手工電弧焊加工是工業(yè)制造中最常用的焊接工藝之一，核心通過電弧熱熔化焊條與母材，形成牢固焊縫，適用于多種金屬材料的連接。

核心工藝特點

設備簡單：僅需電焊機、焊條、焊鉗，便攜性強，適合現(xiàn)場施工或野外作業(yè)。

適用范圍廣：可焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等多種金屬，對接頭形式（對接、角接、搭接等）兼容性高。

操作靈活：能適應復雜工件形狀和狹小空間焊接，但對操作人員技能要求較高。

成本較低：設備投入少，焊條價格親民，無需復雜輔助設施。

埋弧焊加工典型應用場景

重型機械制造：機床床身、起重機主梁、挖掘機結(jié)構(gòu)件焊接。

壓力容器與管道：鍋爐、儲罐、長輸管道的環(huán)縫、縱縫焊接。

鋼結(jié)構(gòu)工程：廠房鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、船舶 hull 等中厚板長焊縫焊接。

工程機械與車輛：卡車車架、工程設備底座的批量焊接。

關(guān)鍵性能與效率差異

焊接效率：手工電弧焊電流小（通常 50-300A），單道焊透厚度≤5mm，效率低；埋弧焊電流大（300-1000A），單道焊透厚度可達 20mm，效率是手工焊的 5-10 倍。

焊縫質(zhì)量：手工電弧焊受人為操作影響大，焊縫成形一致性一般，易出現(xiàn)飛濺、夾渣；埋弧焊自動化控制，焊縫成形均勻、缺陷少，力學性能更穩(wěn)定。

操作難度：手工電弧焊對焊工技能要求高，需控制運條速度、角度和電弧長度；埋弧焊只需設定參數(shù)，操作門檻低，人為誤差小。

鈦合金焊接加工的核心是解決高溫氧化和脆化問題，其焊接質(zhì)量直接影響材料的高強度、耐蝕性等核心性能，需嚴格控制保護氛圍和熱輸入。

核心技術(shù)難點

高溫活性強：鈦在 300℃以上易吸氫，600℃以上易吸氧、氮，生成脆硬的 TiH?、TiO?、TiN，導致焊縫塑性和韌性急劇下降。

熱裂紋敏感：β 鈦合金等易因合金元素偏析產(chǎn)生熱裂紋，需控制焊接參數(shù)。

變形難控制：鈦合金彈性模量低，焊接熱應力易導致較大變形，需采取剛性固定或分段焊接等措施。

常用焊接方法及適用場景

TIG 焊（鎢極氬弧焊）最常用方法，適合薄板（≤6mm）及精密構(gòu)件焊接（如航空航天發(fā)動機部件、醫(yī)療器械）。需采用大流量高純氬（純度≥99.99%）保護，焊槍需帶拖罩，對熔池及高溫區(qū)（≥400℃）全程保護。

等離子弧焊能量密度更高，適合中厚板（6-15mm）焊接，焊縫深寬比大，熱影響區(qū)小（如壓力容器、導彈殼體），保護方式與 TIG 焊類似，但需加強背面保護。

電子束焊真空環(huán)境下焊接，徹底避免氧化，適合厚板（＞15mm）及高要求構(gòu)件（如核工業(yè)部件），但設備成本高，需真空環(huán)境限制了工件尺寸。

激光焊熱輸入集中，變形小，適合薄壁鈦合金（≤3mm）的高速焊接（如航空薄壁結(jié)構(gòu)），但需配合惰性氣體保護，對裝配精度要求高。

關(guān)鍵工藝要點

焊前處理：用不銹鋼絲刷或化學蝕刻（氫氟酸 + 硝酸溶液）去除表面氧化膜、油污，避免雜質(zhì)引入；工件和焊絲需在 150-250℃下烘干除氫。

保護措施：焊接區(qū)（熔池、熱影響區(qū)、背面）需用高純氬氣保護，保護范圍需覆蓋溫度＞400℃的區(qū)域，必要時采用背面通氬工裝。

參數(shù)控制：采用小電流、高焊速，減少熱輸入（如 1mm 鈦板 TIG 焊電流 50-80A）；避免多層焊時層間溫度過高（一般≤150℃）。

焊絲匹配：同質(zhì)焊絲優(yōu)先（如 TC4 鈦合金用 TC4 焊絲），異種鈦合金焊接需選擇中間成分焊絲，避免脆化相生成。