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電弧焊是一種使用電弧（形成于焊條或填充焊絲和工件之間）將金屬焊接在一起的制造工藝。 熱源由電源產(chǎn)生。 焊接時通常需要使用填充金屬。 電弧焊常用的兩種填充金屬是焊棒和焊條。

如今，各種各樣的電弧焊工藝都有自己的應用。

焊接工藝詳細說明

焊接是指通過加熱和/或壓縮將工件合并或熔合，使其形成連續(xù)體。 焊接中的熱源通常是由焊接電源的電流所產(chǎn)生的電弧火焰。 基于電弧的焊接稱為電弧焊。

焊件的熔合可以完全基于電弧產(chǎn)生的熱量，使焊件熔合在一起。 此方法可用于氬弧焊等工藝。

但通常情況下，可以使用送絲機通過焊槍（熔化極氣體保護焊）或通過手動送入焊條將填充金屬熔入焊縫。 在這種情況下，填充金屬與焊接材料的熔點必須大致相同。

在開始焊接之前，將焊件邊緣做成合適的焊槽，例如 V 型槽。 隨著焊接的進行，電弧會將焊槽邊緣和焊絲熔合在一起，形成熔池。

為了使焊縫耐用，必須防止熔池受到氧化和周圍空氣的影響，例如使用保護氣或焊渣。 保護氣是通過焊槍送入熔池的。 焊條還涂有可在熔池上產(chǎn)生保護氣和焊渣的材料。

最常用的焊接材料是金屬，例如鋁，中碳鋼和不銹鋼。 此外，還可以焊接塑料。 在塑料焊接中，熱源是熱空氣或電阻。

焊接電弧

焊接中所需的焊接電弧是在焊條和焊件之間產(chǎn)生的一陣電流。 當焊件之間產(chǎn)生足夠大的電壓脈沖時，電弧便會產(chǎn)生。 在氬弧焊中，這可以通過觸發(fā)器引弧或在使用焊條沖擊焊接材料（沖擊引弧）時實現(xiàn)。

這時，電壓像閃電一樣放電，使電流流過間隙，從而形成溫度可達幾千攝氏度的電弧，最高可達 10,000 攝氏度（18,000 華氏度）。 從焊接電源到工件的連續(xù)電流是通過焊條建立的，因此在開始焊接之前，必須先使用電焊機中的接地電纜將工件接地。

在熔化極氣體保護焊中，當填充材料接觸工件表面并產(chǎn)生短路時，會形成電弧。 然后，高效的短路電流會熔化填充焊絲的末端，形成焊接電弧。 為了使焊縫光滑和耐用，焊接電弧應保持穩(wěn)定。 因此，在熔化極氣體保護焊中，務必要確保焊接電壓和送絲速度適合焊接材料及其厚度。

此外，焊工的工作技術(shù)也會影響電弧的流暢度，進而影響焊縫質(zhì)量。 焊條與輪槽之間的距離以及焊槍的穩(wěn)定速度對于成功完成焊接非常重要。 評估電壓和送絲速度是否正確是焊工重要的能力之一。

然而，現(xiàn)代電焊機具有幾個功能，可以簡化焊工的工作，例如保存之前使用的焊接設置或使用預設的協(xié)同曲線，這有助于焊工更輕松地為手頭任務設置焊接參數(shù)。

焊接中的保護氣體

保護氣在提高焊接的生產(chǎn)率和質(zhì)量方面通常具有重要作用。 顧名思義，保護氣可保護凝固的熔融焊縫不被氧化以及不受空氣中雜質(zhì)和水分的影響，這些可能會削弱焊縫的耐腐蝕性、產(chǎn)生多孔結(jié)果，并通過改變接頭的幾何特征來削弱焊縫的耐用性。 保護氣還可以冷卻焊槍。 最常見的保護氣成分是氬氣、氦氣、二氧化碳和氧氣。

保護氣可以是惰性氣體或活性氣體。 惰性氣體完全不會與熔融焊縫發(fā)生反應，而活性氣體則通過穩(wěn)定電弧和確保材料平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移到焊縫來參與焊接過程。 惰性氣體用于 MIG 焊接（金屬電弧惰性氣體保護焊），而活性氣體用于 MAG 焊接（金屬電弧活性氣體保護焊）。

惰性氣體的例子是氬氣，它不會與熔融焊縫發(fā)生反應。 它是氬弧焊中最常用的保護氣。 不過，二氧化碳和氧氣確實會與熔融焊縫發(fā)生反應，二氧化碳和氬氣的混合氣體也同樣如此。

氦氣 (He) 也是惰性保護氣。 氦氣以及氦氣與氬氣的混合氣體可用在氬弧焊和 MIG 焊接中。 與氬氣相比，氦氣可提供更好的側(cè)面熔深和更快的焊接速度。

二氧化碳 (CO2) 和氧氣 (O2) 是用作所謂氧化成分的活性氣體，用于在 MAG 焊接中穩(wěn)定電弧和確保材料的平穩(wěn)傳輸。 這些氣體成分在保護氣中的比例由鋼材類型決定。

焊接規(guī)范和標準

一些國際標準和規(guī)范都適用于焊接工藝以及電焊機和用品的結(jié)構(gòu)與特征。 它們包含對焊接程序和電焊機結(jié)構(gòu)的定義、說明及限制，以提高焊接工藝和電焊機的安全性并確保產(chǎn)品質(zhì)量。

例如，電弧焊機的通用標準是 IEC 60974-1，而交貨、產(chǎn)品形式、尺寸、容差和標簽的技術(shù)條款均包含在標準 SFS-EN 759 中。

焊接安全

以下是與焊接相關(guān)的幾個風險因素。 電弧會發(fā)出極亮的光線和紫外線輻射，可能會傷害眼睛。 熔融金屬的飛濺物和火花會灼傷皮膚，還可能引起火災。如果吸入了焊接時產(chǎn)生的煙塵，可能會非常危險。

但是，做好準備工作并使用適當?shù)姆雷o設備就可以避免這些危險。

事先檢查焊接現(xiàn)場的環(huán)境，清除焊接現(xiàn)場附近的易燃材料，可以預防火災。 此外，必須隨時準備好滅火物資。 禁止外人進入危險區(qū)域。

必須使用適當?shù)姆雷o設備保護眼睛、耳朵和皮膚。 配有暗灰色屏幕的焊接面罩可保護眼睛、頭發(fā)和耳朵。 皮質(zhì)焊接手套和堅固且不易燃的焊接套裝可保護手臂和身體免受火花與高溫的灼傷。

在工作場所進行充分的通風，可以避免焊接煙塵。

焊接方法

焊接方法可以按照產(chǎn)生焊接熱的方法以及將填充材料送入焊縫的方式進行分類。 所用的焊接方法是根據(jù)要焊接的材料和材料厚度、所需的生產(chǎn)效率以及焊縫所需的外觀質(zhì)量進行選擇的。

最常用的焊接方法是熔化極氣體保護焊、氬弧焊和焊條焊接（手工電弧焊）。 最古老、最知名并且仍較為常見的工藝是 MMA（手工電弧焊），通常用于需要良好可達性的安裝工作場所和戶外場所。

速度較慢的氬弧焊方法可產(chǎn)生非常精細的焊接結(jié)果，因此可用于焊縫可見或需要特別精確的焊接。

熔化極氣體保護焊是全能型焊接方法，在這種焊接方法中，不需要單獨將填充材料送入熔融焊縫。 相反，焊絲通過被保護氣包圍的焊槍直接進入熔融焊縫。

還有適用于特殊需求的其他焊接方法，例如激光焊、等離子焊、點焊、埋弧焊、超聲波焊接和摩擦焊。

 最常見的電弧焊類型有：焊條焊接 (MMA)、熔化極氣體保護焊 (GMAW) 和氬弧焊 (GTAW)。電弧焊工藝可以采用手工、半自動化、機械化或自動化等形式。

MIG/MAG 焊接

熔化極氣體保護焊是一種焊接工藝，這種工藝將填充焊絲以設定的速度通過焊槍送入受保護氣保護的焊池中。

氬弧焊

氬弧焊是一種手工焊接工藝，包括手動將填充焊絲送入受保護氣保護的焊池中。

焊條焊接

焊條焊接，也稱為手工電弧焊（MMA 焊接）或保護電弧焊 (SMAW)，是一種在金屬焊條和工件之間產(chǎn)生電弧的手工電弧焊工藝。

機器人焊接

機器人焊接或自動焊接使焊接工藝實現(xiàn)自動化。 機器人焊接可用于多種焊接工藝，例如 MIG 焊接和氬弧焊。

其他焊接方法

其他更罕見的焊接工藝，例如 MIG 釬焊和激光焊、埋弧焊、等離子焊、點焊、摩擦焊以及爆炸焊。