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。
成本與后續處理差異
綜合成本:手工電弧焊設備投入低,但人工成本高、效率低;埋弧焊設備投入高,但若批量生產,單位焊縫成本更低(省人工、材料損耗小)。
焊后處理:手工電弧焊飛濺多、焊渣厚,需額外清理;埋弧焊飛濺少、熔渣易剝離,后續處理更簡便。
點焊加工關鍵工藝流程
焊前準備:清理工件接觸表面的油污、鐵銹、氧化皮,保證導電良好;根據工件厚度(通常 0.5-6mm)選擇電極材質(銅合金為主)和電極頭形狀(球面、平面)。
工件定位:將待焊工件重疊放置并定位,確保接觸點貼合緊密,避免間隙過大影響導電。
加壓通電:電極施加壓力(通常 0.2-1.5MPa)夾緊工件,隨后通以短時間大電流(數千至數萬安培),使接觸點熔化形成熔核。
保壓冷卻:斷電后保持壓力 3-10 秒,讓熔核自然冷卻凝固,形成牢固焊點;避免過早卸壓導致焊點縮孔、裂紋。
焊后檢查:外觀檢查焊點是否飽滿、無飛濺、無燒穿;重要工件需檢測焊點強度(拉剪試驗)或熔核尺寸(金相分析)。
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。
