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1、常用焊接方法的特点及应用 一、熔化焊 （1）手弧焊： 原理：以电弧产生高温（约3600℃）熔化金属电极。 焊接变形小，可实现全方位焊接，但其生产效率较低。常用于焊接在静止、冲击和振动载荷下工作，要求坚固焊缝致密的钢、铜铝及其金属。适用于焊接厚度为焊接板厚大于1mm，常用3~20mm。 （2）埋弧焊： 原理：与手弧焊相同，以电弧产生高温（约3600℃）熔化金属电极。 该焊接方法焊接变形小，可焊空间位置为平面，其生产效率高。常用于焊接在静止、冲击和振动载荷下工作，要求坚固焊缝致密的钢、铜铝及其金属。适用于焊接厚度为焊接板厚大于3mm，常用6~60mm。 （3）CO2气体保护焊： 原理：用CO2气体为保护介质的电弧焊。 该焊接方法焊接变形小，可实现全方位焊接，且生产效率较高。常用于焊接要求坚固、致密焊缝的碳钢及某些合金。适用于焊接厚度为0.8~30mm的材料。 （4）非熔化极氩弧焊： 原理：以电弧产生高温熔化金属，并以氩气保护电弧区的电弧焊。 该焊接方法焊接变形小，可实现全方位焊接，且生产效率较高。常用于焊接要求焊缝致密、耐腐蚀、耐热的工作载荷不大的铝、钛、镁及其合金、不锈钢、耐热钢件等。适用于焊接厚度为0.5~3mm的材料。 （5）熔化极氩弧焊： 原理：与非熔化极氩弧焊相同，以电弧产生高温熔化金属，并以氩气保护电弧区的电弧焊。 该焊接方法焊接变形小，可实现全方位焊接，且生产效率较高。常用于焊接要求焊缝致密、耐腐蚀、耐热的工作载荷不大的铝、钛、镁及其合金、不锈钢、耐热钢件等。适用于焊接厚度为3~25mm的材料。 （6）电渣焊： 原理：以电流通过焊渣而产生的电阻热熔化金属。 该焊接方法焊接变形大，可实现全环形焊接，且生产效率高。常用于焊接用于制造厚壁压力容器和大厚度的铸锻结构钢件。适用于焊接厚度为25~>1000mm的材料，常用35~400mm。 （7）气焊： 原理：利用氧、乙炔燃烧熔化焊件与焊条进行焊接。 该焊接方法焊接变形大，可实现全位置焊接，但生产效率低。常用于焊接在不大的静载荷下工作的钢件，以及不重要的铝、铜及其合金件。适用于焊接厚度为0.5~3mm的材料。 （8）电子束焊： 原理：利用再真空中电子猛烈冲击金属表面所产生的热量来熔化金属。 该焊接方法焊接变形小，可实现全方位焊接，且生产效率较高。宜焊一般不易焊接的某些难熔的活泼金属，如钛、钼、钨等以及异种金属、负荷结构件的焊接。适用于焊接厚度为几十毫米的材料。 二、压力焊 （1）点焊： 原理：电流通过互相接触的焊件，在接触区产生高温，使材料成半熔状态再加压进行焊接，又称为电阻焊。 该焊接方法焊接变形小，可实现全位置焊接，且生产效率高。常用于焊接要求坚固焊缝的低碳钢、合金结构钢、不锈钢等。可焊接材料厚度小于10mm，常用0.5~3。 （2）缝焊： 原理：与点焊相同。 该焊接方法焊接变形小，焊接空间位置为平，且焊接效率高，常用于焊接要求坚固、致密的焊缝，如密封的薄壁结构件。可焊材料厚度，常用<3mm。 （3）闪光对焊： 原理：与点焊相同。 该焊接方法焊接变形小，焊接空间位置为平面，且焊接效率高。常用于对接钢、铝件；铝、铜件等异种金属焊接。焊接厚度为：>0.2mm（截面1000mm^2以下） 三、钎焊： （1）钎焊： 原理：利用熔融钎焊材料的黏着力或熔合力把焊件表面黏合在一起。焊料的熔点比焊件低，焊件不熔化。 该焊接方法焊接变形小，焊接空间位置较全，其焊接效率高。可制造复杂零件，宜于连接用其他焊接难以焊接的工件，如电子真空器件、夹层结构等。焊接强度不高，适合焊接各种金属。 2、焊接结构件材料的选择： 选择焊接结构材料时主要考虑材料的力学性能和焊接性能。在满足工作性能要求的前提下，首先应考虑选焊接性能好的材料。低碳钢和碳当量小于0.4%的合金钢都具有良好的焊接性，设计中应尽量选用。含碳量大于0.4%的碳钢，碳当量大于0.4%的合金钢，焊接性不好，一般不宜选用，若必须选用，应在设计和生产工艺中采取必要措施。 强度等级低的低合金钢结构，焊接性与低碳钢基本相同，价格不贵强度却较高，应优先选用。强度等级较高的低合金结构钢，焊接性能虽然差些，但只要采取合适的焊接材料与工艺，也能获得满意的焊接接头。设计强度要求高的重要结构可以选用。 对于异种金属的焊接，必须特别注意它们的焊接性及差异。一般要求接头强度不低于被焊钢材中的强度较低者，并应在设计中对焊接工艺提出要求，按焊接性较差的钢种采取措施，如预热或焊后热处理等。对不能用熔焊方法获得满意接头的异种金属应尽量不选用。 3、常用金属材料的焊接性： 金属的焊接性是指焊接的难易程度。碳钢和合金钢的焊接性通常可根据其碳质量分数来判断。碳钢的碳质量分数小于0.25%，合金钢碳质量分数小于0.18%时，焊接性良好；当碳钢碳质量分数大于0.45%，合金钢的含碳质量分数大于0.38%时，则焊接性不好。 钢材的焊接性： 1）可焊性好： （1）低碳钢：碳质量分数小于0.25% 例如： Q195、Q215、Q235;ZG(230~450)、08、10、15、20、25;15Mn、20Mn等。 （2）低合金钢：碳质量分数小于0.2% 例如：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等。 （3）不锈钢：碳质量分数小于0.18% 例如：0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti等。 焊接特点： 一般情况下均能焊接，低于-5℃时需预热。板厚大于20mm时需预热，焊后进行消除应力热处理。低合金钢需预热，焊后热处理消除应力。耐腐蚀不锈钢须经预热才能保证耐蚀性能。 沸腾钢一般不宜用于承受动载荷或低于-20℃下做重要焊接结构，镇静钢可用于做重要焊接结构。 2）可焊性一般。 （1）中碳钢：碳质量分数0.25%~0.35% 例如：Q275；30、35、30Mn;ZG(270~500)等。 （2）低合金钢：碳质量分数小于0.3% 例如：15CrMo、20CrMo、30Cr、20CrV、20CrMnSi、18CrNiMoA等。 （3）不锈钢：碳质量分数小于等于0.18% 例如：1Cr13、Cr25Ti等。 焊接特点： 形成冷裂倾向小，运用适当焊接热规范可获得满意的焊接性能，对复杂焊件和交叉结构，厚板焊接必须预热后进行热处理消除应力。 3）可焊性较差。 （1）中碳钢：碳质量分数为0.35%~0.45% 例如：35、40、45、45Mn等。 （2）低合金钢：碳质量分数为0.30%~0.40% 例如：30CrMo、35CrMoVA、40CrNiMo、30CrMnSi、40CrMo2、40Cr等。 （3）不锈钢：碳质量分数为0.2% 例如：2Cr13 焊接特点： 通常情况下有形成裂纹倾向，焊接应预热，焊后应热处理消除应力，只有有限的焊接热规范，才能获得较好的性能。 4）可焊性差。 （1）中、高碳钢：碳质量分数大于0.45% 例如：50、60、70、80、85、50Mn、60Mn等。 （2）低合金钢：碳质量分数大于0.4% 例如：45Mn2、50Cr、40CrSi、38CrMoAlA等。 （3）不锈钢：碳质量分数为0.3%~0.4% 例如：3Cr13、4Cr13等。 焊接特点： 很容易形成裂纹，在预热和焊后进行热处理情况下，也可进行焊接。 4、焊条的分类及用途： （1）碳钢焊条： 用于焊接低、中碳钢及低合金结构钢。 （2）低合金钢焊条： 用于焊接合金结构钢、珠光体耐热钢、低温结构钢。 （3）不锈钢焊条： 用于焊接不锈钢、热强钢、镍、镍合金、异种金属、也可用于堆焊、铸铁补焊。 （4）堆焊钢焊条： 用于具有红热性、耐磨性、耐磨蚀性及修补等的堆焊层。 （5）铸铁焊条： 用于焊接各种铸铁件。 （6）铜及铜合金焊条： 用于焊接铜及铜合金、异种金属、铸铁补焊。 （7）铝及铝合金焊条： 用于焊接铝及合金。 5、焊条的选用原则： （1）低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属与母材等强度，因此，可根据钢材的强度等级来选用相应的焊条。但应注意，钢材是按屈服强度确定等级的，而结构钢焊条的强度等级是指焊缝金属抗拉强度的最低保证值。 （2）同一强度等级的酸性焊条或碱性焊条的选定，主要应考虑焊接件的结构形状（简单或复杂）、钢板厚度、载荷性质（静载或动载）和钢材的抗裂性能而定。通常对要求塑性好、冲击韧度高、抗裂能力强或低温性能好的结构，要选用碱性焊条。如果构件受力不复杂、母材质量较好，应尽量选用较经济的酸性焊条。 （3）低碳钢与低合金结构钢焊接，可按异种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条。 （4）铸钢的含碳量一般都比较高，而且厚度较大，形状复杂，很容易产生焊接裂纹。一般应选用碱性焊条，并采取适当的工艺措施（如预热）进行焊接。 （5）焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝的主要化学成分或性能与母材相同。 来源：非标机械设计学习分享 |
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