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）

核心工藝與設備差異

焊接方式：手工電弧焊完全人工操作，焊工手持焊鉗控制焊條移動；埋弧焊以機械 / 半自動為主，焊絲自動送進，電弧被焊劑覆蓋，無需人工實時控弧。

設備配置：手工電弧焊僅需電焊機、焊鉗、焊條，設備簡單便攜；埋弧焊需專用焊機、送絲機構、焊劑鋪設 / 回收裝置，整體體積大、移動性差。

保護方式：手工電弧焊靠焊條藥皮熔化形成熔渣和氣體保護；埋弧焊依賴顆粒狀焊劑覆蓋電弧，保護效果更穩定。

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。

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。