焊接方法的分类及常用的焊接方法

焊接方法的分类及常用的焊接方法

一、焊接方法的分类

焊接是通过局部加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使两工件之间产生原子间结合从而实现永久性连接的加工方法。

焊接与铆接等其他连接形式相比具有节省材料、减轻结构质量、简化工序、接头致密性好、能承受高压、容易实现机械化和自动化生产、生产效率高、劳动条件好等优点，如图2-3-1所示。现代焊接技术不仅可以链接金属材料，也可以实现某些非金属料（如玻璃、陶瓷、塑料等）的永久性连接。工业生产中焊接主要用于金属之间的连接。

※小贴士：焊接发展史

焊接技术是随着铜、铁等金属的冶炼技术、各种热源的应用而出现和发展起来的，至今已经有几千年的历史，焊接技术发展史见表2-3-1。

根据焊接过程中金属所处的状态不同，焊接方法主要分为溶焊、压焊和纤焊三大类。焊接方法的分类如图2-3-2所示。

1.熔焊

熔焊是在焊接过程中将工件加热至熔化状态，不施加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊母材接头迅速加热到熔化状态，同时向熔池填加焊材（或者不加），金属原子间相互扩散，冷却后形成焊缝而将两工件连接成为一体。常见熔焊方法的示意图、特点及应用见表2-3-2。

2.压焊

压焊是在加压条件下（加热或者不加热)，使两工件实现原子间结合的方法。压焊中，被焊金属接触处可以加热到熔化状态，也可以加热到塑性状态，还可以不加热。常见压焊方法的示意图、特点及应用见表2-3-3。

3.钎焊

钎焊是使用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料溶点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接头间隙并与焊件相互扩散实现焊接的方法。

常见钎焊方法的示意图、特点及应用见表2-3-4。

二、常用的焊接方法及其原理

1.焊条电弧焊

焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，熔化焊条和工件，并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固焊接接头的工艺方法。

焊条电弧焊的焊接过程如图2-3-3所示。焊条与工件之间燃烧的电弧热熔化焊条端部和工件的接缝处，在焊条端部迅速熔化的金属以细小熔滴经弧柱过渡到已经熔化的金属中，并与之熔合在一起形成熔池。焊条药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域，防止大气对熔化金属的有害污染。随着电弧向前移动，熔池的液态金属逐步冷却结晶而形成焊缝，熔渣冷却凝固成渣壳，继续对焊缝起保护作用。

2.钨极氩弧焊

钨极氩弧焊是以氩气作为保护气体，利用钨极与工件间产生的电弧热熔化工件和焊丝（也可以不加焊丝）的非熔化极惰性气体保护焊方法。按操作方式钨极氩弧焊可分为手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊两种。

钨极鉍弧焊的焊接过程如图2-3-4所示。焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出，在.电弧周围形成保护层隔绝空气，以防止钨极、熔池及邻近热影响区氧化，从而获得优质的焊缝。

3.埋弧焊

埋弧焊是一种电弧在颗粒状焊剂下燃烧的机械化焊接方法埋弧焊按送丝方式可分为等速送丝埋弧焊和变速送丝埋弧焊；按焊丝形状分为丝极（单丝、双丝和多丝)埋弧焊和带极埋弧焊：

埋弧焊的焊接过程如图2-3-5听示焊丝送入颗粒状的焊剂下，与工件之间产生电弧，焊丝与工件熔化后形成熔池，熔池金属结晶为焊缝；部分焊剂熔化形成液态熔渣，在电弧区域形成一封闭空间，液态熔渣凝固后成为渣壳，范盖在焊缝金属上面。随着电弧沿着焊接方向移动，焊丝不断地送进并熔化，焊剂也不断地撒在电弧周围，使电弧埋在焊剂层下燃烧，由此实现自动的焊接过程。

4.二氧化碳气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是用CO2作为保护气体，通过焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化焊丝和焊件的熔化极气体保护焊方法，简称CO2焊。CO2焊按所用焊丝直径不同，可分为细丝CO2焊（焊丝Φ=0.5〜1.2mm )和粗丝CO2焊（焊丝Φ=1.6〜5.0mm );按焊丝类型不同可分为实心焊丝CO2焊和药芯焊丝CO2焊；按操作方式又可分为半自动CO2焊和自动CO2焊。

CO2焊的焊接过程如图2-3-6所示。焊枪和工件分别连接焊接电源两输出端。焊丝由送丝机构经软管与导电嘴不断向电弧区域送给，在CO2气氛中与母材之间产生电弧进行焊接。同时，CO2气体通过焊枪喷嘴，沿焊丝周围喷射出来，在电弧周围造成局部的气体保护层，使熔滴和熔池与空气机械地隔离开来，从而保护焊接过程稳定持续地进行，并获得优质的焊缝。

5.气焊

气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧生成的火焰为热源，熔化工件和焊接材料使之达到原子间结合的一种焊接方法。可燃气体主要有乙炔、液化石油气、丙烷等，助燃气体主要为氣气。

气焊的焊接过程如图2-3-7所示。气焊利用可燃气体和助燃气体混合点燃后产生的高温火焰作为热能，熔化两个工件连接处的金属和填充焊丝，使被熔化的金属形成熔池，冷却凝固后形成牢同的接头，从而使两工件连接成一体。