氩弧焊与手工电弧焊哪个弧光更强

3.4　其他焊接方法

3.4.1　氩弧焊

氩弧焊分为钨极氩弧焊（TIG 焊）和熔化极氩弧焊（MIG 焊）。

1.手工钨级氩弧焊

（1）手工钨级氩弧焊过程　钨极氩弧焊（TIG 焊）用高熔点的钨作为电极材料，焊接中不熔化，在焊接中主要起产生电弧，加热熔化焊件和焊丝，并形成焊缝，钨极氩弧焊过程，如图3-26所示。它是用氩气作为保护气体，气体从喷嘴中送出氩气流，在电弧周围形成保护区，使空气与电极、熔滴和熔池隔离开来，从而保证焊接的正常进行。

图3-26　钨极氩弧焊过程

（2）钨极氩弧焊的特点　氩弧焊保护性能好，焊缝质量高，电弧稳定，飞溅小，表面无焊渣，成形美观；明弧便于操作，现已实现自动化；电弧热量集中，熔池小，HAZ（热影响区）较窄，焊件变形小；由于氩气有冷却作用，可进行全位置焊接；适用各类金属材料的焊接。

2.熔化极氩弧焊

（1）熔化极氩弧焊的过程　熔化极氩弧焊，顾名思义，是一种熔化电极用氩气作为保护气体的一种焊接方法。

熔化极氩弧焊采用卷在焊丝盘上与母材相近材质的焊丝作为电极，从焊枪喷嘴中喷出的保护气体对焊接区及电弧进行保护，熔化极焊丝与焊件之间形成焊接电弧，熔化焊丝与焊件。焊丝熔化形成熔滴并从焊丝端部脱落过渡到熔池，与母材熔化金属共同形成焊缝，如图3-27所示。

图3-27　熔化极氩弧焊示意图

（2）熔化极氩弧焊的特点　熔化极氩弧焊可以焊接几乎所有的金属；电弧稳定，熔滴过渡平稳，几乎不产生飞溅，熔透也较深；电弧的电流密度大，焊丝熔化速度快，熔敷效率高，母材熔深和焊接变形都好于 TIG 焊（惰性气体钨极保护焊），焊接生产率高；熔化极氩弧焊直流反接焊接铝及铝合金，对母材表面的氧化膜有良好的阴极雾化清理作用。

3.4.2　二氧化碳气体保护焊

1.二氧化碳气体保护焊过程

二氧化碳气体保护焊有自动焊和半自动焊，它是以 CO₂为保护气体的电弧焊，焊接中焊丝与焊件一同熔化形成焊缝。图3-28为 CO₂气体保护焊过程，焊丝通过送丝机构、导电嘴送入焊接区，CO₂气体从喷嘴内以一定流量在焊丝周围喷出，在电弧周围形成保护区，防止空气侵入，从而保证焊接的正常进行。

图3-28　CO₂气体保护焊过程示意图

2.二氧化碳气体保护焊的特点

CO₂气体对铁锈的敏感性低；气体对电弧有一定的冷却作用，使电弧热较集中，焊后焊件HAZ和变形都较小；可采用较大的焊接电流，电流密度大，生产率高；明弧焊接，便于观察熔池的变化，容易发现问题，及时解决；不足之处是 CO₂气体有氧化作用，使熔滴飞溅较为严重，焊缝成形差，有益元素烧损。 CO₂气体高温分解出碳，所以， CO₂气体保护焊只限焊接黑色金属等。

3.4.3　埋弧焊

焊接中电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称埋弧焊。

1.埋弧焊焊接过程

（1）引弧前准备　将调整好的焊丝对中，焊丝末端与焊件之间留有2mm 左右的间隙，将筛选、预热好的焊剂自然覆盖在对中的表面，厚度约30mm 左右（视电流大小而定）。

（2）焊接　高频引燃电弧，在焊丝末端与焊件之间产生电弧，形成熔池，熔池结晶成焊缝，随着电弧沿焊接方向移动，焊丝、焊件的不断熔化和冷却，在焊件上形成了焊缝，并由渣壳和未熔化的焊剂所覆盖，如图3-29所示。

1.送丝轮；2.导电嘴；3.焊丝；4.电弧；5.熔池金属；6.熔渣；7.焊剂；8.焊缝；9.焊件；10.渣壳

图3-29　埋弧焊纵截面焊缝成形过程

（3）清理　待焊缝完全冷却后，清除焊缝表面的渣壳和未熔化的焊剂，除去焊渣和杂质，其余回收重新使用。

2.埋弧自动焊的特点

埋弧自动焊可使用大电流，14mm 以下的焊件可一次焊透，生产率是焊条电弧焊的3～6倍；保护性能好，焊缝的力学性能好于焊条电弧焊；焊接熔深大，可节省开坡口的工作量和焊丝的用量；无飞溅，消除了焊条电弧焊中因更换焊条而产生的缺陷；机械化焊接减轻了焊工的劳动强度；因电弧在焊剂下，避免了弧光和减少了粉尘对焊工的有害作用等。

3.埋弧焊用焊接材料

（1）焊剂牌号表示　如 HJXXX。其中 HJ 表示熔炼焊剂，第一位X和第二位 X 表示含义如表3-9所示；第三位同一类型的不同牌号。如常用焊剂 HJ431为高锰高硅低氟焊剂。

表3-9　　　　　　焊剂牌号表示含义

（2）焊丝　埋弧焊焊丝的要求与焊条的钢芯基本相同。常用焊丝直径有2、3、4、5和6mm 的。焊丝表面要求无氧化皮、铁锈和油污。

3.4.4　电阻焊

电阻焊是将焊件组合后，通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面产生的电阻热，将焊体加热到塑性或熔化状态，进行焊接的方法。

电阻焊方法常用的有四种，点焊、缝焊、对焊和凸焊，如图3-30所示。

图3-30　常用电阻焊方法

3.4.5　钎焊

钎焊是采用比母材熔点低的钎料作填充材料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材的熔点，利用液态钎料润湿母材，填充间隙并与母材相互扩散实现焊件连接在一起的方法。

根据钎料熔点的不同，钎焊可分为硬钎焊与软钎焊。

钎料熔点在450°C 以上，接头强度在200MPa 以上的称硬钎焊，属于这类的钎料有铜基、银基和镍基等钎料。

钎料熔点在450°C 以下，接头强度一般不超过70MPa 的称软钎焊。钎焊主要用于制造电气部件、异种金属构件、硬质合金刀具等。

3.4.6　等离子弧焊接与切割

1.等离子弧的形成和特点

等离子弧是一种被压缩的钨极氩弧。等离子弧的压缩是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用实现的。

等离子弧通过水冷铜喷嘴时，受到机械、热和电磁三种压缩作用，具有很高的能量密度、温度及刚直度，如图3-31所示。等离子弧与普通电弧相比温度高（可达24000～50000K）、能量密度大（可达10⁵～10⁶W/cm²、熔透力强（一次可达8～10mm 不锈钢板），弧长变化时对加热面积影响很小，电流可在很大范围内调节，可焊接微型精密零件等。

图3-31　等离子弧焊枪

2.等离子弧切割

以等离子弧为热源进行切割的方法称为等离子弧切割。其切割是以高温、高速、高冲击力，将金属熔化的同时吹走而形成窄缝。等离子切割的工作气体叫离子气，常用的离子气为氮气。等离子弧可切割氧乙炔难以切割的材料，如铝、铜、钛、不锈钢、铸铁和非金属材料等。

3.等离子弧焊接

等离子弧焊接是一种较先进的焊接工艺，其焊接生产效率高、焊缝尺寸稳定、加热面积小，可焊接各种电弧焊难以焊接的材料。电流在0.1A 左右时等离子弧也能稳定性燃烧，因而可焊接超薄板等。焊接有穿孔型焊接法、熔入型焊接法和微束等离子弧焊三种方法。