电子束焊接与激光焊接(电子束焊接与激光焊接哪个好)

激光焊接的优点和缺点

激光焊接的优点和缺点

激光焊接的优点和缺点，相信大家在生活中都会见过很多的焊接方法，那么大家也多多少少了解过激光焊接在生活中的作用，其实激光焊接的作用不仅大，对比普通的焊技术有很多的优点，下面是激光焊接的优点和缺点。

激光焊接的优点和缺点1

优点：

速度快、深度大、变形小。

能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。

激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。

可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

缺点：

要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小，焊缝窄，为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺憾。

激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。

激光焊接，是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。是激光材料加工技术应用的重要方面之一。一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。

孔腔内平衡温度达2500 0C左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。

激光焊接的优点和缺点2

激光焊接的好处优点

① 采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比，且焊接速度比较快。

② 由于激光焊接不需真空环境， 因此通过透镜及光纤， 可以实现远程控制与自动化生产。

③ 激光具有较大的'功率密度， 对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果，并能对不同性能材料施焊。

④ 可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。

激光焊接的缺点

① 激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵， 因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高，经济效益较差。

② 由于固体材料对激光的吸收率较低， 特别是在出现等离子体后(等离子体对激光具有吸收作用、， 因此激光焊接的转化效率普遍较低(通常为5%~30%、。

③ 由于激光焊接的聚焦光斑较小，对工件接头的装备精度要求较高， 很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。

激光焊接对人有害吗？

焊接机发出的激光的不可见性和能量太高，非专业人员别去接触激光源，否则很危险。另外激光也属于电磁波，但是焊机用的激光波长都很大，所以没有紫外线之类短波长光波的辐射危害。

焊接过程中会产生许多气体，但大多是惰性气体，没啥毒性，但也要看焊接材料的不同区别对待，最好做好防护措施，减少气体吸入。

焊接机发出的激光几乎没有辐射危害，但是焊接过程中会有电离辐射和受激辐射，最好在焊接过程中远离焊接部位。这种被诱发的辐射这种不乏短波，而且对眼睛，身体影响不小，最好远离焊点。近距离作业要尽量做好防护措施如佩戴呼吸护具，穿辐射防护服，带眼罩。

激光焊接的优点和缺点3

优点

1、聚焦后的激光束具有很高的功率密度，加热速度快，可实现深熔焊和高速焊。由于激光加热范围小，在同等功率和焊接厚度条件下，焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小。

2、激光能发射、透射，能在空间传播相当距离而衰减很小，可进行远距离或一些难以接近部位的焊接;激光可通过光导纤维、棱镜等光学方法弯曲传输、偏转、聚焦，特别适合于微型零件、难以接近的部位或远距离的焊接。

3、一台激光器可供多个工作台进行不同的工作，既可用于焊接，也可用于切割、合金化和热处理，一机多用。

4、激光在大气中损耗不大，可以穿过玻璃等透明物体，适合于在玻璃制成的密封容器里焊接被合金等剧毒材料;激光不受电磁场影响，不存在X射线防护，也不需要真空保护。

5、可以焊一般焊接方法难以焊接的材料，如高熔点金属等，甚至可用于非金属材料的焊接，如陶瓷、有机玻璃:焊后无需热处理，适合于某些对热输入敏感材料的焊接。

缺点

1、等离子屏蔽问题。在激光焊接中母材受热熔化、汽化形成深熔小孔时，孔中充满金属蒸汽，金属气体与激光作用形成等离子云。等离子云吸收和反射性很强，降低金属材料对激光的吸收率，使激光的能量利用率降低。此外等离子云强烈时还可能对激光产生负透镜效应，严重影响激光束的聚焦效果。

2、桥接性差，焊缝装夹精度要求高。激光光斑直径很小，热作用区小，桥接能力很差，对焊缝接头对准的平整度和精度要求很高。采用激光焊接时焊缝的缝隙宽度不能大于0.2mm，否则激光透过缝隙太多，能量损失很大。同时接头两侧平整度太差时会发生焊接错位，将严重影响焊接质量。

这一方面对激光接头的准备提出了很高的要求，另一方面要求装夹精确，对装夹的技术要求高，这都增加了工艺要求和焊接成本。在工业适用化上的技术难度较大。

3、焊缝的硬度高，焊接热裂纹倾向大。激光焊接时功率密度很大，热作用区域很小，而热输入量小，所以焊接区域会产生很高的峰值温度和温度梯度，焊缝熔化金属快速凝固收缩，这会带来两方面的影响:一是焊缝的硬度很高，有时可能大大高于母材，这在诸如船舶等特殊工业中的应用有所限制;二是对于某些金属零件特别是经过深加工后存在高机械应力的金属焊接后工件热裂纹倾向大。

激光焊接、电子束焊接、超声波焊接与电弧焊等传统焊接方法有何区别?

网上资料，供参考。

看定义就明白了

弧焊

弧焊(Arc

welding)使用焊接电源来创造并维持电极和焊接材料之间的电弧，使焊点上的金属融化形成熔池。它们可以使用直流电或交流电，使用消耗性或非消耗性电极。有时在熔池附近会引入某种惰性或半惰性气体，即保护气体，有时还会添加焊补材料。激光焊接:属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。

激光束可由平面光学元件(如镜子)导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。

激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。电子束焊接电子束焊接技术是将高能电子束作为加工热源,用高能量密度的电子束轰击焊件接头处的金属

,使其快速熔融

,然后迅速冷却来达到焊接的目的。超声波焊接超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

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焊接方法分为哪几类？

按采用的能源和工艺特点，焊接分为:熔化焊、压力焊和钎焊三大类。

每类又分为各种不同的焊接方法。

熔化焊分为:电弧焊、气焊、铝热焊、电渣焊、电子束焊、激光焊。

压力焊分为:电阻点缝焊、电阻对焊、超声波焊、爆炸焊、扩散焊、摩擦焊、高频焊。

钎焊包括:火焰钎焊、感应钎焊、炉钎焊、盐溶钎焊、电子束钎焊。

电弧焊分为:焊条电弧焊、螺柱焊、气体保护焊、埋弧焊、等离子弧焊 。

气体保护焊分为:氩弧焊、二氧化钛电弧焊、原子氢焊至于金属热切割、喷涂、碳弧气刨等均是跟焊接方法相近的金属加工方法，通常也属于焊接专业的技术范围。

电焊工有哪几种类别

1．电弧焊

电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。它包括有：手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极 气体保护焊等。 绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。在形成接头时，可以采用也可以不采用填充金属。所用 的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时，叫作熔化极电弧焊，诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电 弧焊等；所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时，叫作不熔化极电弧焊，诸如钨极氩弧焊、等离子弧 焊等。

（1）手弧焊

手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和 填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧 ，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金 属产生物理化学反应或添加合金元素，改善焊缝金属性能。 手弧焊设备简单、轻便，操作灵活。可以应用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的 焊接。手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。

（2）埋弧焊

埋弧焊是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层 下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。 在电弧热的作用下，上部分焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反应。熔渣浮在金属熔池的表面，一方面可以保 护焊缝金属，防止空气的污染，并与熔化金属产生物理化学反应，改善焊缝金属的万分及性能；另一方面还可以 使焊缝金属缓慢泠却。 埋弧焊可以采用较大的焊接电流。与手弧焊相比，其最大的优点是焊缝质量好，焊接速度高。因此，它特别适于 焊接大型工件的直缝的环缝。而且多数采用机械化焊接。 埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。由于熔渣可降低接头冷却速度，故某些高强度结构钢、 高碳钢等也可采用埋弧焊焊接。

（3）钨极气体保护电弧焊

这是一种不熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。焊接过程中钨极不 熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。在国际上通称 为TIG焊。 钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入，所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。这种方法几乎 可以用于所有金属的连接，尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。这 种焊接方法的焊缝质量高，但与其它电弧焊相比，其焊接速度较慢。

（4）等离子弧焊

等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。它是利用电极和工件之间地压缩电弧（叫转发转移电弧）实现焊接的。所 用的电极通常是钨极。产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中二者之混合气。同时还通过喷嘴用 惰性气体保护。焊接时可以外加填充金属，也可以不加填充金属。 等离子弧焊焊接时，由于其电弧挺直、能量密度大、因而电弧穿透能力强。等离子弧焊焊接时产生的小孔效应， 对于一定厚度范围内的大多数金属可以进行不开坡口对接，并能保证熔透和焊缝均匀一致。因此，等离子弧焊的 生产率高、焊缝质量好。但等离子弧焊设备（包括喷嘴）比较复杂，对焊接工艺参数的控制要求较高。 钨极气体保护电弧焊可焊接的绝大多数金属，均可采用等离子弧焊接。与之相比，对于1mm以下的极薄的金属的焊 接，用等离子弧焊可较易进行。

（5）熔化极气体保护电弧焊

这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接 的。 熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时 称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体 时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气 体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。 熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优 点。熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适用于不 锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。

（6）管状焊丝电弧焊

管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的，可以认为是熔化极气体保 护焊的一种类型。所使用的焊丝是管状焊丝，管内装有各种组分的焊剂。焊接时，外加保护气体，主要是CO。焊 剂受热分解或熔化，起着造渣保护溶池、渗合金及稳弧等作用。 管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体保护电弧焊的优点外，由于管内焊剂的作用，使之在冶金上更具优点。管 状焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属各种接头的焊接。管状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛应用 。

2.电阻焊

这是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。电阻焊包括：电阻点焊，涂焊，缝焊，高频焊，闪光对焊。由于 电渣焊更具有独特的特点，故放在后面介绍。这里主要介绍几种固体电阻热为能源的电阻焊，主要有点焊、缝焊 、凸焊及对焊等。 电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔 化而实现连接的焊接方法。通常使用较大的电流。为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属，焊接过 程中始终要施加压力。 进行这一类电阻焊时，被焊工件的表面善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的。因此，焊前必须将电极与工件 以及工件与工件间的接触表面进行清理。 点焊、缝焊和凸焊的牾在于焊接电流（单相）大（几千至几万安培），通电时间短（几周波至几秒），设备昂贵 、复杂，生产率高，因此适于大批量生产。主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件。各类钢材、铝、镁等有色金属 及其合金、不锈钢等均可焊接。

3．高能束焊

这一类焊接方法包括：电子束焊和激光焊。

（1）电子束焊

电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。 电子束焊接时，由电子枪产生电子束并加速。常用的电子束焊有：高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电 子束焊。前两种方法都是在真空室内进行。焊接准备时间 （主要是抽真空时间）较长，工件尺寸受真空室大小限 制。 电子束焊与电弧焊相比，主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高。它既可以用在很薄材料的精密焊 接，又可以用在很厚的（最厚达300mm）构件焊接。所有用其它焊接方法能进行熔化焊的金属及合金都可以用电子 束焊接。主要用于要求高质量的产品的焊接。还能解决异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接。但不适于大批 量产品。

（2）激光焊

激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊 和脉冲功率激光焊。 激光焊优点是不需要在真空中进行，缺点则是穿透力不如电子束焊强。激光焊时能进行精确的能量控制，因而可 以实现精密微型器件的焊接。它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。

4．钎焊

钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料，经过加热 使钎料熔化，靠毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内，润湿被焊金属表面，使液相与固相之间互扩散而 形成钎焊接头。因此，钎焊是一种固相兼液相的焊接方法。 钎焊加热温度较低，母材不熔化，而且也不需施加压力。但焊前必须采取一定的措施清除被焊工件表面的油污、 灰尘、氧化膜等。这是使工件润湿性好、确保接头质量的重要保证。 钎料的液相线湿度高于450℃而低于母材金属的熔点时，称为硬钎焊；低于450℃时，称为软钎焊。 根据热源或加热方法不同钎焊可分为：火焰钎焊、感应 钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。 钎焊时由于加热温度比较低，故对工件材料的性能影响较小，焊件的应力变形也较小。但钎焊接头的强度一般比 较低，耐热能力较差。 钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料，还可以连接异种金属、金属与非金属。适于焊 接受载不大或常温下工作的接头，对于精密的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用。

5．其它焊接方法

这些焊接方法属于不同程度的专门化的焊接方法，其适用范围较窄。主要包括以电阻热为能源的电渣焊、高频焊 ；以化学能为焊接能源的气焊、气压焊、爆炸焊；以机械能为焊接能源的摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊。

（1）电渣焊

如前面所述，电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法。焊接过程是在立焊位置、在由两工件端面与两侧水冷 铜滑块形成的装配间隙内进行。焊接时利用电流通过熔渣产生的电阻热将工件端部熔化。 根据焊接时所用的电极形状，电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊。 电渣焊的优点是：可焊的工件厚度大（从30mm到大于1000mm），生产率高。主要用于在断面对接接头及丁字接头 的焊接。 电渣焊可用于各种钢结构的焊接，也可用于铸件的组焊。电渣焊接头由于加热及冷却均较慢，热影响区宽、显微 组织粗大、韧性、因此焊接以后一般须进行正火处理。

（2）高频焊

同频焊是以固体电阻热为能源。焊接时利用高频电流在工件内产生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或接近 的塑性状态，随即施加（或不施加）顶锻力而实现金属的结合。因此它是一种固相电阻焊方法。 高频焊根据高频电流在工件中产生热的方式可分为接触高频焊和感应高频焊。接触高频焊时，高频电流通过与工 件机械接触而传入工件。感应高频焊时，高频电流通过工件外部感应圈的耦合作用而在工件内产生感应电流。 高频焊是专业化较强的焊接方法，要根据产品配备专用设备。生产率高，焊接速度可达30m/min。主要用于制造管 子时纵缝或螺旋缝的焊接。

（3）气焊

气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法。应用最多的是以乙炔气作燃料的氧－乙炔火焰。由于设备简单使操作 方便，但气焊加热速度及生产率较低，热影响区较大，且容易引起较大的变形。 气焊可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接。一般适用于维修及单件薄板焊接。

（4）气压焊

气压焊和气焊一样，气压焊也是以气体火焰为热源。焊接时将两对接的工件的端部加热到一定温度，后再施加足 够的压力以获得牢固的接头。是一种固相焊接。 气压焊时不加填充金属，常用于铁轨焊接和钢筋焊接。

（5）爆炸焊

爆炸焊也是以化学反应热为能源的另一种固相焊接方法。但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的。 在爆炸波作用下，两件金属在不到一秒的时间内即可被加速撞击形成金属的结合。 在各种焊接方法中，爆炸焊可以焊接的异种金属的组合的范围最广。可以用爆炸焊将冶金上不相容的两种金属焊 成为各种过渡接头。爆炸焊多用于表面积相当大的平板包覆，是制造复合板的高效方法。

（6）摩擦焊

摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接。它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的。 摩擦焊的热量集中在接合面处，因此热影响区窄。两表面间须施加压力，多数情况是在加热终止时增大压力，使 热态金属受顶锻而结合，一般结合面并不熔化。 摩擦焊生产率较高，原理上几乎所有能进行热锻的金属都能摩擦焊接。摩擦焊还可以用于异种金属的焊接。要适 用于横断面为圆形的最大直径为100mm的工件。

（7）超声波焊

超声波焊也是一种以机械能为能源的固相焊接方法。进行超声波焊时，焊接工件在较低的静压力下，由声极发出 的高频振动能使接合面产生强裂摩擦并加热到焊接温度而形成结合。 超声波焊可以用于大多数金属材料之间的焊接，能实现金属、异种金属及金属与非金属间的焊接。可适用于金属 丝、箔或2～3mm以下的薄板金属接头的重复生产。 （8）扩散焊 扩散焊一般是以间接热能为能源的固相焊接方法。通常是在真空或保护气氛下进行。焊接时使两被焊工件的表面 在高温和较大压力下接触并保温一定时间，以达到原子间距离，经过原子朴素相互扩散而结合。焊前不仅需要清 洗工件表面的氧化物等杂质，而且表面粗糙度要低于一定值才能保证焊接质量。 扩散焊对被焊材料的性能几乎不产生有害作用。它可以焊接很多同种和异种金属以及一些非金属材料，如陶瓷等 。 扩散焊可以焊接复杂的结构及厚度相差很大的工件。

电焊的种类、区别、各自的优点? 每种电焊适用于什么环境?

目前常用的焊接工艺有：

→电弧焊（氩弧焊、手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、气体保护焊）

→电阻焊

→高能束焊（电子束焊、激光焊）

→钎焊

→以电阻热为能源：电渣焊、高频焊 ；

→以化学能为焊接能源：气焊、气压焊、爆炸焊；

→以机械能为焊接能源：摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊

焊接工艺 精度 变形 热影响 焊缝质量 焊料 使用条件

激光焊 精密 小 很小 好 无

钎焊 精糙 一般 一般 一般 需要 整体加热

电阻焊 精糙 大 大 一般 无 需要电极

氩弧焊 一般 大 大 一般 需要 需要电极

等离子焊 较好 一般 一般 一般 需要 需要电极

电子束焊 精密 小 小 好 无 需要真空

1．电弧焊

电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法.它包括有：手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极 气体保护焊等. 绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源.在形成接头时,可以采用也可以不采用填充金属.所用 的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时,叫作熔化极电弧焊,诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电 弧焊等；所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时,叫作不熔化极电弧焊,诸如钨极氩弧焊、等离子弧 焊等.

（1）手弧焊

手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法.它是以外部涂有涂料的焊条作电极和 填充金属,电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧.涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧 ,另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面,防止熔化金属与周围气体的相互作用.熔渣的更重要作用是与熔化金 属产生物理化学反应或添加合金元素,改善焊缝金属性能. 手弧焊设备简单、轻便,操作灵活.可以应用于维修及装配中的短缝的焊接,特别是可以用于难以达到的部位的 焊接.手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金.

（2）埋弧焊

埋弧焊是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属.焊接时,在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂,电弧在焊剂层 下燃烧,将焊丝端部和局部母材熔化,形成焊缝. 在电弧热的作用下,上部分焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反应.熔渣浮在金属熔池的表面,一方面可以保 护焊缝金属,防止空气的污染,并与熔化金属产生物理化学反应,改善焊缝金属的万分及性能；另一方面还可以 使焊缝金属缓慢泠却. 埋弧焊可以采用较大的焊接电流.与手弧焊相比,其最大的优点是焊缝质量好,焊接速度高.因此,它特别适于 焊接大型工件的直缝的环缝.而且多数采用机械化焊接. 埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接.由于熔渣可降低接头冷却速度,故某些高强度结构钢、 高碳钢等也可采用埋弧焊焊接.

（3）钨极气体保护电弧焊

这是一种不熔化极气体保护电弧焊,是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的.焊接过程中钨极不 熔化,只起电极的作用.同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护.还可根据需要另外添加金属.在国际上通称 为TIG焊. 钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入,所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法.这种方法几乎 可以用于所有金属的连接,尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属.这 种焊接方法的焊缝质量高,但与其它电弧焊相比,其焊接速度较慢.

（4）等离子弧焊

等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊.它是利用电极和工件之间地压缩电弧（叫转发转移电弧）实现焊接的.所 用的电极通常是钨极.产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中二者之混合气.同时还通过喷嘴用 惰性气体保护.焊接时可以外加填充金属,也可以不加填充金属. 等离子弧焊焊接时,由于其电弧挺直、能量密度大、因而电弧穿透能力强.等离子弧焊焊接时产生的小孔效应, 对于一定厚度范围内的大多数金属可以进行不开坡口对接,并能保证熔透和焊缝均匀一致.因此,等离子弧焊的 生产率高、焊缝质量好.但等离子弧焊设备（包括喷嘴）比较复杂,对焊接工艺参数的控制要求较高. 钨极气体保护电弧焊可焊接的绝大多数金属,均可采用等离子弧焊接.与之相比,对于1mm以下的极薄的金属的焊 接,用等离子弧焊可较易进行.

（5）熔化极气体保护电弧焊

这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接 的. 熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气.以氩气或氦气为保护气时 称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体 时,或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时,或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时,统称为熔化极活性气 体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）. 熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接,同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优 点.熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属,包括碳钢、合金钢.熔化极惰性气体保护焊适用于不 锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金.利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊.

（6）管状焊丝电弧焊

管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的,可以认为是熔化极气体保 护焊的一种类型.所使用的焊丝是管状焊丝,管内装有各种组分的焊剂.焊接时,外加保护气体,主要是CO.焊 剂受热分解或熔化,起着造渣保护溶池、渗合金及稳弧等作用. 管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体保护电弧焊的优点外,由于管内焊剂的作用,使之在冶金上更具优点.管 状焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属各种接头的焊接.管状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛应用 .

2.电阻焊

这是以电阻热为能源的一类焊接方法,包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊.电阻焊包括：电阻点焊,涂焊,缝焊,高频焊,闪光对焊.由于 电渣焊更具有独特的特点,故放在后面介绍.这里主要介绍几种固体电阻热为能源的电阻焊,主要有点焊、缝焊 、凸焊及对焊等. 电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔 化而实现连接的焊接方法.通常使用较大的电流.为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属,焊接过 程中始终要施加压力. 进行这一类电阻焊时,被焊工件的表面善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的.因此,焊前必须将电极与工件 以及工件与工件间的接触表面进行清理. 点焊、缝焊和凸焊的牾在于焊接电流（单相）大（几千至几万安培）,通电时间短（几周波至几秒）,设备昂贵 、复杂,生产率高,因此适于大批量生产.主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件.各类钢材、铝、镁等有色金属 及其合金、不锈钢等均可焊接.

3．高能束焊

这一类焊接方法包括：电子束焊和激光焊.

（1）电子束焊

电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法. 电子束焊接时,由电子枪产生电子束并加速.常用的电子束焊有：高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电 子束焊.前两种方法都是在真空室内进行.焊接准备时间 （主要是抽真空时间）较长,工件尺寸受真空室大小限 制. 电子束焊与电弧焊相比,主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高.它既可以用在很薄材料的精密焊 接,又可以用在很厚的（最厚达300mm）构件焊接.所有用其它焊接方法能进行熔化焊的金属及合金都可以用电子 束焊接.主要用于要求高质量的产品的焊接.还能解决异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接.但不适于大批 量产品.

（2）激光焊

激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接.这种焊接方法通常有连续功率激光焊 和脉冲功率激光焊. 激光焊优点是不需要在真空中进行,缺点则是穿透力不如电子束焊强.激光焊时能进行精确的能量控制,因而可 以实现精密微型器件的焊接.它能应用于很多金属,特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接.

4．钎焊

钎焊的能源可以是化学反应热,也可以是间接热能.它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料,经过加热 使钎料熔化,靠毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内,润湿被焊金属表面,使液相与固相之间互扩散而 形成钎焊接头.因此,钎焊是一种固相兼液相的焊接方法. 钎焊加热温度较低,母材不熔化,而且也不需施加压力.但焊前必须采取一定的措施清除被焊工件表面的油污、 灰尘、氧化膜等.这是使工件润湿性好、确保接头质量的重要保证. 钎料的液相线湿度高于450℃而低于母材金属的熔点时,称为硬钎焊；低于450℃时,称为软钎焊. 根据热源或加热方法不同钎焊可分为：火焰钎焊、感应 钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等. 钎焊时由于加热温度比较低,故对工件材料的性能影响较小,焊件的应力变形也较小.但钎焊接头的强度一般比 较低,耐热能力较差. 钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料,还可以连接异种金属、金属与非金属.适于焊 接受载不大或常温下工作的接头,对于精密的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用.

5．其它焊接方法

这些焊接方法属于不同程度的专门化的焊接方法,其适用范围较窄.主要包括以电阻热为能源的电渣焊、高频焊 ；以化学能为焊接能源的气焊、气压焊、爆炸焊；以机械能为焊接能源的摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊.

（1）电渣焊

如前面所述,电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法.焊接过程是在立焊位置、在由两工件端面与两侧水冷 铜滑块形成的装配间隙内进行.焊接时利用电流通过熔渣产生的电阻热将工件端部熔化. 根据焊接时所用的电极形状,电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊. 电渣焊的优点是：可焊的工件厚度大（从30mm到大于1000mm）,生产率高.主要用于在断面对接接头及丁字接头 的焊接. 电渣焊可用于各种钢结构的焊接,也可用于铸件的组焊.电渣焊接头由于加热及冷却均较慢,热影响区宽、显微 组织粗大、韧性、因此焊接以后一般须进行正火处理.

（2）高频焊

同频焊是以固体电阻热为能源.焊接时利用高频电流在工件内产生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或接近 的塑性状态,随即施加（或不施加）顶锻力而实现金属的结合.因此它是一种固相电阻焊方法. 高频焊根据高频电流在工件中产生热的方式可分为接触高频焊和感应高频焊.接触高频焊时,高频电流通过与工 件机械接触而传入工件.感应高频焊时,高频电流通过工件外部感应圈的耦合作用而在工件内产生感应电流. 高频焊是专业化较强的焊接方法,要根据产品配备专用设备.生产率高,焊接速度可达30m/min.主要用于制造管 子时纵缝或螺旋缝的焊接.

（3）气焊

气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法.应用最多的是以乙炔气作燃料的氧－乙炔火焰.由于设备简单使操作 方便,但气焊加热速度及生产率较低,热影响区较大,且容易引起较大的变形. 气焊可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接.一般适用于维修及单件薄板焊接.

（4）气压焊

气压焊和气焊一样,气压焊也是以气体火焰为热源.焊接时将两对接的工件的端部加热到一定温度,后再施加足 够的压力以获得牢固的接头.是一种固相焊接. 气压焊时不加填充金属,常用于铁轨焊接和钢筋焊接.

（5）爆炸焊

爆炸焊也是以化学反应热为能源的另一种固相焊接方法.但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的. 在爆炸波作用下,两件金属在不到一秒的时间内即可被加速撞击形成金属的结合. 在各种焊接方法中,爆炸焊可以焊接的异种金属的组合的范围最广.可以用爆炸焊将冶金上不相容的两种金属焊 成为各种过渡接头.爆炸焊多用于表面积相当大的平板包覆,是制造复合板的高效方法.

（6）摩擦焊

摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接.它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的. 摩擦焊的热量集中在接合面处,因此热影响区窄.两表面间须施加压力,多数情况是在加热终止时增大压力,使 热态金属受顶锻而结合,一般结合面并不熔化. 摩擦焊生产率较高,原理上几乎所有能进行热锻的金属都能摩擦焊接.摩擦焊还可以用于异种金属的焊接.要适 用于横断面为圆形的最大直径为100mm的工件.

（7）超声波焊

超声波焊也是一种以机械能为能源的固相焊接方法.进行超声波焊时,焊接工件在较低的静压力下,由声极发出 的高频振动能使接合面产生强裂摩擦并加热到焊接温度而形成结合. 超声波焊可以用于大多数金属材料之间的焊接,能实现金属、异种金属及金属与非金属间的焊接.可适用于金属 丝、箔或2～3mm以下的薄板金属接头的重复生产. （8）扩散焊 扩散焊一般是以间接热能为能源的固相焊接方法.通常是在真空或保护气氛下进行.焊接时使两被焊工件的表面 在高温和较大压力下接触并保温一定时间,以达到原子间距离,经过原子朴素相互扩散而结合.焊前不仅需要清 洗工件表面的氧化物等杂质,而且表面粗糙度要低于一定值才能保证焊接质量. 扩散焊对被焊材料的性能几乎不产生有害作用.它可以焊接很多同种和异种金属以及一些非金属材料,如陶瓷等 . 扩散焊可以焊接复杂的结构及厚度相差很大的工件.

激光焊接的工艺参数.

1、功率密度. 功率密度是激光加工中最关键的参数之一.采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化.因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利.对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接.因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/CM2.

2、激光脉冲波形. 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要.当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化.在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大.

3、激光脉冲宽度. 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数.

4、离焦量对焊接质量的影响. 激光焊接通常需要一定的离做文章一,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔.离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀.

离焦方式有两种：正离焦与负离焦.焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦.按几何光学理论,当正负离焦平面与焊接平面距离相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同.负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关.实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光.与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷.当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递.所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦；焊接薄材料时,宜用正离焦.

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