1材料成形技術基礎主講：魯中良機械工程學院2012年9月15號熔焊手工電弧焊埋弧焊TIG、MIG、MAG焊CO2焊壓焊電阻焊摩擦焊釬焊軟釬焊硬釬焊第三節典型的焊接方法LOGO3.1.1手工電弧焊

用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO

焊芯

藥皮

電極

填充金屬

保護

冶金

工藝性能

（一）焊條的組成及作用焊條

第三節典型的焊接方法－手工電弧焊2.焊條電弧焊焊條（1）焊條的組成焊條由藥皮和焊芯兩部分組成

藥皮是焊條中壓涂在焊芯外表面的涂料層

焊芯就是焊條中被藥皮包覆的金屬芯

根據藥皮與焊芯的質量比，即藥皮質量系數Kb，焊條可分為厚皮焊條（Kb＝30％-50%）和薄皮焊條（Kb＝1％-2%）第三節典型的焊接方法－手工電弧焊2.焊條電弧焊焊條焊接碳鋼、低合金鋼的結構鋼焊條,常選用牌號H08A或H08E的低碳鋼焊絲為焊芯“H”表示“鋼焊絲”“08”表示焊芯平均含碳量wc=0.08%“A”表示高級優質鋼，而“E”則表示特級優質鋼第三節典型的焊接方法－手工電弧焊(2)藥皮組成穩弧劑:改善引弧性能,提高電弧燃燒的穩定性，原材料為易電離或電離勢低的物質如：K2CO3、CaCO3、大理石、鉀水玻璃造渣劑:造成具有一定物理性能、化學性能的熔渣，起到保護作用和改善焊縫成型如：鈦鐵礦、螢石、長石等。造氣劑:造氣保護,有機物、碳酸鹽。有機物如：淀粉,析出氣體CO、H；碳酸鹽析出氣體CO2，高溫產生CO第三節典型的焊接方法－手工電弧焊脫氧劑:降低藥皮中或熔渣的氧化性，脫除金屬中的氧。鐵合金：錳鐵、鈦鐵、Re等合金劑:使焊縫補償燒損和獲得必要的合金成分粘結劑:將涂料牢固粘在焊芯上，參加冶金反應，如鈉水玻璃、鉀水玻璃增塑性:便于用機器壓制焊條，額外加入一些能改善涂料塑性或滑潤性物質。如云母、白泥、滑石等第三節典型的焊接方法－手工電弧焊（3）藥皮原材料按其來源分類

礦物類（穩弧劑、造渣劑、稀渣劑）如大理石、氟石等金屬及鐵合金類（脫氧劑、合金劑）如金屬鎳、錳鐵、硅鐵等化工產品類。如鈦白粉、碳酸鉀、水玻璃等有機物類（粘結劑）。如淀粉、纖維素、酚醛樹脂等焊條藥皮成分的作用第三節典型的焊接方法－手工電弧焊（4）藥皮作用保護作用。在電弧熱作用下，藥皮（大理石等）熔化形成熔渣，產生氣體。熔渣和氣體使熔滴、熔池和焊接區與空氣隔離冶金作用。在焊接過程中，熔渣與熔池金屬進行冶金反應，脫氧劑去氧等，合金劑向焊縫中添加有益合金元素改善焊接工藝性能。焊接時，藥皮形成套筒，保證熔滴過渡正常、電弧穩定燃燒；同時，使電弧熱量集中，提高電弧挺度，減少飛濺，提高熔覆效率，焊縫成形美觀第三節典型的焊接方法－手工電弧焊第三節典型的焊接方法－手工電弧焊

73家特大、大、中型工廠耗用焊材的比例第三節典型的焊接方法－手工電弧焊（二）焊條用途、型號1.根據用途分類結構鋼焊條（J）鉬和鉬耐熱鋼焊條（R）不銹鋼焊條（A）堆焊焊條（D）低溫鋼焊條塊分割（W）鑄鐵焊條（Z）第三節典型的焊接方法－手工電弧焊鎳及鎳合金焊條（Ni）銅及銅合金焊條（T）鋁及鋁合多焊條（L）特殊用途焊條2.根據焊接熔渣的堿度分類酸性焊條：藥皮中含有多量酸性氧化物的焊條堿性焊條:藥皮中含有多量堿性氧化物的焊條第三節典型的焊接方法－手工電弧焊3.根據焊條藥皮的類型分類氧化鈦型鈦鈣型鈦鐵礦型氧化鐵型纖維素型低氫型等第三節典型的焊接方法－手工電弧焊鈦型焊條為酸性焊條，主要用于焊接一般碳鋼結構，特別是薄板結構，另還可用于向下立焊（由于熔渣粘度高）LOGO例：GB/T5117—1995

E

xx

x

x焊條最小抗拉強度σbKg.f/mm2焊接位置藥皮類型和焊接電源種類是在國家標準及權威性國際組織(ISO)的有關法規中，根據焊條特性指標明確劃分規定的，是焊條生產、使用、管理及研究等有關單位必須遵守執行的。

焊條型號

第三節典型的焊接方法－手工電弧焊完整的焊條型號舉例如下：E 43 1 5表示焊條藥皮為低氫鈉型，并可采用直流反接表示焊條適用于全位置焊接表示熔敷金屬抗拉強度的最小值

表示焊條第三節典型的焊接方法－手工電弧焊焊條型號的主要標準GB/T5117-1995《碳鋼焊條）);GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》；GB/T983-1995《不銹鋼焊條》；GB/T3670-1995《銅及銅合金焊條》；GB/T13514-1992《鎳及鎳合金焊條》；JB/T6964-1993《特細碳鋼焊條》

第三節典型的焊接方法－手工電弧焊

J507焊條為例J 5 0 7低氫型藥皮、直流焊縫金屬抗拉強度不低于490MPa結構鋼焊條第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO電源類型藥皮類型

交流

直流

正接反接工件接正極

工件接負極

酸性

堿性

工藝性好，交、直流均可焊縫性能好，直流反接第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO第三節典型的焊接方法－手工電弧焊堿性焊條J507,低氫型,電弧穩定性不好原因:藥皮中含螢石較多,CaF2氟電離勢高18.6伏,與電子親和力大,奪取電弧中的電子,形成負離子,惡化電弧的穩定性J506，加入了低電離勢物質,K.、Na則可用交,直流。但K、Na與F的親和力大,KF、NaF有毒酸性焊條SiO2、TiO2、CaO、云母、長石中含K2O、Na2O等，穩弧性好

第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO

焊接位置

第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO

焊條選用

等強原則與母材對應選取同類焊材

—性能和化學成分與母材相同滿足工藝要求（全位置焊）

電源種類

酸性焊條——直流或交流

堿性焊條——直流反接第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGOAddYourTitle工藝評定焊接電流

焊條直徑板厚

焊接工藝參數確定≤4，d≤3.2=4~12，d=3.2~4

＞12,d≥4I≈40d

多層焊第一層或非平焊位置應采用較小直徑焊條第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO（三）工藝特點

方便靈活，適應性強

1設備簡單，操作方便

2對焊工操作技術要求高

3生產效率低，勞動條件差

4第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO適用于單件小批量，不規則、短小尺寸或空間位置，不易實現機械、自動化的焊縫(δ＞1.5mm)適用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、銅和鋁合金等金屬材料的焊接。活潑金屬和難熔金屬不宜采用。*重要的補充—作為輔助手段,必不可少!

適用范圍第三節典型的焊接方法－手工電弧焊LOGO（四）工藝過程

焊接位置

1焊前準備

2電源種類選擇

3焊條選用

4第三節典型的焊接方法－手工電弧焊焊接工藝參數確定

5LOGO—是當今生產效率較高的機械化焊接方法之一3.1.2埋弧自動焊

基本原理利用電氣和機械裝置控制送絲并移動電弧電弧在焊劑下進行燃燒1原理

第三節典型的焊接方法－埋弧焊第三節典型的焊接方法－埋弧焊2．高效埋弧焊方法

為提高單絲埋弧焊的效率和質量，20世紀50年代提出了雙（多）絲埋弧焊和窄間隙埋弧焊方法

雙（多）絲埋弧焊方法主要包括多電源串列雙絲埋弧焊單電源并列雙絲埋弧焊熱絲填絲埋弧焊單電源串連雙絲埋弧焊第三節典型的焊接方法－埋弧焊2．高效埋弧焊方法

（1）多電源串列雙（多）絲埋弧焊其中每一根焊絲由一個電源獨立供電，根據兩根焊絲間距的不同，其方法分有共熔池法和分離電弧法

第三節典型的焊接方法－埋弧焊第三節典型的焊接方法－埋弧焊在雙絲埋弧焊中多用分離電弧法，其原理如圖7-4所示前一個電弧起預熱作用，后一個電弧起后熱作用，可使焊接或堆焊合金不出現裂紋

串列雙絲的前、后絲電源選擇可為直流／交流和交流／交流

串列三絲的電源可為直流／交流／交流和交流／交流／交流前導焊絲采用大電流、低電壓，保證較大熔深后續焊絲采用小電流、較高電壓，獲得光潔焊縫表面中間焊絲的焊接參數應在兩者之間第三節典型的焊接方法－埋弧焊（2）單電源并列雙（多）絲埋弧焊

即用兩根較細的焊絲代替一根較粗的焊絲，兩根焊絲共用一個導電嘴，以同一速度且同時通過導電嘴向外送出

第三節典型的焊接方法－埋弧焊特點：焊絲直徑、化學成分可以相同，也可以不同。由于兩絲靠得比較近，形成電弧共熔池該方法交、直流電源均可使用，但直流反接效果最好焊絲既可縱向排置，也可橫向排置或成任意角度排置第三節典型的焊接方法－埋弧焊（3）單電源串聯雙絲埋弧焊

兩絲通過導電嘴分接電源正、負兩極，母材不通電，電弧在兩焊絲之間產生，即兩根焊絲是串聯的兩根焊絲既可橫向排置也可縱向排置，兩絲之間夾角最好為45度第三節典型的焊接方法－埋弧焊特點：

熔敷速度是單絲埋弧焊的兩倍對母材熱輸入少，熔深淺熔敷金屬的稀釋率低于10%，最小可達1.5%，而單絲埋弧焊最小也要20%因此特別適合不銹鋼、有色金屬等表面耐蝕、耐磨材料的堆焊第三節典型的焊接方法－埋弧焊（4）熱絲填絲埋弧焊其原理如圖所示

第三節典型的焊接方法－埋弧焊優點：熱絲被加熱到接近于熔點溫度，熔入熔池，可提高熔敷速度50％以上

熱絲的填充，降低了熔池溫度，焊縫熱影響區小，接頭力學性能優良不存在雙弧相互干擾問題，焊接過程穩定，熱絲埋弧焊可以只用一個電源，也可以用兩個電源第三節典型的焊接方法－埋弧焊(5）窄間隙埋弧焊

分類：單絲和雙絲窄間隙埋弧焊應用領域：低合金鋼厚壁容器和其他重型焊接結構接頭性能：較高的抗延遲冷裂能力，其強度性能和沖擊韌度均優于傳統寬坡口埋弧焊接頭

與傳統埋弧焊相比：總效率可提高50-80%，可節約焊絲38-50％、焊劑56％-64.7％

第三節典型的焊接方法－埋弧焊技術要求窄而深的坡口，進行多層焊，需采用脫渣性良好的焊劑窄而深的坡口，進行多層焊（單道、雙道），保證每層焊道與間隙側壁的良好熔合是一個難點保持焊絲端部與側壁距離、焊絲伸出長度的恒定，是保證焊縫與側壁充分熔合的先決條件第三節典型的焊接方法－埋弧焊第三節典型的焊接方法－埋弧焊優點縮短了加工時間減少了焊接熔敷材料消耗減少了能量消耗減小了對母材的熱影響減小了收縮率改善了焊件的機械性能第三節典型的焊接方法－埋弧焊（6）帶極埋弧堆焊堆焊定義：用長方形斷面的帶狀電極進行堆焊的一種方法堆焊過程中，電弧熱分布在整個電極寬度上，帶極熔化以熔滴形式過渡到熔池，堆敷金屬冷凝后形成堆焊焊道優點：熔敷率高、稀釋率低、熔敷面積大、焊道平整和焊劑消耗量少第三節典型的焊接方法－埋弧焊

主要用于修復工件表面的磨損部分、金屬表面的殘缺部分，以恢復原來設計尺寸可以對特殊用途零件表面，進行耐磨合金、耐腐蝕合金的堆焊，改善使用性能，提高使用壽命第三節典型的焊接方法－埋弧焊LOGO2焊接材料

焊絲

焊劑

根據母材材質、焊縫質量，焊絲與焊劑匹配原則選用；GB/T5293—1999第三節典型的焊接方法－埋弧焊LOGO根據化學成分和用途不同:鋼焊絲高級優質鋼平均含碳量0.08%特級優質鋼

H08A(E)焊絲—鋼芯(與手工焊鋼芯同屬一個國家標準)第三節典型的焊接方法－埋弧焊焊劑

它是埋弧焊接過程中保證焊縫質量的重要材料——在焊接時被加熱熔化形成熔渣，對熔化金屬起保護和冶金作用

●保證電弧穩定燃燒；●保證焊縫金屬得到所需的成分和性能；

●減少焊縫中產生氣孔和裂紋的可能性；

●有利成形和脫渣；

●不易吸潮并有一定的顆粒度和強度；●焊接時無有害物質析出；第三節典型的焊接方法－埋弧焊

熔煉焊劑即將焊劑的組成按配方要求混合均勻，然后在電爐中熔融，經過化學反應，再經水冷卻、破粉、分篩形成特征化學成分均勻防潮性好顆粒強度高便于重復使用，是應用最多一類焊劑第三節典型的焊接方法－埋弧焊

“SJ”系列燒結焊劑

采用硅酸鹽、碳酸鹽、金屬氧化物、氟化物及鐵合金、純金屬等粉劑，按照焊接冶金要求配成，通過成粒、低溫干燥、高溫燒結等工藝制成特征優良焊接工藝性向焊縫過渡合金，降低對焊絲化學成分的成本是廣泛采用的一種新型焊接材料

第三節典型的焊接方法－埋弧焊第三節典型的焊接方法－埋弧焊熔煉焊劑燒結焊劑焊接工藝性能高速焊接焊道均勻不易產生氣孔和夾渣焊道無光澤易產生氣孔和夾渣大電流時焊道不均勻易粘渣焊道均勻易脫渣吸潮性能比較小不必烘干比較大必須烘干抗銹性能比較敏感不敏感焊縫性能韌性受焊絲和焊劑影響韌性較好工藝參數變化成份波動小成份波動大多層焊成份變動小成份變動大合金劑添加幾乎不可能容易熔煉焊劑與燒結焊劑GB/T5293一1985《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》規定，碳素鋼埋弧焊用焊劑的型號是根據埋弧焊焊縫金屬的力學性能劃分的，表示方法如下圖第三節典型的焊接方法－埋弧焊第三節典型的焊接方法－埋弧焊X3012345實驗溫度/℃-0-20-30-40-50焊劑型號第三位數字含義X1抗拉強度/MPa屈服點/MPa伸長率/%3410-550＞300＞22.04410-550＞330＞22.05410-650＞400＞22.0焊劑型號第一位數字含義GB/T12470--1990《低合金鋼埋弧焊用焊劑》型號劃分原則是根據埋弧焊焊縫金屬力學性能和焊劑渣系，表示方法如圖7一9所示。第三節典型的焊接方法－埋弧焊埋弧焊用熔煉焊劑牌號由HJ后再加三個數字組成，表示方法如圖7一10所示。第三節典型的焊接方法－埋弧焊熔煉焊劑牌號編制方法

1.牌號第1位數字表示焊劑中MnO含量焊劑１××無錳焊劑２××低錳焊劑３××中錳焊劑４××高錳第三節典型的焊接方法－埋弧焊2.牌號第２位數字表示焊劑中氧化硅、氟化鈣含量焊劑×１×低硅低氟焊劑×２×中硅低氟焊劑×３×高硅低氟 焊劑×４×低硅中氟焊劑×５×中硅中氟 焊劑×６×高硅中氟焊劑×７×低硅高氟 焊劑×８×中硅高氟焊劑×９×待發展

第三節典型的焊接方法－埋弧焊3.牌號第三位數字表示同一類型焊劑的不同牌號

按０、１、２、３、４、５、６順序排列4.對同一牌號焊劑的兩種粒度，在細粒產品后加一個細字

例如：HJ４３１表示埋弧焊及電渣焊所用焊劑，高錳高硅低氟型第三節典型的焊接方法－埋弧焊燒結焊劑牌號第一位數字編排第三節典型的焊接方法－埋弧焊焊劑牌號熔渣渣系特征主要組分范圍（wt%)SJ1××氟堿型CaF2>15%等SJ2××高鋁型Al2O3>20%等SJ3××硅鈣型CaO+MgO+SiO2>60%SJ4××硅錳型Mn+SiO2>50%SJ5××鋁鈦型Al2O3+TiO2>45%SJ6××其他型不作規定LOGO生產效率高

1焊縫成形美觀，質量高

2勞動條件好

3焊接位置、焊縫長短及板厚等

4對坡口加工與裝配精度要求高

53工藝特點及適用范圍

第三節典型的焊接方法－埋弧焊缺點由于采用顆粒狀焊劑，所以一般只適用于平焊位置焊接設備比焊條電弧焊設備復雜，靈活機動性較差，不適合短焊縫焊接第三節典型的焊接方法－埋弧焊LOGO適用范圍

適用于碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼及不銹鋼的長焊縫、水平位置焊接

特別適用于厚板（＞20mm）的縱縫、環縫的焊接

可以進行不銹鋼和低合金高強鋼的帶極堆焊

第三節典型的焊接方法－埋弧焊(a)800A(b)1200A(c)1600A40V30cm/min第三節典型的焊接方法－埋弧焊LOGO3.1.3鎢極氬弧焊

(TIG)

TungstenInert—Gasarcwelding1基本原理

利用惰性氣體作保護氣體，電極用難熔金屬（鎢或鎢合金），焊件作為另一個電極。通過鎢極與焊件之間產生的電弧加熱和熔化焊件及填充金屬，形成焊接接頭—非熔化極氬弧焊

第三節典型的焊接方法－TIG第三節典型的焊接方法－TIG第三節典型的焊接方法－TIG基本組成（TIG)焊接電源（俗稱焊機）：交流、直流、交直流，陡降外特性或恒流外特性氣路：氣瓶（銀灰）、氣管、氣體流量計（減壓）、氣壓開關水路：循環水（自來水）、水管、水壓開關焊槍：自動、手動電路：焊槍電纜（水冷）、地線、起弧穩弧裝置送絲機：外部送絲工作臺：固定、運動（工件）式操作機：機頭（焊槍）動

第三節典型的焊接方法－TIG直流脈沖—熱輸入小直流正接直流反接—少用！正弦波矩形波—合理分配手工TIG焊槍移動和焊絲添加完全靠操作者手工操作自動TIG焊槍移動和焊絲添加完全靠機械自動進行（如果焊件固定）直流交流電源的選擇

第三節典型的焊接方法－TIGLOGO

2工藝特點保護效果好，焊接質量高

1無飛濺、成形美觀、焊接應力變形小

2電弧穩定，適用于薄板焊接

4電極不熔化易維持恒定的電弧長度電弧熱量集中

易于機械化、自動化、各種位置焊接

3明弧無渣操作方便

惰性氣體不與金屬發生反應

第三節典型的焊接方法－TIGLOGO鎢極承受電流能力有限

5焊接成本高

6設備復雜

7對表面清理要求高8■適用于不銹鋼、耐熱鋼及銅、鈦、鋁、鎂等有色金屬的（＜3mm）薄板焊接或重要構件的打底焊熔池淺，效率低

抗干擾能力弱

惰性氣體費用高電勢高，引弧難第三節典型的焊接方法－TIG抗風能力差

焊接過程焊前準備：惰性氣體沒有脫氧去氫作用，焊前清理非常重要。機械的、化學的，去除油、水、銹提前通氣——引弧——電流上升——正常焊接（填絲）——電流衰減——熄弧——滯后停氣第三節典型的焊接方法－TIGTIG焊接引弧：

接觸引弧：直接接觸、間接接觸（容易形成電極斑

點），小電流，不可靠，易污染，但沒

有高頻干擾

非接觸引弧：高電壓（幾千伏）擊穿氣隙絕緣。將

引弧電路串聯到主回路，通過變壓

器回路或旁路電容施加到電極和母材高壓脈沖式高頻振蕩式第三節典型的焊接方法－TIG高壓脈沖式引弧

電容儲能，在需要引弧時刻，接通電容放電回路，把電容上高壓，通過主回路電磁線圈偶合到電極和工件上但電容存儲能量有限，可持續時間短，引弧電壓很高，電路構造相對復雜，引弧效果一般，使用較少高頻振蕩式引弧

采用電容-電感-氣隙回路高頻放電，主流第三節典型的焊接方法－TIG陰極霧化作用鎢極燒損第三節典型的焊接方法－TIG直流反接(DCRP/DCEP/DC+):母材接負極DCEP：directcurrentpositiveeletorde(ASME美國機械工程師學會)DCRP：directcurrentreversedpolarity(歐洲)DC+：不常見，多見于老企業內部、老教材母材接負極，發射電子能力差，發熱量小，焊道淺而寬，效率低，只用于焊接薄板鎢極受到大量電子轟擊，發熱量大，載流能力小，純鎢極比較好，最好使用大直徑鎢極，以分散熱量有陰極霧化作用，能夠清理氧化膜，可以焊接薄的鋁、鎂合金第三節典型的焊接方法－TIG3TIG特點

直流正接(DCSP/DCEN/DC-)：母材接正極DCEN：directcurrentnegativeeletorde(ASME)DCSP：directcurrentstraightpolarity(歐洲)DC-：不常見，多見于老企業內部、老教材工件接陽極，發熱量大（70%電弧能量），焊縫深而窄，效率高、變形小鎢極發射電子，帶走大部分熱量，起到冷卻作用，載流能力強，壽命長鎢極發射電子強，小電流下電弧也很穩定最常用焊接碳鋼、不銹鋼、鈦合金等，不能焊接鋁、鎂合金第三節典型的焊接方法－TIG交流焊接：正弦、方波負半波，陰極清理去除氧化膜，鎢極燒損正半波，熔化母材金屬，鎢極冷卻焊接鋁、鎂合金等活性金屬穩弧（施加穩弧高壓脈沖）電流介于直流正接和反接之間，熔池也介于兩者之間第三節典型的焊接方法－TIG為了提高交流鎢極氬弧焊的穩定性，保證陰極清理作用，又可獲得合理兩極熱量分配的一種焊接方法具體做法是用不對稱（負半波導通時間短）矩形波交流電源，替代正弦交流電源，焊接電流波形如下圖所示矩形波交流TIG焊接第三節典型的焊接方法－TIG第三節典型的焊接方法－TIG直流脈沖鎢極氬弧焊

當每次脈沖電流（Im）來到時，焊件上產生點狀熔池，在基值電流（Ij）來到時，點狀熔池冷卻結晶形成焊點。基值電流作用是維持電弧連續穩定燃燒。只要合理調節脈沖間歇時間tj，保證相鄰焊點之間有一定的重疊量，可獲得連續焊縫第三節典型的焊接方法－TIG活性焊劑作用下鎢極氬弧焊

焊前，在焊件待焊區域涂敷某種活性焊劑，焊接中，熔池液態金屬的表面張力減小，同時使焊接電弧的徑向截面縮小，電弧能量密度增加，電弧對熔池作用力增大，致使熔池液態金屬表面下凹的曲率增加，導致焊縫熔寬減小、熔深較大幅度增加的一種鎢極氬弧焊新工藝第三節典型的焊接方法－TIG

A-TIG活性焊劑由氧化物或氧化物加鹵化物的混合物組成氧化物一般由Fe、Cr、Si、Mn、Ti等元素的一種或幾種組成第三節典型的焊接方法－TIG特征：一般采用“

I”形坡口，無需填充焊絲對于厚10mm以下奧氏體不銹鋼板、厚12mm以下碳錳鋼板可一次焊透，實現單面焊雙面成形4、焊接規范參數－－焊接缺陷基本規范IUV擴充規范氣體類型氣流量送絲速度坡口形式第三節典型的焊接方法－TIG第三節典型的焊接方法－TIG焊接電流（I）緩升緩降（脈沖適用）緩升:給焊接行走（機械慣性）提供一個緩沖時間緩降:使電弧下方熔池凹陷區有一個金屬回填過程，防止大電流熄弧在焊縫上形成弧坑第三節典型的焊接方法－TIG電弧電壓（U）U與弧長成正比，一般1-5mm，多2-3mm，填絲適當加大U過大：電弧對母材的熔透能力降低，保護效果差，電極容易燒損，焊縫中易產生氣孔U過小：容易造成電極與熔池接觸，鎢極被污染或斷弧，焊縫出現夾鎢缺陷，電弧產熱量低，電弧壓力過大，成型不好第三節典型的焊接方法－TIG焊接速度（V）表征生產效率，保證質量前提下，V越大越好V過大：咬邊或駝峰焊道，未熔透V過小：焊道過寬，合金成分燒損，力學性能下降一般5-50cm/min第三節典型的焊接方法－TIG缺陷分析最常見的是夾鎢和氣孔夾鎢(a)從鎢極上偶然脫落的顆粒鎢極同工件接觸：粒子嵌入到工件表面鎢極尖部進入到熔池：內嵌在焊焊縫中鎢極同填充焊絲接觸：焊縫夾鎢

(b)電流過大，鎢極端部過熱，也會導致鎢極端部的顆粒隨著電弧過渡到熔池。第三節典型的焊接方法－TIG接頭和/或填充金屬受到污染(同油,脂,涂層,潮濕等)保護氣流量不夠保護氣流量過大焊槍角度不對焊槍噴嘴直徑不合適鎢極伸出長度不正確保護氣偏離電流的方向，或者保護氣離除塵裝置太近。焊接結束時，焊接電流減小的太快(對于鋁合金來說這個問題尤為嚴重).Craterporesarenotalwaysaccompaniedbycratercracks.氣孔弧坑裂紋第三節典型的焊接方法－TIG(a)焊槍距離工件太高(b)焊槍角度不正確(a)焊接電流太大(b)行走速度過慢(c)接頭裝配不正確表面污染過度熔透和燒穿第三節典型的焊接方法－TIG(a)焊槍角度不正確(b)接頭的可達性受到限制(c)焊接電流過大(d)弧長過長咬邊第三節典型的焊接方法－TIG(a)焊接電流太低(b)焊接速度太快(c)弧長太長(d)接頭裝配不正確(a)弧長太短(b)送絲不穩定(c)焊槍角度不對焊縫表面起皺根部未熔合(d)焊接速度過快.第三節典型的焊接方法－TIGLOGO3.1.4熔化極氣體保護焊

用連續送進的焊絲與被焊工件之間燃燒的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬，通過焊槍噴嘴輸送保護氣體……1基本原理

第三節典型的焊接方法-熔化極氣體保護焊

LOGO熔化極惰性氣體保護焊

(MIG)MetalInert-Gasarcwelding

Ar,He2分類

熔化極活性氣體保護焊

(MAG)

MetalActive-GasarcweldingAr+O2Ar+CO2Ar+CO2+O2CO2

活性氣體保護焊

CO2或CO2+O2管狀焊絲（藥芯焊絲）——CO2或CO2+Ar

第三節典型的焊接方法-熔化極氣體保護焊

第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊林肯公司的雙絲焊槍第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊CLOOS公司的TANDEM雙絲焊槍第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊熔滴過渡分類自由過渡：滴狀過渡、噴射過渡短路過渡：細絲低電壓、小電流條件下熔滴過渡方式。適合薄板、高速、空間位置焊縫的焊接混合過渡：自由過渡和短路過渡混合形式第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊熔滴過渡類型

1.自由過渡熔滴從焊絲端頭脫落后，通過電弧空間自由運動一段距離后，落入焊接熔池第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊滴狀過渡焊絲端頭熔化金屬主要靠重力從縮頸處拉斷，落入熔池

條件：焊接電流較小，熔滴直徑大于焊絲直徑第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊滴狀過渡：分為軸向滴狀過渡和非軸向滴狀過渡（如下圖）軸向滴狀過渡發生在富氬混合氣體（或純氬）保護焊而非軸向滴狀過渡則主要發生在CO2氣體保護焊第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊噴射過渡熔滴受電弧力強制作用脫離焊絲端頭，與焊絲直徑相近或小于焊絲直徑的熔滴，沿焊絲軸線向熔池過渡第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊

舉例：MIG焊接，焊絲接陽極小電流時，電弧的陽極區形成在熔滴底部，電弧弧柱呈圓錐形，由于電磁拘束力小，熔滴主要受重力作用過渡，顆粒較大

增大電流，電弧形態擴展，較大范圍包涵焊絲端頭，電極前端被削成尖狀，熔滴細化，這時熔滴過渡形態稱作“噴射過渡”特征：熔滴尺寸小于焊絲直徑，熔滴過渡平穩，電弧穩定，能夠得到均勻焊縫第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊

細顆粒噴射過渡的下限電流值稱作臨界電流(criticalcurrent)。當電流超過臨界電流值，過渡頻率劇增，熔滴體積急劇減小。臨界電流值因焊絲材質和直徑、保護氣等有顯著差異MIG焊電流與熔滴數、體積關系不同材料焊絲的臨界電流

第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊

條件：MIG焊，如果把焊絲接為負極，情況如何？第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊噴射過渡：射滴過渡射流過渡射滴過渡:熔滴尺寸與焊絲直徑相近，熔滴沿焊絲軸線射向焊接熔池射流過渡:在強大電弧力作用下，焊絲端頭的熔化金屬，被擠壓成鉛筆尖狀，以小于焊絲直徑的熔滴，高速沿焊絲軸向射向熔池，熔滴過渡頻率很高第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊射滴過渡熔點較低、電導率、熱導率較大鋁和銅焊絲熔滴過渡時，其熔滴尺寸接近于焊絲直徑，過渡頻率每秒100－200次左右，呈規則過渡熔滴從大滴過渡到射滴過渡轉變的臨界電流，稱作射滴過渡臨界電流第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊

射滴過渡時，電弧形態呈鐘罩形，弧根面積大，包圍熔滴，熔滴內部電流線發散，作用在熔滴上的電磁收縮力Fc，為過渡的推動力

斑點壓力F斑作用在熔滴表面各個部位，阻礙熔滴過渡，阻礙力主要是焊絲對熔滴的表面張力射流過渡第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊

射流過渡的熔池形狀：指狀熔深

第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護焊短路過渡

在一個短路周期，當焊絲端頭熔化金屬長大到一定程度，就與熔池直接接觸，電弧熄滅焊絲端頭的液體金屬，靠焊接短路電流產生的電磁收縮力及液體金屬表面張力作用，被拉入熔池，完成一次熔滴過渡而后，電弧重新引燃，加熱與熔化焊絲端頭金屬，又為下一次短路過渡做準備第三節典型的焊接方法-熔化極氣體保護焊

短路過渡，一般過渡頻率為20-200次/s第三節典型的焊接方法-熔化極氣體保護焊

MIG/MAG方法采用與母材相同（近）材質的焊絲作為電極，焊絲熔化后，形成熔滴過渡到熔池，與母材熔化金屬共同形成焊縫為防止外界空氣進入熔池，常采用Ar、He或者混合氣體保護第三節典型的焊接方法－MIG/MAGLOGO可焊所有金屬——鋁、銅及合金，不銹鋼

效率高——焊絲作為電極

直流反接——陰極霧化工藝特點

MIG焊、MAG焊

第三節典型的焊接方法－MIG/MAG與TIG焊相比，電流密度大，焊絲熔化速度快，連續送絲，不需要頻繁停機，生產效率高與CO2電弧焊相比，熔化極氬弧焊電弧狀態穩定，熔滴過渡平穩，飛濺很少

由于惰性氣體不與熔化金屬產生冶金反應，避免氧化和氮化，在焊絲中不需要加入脫氧劑，使用與母材同等成分焊絲即可幾乎可以焊接所有金屬，尤其適用于鋁合金、銅合金、鈦合金和不銹鋼，直流反接焊接鋁及鋁合金，對母材表面氧化膜有良好的陰極霧化清理作用第三節典型的焊接方法－MIG/MAG焊接成本比CO2電弧焊高，生產效率低于CO2電弧焊焊接準備工作要求嚴格，包括焊接材料和焊接區的清理厚板焊接中，封底焊縫成形不如TIG焊質量好第三節典型的焊接方法－MIG/MAG第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

CO2氣體保護焊示意圖LOGO生產效率高能耗低、適用范圍廣明弧無渣（易控制）抗銹能力強焊接成本低飛濺較大、成形不美觀、設備復雜抗風能力差，室外作業困難弧光強，焊接時需要注意勞動保護CO2氣體保護焊

第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

1.特點藥芯焊絲的特征

1.焊接飛濺小2.焊縫成形美觀3.熔敷速度高于實心焊絲4.可進行全位置焊接第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

藥芯渣系More…..鈦型(酸性)鈣型(堿性)鈦鈣型(中性)第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

鈦鈣型電弧穩定，熔滴成顆粒狀過渡飛濺稍多，焊縫抗裂性和韌性較好，焊縫成形一般鈣型焊縫低氫，抗裂性和韌性優秀熔滴以顆粒狀過渡，飛濺多在CO2保護下，電弧穩定性和工藝性較差，煙塵多一般用富氬氣體保護，多用于重要結構金屬粉型一般在鈦型基礎上添加金屬粉末，提高效率特點與鈦型類似第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

2.CO2焊熔滴過渡特點

過渡形式：滴狀過渡、短路過渡和潛弧射滴過渡

滴狀過渡時，電弧較長，常呈非軸向，飛濺大，工藝過程不穩定，很少采用

短路過渡時，弧長較短

穩定的短路過渡－電弧燃燒、熄滅和熔滴過渡穩定，飛濺較小，過渡頻率高，成形較好，廣泛應用于薄板和全位置焊接第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

潛弧射滴過渡條件：大電流、低電壓（比短路過渡低）、反極性、粗焊絲母材熔化量增大，熔池較大，電弧在工件下面燃燒形成潛弧焊絲端頭雖然在工件以下，但不與熔池短路，熔滴細小，形成很強的軸向射滴過渡焊接過程穩定，母材熔深大，用于中、大厚度板的水平位置焊接

第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

粗焊絲在同樣大小的電流值下有較小的電流密度。大電流可以產生較大的挖掘力，而較小的電流密度卻保證了電弧軸向壓力能夠較均勻地施加到熔池底部，這樣即可以排開液態金屬，又不至于將液態金屬拋出熔池CO2氣氛由于高溫分解而產生的氧化性氣氛和對電弧的冷卻壓縮作用，一方面能使陰極斑點不斷在熔池表面產生，也就是陰極斑點能夠較穩定地被固定在電弧下方，從而使得電弧靜壓力比較集中另一方面在電弧下潛之前，由于CO2

氣體的壓縮作用，電弧電場強度增大使得弧長變短，特別是在電弧電壓較低時，弧長變短有利于電弧集中和產生較大的挖掘力，并在熔池出現弧坑后，焊絲端頭自然跟進，而呈潛弧狀態

第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

3.CO2氣體保護焊飛濺定義：在CO2焊中，大部分焊絲熔化金屬可過渡到熔池，少部分焊絲熔化金屬飛到熔池之外

粗焊絲、大參數CO2氣體保護焊時，飛濺更為嚴重，飛濺率可達20%以上，這時不可能進行正常焊接由于焊接參數不同，CO2焊具有不同的熔滴過渡形式，從而導致不同性質飛濺。其中，可分為熔滴自由過渡時的飛濺和短路過渡時的飛濺第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

自由過渡飛濺在CO2氣氛下，電流較大，焊絲直徑較小，在斑點壓力作用下上撓，易形成大滴狀飛濺，如圖所示增加電流，產生細顆粒過渡，飛濺減小，該處的電流密度較大使金屬過熱而爆斷，形成顆粒細小的飛濺，如圖所示第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

短路過渡飛濺

短路過渡時飛濺形式很多，如下圖所示飛濺總是發生在短路小橋破斷的瞬時第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

飛濺原因：（1）短路小橋電爆炸

當熔滴與熔池接觸時，形成液體小橋，電路短路。短路之后電流逐漸增加，液體小橋在電磁收縮力的作用下急劇收縮。隨著電流的增加和縮頸的減小，小橋處電流密度很快增加，對小橋急劇加熱，造成過剩能量，導致金屬小橋發生氣化爆炸，引起飛濺

（2）CO氣體急劇膨脹發生劇烈爆炸（3）短路過渡后，電弧再引燃時，產生對熔池過大沖擊力，使液態金屬濺出第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

飛濺小結氣體爆炸、斑點壓力（氣體分解、收縮電弧）、小橋爆斷、焊接參數焊絲C含量較高時，熔滴期間的[C]+[O]=CO

反應激烈時會引起熔滴爆炸而產生小顆粒飛濺焊接二次回路的感抗X2L大小對短路過渡工藝的飛濺率影響極大

CO2氣體對電弧有較強的熱壓縮作用，使得弧根往往難以覆蓋焊絲端部的全部熔滴，從而形成陽極(或陰極)斑點，并使熔滴受到一個與過渡方向相反的較大作用力(斑點力)，并導致CO2焊接時熔滴較粗大，軸向過渡困難，形成飛濺第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

降低飛濺方法

熔滴自由過渡時，應選擇合理的焊接電流與焊接電壓，避免大滴排斥過渡形式同時，應選用優質焊接材料，如選用含C量低、具有脫氧元素Mn和Si的焊絲H08Mn2SiA等，避免由于焊接材料的冶金反應，導致氣體析出、膨脹引起飛濺

第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

短路過渡時，采用（Ar+CO2）混合氣體代替CO2以減少飛濺。如加入φ（Ar）=20%～30%的Ar

由于隨含氬量增加，電弧形態和熔滴過渡特點發生改變。燃弧時弧根擴展，熔滴軸向性增強一方面使得熔滴容易與熔池會合，短路小橋出現在焊絲和熔池之間另一方面熔滴在軸向力作用下，得到較均勻的短路過渡，短路峰值電流不太高，有利于減少飛濺率第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

焊接電流和電壓

在CO2電弧中，對于每種直徑焊絲，飛濺率和焊接電流之間存在一定的規律

小電流區域（短路過渡區域）飛濺率較小大電流區域（細顆粒過渡區域），飛濺率較小中間電流區域，飛濺率最大第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

采用低飛濺率焊絲對于實芯焊絲，在保證機械性能前提下，應盡可能降低含碳量，并添加適量的鈦、鋁等元素。無論顆粒過渡或短路過渡，都可顯著減少由CO等氣體引起的飛濺采用以Cs2CO3，K2CO3等物質活化處理過的焊絲，進行正極性焊接采用藥芯焊絲。采用藥芯焊絲的金屬飛濺率越為實心焊絲的1/3第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

5．藥芯焊絲氣體保護焊

藥芯焊絲氣體保護焊

基本原理與普通熔化極氣體保護焊一樣，焊絲常接直流電源正極，即直流反接。保護氣體常采用純CO2

或CO2+Ar

混合氣體與普通熔化極氣體保護焊相比，主要區別：焊絲內部裝有焊劑混合物這種焊接方法是一種氣、渣聯合保護方法，如右圖第三節典型的焊接方法－CO2氣體保護焊

藥芯焊絲氣體保護焊，綜合了焊條電弧焊和普通熔化極氣體保護焊特點主要優點：采用氣、渣聯合保護，焊縫成形美觀，電弧穩定性好，飛濺少且顆粒細小焊絲熔敷速度快，熔敷效率（85％-90%)和生產率都較高（比焊條電弧焊高3-5倍）可焊金屬材料廣。通過調整焊劑成分與比例，可以提供所要求焊縫金屬化學成分抗氣孔能力比實芯焊絲CO2焊更強。因為焊接熔池受到CO2氣體和熔渣兩方面保護第三節典型的焊接方法－藥芯焊絲氣體保護焊

缺點藥芯焊絲制造過程復雜送絲比實芯焊絲困難藥芯焊絲外表皮（由低碳鋼或低合金鋼皮制成）容易銹蝕外皮所包的粉劑容易吸潮。使用前，藥芯焊絲必須在250-300℃

溫度下進行烘烤，否則，粉劑中吸收的水分將會在焊縫中引起氣孔第三節典型的焊接方法－藥芯焊絲氣體保護焊

熔化極氣體保護窄間隙焊實芯焊絲氣體保護窄間隙焊藥芯焊絲氣體保護窄間隙焊焊絲在深坡口中進行焊接，側壁熔合不良是最常發生的缺陷，因而電弧擺動技術是解決窄間隙焊時側壁良好熔合的關鍵第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護窄間隙焊電弧擺動技術是熔化極氣體保護窄間隙焊工藝的關鍵技術，有代表性的擺動方式有導電管在坡口內作橫向擺動，如圖所示這種擺動方式可焊接的最大焊件厚度為80mm，間隙寬度約14mm第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護窄間隙焊借助彎成大約15度的扁平導電管在坡口內左右旋轉來實現電弧的擺動，如下圖所示第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護窄間隙焊采用兩根相互纏繞的絞合焊絲實現電弧擺動兩根焊絲直徑可以相同，也可以不同。焊絲熔化時，電弧沿焊絲纏繞反方向旋轉實現電弧左、右擺動焊絲呈波浪形送進。焊絲在進人導電管之前，先被預彎成波浪形，送出導電管后仍保持此形狀，借此實現電弧的左、右移動第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護窄間隙焊熔化極氣保護焊的間隙深而窄，主要問題向深而窄間隙內輸送保護氣體，難度大于標準雙V”形、雙“U”形坡口，需要采用特殊氣體噴送裝置在窄間隙內觀察電弧比較困難。如果焊絲偏離坡口中心，會造成側壁熔合不良，因而焊絲自動跟蹤坡口中心是必要的

大厚度窄間隙焊接接頭往往由幾十層焊道組成，只要其中有一層焊道（尤其是中部）有缺陷，返修十分麻煩第三節典型的焊接方法－熔化極氣體保護窄間隙焊

焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）來完成焊接的方法3.2壓力焊

第三節典型的焊接方法－壓力焊148電阻焊

利用電流通過工件及焊接接觸面間所產生的電阻熱，將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態，再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法

第三節典型的焊接方法－電阻焊149第三節典型的焊接方法－電阻焊LOGO將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩極之間，接通電流后利用電阻熱將焊件局部熔化，形成焊點的方法

點焊■是一種高速、經濟的連接方法。適用于可以采用搭接接頭不要求氣密性，厚度＜3mm沖壓、軋制的薄板結構。第三節典型的焊接方法－電阻焊第三節典型的焊接方法－電阻焊LOGO是焊件裝配成搭接或對接接頭，并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉動，連續或斷續放電，從而產生一連串熔核，相互搭疊的密封焊縫的電阻焊方法縫焊

第三節典型的焊接方法－電阻焊應用范圍家用電器（電冰箱殼體）、交通運輸（汽車油箱）及航空航天（燃料油箱）等密封性接頭

材料厚度通常在0.1-2mm可焊材料為低碳鋼、合金結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、鋁合金、鈦合金等。銅不能縫焊，黃銅也難以縫焊第三節典型的焊接方法－電阻焊縫焊分類

根據通電和焊件運動方式

1）連續縫焊2）斷續縫焊3）步進縫焊第三節典型的焊接方法－電阻焊1）連續縫焊定義：滾盤連續轉動，電流連續通過焊件特點：易使焊件表面過熱，電極磨損嚴重，因而很少使用應用領域：制桶、制罐工業第三節典型的焊接方法－電阻焊2）斷續縫焊定義：滾盤連續轉動，電流斷續通過焊件特征：形成的焊縫由彼此搭接的熔核組成應用：廣泛應用于1.5mm以下各種鋼、高溫合金和鈦合金的焊接第三節典型的焊接方法－電阻焊3）步進縫焊定義：滾盤斷續轉動，電流在滾盤不動時通過焊件特征：由于金屬的熔化和結晶，均在滾盤不動時進行，改善了散熱和壓固條件，因而有效提高焊接質量，延長滾盤壽命應用：多用于鋁、鎂合金的焊接

第三節典型的焊接方法－電阻焊LOGO

把兩焊件端部相對放置，利用焊接電流加熱，然后加壓完成焊接的電阻焊方法對焊■生產效率高，易實現自動化●工件接長●環形工件●部件組焊●異質金屬對接第三節典型的焊接方法－電阻焊應用范圍

工件接長。帶鋼、線材、型材、天然氣輸送管的接長環形工件的對接。如自行車、摩托車輪圈、鏈環的對焊部件的組焊。將簡單的鍛造、沖壓和機加工零件對焊成復雜零件

異種金屬對焊。如刀具刃部（高速鋼）與柄部（中碳鋼）、銅鋁導電接頭對焊第三節典型的焊接方法－電阻焊對焊分類電阻對焊閃光對焊第三節典型的焊接方法－電阻焊LOGO

加熱沿徑向不均，軸向較均勻，且低于熔點。適用于焊接截面F＜250mm2,形狀緊湊(如棒、厚壁管金屬型材）的材料①電阻對焊

先壓緊工件+通電+頂鍛力

第三節典型的焊接方法－電阻焊LOGO

端面加熱均勻，適用于斷面F為1000mm2左右的閉合零件的拼口。凡是可以鍛造的金屬都能進行閃光焊先接通電源+工件靠近+閃光+頂鍛

②閃光對焊第三節典型的焊接方法－電阻焊3．凸焊定義：在一個焊件的貼合面上，預先加工出一個或多個凸起點，使其與另一焊件表面相接觸,加壓并通電加熱，凸點壓塌后，使這些接觸點形成焊點，一種電阻焊方法第三節典型的焊接方法－電阻焊凸焊3．凸焊凸點與電極