2020一级造价师《安装工程》易难考点32

二、焊接

(一)焊接的分类及特点

按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊(熔焊)、压力焊(压焊)和钎焊三大类。

1.熔化焊

(1)气焊。主要优点：

①设备简单、费用低、移动方便、使用灵活。

②通用性强，对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性。

③无须电源，因而在无电源场合和野外工作时有实用价值。

主要缺点：

①生产效率较低。气焊火焰温度低，加热速度慢。

②焊接后工件变形和热影响区较大，焊接变形大。

③焊接过程中，熔化金属受到的保护差，焊接质量不易保证。

④较难实现自动化。

(2)电弧焊

1)手工焊条电弧焊(手弧焊)

手弧焊的主要优点：

①操作灵活，可以在任何有电源的地方进行维修及中短缝的焊接作业，特别适用于机械难以达到部位的焊接。

②设备简单，使用方便。

③应用范围广。选择合适的焊条可以焊接多种常用的金属材料，如碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及合金。可适用于各种厚度和各种结构形状的焊接。

手弧焊的主要缺点：

①焊接的生产率低;

②劳动条件差;

③焊接质量不够稳定。

2)埋弧焊

埋弧焊的主要优点：

①热效率较高，熔深大，工件的坡口可较小(一般不开坡口单面一次熔深可达 20mm)，减少了填充金属量。

②焊接速度高，焊接厚度为 8～10mm 的钢板时，单丝埋弧焊速度可达 50～80cm/min。

③焊接质量好。焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢地凝固，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。

④在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果胜过其他焊接方法。

埋弧焊的缺点：

①由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于水平位置焊缝连接。

②难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。

③不能直接观察电弧与坡口的相对位置，容易焊偏。

④只适于长焊缝的焊接。

⑤不适合焊接厚度小于 1mm 的薄板。

由于埋弧焊熔深大，生产效率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构的长焊缝和大直径圆筒的环焊缝，尤其适用于大批量生产。

(3)气体保护电弧焊(气电焊)

气电焊与其他熔化焊方法相比，具有以下特点：

①电弧和熔池的可见性好。

②焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣。

③焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小。

④可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、钛及其合金。

⑤有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接。

⑥在室外作业时，需设挡风装置，否则气体保护效果不好，甚至很差。

⑦电弧的光辐射强。

⑧焊接设备比较复杂，比焊条电弧焊设备价格高。

1)钨极惰性气体保护焊(TIG 焊 TIG-Tungsten Inert Gas)。

钨极惰性气体保护焊具有下列优点：

①钨极不熔化，只起导电和产生电弧作用，比较容易维持电弧的长度，焊接过程稳定，易实现机械化;保护效果好，焊缝质量高。

②由于能很好地控制热输入，所以它是焊接薄板金属和打底焊的一种极好方法，几乎可以适用于所有金属的连接，尤其适用于焊接化学活泼性强的铝、镁、钛和锆等有色金属和不锈钢、耐热钢等各种合金。对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件(如压力容器及管道)，为了保证高的焊接质量，也采用钨极惰性气体保护焊。

钨极惰性气体保护焊的缺点：

①熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。

②只适用于薄板(6mm 以下)和超薄板的焊接。

③气体保护幕易受周围气流的干扰，不适宜野外作业。

④惰性气体(氩气、氦气)较贵，生产成本高。

这种焊接方法的焊缝质量高，但与其他电弧焊相比，其焊接速度较慢。

2)熔化极气体保护焊(MIG 焊 Metal Inert-gas Welding)。

MIG 焊的特点：

①几乎可以焊接所有金属，尤其适用于焊接有色金属、不锈钢、耐热钢、碳钢、合金钢等材料。

②焊接速度较快，熔敷效率较高，劳动生产率高。

③MIG 焊可直流反接，焊接铝、镁合金时有良好的阴极雾化作用，可有效去除氧化膜，提高了接头的焊接质量。

④不采用钨极，成本比 TIG 焊低。

3)CO2气体保护焊。

主要优点：

①焊接生产效率高，其生产率是手工焊条电弧焊的 1～4 倍。

②焊接变形小、焊接质量较高。

③焊缝抗裂性能高，焊缝低氢且含氮量也较少。

④焊接成本低，只有埋弧焊、焊条电弧焊的 40%～50%。

⑤焊接时电弧为明弧焊，可见性好，操作简便，可进行全位置焊接。

不足之处：

①焊接飞溅较大，焊缝表面成形较差。

②不能焊接容易氧化的有色金属。

③抗风能力差，给室外作业带来一定困难。

④很难用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。

(4)等离子弧焊。等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。广泛应用于焊接、喷涂和堆焊。

等离子弧焊与钨极惰性气体保护焊相比，有以下特点：

①等离子弧能量集中、温度高，焊接速度快，生产率高。

②穿透能力强，对于大多数金属在一定厚度范围内都能获得锁孔效应，一次行程可完成 8mm 以下直边对接接头单面焊双面成型的焊缝，焊缝致密，成形美观。

③电弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁结构(如 1mm 以下的金属箔的焊接)

④设备比较复杂、气体耗量大，费用较高，只宜于室内焊接。

(5)电渣焊。电渣焊总是以立焊方式进行，不能平焊。

电渣焊的焊接效率可比埋弧焊提高 2～5 倍，焊接时坡口准备简单。焊后一般要进行热处理(通常用正火)以改善组织和性能。电渣焊主要应用于 30mm 以上的厚件，可与铸造及锻压相结合生产组合件，以解决铸、锻能力的不足，因此特别适用于重型机械制造，可进行大面积堆焊和补焊。

(6)激光焊。

激光焊的特点：

①激光束能量密度很高，焊速快，热影响区和焊接变形很小，尺寸精度高。在大气中焊接，也不需外加保护，就能获得高质量焊缝。

②可焊多种金属、合金、异种金属及某些非金厲材料，如各种碳钢、铜、铝、银、钼、镍、钨及异种金属以及陶瓷、玻璃和塑料等。

③激光可透过透明材料对封闭结构内部进行无接触焊接(如电子真空管、显像管的内部接线等)。

④特别适于焊接微型、精密、排列非常密集、对热敏感性强的工件，如厚度小于 0.5mm 的薄板、直径小于 0.6mm 的金属丝。

⑤激光焊设备投资大，养护成本高，焊机功率受限。

⑥对激光束波长吸收率低和含有大量低沸点元素的材料一般不宜采用。

2.压力焊

(1)电阻焊。电阻焊有三种基本类型，即点焊、缝焊、对焊。

1)点焊。一种高速、经济的连接方法，多用于薄板的非密封性焊接。

2)缝焊。多用于焊接有密封性要求的薄壁结构。

3)对焊。接头性能差，多用于对接头强度和质量要求不是很高的直径小于 20mm 的棒料、管材、门窗等构件的焊接。

(2)电渣压力焊。电渣压力焊适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向钢筋的连接，与电弧焊相比，它功效高、成本低，我国在一些高层建筑的柱、墙钢筋施工中已取得了很好的效果。

3.钎焊

钎焊接头与熔焊接头相比，强度较低，耐热性差。

钎焊可用于各种黑色金属及有色金属和合金以及异种金属的连接，适宜于小而薄和精度要求高的零件。

(1)钎焊的分类。 按钎料熔点的不同，可分为硬钎焊和软钎焊两种。按照加热的方法的不同分为火焰钎焊、电阻钎焊、感应钎焊。

钎焊的优点：

①对母材的物理化学性能没有明显的不利影响。

②钎焊时加热温度低，可对焊件整体加热，引起的应力和变形比较小，容易保证焊件的尺寸精度。

③有对焊件整体加热的可能性，可用于结构复杂、开敞性差的焊件，并可一次完成多缝多零件的连接。

④容易实现异种金属、金属与非金属的连接。

⑤对热源要求较低，工艺过程简单。

钎焊的缺点：

①钎焊接头的强度一般比较低，耐热能力差。

②多采用搭接接头形式，增加了母材消耗和结构重量。