4.2 焊接方法
4.2.1 熔焊
?熔焊,
利用热源局部加热的方法，将两工件
接合处加热到熔化状态，形成共同的熔池，
冷凝结晶，形成牢固接头。
?应用,适于各种金属材料, 任何厚度焊件 。
?主要方法,
如电弧焊, 电渣焊, 堆焊, 气焊等 。
1.电弧焊,
即利用电弧作为热源的熔焊方法。
?特点,
热量集中、温度高、设备较简单、使用方便。
?常用的有,
焊条（手工）电弧焊,埋弧焊，气体保护焊等。
（ 1） 手工电弧焊 （ 焊条电弧焊 ）
指用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法 。
?特点,
1） 设备简单, 容易维护；
2） 操作灵活, 应用广泛；
可以实现全位置焊接
(平焊, 立焊, 横焊, 仰焊 )；
3） 生产率低, 产品质量不够稳定；
4） 对焊工操作技术要求较高,
劳动条件差 。
?应用,单件小批生产和修复,
适于 2㎜ 以上各种常用金属的焊接 。
(2)埋弧焊
即电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。
1）特点,
电流大、熔深大，效率高；
对熔池保护作用好，焊接质量高,
表面光滑美观，节省焊接材料和电能 。
但设备投资较高，且只适用于平焊位置。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
用颗粒状焊剂取代焊条药皮
用连续自动送进的焊丝卷取代焊芯
用暗弧取代明弧
用自动焊机取代焊工的手工操作
2） 工艺改进
（与手弧焊比）
3）应用,
成批生产时焊接碳钢、低合金结构钢,
不锈钢等材料的中、厚板（ 6～ 60mm）
结构上的长直焊缝及直径大于 250mm
的大环缝的平焊。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
（ 3）气体保护焊 用气体作保护的电弧焊
焊缝
焊丝
喷嘴
保护气体（ CO2或 Ar）
熔池
焊件
电弧
导电嘴
1）熔化极气体保护焊,
即采用实心焊丝或药芯焊丝作电极的气体
保护焊。常用的保护气,CO2,Ar等。
特点,
熔深大，焊接速度快，生产率高；
明弧可见，易于操作；
焊缝含氧量低，质量好；
工艺适应性强，可全位置焊接；
焊接材料利用率高，能耗低。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
二氧化碳气体保护焊,
粗丝 CO2焊 （焊丝 ?1.6 ? 5.0mm）
细丝 CO2焊 （焊丝 ?0.5 ? 1.2mm）
CO2保护焊 适合焊 5～ 30 mm的中厚板
适合焊 0.8 ～ 4.0 mm的薄板
以 CO2气体保护熔池的电弧焊。
以焊丝为电极,可实现自动送进；焊丝中还需加入
硅、锰等脱氧剂,常用牌号为 H08MnSiA。
CO2焊成本低、质量好、效率高，可实现自
动焊、全位置焊。主要适用于焊接 低碳钢 和 低合
金结构钢 的中、薄板结构，如轿车外壳的拼接等。
2）钨极惰性气体保护焊,
即用纯钨或活化钨电极的惰性气体保护焊。
特点,
可确保熔池金属不发生冶金反应且几乎可焊接
所有的金属及合金；
电弧燃烧相当稳定；
焊接过程明弧可见，便于操作；
焊缝金属含氧量极低，成本较高。
安徽工程科技学院机械系
氩弧焊,氩弧焊是以氩气 Ar（ 惰性气体）来保护
熔池的电弧焊。
氩弧焊
钨极氩弧焊：用钨合金作电极,
钨极不熔化，需另加焊丝。
适合焊 4 mm以下的薄板。
熔化极氩弧焊：以焊丝作电极,
适合焊 3～ 25 mm的中厚板。
氩弧焊热量集中, 电弧稳定，焊速快, 变形小，
气体保护效果好，接头质量高，能适应各种焊位，
便于实现自动焊，但成本高。
主要用于焊接铝, 镁, 铜, 钛等有色金属和有
色合金以及焊不锈钢, 耐热钢等合金钢。
2.电渣焊
即利用电流通过液体熔渣产生的电阻热进行焊
接的方法,
特点,不易产生气孔夹渣等缺陷 ;
焊接应力小，但热影响区宽、组织粗大；
焊后一定要正火以细化晶粒 ;
只适于厚板和立焊位置焊接 。
应用,电渣焊主要用于板厚 >40mm的低、中
碳钢和合金结构钢的长直焊缝及大环缝的立
焊。 (任何厚度都可不开坡口一次焊成 )
3.堆焊
即为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得具有
特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。
特点, 可提高零件的寿命，易于调节熔敷金属的成
分和组织，可获得耐磨、耐蚀、耐热等特殊性能；
熔敷速度快，效率高，且可利用已有的焊接设备。
堆焊材料,合金钢、合金铸铁、钴基和镍基合金、
碳化钨等。
方法, 可采任何一种熔焊方法，焊条电弧焊和氧乙
炔焰堆焊应用最多。
应用,各种机械零件和工具, 模具的制造和修复 。
4.2.2 压焊
压焊是通过施加压力 （ 加热或不加热 ）,
使金属产生塑性变形, 再结晶和扩散等作
用, 形成焊接接头 。
常用的压焊方法有电阻焊和摩擦焊等 。
压焊的要素,
★ 热源,电阻热；高频热；摩擦热 。
★ 力,静压力；冲击力；爆炸力 。
1.电阻焊, （压紧、通电、塑变）
特点,
1）焊接速度快，变形小；
2）生产率高，劳动条件好；
3）易于实现机械化和自动化；
4）设备复杂，耗电量大。
分类,
电阻焊可分为点焊, 缝焊, 对焊三类 。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
（ 1）电阻点焊 → 适用焊无气密性要求的薄板
（ 0.05 ~ 6 mm）结构，如汽车外壳等。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
（ 2）缝焊 →
适用焊有气密性要
求的薄板（ ≤ 3mm）
容器和管道等，如汽
车水箱、油箱。
A U T S
（ 3）对焊
1）电阻对焊 → 适用焊截面简单的（方、圆）,
直径或边长小于 20 mm且强
度要求不高的杆件、管材等。
电阻对焊接头外
形匀称,
但接头强度较差，
焊前对焊接面的
清理要求高。
固定 电极 移动 电极 工件
2）闪光对焊
（通电、靠近、闪电、最后压紧塑变）
适用于焊各种大小的等截面的重要工件,
可以是同种金属或异种金属，尤其适合
细丝的对接或特别粗大的金属棒、管或
异型材料的对接。如焊接重要的管道,
钢轨、锚链、刀具、钢筋等。
★ 电阻对焊和闪光对焊一般要求焊件截面形状
应尽量相同，圆棒直径、方料边长、管子壁厚之
差不应超过 15%。
2．摩擦焊,利用焊件接触面相互磨擦所产生
的热，使端部达到塑性状态，然后迅速顶锻，
完成焊接。
（ 1）特点,1）焊接质量好，生产率高；
2）焊接变形小，成本低；
3） 可实现异种金属的对接；
4） 设备投资大 。
（ 2） 应用,圆形, 管形截面焊件的对接,
如：圆柄刀具, 拖拉机轴瓦等 。
★ 被焊件可以等截面或不等截面，可以是
同种或异种金属，但必须有一个是圆形截面。
4.2.3 钎 焊
利用液态钎料润湿母材（工件不熔化），
填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接。
1,特点
（ 1） 接头光滑平整, 组织和力学性能变化小；
（ 2） 生产率高；
（ 3） 可焊异种金属；
（ 4） 接头强度低, 耐热性差 。
2.应用
用于硬质合金刀具, 仪表, 电机, 电器部件等 。
3.工艺过程
焊前准备 （ 除油, 清理 ） → 装配零件, 安置钎料
→ 加热, 钎料熔化 → 冷却形成接头 → 焊后清理
→ 检验 。
4.加热方法
（ 1） 烙铁； （ 2） 电阻； （ 3） 红外线；
（ 4） 火焰； （ 5） 感应； （ 6） 激光等 。
★ 钎焊接头形式, 常用对接和搭接形式 。
5.焊接材料（钎料与钎剂）
（ 1）钎料：即钎焊时用作填充金属的材料。
1） 软钎料：熔点低于 450℃, 接头强度较低,
бb≤ 70MPa。 如：锡铅基, 锌基, 铅基等 。
2） 硬钎料：熔点高于 450℃, 接头强度较高,
бb＞ 200MPa。 如：铝基, 铜基, 银基等 。
（ 2） 钎剂 即钎焊时使用的熔剂 。
1） 松香, 氯化锌水溶液等, 用于软钎焊；
2） 硼砂, 硼酸配制而成, 用于硬钎焊 。
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A U T S
6.钎焊类型
软钎焊 → 钎料熔点＜ 450℃ （锡基、铅基等）,
接头强度低，适用于焊受力不大或工
作温度较低的工件。如各种电器导线
的连接，仪表、仪器元件的焊接等。
硬钎焊 → 钎料熔点＞ 450℃ （银基、铜基等），
接头强度高，适用于焊受力较大或工
作温度较高的工件。如车刀、铣刀上
硬质合金刀片与中碳钢刀体的连接。
常采用铜钎焊，金银首饰常用银钎焊。
钎 焊
4.2.4 其它焊接方法
1.等离子弧焊
利用等离子弧进行焊接的方法 。
（ 1） 等离子弧,通过机械压缩, 热压缩和
电磁压缩效应, 使气体完全电离 。
（ 2） 等离子弧特点,温度高, 能量密度大,
穿透能力强 。
（ 3） 应用,
等离子弧焊接主要用于焊铜及铜合金,
钛及钛合金, 合金钢, 不锈钢, 钼等薄壁结构 。
而其更主要的用途是切割 板料 。
2,电子束焊
利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非
真空中的焊体所产生的热能进行焊接的方法 。
3,激光焊
以聚焦的激光束作为能源轰击焊体所产生的
热量进行焊接, 也可手于切割 。
特点,
能量密度高, 焊缝窄, 熔深大, 热影响区
及变形小；可利用光学原理到达焊炬难以到达
之处完成焊接, 特别是可透过玻璃进行焊接 。
4.扩散焊 （ 属于压焊 ）
将焊件紧密贴合, 在真空或保护气氛中,
在一定温度和压力下保持一段时间, 使接触
面之间的厚子相互扩散而完成焊接 。
原理,① 原子扩散 ② 晶粒生长
特点,① 焊件变形极小 ② 组织性能不变
应用,适合各种金属, 陶瓷, 石墨, 玻
璃等同种或异种材料的精密焊接 。
★ 真空扩散焊,
用于精密零件和异种材料的焊接 。
如：发动机喷管, 飞机蒙皮等 。
4.2.1 熔焊
?熔焊,
利用热源局部加热的方法，将两工件
接合处加热到熔化状态，形成共同的熔池，
冷凝结晶，形成牢固接头。
?应用,适于各种金属材料, 任何厚度焊件 。
?主要方法,
如电弧焊, 电渣焊, 堆焊, 气焊等 。
1.电弧焊,
即利用电弧作为热源的熔焊方法。
?特点,
热量集中、温度高、设备较简单、使用方便。
?常用的有,
焊条（手工）电弧焊,埋弧焊，气体保护焊等。
（ 1） 手工电弧焊 （ 焊条电弧焊 ）
指用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法 。
?特点,
1） 设备简单, 容易维护；
2） 操作灵活, 应用广泛；
可以实现全位置焊接
(平焊, 立焊, 横焊, 仰焊 )；
3） 生产率低, 产品质量不够稳定；
4） 对焊工操作技术要求较高,
劳动条件差 。
?应用,单件小批生产和修复,
适于 2㎜ 以上各种常用金属的焊接 。
(2)埋弧焊
即电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。
1）特点,
电流大、熔深大，效率高；
对熔池保护作用好，焊接质量高,
表面光滑美观，节省焊接材料和电能 。
但设备投资较高，且只适用于平焊位置。
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用颗粒状焊剂取代焊条药皮
用连续自动送进的焊丝卷取代焊芯
用暗弧取代明弧
用自动焊机取代焊工的手工操作
2） 工艺改进
（与手弧焊比）
3）应用,
成批生产时焊接碳钢、低合金结构钢,
不锈钢等材料的中、厚板（ 6～ 60mm）
结构上的长直焊缝及直径大于 250mm
的大环缝的平焊。
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（ 3）气体保护焊 用气体作保护的电弧焊
焊缝
焊丝
喷嘴
保护气体（ CO2或 Ar）
熔池
焊件
电弧
导电嘴
1）熔化极气体保护焊,
即采用实心焊丝或药芯焊丝作电极的气体
保护焊。常用的保护气,CO2,Ar等。
特点,
熔深大，焊接速度快，生产率高；
明弧可见，易于操作；
焊缝含氧量低，质量好；
工艺适应性强，可全位置焊接；
焊接材料利用率高，能耗低。
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二氧化碳气体保护焊,
粗丝 CO2焊 （焊丝 ?1.6 ? 5.0mm）
细丝 CO2焊 （焊丝 ?0.5 ? 1.2mm）
CO2保护焊 适合焊 5～ 30 mm的中厚板
适合焊 0.8 ～ 4.0 mm的薄板
以 CO2气体保护熔池的电弧焊。
以焊丝为电极,可实现自动送进；焊丝中还需加入
硅、锰等脱氧剂,常用牌号为 H08MnSiA。
CO2焊成本低、质量好、效率高，可实现自
动焊、全位置焊。主要适用于焊接 低碳钢 和 低合
金结构钢 的中、薄板结构，如轿车外壳的拼接等。
2）钨极惰性气体保护焊,
即用纯钨或活化钨电极的惰性气体保护焊。
特点,
可确保熔池金属不发生冶金反应且几乎可焊接
所有的金属及合金；
电弧燃烧相当稳定；
焊接过程明弧可见，便于操作；
焊缝金属含氧量极低，成本较高。
安徽工程科技学院机械系
氩弧焊,氩弧焊是以氩气 Ar（ 惰性气体）来保护
熔池的电弧焊。
氩弧焊
钨极氩弧焊：用钨合金作电极,
钨极不熔化，需另加焊丝。
适合焊 4 mm以下的薄板。
熔化极氩弧焊：以焊丝作电极,
适合焊 3～ 25 mm的中厚板。
氩弧焊热量集中, 电弧稳定，焊速快, 变形小，
气体保护效果好，接头质量高，能适应各种焊位，
便于实现自动焊，但成本高。
主要用于焊接铝, 镁, 铜, 钛等有色金属和有
色合金以及焊不锈钢, 耐热钢等合金钢。
2.电渣焊
即利用电流通过液体熔渣产生的电阻热进行焊
接的方法,
特点,不易产生气孔夹渣等缺陷 ;
焊接应力小，但热影响区宽、组织粗大；
焊后一定要正火以细化晶粒 ;
只适于厚板和立焊位置焊接 。
应用,电渣焊主要用于板厚 >40mm的低、中
碳钢和合金结构钢的长直焊缝及大环缝的立
焊。 (任何厚度都可不开坡口一次焊成 )
3.堆焊
即为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得具有
特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。
特点, 可提高零件的寿命，易于调节熔敷金属的成
分和组织，可获得耐磨、耐蚀、耐热等特殊性能；
熔敷速度快，效率高，且可利用已有的焊接设备。
堆焊材料,合金钢、合金铸铁、钴基和镍基合金、
碳化钨等。
方法, 可采任何一种熔焊方法，焊条电弧焊和氧乙
炔焰堆焊应用最多。
应用,各种机械零件和工具, 模具的制造和修复 。
4.2.2 压焊
压焊是通过施加压力 （ 加热或不加热 ）,
使金属产生塑性变形, 再结晶和扩散等作
用, 形成焊接接头 。
常用的压焊方法有电阻焊和摩擦焊等 。
压焊的要素,
★ 热源,电阻热；高频热；摩擦热 。
★ 力,静压力；冲击力；爆炸力 。
1.电阻焊, （压紧、通电、塑变）
特点,
1）焊接速度快，变形小；
2）生产率高，劳动条件好；
3）易于实现机械化和自动化；
4）设备复杂，耗电量大。
分类,
电阻焊可分为点焊, 缝焊, 对焊三类 。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
（ 1）电阻点焊 → 适用焊无气密性要求的薄板
（ 0.05 ~ 6 mm）结构，如汽车外壳等。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
（ 2）缝焊 →
适用焊有气密性要
求的薄板（ ≤ 3mm）
容器和管道等，如汽
车水箱、油箱。
A U T S
（ 3）对焊
1）电阻对焊 → 适用焊截面简单的（方、圆）,
直径或边长小于 20 mm且强
度要求不高的杆件、管材等。
电阻对焊接头外
形匀称,
但接头强度较差，
焊前对焊接面的
清理要求高。
固定 电极 移动 电极 工件
2）闪光对焊
（通电、靠近、闪电、最后压紧塑变）
适用于焊各种大小的等截面的重要工件,
可以是同种金属或异种金属，尤其适合
细丝的对接或特别粗大的金属棒、管或
异型材料的对接。如焊接重要的管道,
钢轨、锚链、刀具、钢筋等。
★ 电阻对焊和闪光对焊一般要求焊件截面形状
应尽量相同，圆棒直径、方料边长、管子壁厚之
差不应超过 15%。
2．摩擦焊,利用焊件接触面相互磨擦所产生
的热，使端部达到塑性状态，然后迅速顶锻，
完成焊接。
（ 1）特点,1）焊接质量好，生产率高；
2）焊接变形小，成本低；
3） 可实现异种金属的对接；
4） 设备投资大 。
（ 2） 应用,圆形, 管形截面焊件的对接,
如：圆柄刀具, 拖拉机轴瓦等 。
★ 被焊件可以等截面或不等截面，可以是
同种或异种金属，但必须有一个是圆形截面。
4.2.3 钎 焊
利用液态钎料润湿母材（工件不熔化），
填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接。
1,特点
（ 1） 接头光滑平整, 组织和力学性能变化小；
（ 2） 生产率高；
（ 3） 可焊异种金属；
（ 4） 接头强度低, 耐热性差 。
2.应用
用于硬质合金刀具, 仪表, 电机, 电器部件等 。
3.工艺过程
焊前准备 （ 除油, 清理 ） → 装配零件, 安置钎料
→ 加热, 钎料熔化 → 冷却形成接头 → 焊后清理
→ 检验 。
4.加热方法
（ 1） 烙铁； （ 2） 电阻； （ 3） 红外线；
（ 4） 火焰； （ 5） 感应； （ 6） 激光等 。
★ 钎焊接头形式, 常用对接和搭接形式 。
5.焊接材料（钎料与钎剂）
（ 1）钎料：即钎焊时用作填充金属的材料。
1） 软钎料：熔点低于 450℃, 接头强度较低,
бb≤ 70MPa。 如：锡铅基, 锌基, 铅基等 。
2） 硬钎料：熔点高于 450℃, 接头强度较高,
бb＞ 200MPa。 如：铝基, 铜基, 银基等 。
（ 2） 钎剂 即钎焊时使用的熔剂 。
1） 松香, 氯化锌水溶液等, 用于软钎焊；
2） 硼砂, 硼酸配制而成, 用于硬钎焊 。
安徽工程科技学院机械系
A U T S
6.钎焊类型
软钎焊 → 钎料熔点＜ 450℃ （锡基、铅基等）,
接头强度低，适用于焊受力不大或工
作温度较低的工件。如各种电器导线
的连接，仪表、仪器元件的焊接等。
硬钎焊 → 钎料熔点＞ 450℃ （银基、铜基等），
接头强度高，适用于焊受力较大或工
作温度较高的工件。如车刀、铣刀上
硬质合金刀片与中碳钢刀体的连接。
常采用铜钎焊，金银首饰常用银钎焊。
钎 焊
4.2.4 其它焊接方法
1.等离子弧焊
利用等离子弧进行焊接的方法 。
（ 1） 等离子弧,通过机械压缩, 热压缩和
电磁压缩效应, 使气体完全电离 。
（ 2） 等离子弧特点,温度高, 能量密度大,
穿透能力强 。
（ 3） 应用,
等离子弧焊接主要用于焊铜及铜合金,
钛及钛合金, 合金钢, 不锈钢, 钼等薄壁结构 。
而其更主要的用途是切割 板料 。
2,电子束焊
利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非
真空中的焊体所产生的热能进行焊接的方法 。
3,激光焊
以聚焦的激光束作为能源轰击焊体所产生的
热量进行焊接, 也可手于切割 。
特点,
能量密度高, 焊缝窄, 熔深大, 热影响区
及变形小；可利用光学原理到达焊炬难以到达
之处完成焊接, 特别是可透过玻璃进行焊接 。
4.扩散焊 （ 属于压焊 ）
将焊件紧密贴合, 在真空或保护气氛中,
在一定温度和压力下保持一段时间, 使接触
面之间的厚子相互扩散而完成焊接 。
原理,① 原子扩散 ② 晶粒生长
特点,① 焊件变形极小 ② 组织性能不变
应用,适合各种金属, 陶瓷, 石墨, 玻
璃等同种或异种材料的精密焊接 。
★ 真空扩散焊,
用于精密零件和异种材料的焊接 。
如：发动机喷管, 飞机蒙皮等 。
