手工電弧焊加工是工業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，適合現場施工或野外作業。
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。
氣體保護電弧焊加工關鍵工藝流程
焊前準備：清理母材焊接區域的油污、氧化皮，保證表面潔凈；根據母材材質選擇匹配的焊絲（如不銹鋼用 ER308L 焊絲）和保護氣體；調整焊接電流、電壓、氣體流量（通常 10-25L/min）。
引弧：TIG 焊采用高頻引弧或接觸引弧，MIG/MAG 焊直接通過焊絲與母材短路引弧，確保電弧穩定。
焊接操作：控制電弧長度（2-5mm），保持焊絲與母材的合適角度（通常 15-30°），勻速移動焊槍，確保熔池均勻填充。
收弧：緩慢降低電流或采用衰減收弧，避免焊縫收尾出現縮孔、裂紋；焊接結束后保持氣體延時保護（3-5 秒），防止高溫焊縫氧化。
焊后處理：對重要工件進行焊縫檢測（外觀檢查、超聲波檢測），必要時進行打磨、去應力處理。
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生熱裂紋，需控制焊接參數。
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）及精密構件焊接（如航空航天發動機部件、醫療器械）。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（≥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。
電子束焊真空環境下焊接，徹底避免氧化，適合厚板（＞15mm）及高要求構件（如核工業部件），但設備成本高，需真空環境限制了工件尺寸。
激光焊熱輸入集中，變形小，適合薄壁鈦合金（≤3mm）的高速焊接（如航空薄壁結構），但需配合惰性氣體保護，對裝配精度要求高。
關鍵工藝要點
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，避免雜質引入；工件和焊絲需在 150-250℃下烘干除氫。
保護措施：焊接區（熔池、熱影響區、背面）需用高純氬氣保護，保護范圍需覆蓋溫度＞400℃的區域，必要時采用背面通氬工裝。
參數控制：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：同質焊絲優先（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。
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。