手工電弧焊加工常見應用場景

機械制造：設備機架、零部件拼接、管道安裝等。

建筑工程：鋼結構廠房、橋梁、壓力容器的焊接。

維修改造：機械設備、車輛、管道的現場維修與補焊。

五金加工：小型金屬構件、工具的制作與拼接。

氣體保護電弧焊加工核心工藝特點

保護效果好：氬氣、二氧化碳（CO?）等保護氣體隔絕氧氣、氮氣，避免焊縫產生氣孔、氧化等缺陷。

焊縫質量優：成形美觀、飛濺少，接頭強度高，無需額外清渣工序。

適用場景廣：可焊接碳鋼、不銹鋼、鋁合金等多種金屬，適配薄板至中厚板焊接。

分類明確：主流分為熔化極氣體保護焊（MIG/MAG）和非熔化極氣體保護焊（TIG），前者效率高，后者精度高。

埋弧焊加工核心工藝特點

焊接效率高：采用大電流焊接，熔深大，可一次焊透較厚板材（單道焊透厚度達 20mm），生產率是手工電弧焊的 5-10 倍。

焊縫質量穩定：焊劑保護效果好，電弧被覆蓋不外露，減少氣孔、夾渣等缺陷，接頭力學性能優異。

自動化程度高：多為機械或半自動操作，焊縫成形均勻，受人為因素影響小，適合批量生產。

適用局限：主要用于平焊位置（俯焊），對曲面、短焊縫或狹小空間焊接適應性差，設備移動性較弱。

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。