焊接方法的分類和選用

金屬焊接是指通過加熱或加壓或兩個(gè)同時(shí)作用，使兩個(gè)分離的金屬物體（同種金屬或異種金屬）產(chǎn)生原子（分子）間的結(jié)合而連成一體的連接方法。在各種金屬產(chǎn)品制造工業(yè)中，焊接是一種重要的加工工藝。焊接不僅可以解決各種鋼材的連接，而且還可以解決鋁、銅、鈦、鎳等有色金屬及鋯等難熔金屬材料的連接。

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一、焊接方法的分類

焊接方法按族系法分為熔焊、壓焊、釬焊三大類。其中熔焊又分為電弧焊、氣焊、鋁熱焊、電渣焊、電子束焊、激光焊;壓焊分電阻對(duì)焊、電阻點(diǎn)（縫）焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、鍛焊、擴(kuò)散焊;釬焊分火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊、鹽浴釬焊、電子束釬焊。電弧焊分焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極電弧焊、非熔化極電弧焊、等離子弧焊、螺柱焊等;氣焊分氫氧焊、氧乙炔焊、液化氣（煤氣）焊。本章重點(diǎn)介紹常用電弧焊焊接方法。

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焊工操作證：

焊工是一種技術(shù)型工種，從事焊工必須持上崗證工作，焊工操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗，全國通用。（焊工上崗證以應(yīng)急管理部頒發(fā)的特種作業(yè)證書為準(zhǔn)）

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焊工技能等級(jí)證書：

焊工按照自身的焊接技能，通過焊接技能考試可以取得初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)、技師、高級(jí)技師的技術(shù)職稱并獲得國家頒發(fā)的技術(shù)等級(jí)證。（技能等級(jí)類證書由人力資源與社會(huì)保障部頒發(fā)）

特種設(shè)備焊接操作證：

進(jìn)行鍋爐等壓力容器的焊接工作則需考取壓力容器焊接許可證，壓力容器焊接許可證由市場監(jiān)督管理局（原質(zhì)監(jiān)局）頒發(fā)證書。

建筑焊工證：

建筑焊工是指建筑施工特種作業(yè)，建筑焊工證書適用于建筑工地上，同時(shí)在建筑工程招標(biāo)時(shí)也可作為投標(biāo)資質(zhì)之一使用。（建筑焊工證由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳頒發(fā)）

焊工短期技能培訓(xùn)內(nèi)容：

第一周：焊工基礎(chǔ)（電焊工安全操作規(guī)范及設(shè)備工具的安全使用）手工電弧焊操作技能培訓(xùn)（例如：手工焊接設(shè)備、焊接材料、工具。各種焊接位置的操作技能，單面焊雙面成型技術(shù)的操作技巧）。

第二周：氧、乙炔焊接與切割，等離子弧切割（氣焊與切割設(shè)備的使用及安全操作規(guī)程），各種厚板、薄板氣焊與切割操作技巧。

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第三周：手工鎢極氬弧焊技術(shù)（例如：氬弧焊設(shè)備及工具的安全使用和安全操作規(guī)程）；氬弧焊焊接厚、薄板各種焊接位置的安全操作技巧；常用有色技術(shù)材料，例如：鋁合金材料的焊接技巧。

第四周：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊技術(shù)（例如：二氧化碳焊接設(shè)備、設(shè)備工具的安全操作規(guī)程）；二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接位置的操作技巧。

二、焊接方法的選擇

選擇焊接方法時(shí)，必須符合以下要求∶能保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)良可靠，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)費(fèi)用低，能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。影響這幾方面的因素概括如下。

（一）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范度

1.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類型

焊接的產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)大致分為四類∶結(jié)構(gòu)類、機(jī)械零件類、半成品類、微電子類。這些不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品由于焊縫的長短、形狀、焊接位置等各不相同，適用的焊接方法也不同。

結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品中規(guī)則的長焊縫和環(huán)焊縫宜用埋弧焊和熔化極電弧焊。焊條電弧焊用于打底焊和短焊縫的焊接。機(jī)械類產(chǎn)品接頭一般較短，根據(jù)其準(zhǔn)確度要求，選用熔化極電弧焊（一般厚度）、電渣焊、氣電焊（厚件）、電阻焊（薄件）、摩擦焊（圓形斷面）或電子束焊（高精度）。半成品的產(chǎn)品規(guī)則的選用埋弧焊、熔化極電弧焊、高頻焊。微型電子器材的接頭主要要求密封、導(dǎo)電性、受熱程度小等，宜用電子束焊、激光焊、超聲波焊、擴(kuò)散焊、釬焊和電容儲(chǔ)能焊。

對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品通常有幾種焊接方法可選擇，因此還要綜合考慮產(chǎn)品的其他特點(diǎn)。

2.工件厚度

工件厚度可在一定程度上決定所用的焊接方法。每種焊接方法由于所用的熱源不同，都有一定的適用范圍，在推薦的厚度范圍內(nèi)焊接，較易控制焊縫的質(zhì)量和保持合理的生產(chǎn)率。

3.接頭形式和焊接位置

根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和所用母材的厚度及形狀，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可采用對(duì)接、搭接、角接等幾種類型的接頭形式，其中對(duì)接形式適用于大多數(shù)焊接方法。釬焊一般只選用于連接面積比較大而材料厚度較小的搭接接頭。

產(chǎn)品中各個(gè)接頭的位置往往根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求和受力情況決定。這些接頭可能需要在不同的位置焊接，包括平焊、橫焊、立焊、仰焊及全位置焊接等。平焊是最容易、最普遍的焊接1置，使產(chǎn)品接頭盡可能處于平焊位置，既能保證良好的焊接質(zhì)量，又能獲得較高的生產(chǎn)率，可主用埋弧焊和熔化極電弧焊。立焊薄板時(shí)選用熔化極電弧焊，中厚板選用氣電焊，超過30mm時(shí)習(xí)用電渣焊。

4.母材性能

（1）母材的物理性能 母材的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、熔點(diǎn)等物理性能直接影響其焊接性及焊接質(zhì)量如銅、鋁及其合金，應(yīng)選用熱輸入大，具有較高焊透能力的焊接方法。

（2）母材的力學(xué)性能 被焊材料的強(qiáng)度、塑性、硬度等力學(xué)性能會(huì)影響焊接過程的順利送行。如鋁、鎂一類塑性溫度區(qū)比較窄的金屬，不能用電阻焊，而低碳鋼就可以。

另一方面，各種焊接方法對(duì)焊接金屬及熱影響區(qū)的金相組織及其力學(xué)性能的影響程度不同因此會(huì)不同程度地影響產(chǎn)品的使用性能。選擇的焊接方法還要便于通過控制熱輸入從而控制煉深、熔合比和熱影響區(qū)以獲得力學(xué)性能與母材相近的焊接接頭。如電渣焊、埋弧焊時(shí)，由于熱輔入較大，使焊接接頭的沖擊韌性降低。

（3）母材的冶金性能 由于材料的化學(xué)成分直接影響了它的冶金性能，從而也影響了材料的焊接性。普通的碳鋼和低合金鋼由于合金元素比較少，含碳量又低，一般的電弧焊均可采用對(duì)于鋁、鎂及其合金等活潑的有色金屬材料不宜選用CO。焊、埋弧焊，而選用惰性氣體保護(hù)烤如鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊等。對(duì)于不銹鋼可采用焊條電弧焊、氬弧焊、埋弧焊等，特別是氬弧焊，由于其保護(hù)效果好，更能滿足不銹鋼耐蝕性的要求。對(duì)于鈦、鋯等難熔金屬，由于其氣體溶解度較高、焊后容易變脆，因此采用真空電子束焊為最佳。

另外，一些合金元素較多的金屬材料采用不同的焊接方法使焊縫有不同的熔合比，影響了烤縫的化學(xué)成分及其性能。如高淬硬性的金屬宜采用冷卻速度較慢的焊接方法和焊前預(yù)熱，淬火鋼不宜采用電阻焊。對(duì)于冶金相容性較差的異種金屬可采用非液相相接的焊接方法，如釬焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊。

（二）生產(chǎn)條件

在選擇焊接方法用來制造具體產(chǎn)品時(shí)，要顧及制造廠家的設(shè)計(jì)及制造的技術(shù)條件和焊工的操作技術(shù)水平，以及所用的焊接設(shè)備和焊接材料。