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）

點焊加工典型應用場景

汽車制造：車身框架、車門、發動機罩等薄板沖壓件的裝配焊接。

家電生產：冰箱、洗衣機的殼體、內膽，空調外機框架的連接。

五金加工：金屬貨架、文件柜、廚具等薄板構件的批量焊接。

航空航天：飛機蒙皮、內飾件等輕量化薄板的精密連接。

銅合金焊接加工的核心是應對高導熱性、氧化問題，需根據合金類型（紫銅、黃銅、青銅）選擇適配方法。

核心技術難點

導熱系數（約為低碳鋼的 5-8 倍），焊接時熱量易流失，需高能量密度熱源。

易氧化生成 CuO、Cu?O，高溫下會降低焊縫韌性，需嚴格做好保護。

部分銅合金（如黃銅）焊接時易產生鋅蒸發，導致氣孔和焊縫脆化。

常用焊接方法及適用場景

TIG 焊（鎢極氬弧焊）：適合紫銅、青銅的薄板及精密件焊接，焊縫成形美觀，質量穩定（如儀器儀表、小型管路）。

MIG 焊（熔化極氬弧焊）：效率高于 TIG 焊，適合中厚板銅合金的批量生產（如機械結構、換熱器殼體）。

釬焊：適用于異種材料焊接或要求變形極小的場景（如銅與鋼、銅合金零部件裝配），接頭強度適中。

氧 - 乙炔焊：設備簡單，適合現場維修、厚壁紫銅焊接，但對操作技術要求高，易產生氧化缺陷。

關鍵工藝要點

焊前準備：機械打磨或化學清洗去除表面氧化膜、油污，紫銅焊接可適當預熱（200-500℃）。

保護措施：采用純氬或氬 - 氦混合氣體保護，焊接區域需全覆蓋，避免空氣侵入。

材料匹配：紫銅用 ERCu 焊絲，黃銅用 ERCuZn-3 焊絲，青銅需選對應合金成分的專用焊絲。

鎳基合金焊接加工的核心是應對高溫強度保持、耐蝕性要求及焊接熱裂紋敏感性，需嚴格控制焊接材料匹配和熱輸入，以維持其在高溫、腐蝕環境下的核心性能。

核心技術難點

高溫脆性相析出：焊接熱循環易促使晶界生成 Laves 相、σ 相、碳化物等脆性相，導致焊縫及熱影響區（HAZ）韌性下降。

熱裂紋敏感：鎳基合金（尤其是含 Nb、Ti 的合金）凝固時易因低熔點共晶物（如 NbC-Ni?Nb）形成晶間液膜，產生凝固裂紋；部分合金（如 Inconel 600）還易出現液化裂紋。

耐蝕性保持：焊接過程中合金元素（Cr、Mo、Nb 等）燒損或偏析，會降低焊縫在酸、堿、高溫氧化環境中的耐蝕性。

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（≤5mm）及精密構件（如化工設備襯里、航空發動機燃燒室），熱輸入易控制，焊縫成形好。需用高純氬（純度≥99.99%）保護，必要時加背面保護。

MIG 焊（熔化極氬弧焊）效率高于 TIG 焊，適合中厚板（5-20mm）批量焊接（如壓力容器簡體、熱交換器管板），采用藥芯焊絲或實芯焊絲配合 Ar+He 混合氣體（增強熔深）。

埋弧焊（SAW）適合厚板（≥10mm）長直焊縫（如管道、反應器殼體），需匹配低硅、低硫焊劑（如 HJ260），避免增硅導致熱裂紋。

電子束焊 / 激光焊熱輸入極小，適合薄壁高精密構件（如核工業部件），可減少脆性相析出，但設備成本高，對裝配精度要求嚴苛。

關鍵工藝要點

焊接材料匹配：優先選用同質焊絲（如 Inconel 625 用 ERNiCrMo-3，Hastelloy C276 用 ERNiCrMo-4），確保合金元素（尤其是 Cr、Mo、Nb）含量與母材相當；異種鎳基合金焊接需選擇中間成分焊絲，避免脆化相。

熱裂紋預防：

控制熱輸入：采用小電流、高焊速（如 1mm 厚 Inconel 600 TIG 焊電流 80-100A，速度 10-15cm/min），減少熔池過熱。

降低拘束度：避免剛性固定，采用分段退焊法減少焊接應力。

焊絲微合金化：部分焊絲添加少量 B、Zr 細化晶粒，抑制晶間液膜。

焊后處理：

固溶處理：對時效強化型鎳基合金（如 Inconel 718），焊后需經 980-1060℃固溶 + 時效，溶解脆性相，恢復力學性能。

酸洗鈍化：用硝酸 + 氫氟酸混合溶液處理焊縫，去除氧化皮，恢復耐蝕性（尤其對化工用鎳基合金）。

焊前準備：用不銹鋼絲刷或機械打磨去除表面氧化皮、油污，禁止用碳鋼工具清理（避免 Fe 污染導致耐蝕性下降）；焊絲需經 200-300℃烘干 1h，去除水分。