氣體保護(hù)電弧焊加工關(guān)鍵工藝流程

焊前準(zhǔn)備：清理母材焊接區(qū)域的油污、氧化皮，保證表面潔凈；根據(jù)母材材質(zhì)選擇匹配的焊絲（如不銹鋼用 ER308L 焊絲）和保護(hù)氣體；調(diào)整焊接電流、電壓、氣體流量（通常 10-25L/min）。

引?。篢IG 焊采用高頻引弧或接觸引弧，MIG/MAG 焊直接通過焊絲與母材短路引弧，確保電弧穩(wěn)定。

焊接操作：控制電弧長度（2-5mm），保持焊絲與母材的合適角度（通常 15-30°），勻速移動焊槍，確保熔池均勻填充。

收弧：緩慢降低電流或采用衰減收弧，避免焊縫收尾出現(xiàn)縮孔、裂紋；焊接結(jié)束后保持氣體延時保護(hù)（3-5 秒），防止高溫焊縫氧化。

焊后處理：對重要工件進(jìn)行焊縫檢測（外觀檢查、超聲波檢測），必要時進(jìn)行打磨、去應(yīng)力處理。

埋弧焊加工核心工藝特點(diǎn)

焊接效率高：采用大電流焊接，熔深大，可一次焊透較厚板材（單道焊透厚度達(dá) 20mm），生產(chǎn)率是手工電弧焊的 5-10 倍。

焊縫質(zhì)量穩(wěn)定：焊劑保護(hù)效果好，電弧被覆蓋不外露，減少氣孔、夾渣等缺陷，接頭力學(xué)性能優(yōu)異。

自動化程度高：多為機(jī)械或半自動操作，焊縫成形均勻，受人為因素影響小，適合批量生產(chǎn)。

適用局限：主要用于平焊位置（俯焊），對曲面、短焊縫或狹小空間焊接適應(yīng)性差，設(shè)備移動性較弱。

關(guān)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(dá) 20mm，效率是手工焊的 5-10 倍。

焊縫質(zhì)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(xiàn)飛濺、夾渣；埋弧焊自動化控制，焊縫成形均勻、缺陷少，力學(xué)性能更穩(wěn)定。

操作難度：手工電弧焊對焊工技能要求高，需控制運(yùn)條速度、角度和電弧長度；埋弧焊只需設(shè)定參數(shù)，操作門檻低，人為誤差小。

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(qiáng)度、耐蝕性等核心性能，需嚴(yán)格控制保護(hù)氛圍和熱輸入。

核心技術(shù)難點(diǎn)

高溫活性強(qiáng)：鈦在 300℃以上易吸氫，600℃以上易吸氧、氮，生成脆硬的 TiH?、TiO?、TiN，導(dǎo)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(yīng)力易導(dǎo)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(gòu)件焊接（如航空航天發(fā)動機(jī)部件、醫(yī)療器械）。需采用大流量高純氬（純度≥99.99%）保護(hù)，焊槍需帶拖罩，對熔池及高溫區(qū)（≥400℃）全程保護(hù)。

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?dǎo)彈殼體），保護(hù)方式與 TIG 焊類似，但需加強(qiáng)背面保護(hù)。

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(gòu)件（如核工業(yè)部件），但設(shè)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(gòu)），但需配合惰性氣體保護(hù)，對裝配精度要求高。

關(guān)鍵工藝要點(diǎn)

焊前處理：用不銹鋼絲刷或化學(xué)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(hù)措施：焊接區(qū)（熔池、熱影響區(qū)、背面）需用高純氬氣保護(hù)，保護(hù)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。