氣體保護電弧焊加工主流類型及差異

類型 核心特點 適用場景 保護氣體

MIG 焊（熔化極） 焊絲既是電極也是填充金屬，焊接效率高 中厚板拼接、批量生產（如汽車制造） 氬氣 + 氦氣（鋁合金）、氬氣 + CO?（碳鋼）

MAG 焊（熔化極） 以 CO?或混合氣體為保護，成本較低 鋼結構、機械零部件焊接 CO?單氣體或氬氣 + CO?混合氣體

TIG 焊（非熔化極） 鎢極不熔化，需單獨添加填充焊絲，精度高 薄板焊接、精密部件（如航空航天零件）

關鍵性能與效率差異

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，操作門檻低，人為誤差小。

適用場景差異

工件與焊縫：手工電弧焊適合短焊縫、復雜形狀、狹小空間焊接，對接頭形式兼容性高；埋弧焊主打中厚板（≥6mm）的長直焊縫（縱縫、環縫），不適合曲面或短焊縫。

施工環境：手工電弧焊設備便攜，適配現場施工、野外維修或零散作業；埋弧焊更適合車間批量生產，對施工場地要求較高。

母材與產量：手工電弧焊適用于小批量、多品種工件，可焊接碳鋼、低合金鋼等；埋弧焊適合大批量標準化生產，側重中厚板結構件（如壓力容器、鋼結構）。

低合金鋼焊接加工的核心是平衡強度與韌性，避免冷裂紋、熱影響區脆化等問題，需根據鋼種強度級別和服役環境選擇工藝。

核心技術特點

低合金鋼（含碳量≤0.25%，合金元素總量≤5%）通過 Mn、Si、Cr、Ni 等元素強化，焊接性隨強度級別升高而下降（如 Q355 焊接性優于 Q690）。

主要風險：淬硬傾向導致冷裂紋（氫致裂紋）、熱影響區（HAZ）韌性下降、層狀撕裂（厚板焊接）。

常用焊接方法及適用場景

焊條電弧焊（SMAW）靈活便攜，適合現場安裝、短焊縫或復雜結構（如橋梁、壓力容器），根據強度等級選匹配焊條（如 Q355 用 E5015-G，Q690 用 E11015-G）。

埋弧焊（SAW）效率高、熔深大，適合中厚板（≥8mm）長直焊縫或環縫（如管道、儲罐），采用低氫型焊劑（如 HJ431 配合 H08MnA 焊絲）。

氣體保護焊（GMAW/FCAW）

MIG/MAG 焊：適合中薄板高速焊接（如汽車車架），用實芯焊絲（如 ER50-6）配合 Ar+CO?混合氣體。

藥芯焊絲電弧焊（FCAW）：無需單獨配保護氣，適合戶外或厚板焊接，抗風能力強。

電渣焊（ESW）適合超厚板（≥50mm）焊接（如重型機械機架），但熱輸入大，需嚴格控制焊后熱處理以改善 HAZ 韌性。

關鍵工藝要點

冷裂紋預防：

焊前預熱：根據鋼種強度和板厚確定溫度（Q355 板厚＞25mm 預熱 80-120℃；Q690 預熱 150-250℃）。

控制氫含量：使用低氫型焊接材料（焊條經 350℃×1h 烘干，存入 80-100℃保溫筒），焊前清理油污、鐵銹（氫的主要來源）。

焊后緩冷：用石棉覆蓋或后熱（250-350℃×1-2h），加速氫擴散。

熱影響區韌性保障：采用小熱輸入參數（如焊條電弧焊電流≤200A，埋弧焊速度≥30cm/min），避免過熱導致晶粒粗大；高韌性鋼種（如 Q690）可配合焊后回火（600-650℃）。

層狀撕裂控制：厚板焊接時采用 “Z 向鋼”（如 Q355D-Z15），坡口設計避免貫穿性熔合線（如采用 K 型坡口），必要時在 T 型接頭腹板側預制焊接墊板。