常见焊接方法简介

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1、常见焊接方法简介常见焊接方法简介常见焊接方法简介常见焊接方法简介技术部技术部: :孙卿孙卿 金属构件的连接金属构件的连接 生产技术的一个重要任务是金属构生产技术的一个重要任务是金属构件的连接。而金属构件的连接一般可区件的连接。而金属构件的连接一般可区分为通过螺钉，销钉和热压配合的可拆分为通过螺钉，销钉和热压配合的可拆连接和通过焊接、钎焊、铆接及粘接的连接和通过焊接、钎焊、铆接及粘接的不可拆连接。不可拆连接。 焊接是一种不可拆卸的连接方式焊接是一种不可拆卸的连接方式 。焊接的定义焊接的定义 传统意义上的焊接，是指采用物理传统意义上的焊接，是指采用物理或化学方法使分离的材料产生原子或分或化学方法使

2、分离的材料产生原子或分子结合，形成具有一定性能要求的整体。子结合，形成具有一定性能要求的整体。 而焊接发展到今天已有各种焊接工而焊接发展到今天已有各种焊接工艺技术近百种，并采用了力、热、电、艺技术近百种，并采用了力、热、电、光、声及化学等一切可利用的能源，实光、声及化学等一切可利用的能源，实现焊接的目的。现焊接的目的。 焊接、钎焊、粘接的区别：焊接、钎焊、粘接的区别：焊接焊接-焊接是一种不可拆的连接方焊接是一种不可拆的连接方法，它是工件在加热或加压作用下，或法，它是工件在加热或加压作用下，或者在加热与加压共同作用下实现材料连者在加热与加压共同作用下实现材料连接的方法。在连接区，材料一般被熔化接

3、的方法。在连接区，材料一般被熔化和和/或产生塑性变形，焊接可分为（根据或产生塑性变形，焊接可分为（根据DIN1910-1）：）： 熔化焊接熔化焊接（采用加热方法时）（采用加热方法时） 压力焊接压力焊接（采用加压或加压与加热共同（采用加压或加压与加热共同作用时）作用时） 钎焊钎焊-钎焊是一种不可拆的热连接方法，它钎焊是一种不可拆的热连接方法，它是在采用熔化的钎料，而该处母材不被熔化或是在采用熔化的钎料，而该处母材不被熔化或产生塑性变形的情况下实现材料连接的方法。产生塑性变形的情况下实现材料连接的方法。在连接区，母材被熔化了的钎料所浸润，连接在连接区，母材被熔化了的钎料所浸润，连接是通过母材与钎料

4、之间的扩散过程实现的。是通过母材与钎料之间的扩散过程实现的。粘接粘接-粘接是在采用中间层（粘合剂）情况粘接是在采用中间层（粘合剂）情况下，材料的一种不可拆连接。在连接区，母材下，材料的一种不可拆连接。在连接区，母材被粘合剂湿润，连接是通过表面粘附（附着力）被粘合剂湿润，连接是通过表面粘附（附着力）实现的。实现的。焊接方法的分类焊接方法的分类（DIN1910 第第1部分）部分）金属材料焊接金属材料焊接熔化焊熔化焊压力焊压力焊其它熔化焊其它熔化焊电阻熔化焊电阻熔化焊电阻压力焊电阻压力焊其它压力焊其它压力焊气焊气焊手工电弧焊手工电弧焊熔化极气体保熔化极气体保 护焊护焊钨极氩弧焊钨极氩弧焊 (WIG)

5、激光焊激光焊箱式焊箱式焊电渣焊电渣焊电阻点焊电阻点焊电阻缝焊电阻缝焊电阻对焊电阻对焊闪光电阻对焊闪光电阻对焊超声波焊超声波焊扩散焊扩散焊火焰焊火焰焊气压焊气压焊电弧压力焊电弧压力焊铸压焊铸压焊冷压焊冷压焊摩擦焊摩擦焊MISL焊焊熔化焊和压力焊熔化焊：熔化焊：使局部地区熔化，在无压力的作用下，使局部地区熔化，在无压力的作用下，带或不带焊接填充材料的焊接。带或不带焊接填充材料的焊接。熔化焊焊缝通常在以下方面有较高的要求：熔化焊焊缝通常在以下方面有较高的要求：强度和韧性强度和韧性具有较强耐高温和低温能力具有较强耐高温和低温能力耐腐蚀和磨损能力耐腐蚀和磨损能力对气体、蒸汽、压力或真空等条件下的密封对气

6、体、蒸汽、压力或真空等条件下的密封 性能性能压力焊：压力焊：在力的作用下，带或不带焊接填充材料，在力的作用下，带或不带焊接填充材料，实施局部性加热（至熔化状态）的焊接。实施局部性加热（至熔化状态）的焊接。连接（焊接）：连接（焊接）：两个或更多的工件通过焊接两个或更多的工件通过焊接 而形成永久性的连接。而形成永久性的连接。堆焊：堆焊：为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表 面获得具有特殊性能的熔敷金属而进面获得具有特殊性能的熔敷金属而进 行的焊接。行的焊接。单道焊：单道焊：只熔敷一条焊道完成整条焊缝或者只熔敷一条焊道完成整条焊缝或者 一个焊层中只熔敷一条焊道的焊接。一个

7、焊层中只熔敷一条焊道的焊接。双道焊：双道焊：熔敷两条焊道完成整条焊缝或者一熔敷两条焊道完成整条焊缝或者一 个焊层中熔敷两条焊道进行的焊接。个焊层中熔敷两条焊道进行的焊接。常用焊接术语定义常用焊接术语定义单面焊：单面焊：仅在焊件的一面施焊，完成整条焊仅在焊件的一面施焊，完成整条焊 缝而进行的焊接。缝而进行的焊接。双面焊：双面焊：在焊件的两面施焊，完成整条焊缝在焊件的两面施焊，完成整条焊缝 而进行的焊接。而进行的焊接。焊接操作：焊接操作：通过焊接完成工件的连接的过程。通过焊接完成工件的连接的过程。焊接条件：焊接条件：焊接时周围的条件，包括环境因素焊接时周围的条件，包括环境因素 （例如天气）、应力和

8、环境因素（例如天气）、应力和环境因素 （例如噪音、热度、拘束状态）、（例如噪音、热度、拘束状态）、 工件因素（例如母材材质、坡口形工件因素（例如母材材质、坡口形 状、工作位置）。状、工作位置）。 常用焊接术语定义常用焊接术语定义焊接工艺参数：焊接工艺参数：焊接时为保证焊接质量而需要的数据。焊接时为保证焊接质量而需要的数据。熔化速度：熔化速度：填充材料熔化的速度。指填充材料在单位填充材料熔化的速度。指填充材料在单位 时间内熔化的长度。时间内熔化的长度。焊接速度：焊接速度：单位时间内完成焊缝的长度。单位时间内完成焊缝的长度。焊接时间：焊接时间：完成焊接接头所需要的时间（不包括准备完成焊接接头所需要

9、的时间（不包括准备 和完成操作），包括焊接生产时间和辅助和完成操作），包括焊接生产时间和辅助 时间。时间。熔敷效率：熔敷效率：熔敷在坡口或者工件上的焊缝金属量与熔熔敷在坡口或者工件上的焊缝金属量与熔 化的填充金属量的比率，或者与药芯电化的填充金属量的比率，或者与药芯电 弧焊中熔化焊丝的比率，常用百分比表弧焊中熔化焊丝的比率，常用百分比表 示。示。焊接填充材料：焊接填充材料：焊接时被熔化用尽，并有利于焊缝形焊接时被熔化用尽，并有利于焊缝形 成的材料。例如填充金属、气体、焊剂成的材料。例如填充金属、气体、焊剂 常用焊接术语定义常用焊接术语定义典型焊接方法简介典型焊接方法简介 氧乙炔火焰气焊（氧乙炔

10、火焰气焊（G；311） 焊条电弧焊（焊条电弧焊（E；111） 钨极惰性气体保护焊（钨极惰性气体保护焊（WIG；141）熔化极气体保护焊（熔化极气体保护焊（MIG 131/MAG 135） 埋弧焊（埋弧焊（UP；12） 电阻点焊（电阻点焊（RP；21） 钨极惰性气体保护焊（钨极惰性气体保护焊（WIG；141） 钨极惰性气体保护焊焊接时，在焊炬中夹持的钨极惰性气体保护焊焊接时，在焊炬中夹持的非熔化的钨极和工件之间燃烧着的电弧所产生的能非熔化的钨极和工件之间燃烧着的电弧所产生的能量使材料熔化。通常使用焊丝作为填充材料进行焊量使材料熔化。通常使用焊丝作为填充材料进行焊接。接。 惰性保护气体如氩、氦或它

11、们的混合气体保护惰性保护气体如氩、氦或它们的混合气体保护钨极和焊缝，使之免受空气的侵入，工件的加热集钨极和焊缝，使之免受空气的侵入，工件的加热集中在由针状钨极产生的小电弧区域上，因此特别有中在由针状钨极产生的小电弧区域上，因此特别有利于薄壁构件的焊接。钨极惰性气体保护焊接时，利于薄壁构件的焊接。钨极惰性气体保护焊接时，既不形成熔渣，也不会出现焊缝表面的氧化现象。既不形成熔渣，也不会出现焊缝表面的氧化现象。 应用范围：适用于工件厚度应用范围：适用于工件厚度0.5至至4.0mm范围范围内的钢及有色金属全位置连接焊接。内的钢及有色金属全位置连接焊接。电网连接电网连接焊接电源焊接电源电源电缆（电极）电

12、源电缆（电极）电源电缆（工件）电源电缆（工件）工件夹工件夹保护气瓶（含压力表和流量计）保护气瓶（含压力表和流量计）保护气胶管保护气胶管焊枪焊枪焊丝焊丝工件工件(11)钨极钨极(12)钨极夹和导电咀钨极夹和导电咀(13)电弧电弧(14)液态焊缝液态焊缝(15)固态焊缝固态焊缝(16)保护气层保护气层熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊（MIG 131/MAG 135） 熔化极惰性气体保护焊（熔化极惰性气体保护焊（MIG）和熔化极活性）和熔化极活性气体保护焊（气体保护焊（MAG）均属于熔化极气体保护焊接法。）均属于熔化极气体保护焊接法。 通过软管束，将保护气体、焊接电流和作为焊通过软管束，将保护气体、

13、焊接电流和作为焊接填充材料的焊丝送入焊炬。送丝机构通过焊炬导接填充材料的焊丝送入焊炬。送丝机构通过焊炬导电咀的滑动接触面将焊接电流传输到焊炬中正在移电咀的滑动接触面将焊接电流传输到焊炬中正在移动着的焊丝上。在焊丝与工件之间可见的燃烧电弧动着的焊丝上。在焊丝与工件之间可见的燃烧电弧供给焊丝熔化和工件所需要的能量，电弧温度约高供给焊丝熔化和工件所需要的能量，电弧温度约高达达10000。焊丝熔化成熔滴状。焊接有色金属时，。焊丝熔化成熔滴状。焊接有色金属时，用惰性气体（稀有气体）保护熔池，使之免受空气用惰性气体（稀有气体）保护熔池，使之免受空气的侵入；焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时，一般的侵入；焊接碳

14、钢、低合金钢和高合金钢时，一般采用通过导电咀直接传输到离电弧很近的部位，如采用通过导电咀直接传输到离电弧很近的部位，如此可使焊丝具有较高的电流承载能力（例如直径此可使焊丝具有较高的电流承载能力（例如直径1mm的焊丝，可承载的焊丝，可承载40200安培的焊接电流），安培的焊接电流），从而也提高了熔敷率。从而也提高了熔敷率。 应用范围：适于工件厚度应用范围：适于工件厚度0.6至至100mm范围内的全位置连接焊范围内的全位置连接焊 接。接。电网连接电网连接焊接电源焊接电源焊枪电缆焊枪电缆 (电极电极)送丝系统送丝系统保护气瓶保护气瓶 (含含压压力力表表和和流流量量计计)焊接电源电缆焊接电源电缆 (含

15、丝电极含丝电极)丝电极丝电极保护气胶管保护气胶管焊枪焊枪工件夹工件夹(11)工件工件(12)电源电缆电源电缆(工件工件)(13)导电咀导电咀(14)保护气罩保护气罩(15)电弧电弧(16)过度熔滴过度熔滴(17)液态焊缝液态焊缝(18)固态焊缝固态焊缝(19)保护气层保护气层电阻点焊（电阻点焊（RP；21） 将待焊接的金属件搭接放置在两个电极将待焊接的金属件搭接放置在两个电极之间。通过电极施加一定的力将板材压在一之间。通过电极施加一定的力将板材压在一起以后，在给定的时间内（瞬间），电流从起以后，在给定的时间内（瞬间），电流从一个电极通过板材流到另一个电极。在电阻一个电极通过板材流到另一个电极。

16、在电阻最大的部分，即板材与板材的接触部位，由最大的部分，即板材与板材的接触部位，由于电阻产生的热量熔化了接触部分的材料。于电阻产生的热量熔化了接触部分的材料。断电后，在电极压力的作用下，熔池凝固。断电后，在电极压力的作用下，熔池凝固。 适用于工件厚度适用于工件厚度0.5至至3.0mm范围内的范围内的钢板或铝板焊接。尤其适用于成批生产中。钢板或铝板焊接。尤其适用于成批生产中。电网连接电网连接焊接电源焊接电源电极压力电极压力(装置装置)通电极通电极工件工件焊点焊点焊接技术的应用焊接技术的应用 焊接方法的符号及数字表示焊接方法的符号及数字表示 常用焊接方法的数字标记（ISO4063）及缩写（DIN1

17、910） 方方 法法数字标记数字标记（ISO4063）德文缩写德文缩写 （DIN1910）英文缩写英文缩写气焊气焊3G氧乙炔气焊氧乙炔气焊311G金属电弧焊金属电弧焊11焊条电弧焊焊条电弧焊111ESMAW药芯焊丝金属电弧焊（自保护）药芯焊丝金属电弧焊（自保护）114MF埋弧焊埋弧焊12UPSAW气体保护焊气体保护焊SG金属极气体保护焊金属极气体保护焊13MSGGMAW金属极活性气体保护焊金属极活性气体保护焊135MAGMAG药芯焊丝活性气体保护焊药芯焊丝活性气体保护焊136FCAW金属极惰性气体保护焊金属极惰性气体保护焊131MIGMIG钨极气体保护焊钨极气体保护焊14WSGGTAW钨极惰性

18、气体保护焊钨极惰性气体保护焊141WIGTIG等离子弧焊等离子弧焊15WPPAW激光焊激光焊52LALBW电子束焊电子束焊51EBEBW压力焊压力焊4电阻焊电阻焊2RRW电阻点焊电阻点焊21RP缝焊缝焊22RR凸焊凸焊23RB闪光对焊闪光对焊24RA摩擦焊摩擦焊42FRFW电弧螺柱焊电弧螺柱焊781B电渣焊电渣焊72RESESW焊接方法的应用领域焊接方法的应用领域 钢结构钢结构 造船造船 管道和压力容器管道和压力容器 容器和化工设备容器和化工设备 汽车和轨道车辆汽车和轨道车辆 其它应用其它应用 钢结构钢结构 工业建筑结构、办公建筑、樯桅类结构、烟工业建筑结构、办公建筑、樯桅类结构、烟囱类结构、

19、桥梁、管道、水场建筑、轨道交囱类结构、桥梁、管道、水场建筑、轨道交通、储料库（仓）、容器等等。通、储料库（仓）、容器等等。 当今的焊接钢结构大量的使用型材和厚板。当今的焊接钢结构大量的使用型材和厚板。用于焊接结构制造的重要工艺有：用于焊接结构制造的重要工艺有： 火焰切割、机械剪切、弯边、弯曲火焰切割、机械剪切、弯边、弯曲 部分机械化部分机械化MAG焊焊 全机械化全机械化MAG和和UP焊焊造船造船 在所有的船舶制造国家船体的制造一定使用焊在所有的船舶制造国家船体的制造一定使用焊接技术，根据船舶类型和大小的不同，焊接量接技术，根据船舶类型和大小的不同，焊接量占整个船体生产制造工作量的占整个船体生产

20、制造工作量的20-40%，在船，在船舶制造中会用到以下工艺。舶制造中会用到以下工艺。 焊条药皮手工电弧焊焊条药皮手工电弧焊船台水下划道安装，装置（备）的焊船台水下划道安装，装置（备）的焊接接MAG焊（实芯和药芯焊丝）焊（实芯和药芯焊丝）分段制造分段制造UP焊焊预制，分段制造，双底层的制造预制，分段制造，双底层的制造WIG焊焊管线制造，有色材料和铜的焊接管线制造，有色材料和铜的焊接MIG焊焊铝结构铝结构气焊气焊部分管道施工部分管道施工电阻点焊电阻点焊装置（备）的焊接装置（备）的焊接闪光对焊闪光对焊型材焊接型材焊接部分：部分：ES和和EG焊接焊接垂直安装接口的焊接垂直安装接口的焊接管道和压力容器管

21、道和压力容器 在管道施工中焊接是一个最重要的连接方法，主在管道施工中焊接是一个最重要的连接方法，主要的焊接部分有：钢管、扇形弯头、管材和管道要的焊接部分有：钢管、扇形弯头、管材和管道支撑。支撑。管道生产的主要焊接工艺管道生产的主要焊接工艺 电阻焊、高频焊、埋弧焊（薄壁管也使用电阻焊、高频焊、埋弧焊（薄壁管也使用WIG焊和等离子焊）焊和等离子焊）在管道铺设和安装中在管道铺设和安装中 WIG焊焊 、焊条电弧焊（在下降焊缝区域）、焊条电弧焊（在下降焊缝区域）、 完全机械化完全机械化MAG焊、气焊、钎焊焊、气焊、钎焊容器和化工设备容器和化工设备 此类重要产品有：管式炉、反应器、热交此类重要产品有：管式

22、炉、反应器、热交换器、分离器、各种容器、存贮类容器、换器、分离器、各种容器、存贮类容器、纤维素类反应器、管道等等。纤维素类反应器、管道等等。由于温度、载荷和介质的不同对制造这类由于温度、载荷和介质的不同对制造这类产品的材料有不同的要求。产品的材料有不同的要求。重要的焊接工艺有：重要的焊接工艺有： 焊条电弧焊；焊条电弧焊； MAG和和TIG焊；焊； 完全机械化完全机械化MAG和和UP焊；焊； TIG焊。焊。汽车和轨道车辆汽车和轨道车辆 汽车和轨道车辆的制造是以下现代焊接汽车和轨道车辆的制造是以下现代焊接技术为基础：技术为基础： 电阻点焊电阻点焊 缝焊缝焊 MIG和和TIG焊焊 螺栓焊和激光焊螺栓焊和激光焊此类产品制造经常使用焊接与粘接复合此类产品制造经常使用焊接与粘接复合工艺，并经常使用机器人等自动化焊接。工艺，并经常使用机器人等自动化焊接。其它应用其它应用 建筑结构的焊接建筑结构的焊接钢筋的焊接钢筋的焊接铁路铁路轨道的焊接轨道的焊接飞机飞机高强度铝合金焊接高强度铝合金焊接和粘接和粘接电子产品电子产品微连接、钎焊微连接、钎焊手工业手工业手工电弧焊和手工电弧焊和MAG焊焊焊接工艺的选择焊接工艺的选择 焊接方法焊接方法的选择的选择构件的几何形式构件的几何形式材材料料可接近性可接近性工件数量工件数量设设备备焊接位置焊接位置要要求求经济性经济性谢谢谢谢