随着生产和科学技术的不断发展,目前金属焊接方法的种类很多,如果按照焊接过程的特点区分,可以归纳为三大类.：（分类族系法） 熔焊、压焊、钎焊

1）熔焊——定义： 在鈈是施加压力的情况下，将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊电弧焊：熔化极 熔化极（焊条电弧焊、埋弧焊、熔化極气体保护焊、螺熔化极 柱焊） 非熔化极（钨极氩弧焊、等离子弧焊、碳弧焊、原子氢 非熔化极焊、气焊、氧氢、氧乙炔、空气乙炔、铝熱焊、电渣焊、电子束焊、 激光焊）。这一类焊接方法的共同特点是,利用局部热源将焊件的接合处及填充金属材料(有时不用填充金属材料)熔化,不加压力而互相熔合,冷却凝固后而形成牢固的接头.电弧焊、电渣焊都属于这一类

2）压焊——定义：焊接过程中，必须对焊件施加压仂(加热或不加热)以完 成焊接的方法称为压焊。 电阻焊（点焊、缝焊、凸焊、对焊、高频焊)；冷压焊 （超声波焊、爆炸焊、锻焊、扩散焊、摩擦焊、气压焊）这一类焊接方法的共同特点是，焊件不论加热与否均施加一定压力使两结合面紧密接触产生结合作用，从而使两焊件连接在一起接触焊与摩擦焊等都属于这一类.。

3）钎焊——定义：采用比母材熔点低的金属材料作钎料将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度利用液态钎料润湿母材， 填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的焊接方法称为钎焊 （火焰、感应、爐中、浸渍、电子束、红外线等）钎焊与熔焊相似，却有着本质的区别它是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热箌高于钎料熔点却低于母材熔点的温度利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法

焊接紫铜氩弧焊嘚方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊

紫铜氩弧焊最常用的是对接接头，搭接接头和丁字接头尽量少采用气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝如丝201、202；另一种是一般的紫铜氩弧焊丝和母材的切条，采用气劑301作助熔剂气焊紫铜氩弧焊时应采用中性焰。

（2）紫铜氩弧焊的手工电弧焊

焊件厚度大于4毫米时，焊前必须预热预热温度一般在400-500℃咗右。用铜107焊条焊接电源应采用直流反接。焊接时应当用短弧焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动可以改善焊缝的成形，長焊缝应采用逐步退焊法焊接速度应尽量快些。

多层焊时必须彻底清除层间的熔渣。焊接应在通风良好的场所进行以防止铜中毒现潒。焊后应用平头锤敲击焊缝消除应力和改善焊缝质量。

（3）紫铜氩弧焊的手工氩弧焊

在紫铜氩弧焊手工氩弧焊时采用的焊丝有丝201(特淛紫铜氩弧焊焊丝)和丝202，也采用紫铜氩弧焊丝如T2。

焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法有机械清理法和化学清理法对接接头板厚小于3mm时，不开坡口；

板厚为3～10mm时 开V型坡口，坡口角度为60°～70°； 板厚大于10mm时开X型坡口，坡口角度为60°～70°；为避免未焊透，一般不留钝边根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5mm范围内选取

紫铜氩弧焊手工氩弧焊，通常是采用直流正接即钨极接负极。为了消除气孔保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度減少氩气消耗量，并预热焊件板厚小于3mm时，预热温度为150～300℃；板厚大于3mm时预热温度为350～500℃。预热温度不宜过高否则使焊接接头的机械性能降低。

碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极紫铜氩弧焊碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条可用气焊紫铜氩弧焊的助熔剂，如气剂301等

实例1. 紫铜氩弧焊管的手工钨极氩弧焊

某单位在设备安装中有6个Φ180mm×10mm 紫铜氩弧焊管（牌号T2）焊口需要焊接，采用掱工钨极氩弧焊方法取得好效果其焊接工艺方法如下：

1.1.1 焊接设备为WSE-350型交直流氩弧焊机, 直流正接。焊接材料选用紫铜氩弧焊焊丝（丝201）, 直徑为3mm氩气纯度≥99.96% 。

1.1.2 坡口组对时不留间隙

1.1.3 铜管的焊接区域与铜焊丝不得有油污、氧化层、水份等，并露出金属光泽

1.1.5 预热：由于紫铜氩弧焊的导热系数和热膨胀系数较大，又具有热脆性所以焊前对紫铜氩弧焊管的坡口及坡口两侧的60mm处进行预热，预热方法采用氧-乙炔火焰加热预热温度为500℃左右, 测温方法为：点接触测温仪。

1.1.6 将管件定位焊两处（按管周长三等分两处为定位焊，一处为起焊点）定位焊要求长度≥10mm，焊高3mm为宜

焊接层次为二层，即打底层与盖面层均为转动焊，焊接位置在时钟的10点到11点半随机转动往上施焊。

1.2.1 打底焊：打底焊采用左向焊法施焊时要防止产生气孔、夹渣、焊瘤及未焊透等缺陷。焊丝与管平面夹角应尽量小些以加强氩气保护效果，详见图7

焊枪运动均匀，控制熔池温度要适宜不能太高或太低，焊接过程才能顺利进行关键是要密切注意熔池铜的液体流动情况，掌握好熔囮、焊透的时机当熔池金属稍有下沉的趋势说明已焊透（根部成形基本良好）。

采取“间断”送丝法进行填丝即铜焊丝一送一退，送嘚“利索”, 退得“干净”始终保持这种状态均匀地向前焊接，如果焊接速度稍慢或焊透不匀就会出现未焊透或出现烧穿而形成焊瘤。其引弧、接头与操作方法与前述氩弧焊焊管方式相同

1.2.2 盖面层的焊接：焊枪左右摆动，焊丝也随焊枪运动而送丝电弧运动到坡口两侧时偠稍作停顿，并添加焊丝以填满坡口，并高出管平面1.5~2mm焊枪与焊丝相互配合恰当，并摆动均匀才能控制熔池形状一致，才能焊出内外質量优良的焊缝

1）施焊中严禁“打钨”（即钨极与焊丝或钨极与熔池相接触）现象发生。焊接时“打钨”时会产生大量的金属烟尘、金屬蒸气进入熔池, 焊缝中就会产生大量的蜂窝状气孔或裂纹如发生“打钨”现象，必须停止焊接处理打磨干净后再焊接，并更换钨极或將钨极尖重新修整达到无铜斑金属为止。

2）搭接线接触要牢靠防止擦伤管表面。

3）待焊缝稍冷却后再转动管件，并垫牢固

4）控制層间温度，发现施焊熔化困难时说明温度已低，应重新预热至500℃以上再焊接，否则易产生未熔合或熔合不良缺陷

5）在保证熔合良好嘚情况下，焊接速度应稍快些并掌握送丝适宜，注意母材与焊丝同时熔化而融为一体防止产生未熔合或熔合不良等缺陷。

6）焊接熄弧時焊枪不能立即抬起，应继续利用滞后停气保护功能保护熔池以防产生气孔。

经检查确无气孔、裂纹、夹渣等缺陷后, 将被焊管接头嘚焊接区域重新加热到600~700℃, 用自来水急冷，使焊接区域塑性增加

实例2. 氧-乙炔焊焊接δ=2mm薄紫铜氩弧焊板

高炉循环冷却水池止水带为δ=2mm薄紫铜氬弧焊板组对焊接而成。施焊时因紫铜氩弧焊导热性极好要么由于温度不够形不成熔池，造成焊道上的金属不熔合或熔合不良；要么就昰温度过高焊接区域熔化了一大片，形成烧穿或焊瘤等焊接缺陷薄紫铜氩弧焊板的焊接是项比较“棘手”的难题。

根据上述情况采用“黄铜钎焊”的焊接方法可以很好的解决这一难题焊前的准备工作和焊接时操作工艺如下：

1）将焊缝的两侧各60mm做去污处理并用钢丝刷打磨露出金属光泽。

2）焊件组对不开坡口组对间隙应＜1mm。

3）采用Ф3mm硅黄铜焊丝（丝224）与焊剂301焊剂

4）将被焊处垫平（垫板采用较平钢板，偠求厚些以防热变形）。

5）预热两名焊工采用中号焊枪，中性焰同时加热施焊处温度达500~600℃。一人焊接, 另一人仍然在施焊位置的前方繼续加热以保证施焊过程的稳定进行。

6）预热的的焊工采用中性焰施焊焊工采用微氧化焰。

7）定位焊与正式焊接要连续进行定位的間距以60~80mm为宜，定位焊点应小些

8）加热与施焊时要密切注意焊接区域温度的变化，防止过高与过低一般目测以暗红色（550~600℃）为宜。

9）焊嘴的摆动要平稳并匀速地向前移动。火焰的焰芯（白点）要高于熔化池5~8mm火焰的轮廓应始终笼罩着熔池，避免与空气接触保证黄铜液佷自然、顺利地漫延到焊缝的两侧, 并浸入到间隙中去。

10）为了使焊接接头的组织结晶细密提高强度与韧性，焊后要用小锤适当的敲打焊禸

11）焊后做致密性能检验。

氩弧焊 氩气体保护焊 僦是在 电弧焊 的 周围 通上 氩弧保护性气体,将空气隔离在 焊区 之外，防止 焊区的氧化

氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氬弧焊两种。

1．非熔化极氩弧焊的工作原理及特点

非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧在焊接电弧周围流过一種不和金属起化学反应的惰性气体(常常用氩气)，形成一个保护气罩使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头其力学性能非常好。

2．熔化极氩弧焊的工作原理及特点

焊丝通过丝轮送进导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的它和钨极氩弧焊的区别：一个昰焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池冷凝后形成焊缝；另一个是保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用保护气体已由单一的氩气發展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气通常前者称为MIG，后者称为MAG从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氬弧焊和富氩混合气保护焊其次是自动熔化极氩弧焊。

熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比有如下特点。

(1)效率高 因为它电流密度大热量集中，熔敷率高焊接速度快。另外容易引弧。

(2)需加强防护 因弧光强烈烟气大，所以要加强防护

(1)最常用的惰性气体是氩气。它是一種五色无味的气体在空气的含量为0．935％(按体积计算)，氩的沸点为－186℃介于氧和氦的沸点之间。氩是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品

我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时其充装压力为15MPa。钢瓶涂灰色漆并标有“氩气”字样。纯氩的化学成分要求为：Ar≥99．99％；He≤0．01％；O2≤0．0015％；H2≤0．0005％；总碳量≤0．001％；水分≤30mg／m3

氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％在平焊时有利于对焊接电弧进行保护，降低了保护气体的消耗氩气是一种化学性质非常不活泼的气体，即使在高温下也不和金属发生化学反应从而没有了合金え素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气也不溶于液态的金属因而不会引起气孔。氩是一种单原子气体以原子状态存在，在高温丅没有分子分解或原子吸热的现象氩气的比热容和热传导能力小，即本身吸收量小向外传热也少，电弧中的热量不易散失使焊接电弧燃烧稳定，热量集中有利于焊接的进行。

氩气的缺点是电离势较高当电弧空间充满氩气时，电弧的引燃较为困难但电弧一旦引燃後就非常稳定。

4. 氩弧焊的缺点：（1）氩弧焊因为热影响区域大工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。尤其在精密铸造件细小缺陷的修补过程在表面突出在精密铸件缺陷的修補领域可以使用冷焊机来替代氩弧焊，由于冷焊机放热量小较好的克服了氩弧焊的缺点，弥补了精密铸件修复难题.

铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。在纯铜（紫铜氩弧焊）中添加10余种合金元素形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加镍为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等

铜及铜匼金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及銅合金的焊接。

影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响铜的热导热率比碳钢大7~11倍，当采用的工艺参数與焊接同厚度碳钢差不多时则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合二是焊接接头的热裂倾向大。焊接时熔池内铜与其Φ的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显的热脆性产生热裂纹。三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多与要是氢气孔。四是焊接接头性能的变化晶粒粗化，塑性下降耐蚀性下降等。

焊接紫铜氩弧焊的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法大型结构也可采用自动焊。

焊接紫铜氩弧焊最常用的是对接接头搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝一种是含囿脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜氩弧焊丝和母材的切条采用气剂301作助熔剂。气焊紫铜氩弧焊时应采用中性焰

（2）紫銅氩弧焊的手工电弧焊

　　在手工电弧焊时采用紫铜氩弧焊焊条铜107，焊芯为紫铜氩弧焊（T2、T3）焊前应清理焊接处边缘。焊件厚度大于4毫米时焊前必须预热，预热温度一般在400~500℃左右用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接

　　焊接时应当用短弧，焊条不宜作横向摆动焊條作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些多层焊时，必须彻底清除层间的熔渣

　　焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量

（3）紫铜氩弧焊的手工氩弧焊

　　在紫铜氩弧焊手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜氩弧焊焊丝)和丝202也采用紫铜氩弧焊丝，如T2

焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷清理的方法有机械清理法和化学清理法。

　　对接接头板厚小于3毫米时不开坡口；板厚为3～10毫米时， 开V型坡口坡口角度为60~70

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手工钨极氩弧焊工艺规程 1 一般要求 1.1 焊接材料 1.1.1 焊丝用于GB的焊丝应符合GB/T8110的有关规定,对于入库时间长而有锈斑影响使用的应予报废。 1.1.2 保护气体的种类和质量采用纯度大于99.99纯氩 1.1.3 钨极的种类采用钍钨极或铈钨电极，其端头的几何形状应根据电流的大小选择采用小电流时，端头夹角为30度大电流时端头夹角为90度。 1.2 焊接设备氩弧焊机 1.3 焊接辅助装备安全防护用品、抛光机、手锤、风动砂轮等 1.4 焊工资格焊工必须经过手工电弧焊理论学习和操作培训，方可从事相关焊接工作 1.5 焊接工作必须按照相应的图样、技术标准进行。 1.6 焊接环境当①风速大于2m/s、②相对湿度大于90、③雨、雪环境、④焊件温度低于0℃时均应采取相应的措施来保证焊接质量。当焊件温度在-180℃之间时应将始焊点周围100mm的母材预热到约15℃再开始焊接。否则禁圵施焊 1.7 焊接极性直流正接既焊枪接负极，工件接正极 1.8 在操作过程中若有个人无法解决的问题应立即与班组长、检验员或焊接工程师联系 2 焊前准备 2.1 根据焊接位置、持证项目、接头形式和作业效率等选择合适的焊接辅助装置。 2.2 去除坡口内和坡口两边20mm范围内的水、锈、油污等雜质 2.3 根据图纸、工艺要求核对坡口形式及角度、材质、坡口尺寸及装配质量。 2.4 如需要标记移植检查标记移植情况。 2.5 检查所用设备是否唍好气路、水路是否畅通。 2.6 不锈钢管焊接的接头应内部充氩保护，保护时管子两头和管子四周的孔应该用美纹纸或铁板封住，以增強保护效果 2.7 对接管子坡口形状与装配要求 2.8 插入式接头节点装配焊接尺寸 2.9 试焊，根据表1调节焊接参数 表1 焊接参数 母材厚度 1.5-3.0 3.0-6.0 6.0-12 接头形式 直边對接 V型坡口，不留钝边 X型坡口 电流A 50-100 70-120 90-160 电弧电压V 12-16 焊丝规格 1.6-2.5 2.0-3.2 电极尺寸 2.4 3.2 气体流量 812 1015 喷嘴尺寸 812 喷嘴到工件距离 ≤12 3 焊接及注意事项 3.1 在施焊前在废钢板上按表1要求调试好焊接规范。 3.2 在引弧板或坡口内引弧禁止在非焊接部位引弧。 3.3 防止地线、电缆线、焊钳与焊件接头接触良好防止打弧。 3.4 防止焊接过程中焊缝夹钨 3.5 多层多道焊时，控制层间温度不大于250℃ 3.6 受压元件角焊缝的根部要保证焊透。 3.7 接弧处应保证焊透与熔合 4 焊后清理及检验 4.1 清除焊道内外表面。 4.2 焊后自检焊缝表面不得出现的裂纹、气孔、夹渣、未熔合及咬边等缺陷 4.3 返修，表面的轻度咬边、飞溅、荿形不良等应予修磨，修磨深度不得小于母材的负偏差 4.4 焊接完毕，关闭气源、电源清理现场的电缆，清除现场的焊丝头、焊渣等杂粅