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焊接的分类及特点
二、焊接
(一)焊接的分类及特点
按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。
1.熔化焊
(1)气焊。
主要优点：
①设备简单、费用低、移动方便、使用灵活。
②通用性强，对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性。
③无须电源，因而在无电源场合和野外工作时有实用价值。
主要缺点：
①生产效率较低。气焊火焰温度低，加热速度慢。
②焊接后工件变形和热影响区较大，焊接变形大。
③焊接过程中，熔化金属受到的保护差，焊接质量不易保证。
④较难实现自动化。
(2)电弧焊
1)手工焊条电弧焊(手弧焊)
手弧焊的主要优点：
①操作灵活，可以在任何有电源的地方进行维修及安装中短缝的焊接作业，特别适用于难以达到部位的焊接。
②设备简单，使用方便，投资少。
③应用范围广，选择合适的焊条可以焊接多种常用的金属材料，如碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及合金。可适用于各种厚度和各种结构形状的焊接
手弧焊的主要缺点：①焊接生产率低;②劳动条件差;③焊接质量不够稳定。
2)埋弧焊
埋弧焊的主要优点是：
①热效率较高，熔深大，工件的坡口可较小(一般不开坡口单面一次熔深可达20mm)，减少了填充金属量。
②焊接速度高，当焊接厚度为8～10mm的钢板时，单丝埋弧焊速度可达50～80cm/min。
③焊接质量好。焊剂的存在减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。
④在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果胜过其他焊接方法。
埋弧焊缺点有：
①由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于水平位置焊缝连接。
②难以用来焊接铝、钛等氧化性强的合金。
③不能直接观察电弧与坡口的相对位置，容易焊偏。
④只适于长焊缝的焊接。
⑤不适合焊接厚度小于1mm的薄板。
由于埋弧焊熔深大，生产效率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构的长焊缝和大直径圆筒的环焊缝，尤其适用于大批量生产。
(3)气体保护电弧焊(气电焊)
气电焊与其他焊接方法相比，具有以下特点：
①电弧和熔池的可见性好。
②焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣。
③焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小。
④可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、钛及其合金。
⑤有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接。
⑥在室外作业时，需设挡风装置，否则气体保护效果不好，甚至很差。
⑦电弧的光辐射强。
⑧焊接设备比较复杂，比焊条电弧焊设备价格高。
1)钨极惰性气体保护焊(TIG焊接法TIG-TungstenInertGas)。
钨极惰性气体保护焊具有下列优点：
①钨极不熔化，只起导电和产生电弧作用，比较容易维持电弧的长度，焊接过程稳定，易实现机械化。
保护效果好，焊缝质量高。
②由于能很好地控制热输入，所以它是焊接薄板金属和打底焊的一种极好方法。
几乎可以适用于所有金属的连接，尤其适用于焊接化学活泼性强的铝、镁、钛和锆等有色金属和不锈钢、耐热钢等各种合金。
对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件(如压力容器和管道)，为了保证高的焊接质量，也采用钨极惰性气体保护焊。
钨极惰性气体保护焊的缺点：
①熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。
②只适用于薄板(6mm以下)和超薄板的焊接。
③气体保护幕容易受周围气流的干扰，不适宜野外作业。
④惰性气体(氩气、氦气)较贵，生产成本高。
这种焊接方法的焊缝质量高，但与其他电弧焊相比，其焊接速度较慢。
2)熔化极气体保护焊(MIG MetalInert-gasWelding)。
MIG焊的特点：
①几乎可以焊接所有金属，尤其适用于焊接有色金属、不锈钢、耐热钢、碳钢、合金钢等材料。
②焊接 ，熔敷效率较高，劳动生产率高。
③MIG焊可直流反接，焊接铝、镁合金时有良好的阴极雾化作用，可有效去除氧化膜，提高接头的焊接质量。
④不采用钨极，成本比TIG焊低。
3)CO2气体保护焊。
主要优点：
①焊接生产效率高，其生产率是手工焊条电弧焊的1～4倍。
②焊接变形小、焊接质量较高。
③焊缝抗裂性能高，焊缝低氢且含氮量也较少。
④焊接成本低，只有埋弧焊、焊条电弧焊的40%～50%。
⑤焊接时电弧为明弧焊，可见性好，操作简便，可进行全位置焊接。
不足之处：
①焊接飞溅较大，焊缝表面成形较差。
②不能焊接容易氧化的有色金属。
③抗风能力差，给室外作业带来一定困难。
④很难用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。
(4)等离子弧焊。等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。广泛应用于焊接、喷涂和堆焊。
等离子弧焊与钨极惰性气体保护焊相比，有以下特点：
①等离子弧能量集中、温度高，焊接速度快，生产率高。
②穿透能力强，对于大多数金属在一定厚度范围内都能获得锁孔效应，一次行程可完成8mm以下直边对接接头单面焊双面成形的焊接，焊缝致密，成形美观。
③电弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁结构(如1mm以下的金属箔的焊接)(06)
④设备比较复杂、气体耗量大，费用较高，只适于室内焊接。
(5)电渣焊。电渣焊总是以立焊方式进行，不能平焊。
电渣焊的焊接效率可比埋弧焊提高2～5倍，焊接时坡口准备简单。焊后一般要进行热处理(通常用正火)以改善组织和性能。
电渣焊主要应用于30mm以上的厚件，可与铸造及锻压相结合生产组合件，以解决铸、锻能力的不足，因此特别适用于重型机械制造业。可进行大面积堆焊和补焊。
(6)激光焊。激光焊的特点：
①激光束能量密度很高，焊速快，热影响区和焊接变形很小，尺寸精度高。在大气中焊接，不需外加保护就能获得高质量焊缝。
②可焊多种金属、合金、异种金属及某些非金厲材料，如各种碳钢、铜、铝、银、钼、镍、钨及异种金属以及陶瓷、玻璃和塑料等。
③激光可透过透明材料对封闭结构内部进行无接触焊接(如电子真空管、显像管的内部接线等)。
④特别适于焊接微型、精密、排列非常密集、对热敏感性强的工件，如厚度小于0.5mm的薄板、直径小于0.6mm的金属丝。
⑤激光焊设备投资大，养护成本高，焊机功率受限。
⑥对激光束波长吸收率低和含有大量低沸点元素的材料一般不宜采用。
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