气体保护电弧焊加工核心工艺特点
保护效果好:氩气、二氧化碳(CO₂)等保护气体隔绝氧气、氮气,避免焊缝产生气孔、氧化等缺陷。
焊缝质量优:成形美观、飞溅少,接头强度高,无需额外清渣工序。
适用场景广:可焊接碳钢、不锈钢、铝合金等多种金属,适配薄板至中厚板焊接。
分类明确:主流分为熔化极气体保护焊(MIG/MAG)和非熔化极气体保护焊(TIG),前者效率高,后者精度高。
核心工艺与设备差异
焊接方式:手工电弧焊完全人工操作,焊工手持焊钳控制焊条移动;埋弧焊以机械 / 半自动为主,焊丝自动送进,电弧被焊剂覆盖,无需人工实时控弧。
设备配置:手工电弧焊仅需电焊机、焊钳、焊条,设备简单便携;埋弧焊需专用焊机、送丝机构、焊剂铺设 / 回收装置,整体体积大、移动性差。
保护方式:手工电弧焊靠焊条药皮熔化形成熔渣和气体保护;埋弧焊依赖颗粒状焊剂覆盖电弧,保护效果更稳定。
铜合金焊接加工的核心是应对高导热性、氧化问题,需根据合金类型(紫铜、黄铜、青铜)选择适配方法。
核心技术难点
导热系数(约为低碳钢的 5-8 倍),焊接时热量易流失,需高能量密度热源。
易氧化生成 CuO、Cu₂O,高温下会降低焊缝韧性,需严格做好保护。
部分铜合金(如黄铜)焊接时易产生锌蒸发,导致气孔和焊缝脆化。
常用焊接方法及适用场景
TIG 焊(钨极氩弧焊):适合紫铜、青铜的薄板及精密件焊接,焊缝成形美观,质量稳定(如仪器仪表、小型管路)。
MIG 焊(熔化极氩弧焊):效率高于 TIG 焊,适合中厚板铜合金的批量生产(如机械结构、换热器壳体)。
钎焊:适用于异种材料焊接或要求变形极小的场景(如铜与钢、铜合金零部件装配),接头强度适中。
氧 - 乙炔焊:设备简单,适合现场维修、厚壁紫铜焊接,但对操作技术要求高,易产生氧化缺陷。
关键工艺要点
焊前准备:机械打磨或化学清洗去除表面氧化膜、油污,紫铜焊接可适当预热(200-500℃)。
保护措施:采用纯氩或氩 - 氦混合气体保护,焊接区域需全覆盖,避免空气侵入。
材料匹配:紫铜用 ERCu 焊丝,黄铜用 ERCuZn-3 焊丝,青铜需选对应合金成分的专用焊丝。
钛合金焊接加工的核心是解决高温氧化和脆化问题,其焊接质量直接影响材料的高强度、耐蚀性等核心性能,需严格控制保护氛围和热输入。
核心技术难点
高温活性强:钛在 300℃以上易吸氢,600℃以上易吸氧、氮,生成脆硬的 TiH₂、TiO₂、TiN,导致焊缝塑性和韧性急剧下降。
热裂纹敏感:β 钛合金等易因合金元素偏析产生热裂纹,需控制焊接参数。
变形难控制:钛合金弹性模量低,焊接热应力易导致较大变形,需采取刚性固定或分段焊接等措施。
常用焊接方法及适用场景
TIG 焊(钨极氩弧焊)常用方法,适合薄板(≤6mm)及精密构件焊接(如航空航天发动机部件、医疗器械)。需采用大流量高纯氩(纯度≥99.99%)保护,焊枪需带拖罩,对熔池及高温区(≥400℃)全程保护。
等离子弧焊能量密度更高,适合中厚板(6-15mm)焊接,焊缝深宽比大,热影响区小(如压力容器、导弹壳体),保护方式与 TIG 焊类似,但需加强背面保护。
电子束焊真空环境下焊接,彻底避免氧化,适合厚板(>15mm)及高要求构件(如核工业部件),但设备成本高,需真空环境限制了工件尺寸。
激光焊热输入集中,变形小,适合薄壁钛合金(≤3mm)的高速焊接(如航空薄壁结构),但需配合惰性气体保护,对装配精度要求高。
关键工艺要点
焊前处理:用不锈钢丝刷或化学蚀刻(氢氟酸 + 硝酸溶液)去除表面氧化膜、油污,避免杂质引入;工件和焊丝需在 150-250℃下烘干除氢。
保护措施:焊接区(熔池、热影响区、背面)需用高纯氩气保护,保护范围需覆盖温度>400℃的区域,必要时采用背面通氩工装。
参数控制:采用小电流、高焊速,减少热输入(如 1mm 钛板 TIG 焊电流 50-80A);避免多层焊时层间温度过高(一般≤150℃)。
焊丝匹配:同质焊丝优先(如 TC4 钛合金用 TC4 焊丝),异种钛合金焊接需选择中间成分焊丝,避免脆化相生成。

