手工電弧焊加工是工業(yè)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(xiàn)場施工或野外作業(yè)。
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典型應用場景
汽車制造：車身框架、零部件焊接（多采用 MIG/MAG 焊）。
航空航天：鋁合金、鈦合金精密部件焊接（以 TIG 焊為主）。
機械加工：不銹鋼設備、管道、壓力容器焊接。
建筑與基建：鋼結(jié)構廠房、橋梁的中厚板拼接。
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(zhì)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(chǎn)生熱裂紋，需控制焊接參數(shù)。
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(fā)動機部件、醫(yī)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(qū)（≥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(qū)?。ㄈ鐗毫θ萜鳌棜んw），保護方式與 TIG 焊類似，但需加強背面保護。
電子束焊真空環(huán)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(yè)部件），但設備成本高，需真空環(huán)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(jié)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(zhì)引入；工件和焊絲需在 150-250℃下烘干除氫。
保護措施：焊接區(qū)（熔池、熱影響區(qū)、背面）需用高純氬氣保護，保護范圍需覆蓋溫度＞400℃的區(qū)域，必要時采用背面通氬工裝。
參數(shù)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(zhì)焊絲優(yōu)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。
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(qū)脆化等問題，需根據(jù)鋼種強度級別和服役環(huán)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(yōu)于 Q690）。
主要風險：淬硬傾向?qū)е吕淞鸭y（氫致裂紋）、熱影響區(qū)（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(xiàn)場安裝、短焊縫或復雜結(jié)構（如橋梁、壓力容器），根據(jù)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(huán)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(jù)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(jīng) 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(qū)韌性保障：采用小熱輸入?yún)?shù)（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(cè)預制焊接墊板。