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。

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。

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）。

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。