 成 形 加 工 （ 折 边 、 弯 曲 、 冲 压 、 钻 孔 等 ） 。装 配 ： 利 用 专 用 卡 具 或 其 他 紧 固 件 装 置 将 加 工 好 的 零 件 或 部 件 组 装 成 一 体 ，进 行 定 位 焊 ， 准 备 焊 接 。焊 接 ： 根 据 焊 件 材 质 、 尺 寸 、 使 用 性 能 要 求 、 生 产 批 量 及 现 场 设 备 情 况 选择 焊 接 方 法 ， 确 定 焊 接 工 艺 参 数 ， 按 合 理 顺 序 施 焊 。 2、 焊 接 结 构 工 艺 设 计 焊 接 结 构 件 种 类 各 式 各 样 ， 在 其 材 料 确 定 以 后 ， 对 焊 接 结 构 件 进 行 工 艺 设 计主 要 包 括 三 方 面 内 容 ：焊 缝 布 置焊 接 方 法 选 择焊 接 接 头 设 计 （ 1） 焊 缝 布 置 焊 缝 布 置 是 否 合 理 ， 直 接 影 响 结 构 件 的 焊 接 质 量 和 生 产 率 。 因 此 ， 设 计 焊 缝位 置 时 应 考 虑 下 列 原 则 ：1） 焊 缝 应 尽 量 处 于 平 焊 位 置 各 种 位 置 的 焊 缝 ， 其 操 作 难 度 不 同 。 以 焊 条 电 弧 焊 焊 缝 为 例 ， 其 中 平 焊 操作 最 方 便 ， 易 于 保 证 焊 接 质 量 ， 是 焊 缝 位 置 设 计 中 的 首 选 方 案 ， 立 焊 、 横焊 位 置 次 之 ， 仰 焊 位 置 施 焊 难 度 最 大 ， 不 易 保 证 焊 接 质 量 。 2） 焊 缝 要 布 置 在便 于 施 焊 的 位 置 焊 条 电 弧 焊 时 ， 焊 条 要能 伸 到 焊 缝 位 置 。点 焊 、 缝 焊 时 ， 电 极 要能 伸 到 待 焊 位 置 。埋 弧 焊 时 ， 要 考 虑 焊 缝所 处 的 位 置 能 否 存 放 焊 剂 。设 计 时 若 忽 略 了 这 些 问 题 ，无 法 施 焊 。 3） 焊 缝 布 置 要 有 利 于 减 少 焊 接 应 力 与 变 形尽 量 减 少 焊 缝 数 量 及长 度 ,缩 小 不 必 要 的 焊缝 截 面 尺 寸 ；焊 缝 布 置 应 避 免 密 集或 交 叉 ；焊 缝 布 置 应 尽 量 对 称 ； 焊 缝 布 置 应 尽 量避 开 最 大 应 力 位 置或 应 力 集 中 位 置 ；焊 缝 布 置 应 避 开机 械 加 工 表 面 （ 2） 焊 接 方 法 的 选 择各 种 焊 接 方 法 都 有 其 各 自 特 点 及 适 用 范 围 ， 选 择 焊 接 方 法 时 要 根 据 焊 件 的 结 构形 状 及 材 质 、 焊 接 质 量 要 求 、 生 产 批 量 和 现 场 设 备 等 ， 在 综 合 分 析 焊 件 质 量 、经 济 性 和 工 艺 可 能 性 之 后 ， 确 定 最 适 宜 的 焊 接 方 法 。焊 接方 法 焊 接热 源 可 焊空 间位 置 适 用 钢 板厚 度 （ mm） 焊 缝成 形性 生产率 设 备费 用 可 焊 材 料 适 用 范 围 及 特 点气 焊 氧 乙 炔气 体 或 其他 可 燃 气体 全位置 1 3 较 差 低 低 碳 钢 、 低 合 金钢 、 铸 铁 、 铝及 铝 合 金 、 铜及 铜 合 金 薄 板 、 薄 管 焊 件 ， 灰 铸铁 补 焊 ， 铝 、 铜 及 其 合金 薄 板 结 构 件 的 焊 接 、补 焊 。 但 焊 件 变 形 大 ，焊 接 质 量 较 差 焊 条电 弧焊 电 弧 全位 置 1常 用 2 10 较 好 中等 较 低 碳 钢 、 低 合 金钢 、 不 锈 钢 、铸 铁 等 成 本 较 低 ， 适 应 性 强 ，可 焊 各 种 空 间 位 置 的 短 、曲 焊 缝埋弧 焊 电 弧 平 焊 3常 用 4 60 好 高 较 高 碳 钢 、 低 合 金钢 等 成 批 生 产 、 中 厚 板 长 直焊 缝 和 直 径 250 mm环焊 缝氩弧 焊 电 弧 全位 置 0.5 25 好 中等 较 高 铝 、 铜 、 钛 、及 其 合 金 、 不锈 钢 、 耐 热 钢 焊 接 质 量 好 ， 成 本 高 常 用 焊 接 方 法 的 特 点 及 适 用 范 围 焊 接方 法 焊 接热 源 可 焊 空间 位 置 适 用 钢 板 厚度 （ mm） 焊 缝 成形 性 生产率 设 备费 用 可 焊 材 料 适 用 范 围 及 特 点CO2焊 电 弧 全位 置 0.8 50常 用 于 薄 板 较 好 高 较 高 碳 钢 、 低 合 金 钢 生 产 率 高 ， 无 渣 壳 ， 成 本 低 ， 宜焊 薄 板 ， 也 可 焊 中 厚 板 ， 长 直 或短 曲 焊 缝电 渣 焊 电 阻 热 立 焊 25 1000常 用 40 450 好 高 高 碳 钢 、 低 合 金 钢 、 铸铁 较 厚 工 件 立 焊 缝点 焊 电 阻 热 全 位 置 常 用 0.5 6 好 很高 较 低 较 高 碳 钢 、 低 合 金 钢 、 铝及 铝 合 金 焊 接 薄 板 ， 接 头 为 搭 接缝 焊 平 焊 3 较 高 焊 接 有 密 封 要 求 的 薄 板 容 器 和 管道 ， 接 头 为 搭 接对 焊 高 较 低 较 高 焊 接 杆 状 零 件 ， 接 头 为 对 接钎 焊 各 种 热 源 （ 常用 烙 铁 和 氧 乙 炔 焰 ） 平 、 立焊 好 高 一 般 为 金 属 材 料 常 用 于 电 子 元 件 、 仪 器 、 仪 表 及精 密 机 械 零 件 的 焊 接 ， 还 可 完 成其 他 焊 接 方 法 难 以 完 成 的 异 种 金属 间 焊 接 。 但 接 头 强 度 较 低 ， 接头 多 为 搭 接 选 择 焊 接 方 法 时 应 依 据 下 列 原 则 ：焊 接 接 头 使 用 性 能 及 质 量 要 符 合 结 构 技 术 要 求 选 择 焊 接 方 法 时 既 要 考 虑 焊件 能 否 达 到 力 学 性 能 要 求 ， 又 要 考 虑 接 头 质 量 能 否 符 合 技 术 要 求 。 如 点 焊 、 缝 焊 都 适 于 薄 板 轻 型 结 构 焊 接 ， 缝 焊 才 能 焊 出 有 密 封 要 求 的焊 缝 。又 如 氩 弧 焊 和 气 焊 虽 都 能 焊 接 铝 材 容 器 ， 但 接 头 质 量 要 求 高 时 ， 应 采用 氩 弧 焊 。又 如 焊 接 低 碳 钢 薄 板 ， 若 要 求 焊 接 变 形 小 时 ， 应 选 用 CO 2焊 或 点 （ 缝 ）焊 ， 而 不 宜 选 用 气 焊 。 提 高 生 产 率 ， 降 低 成 本若 板 材 为 中 等 厚 度 时 ， 选 择 焊 条 电 弧 焊 、 埋 弧 焊 和 气 体 保 护 焊 均 可 ， 如果 是 平 焊 长 直 焊 缝 或 大 直 径 环 焊 缝 ， 批 量 生 产 ， 应 选 用 埋 弧 焊 。 如 果 是 位于 不 同 空 间 位 置 的 短 曲 焊 缝 ， 单 件 或 小 批 量 生 产 ， 采 用 焊 条 电 弧 焊 为 好 。氩 弧 焊 几 乎 可 以 焊 接 各 种 的 金 属 及 合 金 ， 但 成 本 较 高 ， 所 以 主 要 用 于 焊接 铝 、 镁 、 钛 合 金 结 构 及 不 锈 钢 等 重 要 焊 接 结 构 。 焊 接 铝 合 金 工 件 ， 板 厚 10mm采 用 熔 化 极 氩 弧 焊 为 好 ， 板 厚 6mm采 用 钨 极 氩 弧 焊 适 宜 。 若 是 板厚 40mm钢 材 直 立 焊 缝 ， 采 用 电 渣 焊 最 适 宜 。 焊 接 现 场 设 备 条 件 及 工 艺 可 能 性选 择 焊 接 方 法 进 ， 要 考 虑 现 场 是 否 具 有 相 应 的 焊 接 设 备 ， 野 外 施 工 有没 有 电 源 等 。 此 外 ， 要 考 虑 拟 定 的 焊 接 工 艺 能 否 实 现 。例 如 ， 无 法 采 用 双 面 焊 工 艺 又 要 求 焊 透 的 工 件 ， 采 用 单 面 焊 工 艺 时 ，若 先 用 钨 极 氩 弧 焊 （ 甚 至 钨 极 脉 冲 氩 弧 焊 ） 打 底 焊 接 ， 更 易 于 保 证 焊接 质 量 。 （ 3） 焊 接 接 头 设 计 焊 接 接 头 设 计 包 括 焊 接 接 头 形 式 设 计 和 坡 口 形 式 设 计 。 设 计 接 头 形 式 主 要考 虑 焊 件 的 结 构 形 状 和 板 厚 、 接 头 使 用 性 能 要 求 等 因 素 。 设 计 坡 口 形 式