常見的焊接工藝比較模板

前常見焊接工藝有：

→電弧焊（氬弧焊、手弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護電弧焊、等離子弧焊、氣體保護焊）

→電阻焊

→高能束焊（電子束焊、激光焊）

→釬焊

→以電阻熱為能源：電渣焊、高頻焊；

→以化學能為焊接能源：氣焊、氣壓焊、爆炸焊；

→以機械能為焊接能源：摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、擴散焊

焊接工藝

精度

變形

熱影響

焊縫質(zhì)量

焊料

使用條件

激光焊

精密

小

很小

好

無

釬焊

精糙

通常

通常

通常

需要

整體加熱

電阻焊

精糙

大

大

通常

無

需要電極

氬弧焊

通常

大

大

通常

需要

需要電極

等離子焊

很好

通常

通常

通常

需要需要電極

電子束焊

精密

小

小

好

無

需要真空

1．電弧焊

電弧焊是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛焊接方法。它包含有：手弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護電弧焊、等離子弧焊、熔化極氣體保護焊等。絕大部分電弧焊是以電極和工件之間燃燒電弧作熱源。在形成接頭時，能夠采取也能夠不采取填充金屬。所用電極是在焊接過程中熔化焊絲時，叫作熔化極電弧焊，諸如手弧焊、埋弧焊、氣體保護電弧焊、管狀焊絲電弧焊等；所用電極是在焊接過程中不熔化碳棒或鎢棒時，叫作不熔化極電弧焊，諸如鎢極氬弧焊、等離子弧焊等。

（1）手弧焊

手弧焊是多種電弧焊方法中發(fā)展最早、現(xiàn)在仍然應(yīng)用最廣一個焊接方法。它是以外部涂有涂料焊條作電極和填充金屬，電弧是在焊條端部和被焊工件表面之間燃燒。涂料在電弧熱作用下首先能夠產(chǎn)生氣體以保護電弧，其次能夠產(chǎn)生熔渣覆蓋在熔池表面，預防熔化金屬和周圍氣體相互作用。熔渣更關(guān)鍵作用是和熔化金屬產(chǎn)生物理化學反應(yīng)或添加合金元素，改善焊縫金屬性能。手弧焊設(shè)備簡單、輕便，操作靈活。能夠應(yīng)用于維修及裝配中短縫焊接，尤其是能夠用于難以達成部位焊接。手弧焊配用對應(yīng)焊條可適適用于大多數(shù)工業(yè)用碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅、鋁、鎳及其合金。

（2）埋弧焊

埋弧焊是以連續(xù)送時焊絲作為電極和填充金屬。焊接時，在焊接區(qū)上面覆蓋一層顆粒狀焊劑，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲端部和局部母材熔化，形成焊縫。在電弧熱作用下，上部分焊劑熔化熔渣并和液態(tài)金屬發(fā)生冶金反應(yīng)。熔渣浮在金屬熔池表面，一方面能夠保護焊縫金屬，預防空氣污染，并和熔化金屬產(chǎn)生物理化學反應(yīng)，改善焊縫金屬萬分及性能；其次還能夠使焊縫金屬緩慢泠卻。埋弧焊能夠采取較大焊接電流。和手弧焊相比，其最大優(yōu)點是焊縫質(zhì)量好，焊接速度高。所以，它尤其適于焊接大型工件直縫環(huán)縫。而且多數(shù)采取機械化焊接。埋弧焊已廣泛用于碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼焊接。因為熔渣可降低接頭冷卻速度，故一些高強度結(jié)構(gòu)鋼、高碳鋼等也可采取埋弧焊焊接。

（3）鎢極氣體保護電弧焊

這是一個不熔化極氣體保護電弧焊，是利用鎢極和工件之間電弧使金屬熔化而形成焊縫。焊接過程中鎢極不熔化，只起電極作用。同時由焊炬噴嘴送進氬氣或氦氣作保護。還可依據(jù)需要另外添加金屬。在國際上通稱為TIG焊。鎢極氣體保護電弧焊因為能很好地控制熱輸入，所以它是連接薄板金屬和打底焊一個極好方法。這種方法幾乎能夠用于全部金屬連接，尤其適適用于焊接鋁、鎂這些能形成難熔氧化物金屬和象鈦和鋯這些活潑金屬。這種焊接方法焊縫質(zhì)量高，但和其它電弧焊相比，其焊接速度較慢。

（4）等離子弧焊

等離子弧焊也是一個不熔化極電弧焊。它是利用電極和工件之間地壓縮電?。ń修D(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)移電?。崿F(xiàn)焊接。所用電極通常是鎢極。產(chǎn)生等離子弧等離子氣可用氬氣、氮氣、氦氣或其中二者之混合氣。同時還經(jīng)過噴嘴用惰性氣體保護。焊接時能夠外加填充金屬，也能夠不加填充金屬。等離子弧焊焊接時，因為其電弧挺直、能量密度大、所以電弧穿透能力強。等離子弧焊焊接時產(chǎn)生小孔效應(yīng)，對于一定厚度范圍內(nèi)大多數(shù)金屬能夠進行不開坡口對接，并能確保熔透和焊縫均勻一致。所以，等離子弧焊生產(chǎn)率高、焊縫質(zhì)量好。但等離子弧焊設(shè)備（包含噴嘴）比較復雜，對焊接工藝參數(shù)控制要求較高。鎢極氣體保護電弧焊可焊接絕大多數(shù)金屬，均可采取等離子弧焊接。和之相比，對于1mm以下極薄金屬焊接，用等離子弧焊可較易進行。

（5）熔化極氣體保護電弧焊

這種焊接方法是利用連續(xù)送進焊絲和工件之間燃燒電弧作熱源，由焊炬噴嘴噴出氣體保護電弧來進行焊接。熔化極氣體保護電弧焊通常見保護氣體有：氬氣、氦氣、CO2氣或這些氣體混合氣。以氬氣或氦氣為保護氣時稱為熔化極惰性氣體保護電弧焊（在國際上簡稱為MIG焊）；以惰性氣體和氧化性氣體(O2,CO2)混合氣為保護氣體時，或以CO2氣體或CO2＋O2混合氣為保護氣時，或以CO2氣體或CO2＋O2混合氣為保護氣時，統(tǒng)稱為熔化極活性氣體保護電弧焊（在國際上簡稱為MAG焊）。熔化極氣體保護電弧焊關(guān)鍵優(yōu)點是能夠方便地進行多種位置焊接，同時也具有焊接速度較快、熔敷率高等優(yōu)點。熔化極活性氣體保護電弧焊可適適用于大部分關(guān)鍵金屬，包含碳鋼、合金鋼。熔化極惰性氣體保護焊適適用于不銹鋼、鋁、鎂、銅、鈦、鋯及鎳合金。利用這種焊接方法還能夠進行電弧點焊。

（6）管狀焊絲電弧焊

管狀焊絲電弧焊也是利用連續(xù)送進焊絲和工件之間燃燒電弧為熱源來進行焊接，能夠認為是熔化極氣體保護焊一個類型。所使用焊絲是管狀焊絲，管內(nèi)裝有多種組分焊劑。焊接時，外加保護氣體，關(guān)鍵是CO。焊劑受熱分解或熔化，起著造渣保護溶池、滲合金及穩(wěn)弧等作用。管狀焊絲電弧焊除含有上述熔化極氣體保護電弧焊優(yōu)點外，因為管內(nèi)焊劑作用，使之在冶金上更具優(yōu)點。管狀焊絲電弧焊能夠應(yīng)用于大多數(shù)黑色金屬多種接頭焊接。管狀焊絲電弧焊在部分工業(yè)優(yōu)異國家已得到廣泛應(yīng)用。

2.電阻焊

這是以電阻熱為能源一類焊接方法，包含以熔渣電阻熱為能源電渣焊和以固體電阻熱為能源電阻焊。因為電渣焊更含有獨特特點，故放在后面介紹。這里關(guān)鍵介紹多個固體電阻熱為能源電阻焊，關(guān)鍵有點焊、縫焊、凸焊及對焊等。電阻焊通常是使工件處于一定電極壓力作用下并利用電流經(jīng)過工件時所產(chǎn)生電阻熱將兩工件之間接觸表面熔化而實現(xiàn)連接焊接方法。通常使用較大電流。為了預防在接觸面上發(fā)生電弧而且為了鍛壓焊縫金屬，焊接過程中一直要施加壓力。進行這一類電阻焊時，被焊工件表面善對于取得穩(wěn)定焊接質(zhì)量是頭等關(guān)鍵。所以，焊前必需將電極和工件和工件和工件間接觸表面進行清理。點焊、縫焊和凸焊牾在于焊接電流（單相）大（幾千至幾萬安培），通電時間短（幾周波至幾秒），設(shè)備昂貴、復雜，生產(chǎn)率高，所以適于大批量生產(chǎn)。關(guān)鍵用于焊接厚度小于3mm薄板組件。各類鋼材、鋁、鎂等有色金屬及其合金、不銹鋼等均可焊接。

3．高能束焊

這一類焊接方法包含：電子束焊和激光焊。

（1）電子束焊

電子束焊是以集中高速電子束轟擊工件表面時所產(chǎn)生熱能進行焊接方法。電子束焊接時，由電子槍產(chǎn)生電子束并加速。常見電子束焊有：高真空電子束焊、低真空電子束焊和非真空電子束焊。前兩種方法全部是在真空室內(nèi)進行。焊接準備時間（關(guān)鍵是抽真空時間）較長，工件尺寸受真空室大小限制。電子束焊和電弧焊相比，關(guān)鍵特點是焊縫熔深大、熔寬小、焊縫金屬純度高。它既能夠用在很薄材料精密焊接，又能夠用在很厚（最厚達300mm）構(gòu)件焊接。全部用其它焊接方法能進行熔化焊金屬及合金全部能夠用電子束焊接。關(guān)鍵用于要求高質(zhì)量產(chǎn)品焊接。還能解決異種金屬、易氧化金屬及難熔金屬焊接。但不適于大批量產(chǎn)品。

（2）激光焊

激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成激光束為熱源進行焊接。這種焊接方法通常有連續(xù)功率激光焊和脈沖功率激光焊。激光焊優(yōu)點是不需要在真空中進行，缺點則是穿透力不如電子束焊強。激光焊時能進行正確能量控制，所以能夠?qū)崿F(xiàn)精密微型器件焊接。它能應(yīng)用于很多金屬，尤其是能處理部分難焊金屬及異種金屬焊接。

4．釬焊

釬焊能源能夠是化學反應(yīng)熱，也能夠是間接熱能。它是利用熔點比被焊材料熔點低金屬作釬料，經(jīng)過加熱使釬料熔化，靠毛細管作用將釬料及入到接頭接觸面間隙內(nèi)，潤濕被焊金屬表面，使液相和固相之間互擴散而形成釬焊接頭。所以，釬焊是一個固相兼液相焊接方法。釬焊加熱溫度較低，母材不熔化，而且也不需施加壓力。但焊前必需采取一定方法清除被焊工件表面油污、灰塵、氧化膜等。這是使工件潤濕性好、確保接頭質(zhì)量關(guān)鍵確保。釬料液相線濕度高于450℃而低于母材金屬熔點時，稱為硬釬焊；低于450℃時，稱為軟釬焊。依據(jù)熱源或加熱方法不同釬焊可分為：火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊、浸沾釬焊、電阻釬焊等。釬焊時因為加熱溫度比較低，故對工件材料性能影響較小，焊件應(yīng)力變形也較小。但釬焊接頭強度通常比較低，耐熱能力較差。釬焊能夠用于焊接碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁、銅等金屬材料，還能夠連接異種金屬、金屬和非金屬。適于焊接收載不大或常溫下工作接頭，對于精密、微型和復雜多釬縫焊件尤其適用。

5．其它焊接方法

這些焊接方法屬于不一樣程度專門化焊接方法，其適用范圍較窄。關(guān)鍵包含以電阻熱為能源電渣焊、高頻焊；以化學能為焊接能源氣焊、氣壓焊、爆炸焊；以機械能為焊接能源摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、擴散焊。

（1）電渣焊

如前面所述，電渣焊是以熔渣電阻熱為能源焊接方法。焊接過程是在立焊位置、在由兩工件端面和兩側(cè)水冷銅滑塊形成裝配間隙內(nèi)進行。焊接時利用電流經(jīng)過熔渣產(chǎn)生電阻熱將工件端部熔化。依據(jù)焊接時所用電極形狀，電渣焊分為絲極電渣焊、板極電渣焊和熔嘴電渣焊。電渣焊優(yōu)點是：可焊工件厚度大（從30mm到大于1000mm），生產(chǎn)率高。關(guān)鍵用于在斷面對接接頭及丁字接頭焊接。電渣焊可用于多種鋼結(jié)構(gòu)焊接，也可用于鑄件組焊。電渣焊接頭因為加熱及冷卻均較慢，熱影響區(qū)寬、顯微組織粗大、韌性、所以焊接以后通常須進行正火處理。

（2）高頻焊

同頻焊是以固體電阻熱為能源。焊接時利用高頻電流在工件內(nèi)產(chǎn)生電阻熱使工件焊接區(qū)表層加熱到熔化或靠近塑性狀態(tài)，隨即施加（或不施加）頂鍛力而實現(xiàn)金屬結(jié)合。所以它是一個固相電阻焊方法。高頻焊依據(jù)高頻電流在工件中產(chǎn)生熱方法可分為接觸高頻焊和感應(yīng)高頻焊。接觸高頻焊時，高頻電流經(jīng)過和工件機械接觸而傳入工件。感應(yīng)高頻焊時，高頻電流經(jīng)過工件外部感應(yīng)圈耦合作用而在工件內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。高頻焊是專業(yè)化較強焊接方法，要依據(jù)產(chǎn)品配置專用設(shè)備。生產(chǎn)率高，焊接速度可達30m/min。關(guān)鍵用于制造管子時縱縫或螺旋縫焊接。

（3）氣焊

氣焊是用氣體火焰為熱源一個焊接方法。應(yīng)用最多是以乙炔氣作燃料氧－乙炔火焰。因為設(shè)備簡單使操作方便，但氣焊加熱速度及生產(chǎn)率較低，熱影響區(qū)較大，且輕易引發(fā)較大變形。氣焊可用于很多黑色金屬、有色金屬及合金焊接。通常適適用于維修及單件薄板焊接。

（4）氣壓焊

氣壓焊和氣焊一樣，氣壓焊也是以氣體火焰為熱源。焊接時將兩對接工件端部加熱到一定溫度，后再施加足夠壓力以取得牢靠接頭。是一個固相焊接。氣壓焊時不加填充金屬，常見于鐵軌焊接和鋼筋焊接。

（5）爆炸焊

爆炸焊也是以化學反應(yīng)熱為能源另一個固相焊接方法。但它是利用炸藥爆炸所產(chǎn)生能量來實現(xiàn)金屬連接。在爆炸波作用下，兩件金屬在不到一秒時間內(nèi)即可被加速撞擊形成金屬結(jié)合。在多種焊接方法中，爆炸焊能夠焊接異種金屬組合范圍最廣。能夠用爆炸焊將冶金上不相容兩種金屬焊成為多種過渡接頭。爆炸焊多用于表面積相當大平板包覆，是制造復合板高效方法。

（6）摩擦焊

摩擦焊是以機械能為能源固相焊接。它是利用兩表面間機械摩擦所產(chǎn)生熱來實現(xiàn)金屬連接。摩擦焊熱量集中在接合面處，所以熱影響區(qū)窄。兩表面間須施加壓力，多數(shù)情況是在加熱終止時增大壓力，使熱態(tài)金屬受頂鍛而結(jié)合，通常結(jié)合面并不熔化。摩擦焊生產(chǎn)率較高，原理上幾乎全部能進行熱鍛金屬全部能摩擦焊接。摩擦焊還能夠用于異種金屬焊接。要適適用于橫斷面為圓形最大直徑為100mm工件。

（7）超聲波焊

超聲波焊也是一個以機械能為能源固相焊接方法。進行超聲波焊時，焊接工件在較低靜壓力下，由聲極發(fā)出高頻振動能使接合面產(chǎn)生強裂摩擦并加熱到焊接溫度而形成結(jié)合。超聲波焊能夠用于大多數(shù)金屬材料之間焊接，能實現(xiàn)金屬、異種金屬及金屬和非金屬間焊接?？蛇m適用于金屬絲、箔或2～3mm以下薄板金屬接頭反復生產(chǎn)。（8）擴散焊擴散焊通常是以間接熱能為能源固相焊接方法。通常是在真空或保護氣氛下進行。焊接時使兩被焊工件表面在高溫和較大壓力下接觸并保溫一定時間，以達成原子間距離，經(jīng)過原子樸素相互擴散而結(jié)合。焊前不僅需要清洗工件表面氧化物等雜質(zhì)，而且表面粗糙度要低于一定值才能確保焊接質(zhì)量。擴散焊對被焊材料性能幾乎不產(chǎn)生有害作用。它能夠焊接很多同種和異種金屬和部分非金屬材料，如陶瓷等。擴散焊能夠焊接復雜結(jié)構(gòu)及厚度相差很大工件。

激光焊接工藝參數(shù)。

1、功率密度。功率密度是激光加工中最關(guān)鍵參數(shù)之一。采取較高功率密度，在微秒時間范圍內(nèi)，表層即可加熱至沸點，產(chǎn)生大量汽化。所以，高功率密度對于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度，表層溫度達成沸點需要經(jīng)歷數(shù)毫秒，在表層汽化前，底層達成熔點，易形成良