常用焊接工艺

　　引言：

　　高合金特种钢和镍基、钴基合金具有良好焊接性能，与其相关的连接焊加工工艺被广泛应用于化工、能源和油气等工业领域。

　　根据材料要求不同，焊接工艺和焊接添加剂必须进行调整。在机械负荷高、腐蚀性强的环境下，相比固态材料，复合材料往往更具备成本优势。例如，低合金钢被广泛用于建筑行业，而薄的镍基合金则被用于制成抗腐蚀的保护层。

钨极惰性气体焊接 （TIG）

 

1	钨电极
2	氩气或氦气（混合）
3	填充金属
4	气体透镜

5	焊缝金属
6	母材
7	焊接进行

　　该焊接工艺能最大程度地确保焊缝的质量。TIG允许以低热量输入进行焊接。尤其在使用冷丝材进行加工时，可以通过熔化焊条来更好地控制熔池温度。

　　TIG非常适合薄板材和中等厚度板材的焊接，也适合厚板材的底部焊接。惰性气体和还原性气体起到保护作用，合金颗粒不会在加工中发生飞溅。

　　技术要求：

　　电源(直流)

　　钨极电极(无钍元素):1.6–2–2.4–3.2–5毫米直径，尽可能尖锐、负极。在ISO 6848可以发现更多的信息。

　　保护气体：氩气或氩气中含有氢气含量最高不超过5 %。

　　过程指导：

　　所有的工件必须没有污染(特别是任何含有硫的物质)。

　　电弧的引燃和停止必须使用引弧板进行。

 

钨极惰性气体热丝焊接 (TIG HW)

 

1	钨电极
2	氩气或氦气
3	填充金属
4	气体透镜

5	焊缝金属
6	母材
7	焊接进行
8	送丝

　　和TIG过程相似，TIG HW也可以在堆焊和连接焊过程中确保焊缝质量。TIG电弧用来熔化母材，而送丝装置则负责把焊接填料输送到电弧和熔融液态金属池中。焊丝的直径通常为0.8-1.2毫米，通过接触管和专用电源相连，并通过热量传导进行预热。

　　对于TIG HW焊接来说，接触管的角度非常重要。接触管应当与工件表面形成20° – 40°的斜角，或与工件持平。直径为0.8毫米的自由焊丝长度不应该超过15毫米，否则焊丝将因为电阻加热，在浸入融池前发生飞溅。

　　技术要求：

　　电源(直流)

　　钨极电极(无钍元素)：负极。

　　保护气体：氩气或氩气中含有氢气含量最高不超过5 %。

　　电源(交流)用来加热热丝。

　　为了防止热丝的氧化，接触管必须安装保护气体的供给装置。焊接速度在25-40厘米，在一定的条件下可能会高一些。

　　为了保证焊接效果，加工过程中应提高热输出量，减少热变形，缩减热影响区，改善接头。这样会降低热裂纹形成的可能，并且对母材的稀释率较低。

钨极等离子电弧焊接 (PAW)

1	钨电极
2	等离子气体
3	保护气体
4	母材

5	焊缝金属
6	等离子
7	钥匙孔

　　与TIG焊接不同的是，PAW焊接时的等离子强电弧位于钨电极和工件之间。通过这种聚焦技术，可以制成极窄的焊缝。在焊接厚度至8毫米的板材时，PAW工艺非常安全，并且成本很低。

　　对于PAW工艺来说，准备好I型接头就已足够。合金的较小飞溅保证了焊接质量。PAW工艺非常适合用于加工抗腐蚀的材料。

　　技术要求：

　　电源(直流)

　　钨极电极(无钍元素):1.6–2–2.4–3.2–5毫米直径，尽可能尖锐、负极。

　　适当的保护气体和等离子气体。

　　过程指导：

　　所有工件上不可有污染物(特别是任何含有硫的物质)。

 

金属惰性气体焊接 (MIG) 和金属活性气体焊接 (MAG)

 

1	丝电级
2	丝输送滚轮
3	保护气体
4	接触管

5	气体喷嘴
6	母材
7	焊接过程

　　MIG和MAG的热源由电弧提供，电弧在连续进给的焊接材料和基础材料之间燃烧。

　　惰性气体或者活性气体含有的气体混合物可以作为保护气体。焊接电流与可调节的电流脉冲在保持一致的情况下，能够焊接出薄横截面，并同时保证低热输入。因此，MIG和MAG工艺适合焊接抗腐蚀性强的材料。

　　技术要求：

　　波动的电源和可以调节的焊接参数。

　　惰性气体或对应于含有预定二氧化碳量的MAG保护气体。

　　作为电极的焊丝。

　　过程指导：

　　所有的工件必须没有污染(特别是任何含有硫的物质)。

　　电弧的引燃和停止必须使用引弧板进行。

 

金属活性气体串联焊接

 

1	丝电级1
2	丝电级2
3	丝输送滚轮
4	保护气体

5	接触管
6	气体喷嘴
7	母材
8	焊接过程

　　金属活性气体串联焊接工艺中，一个保护气体喷嘴内含有两个焊炬，两个相互独立的脉冲电源用于引发电弧。两个电弧的焊接参数可以一致，也可以不同。该工艺对丝电极的质量要求很高，但将降低热量消耗成本。

　　由于可能存在两个丝电级同时失灵的情况，金属活性气体串联焊接必须尽可能避免熔化发生。目前，焊接速度已达到1米/分钟。

　　技术要求：

　　两个脉动电源

　　两个焊丝输送机构

　　一个焊钜

　　惰性气体或者对应于含有预定二氧化碳量的MAG保护气体

　　作为电极的两根焊丝

　　过程指导：

　　所有的工件必须没有污染(特别是任何含有硫的物质)。

　　电弧的引燃和停止必须使用引弧板进行。

 

埋弧焊接(SAW)

 

1	丝电级
2	焊渣

3	焊缝金属
4	母材

　　埋弧焊接(SAW)是一种暗弧焊工艺。电弧是在焊剂形成的液态渣皮状顶盖下燃烧的。通过熔渣和熔池的反应，可以改变焊缝的成分。SAW工艺的优点是焊接的连续性、高沉积率和高焊接质量。

　　技术要求：

　　埋弧电源(直流)

　　一定成分和测试质量的焊剂

　　标准分析的冷丝电极，在熔池，作为正极

　　过程指导：

　　所有的工件必须没有污染(特别是任何含有硫的物质)。

　　电弧的引燃和停止必须使用引弧板进行。