不同类型的焊接工艺及其应用
有无数不同类型的焊接工艺,从基于电极的电弧焊到复杂的激光和等离子工艺。但是,大多数制造商应该了解四种常见的焊接类型。焊接的四种主要类型是:
- 气体保护金属电弧焊 (GMAW/MIG)
- 气体钨极电弧焊 (GTAW/TIG)
- 屏蔽金属电弧焊 (SMAW)
- 药芯电弧焊 (FCAW)
在这篇文章中,我们将介绍每个过程及其工作原理,并重点介绍每种焊接的一些常见应用。
气体保护金属电弧焊 (GMAW/MIG)
气体保护金属电弧焊 (GMAW),也称为金属惰性气体 (MIG) 焊接,是一种属于更广泛的电弧焊类别的焊接。弧焊简称弧焊,是指使用电极产生电弧熔化并连接金属的焊接工艺。
在 GMAW/MIG 焊接中,电极丝在以手动控制的速率通过焊机时被加热。焊丝在生产时被消耗到焊缝中,因此它充当填充金属。焊缝必须用惰性气体(通常是氩气与二氧化碳、氧气和/或氦气混合)保护,以保护其免受空气中的污染物的影响。
GMAW/MIG 被认为是初学者最容易学习的焊接类型之一,因为它可以快速轻松地控制较薄的材料。出于这个原因,它通常用于焊接钣金 - 例如,用于汽车车身零件。由于其宽容的性质和多功能性,它也是业余爱好者和家庭制造商中最受欢迎的焊接类型之一。这种焊接几乎适用于您可能遇到的任何材料,包括不锈钢、碳钢、铝、铜和镍。
虽然这种类型的焊接非常通用,但它确实有一些缺点需要牢记。该设备可能很昂贵,并且存在保护气体和电极的持续成本。这也不是焊接半英寸左右材料的最佳方法,也不适合立焊、仰焊或户外焊接。
气体钨极电弧焊 (GTAW/TIG)
钨极气体保护焊 (GTAW) 或钨极惰性气体保护 (TIG) 焊接与 GMAW/MIG 焊接类似,因为它是一种使用电极产生电流来加热和熔化金属的电弧焊。它还需要外部输送的保护气体来保护焊缝。然而,GTAW/TIG焊接使用的是非自耗钨电极而不是自耗电极,这导致技术和结果存在一些显着差异。
由于不消耗电极,如果使用填充剂,则必须单独添加。这使得 TIG 比 MIG 焊接更具挑战性,因为它需要双手——一只手握焊枪,另一只手握填充棒。
GTAW/TIG 被认为是最难掌握的焊接方法之一。因为电弧和被焊接区域之间只有一个很小的区域,所以需要大量的精度和技巧来执行。不过,值得付出努力,因为这种类型的焊接可以产生干净、耐用且极其坚固的焊缝。虽然在业余爱好者中不太常见,但它通常用于机身制造等需要非常坚固、高质量焊缝的行业。
除了陡峭的学习曲线外,这种焊接的缺点之一是其成本。与 GMAW/MIG 一样,它需要保护气体,而且由于它的过程要慢得多,因此焊接成本更高。虽然这是一种更精确的技术,但它对厚度不超过几毫米的材料最为有效。
屏蔽金属电弧焊 (SMAW)
保护金属电弧焊 (SMAW),也称为棒焊,使用与 GMAW 或 MIG 焊接非常相似的自耗电极。然而,这种类型的焊接更加简单,因为它不需要单独的保护气体。
在棒焊中,电极是涂有助焊剂的棒形式。当电极被消耗时,助焊剂分解并释放出保护焊缝的气体——因此不需要外部保护气体。
由于其简单和低成本,棒焊往往是家庭焊工中最流行的焊接类型。这也是户外焊接的首选焊接技术,在风雨中禁止使用保护气体,甚至在肮脏和生锈的材料上也能很好地工作。棒焊在家庭商店和建筑、造船和维修管道等工业应用中都很常见。
棒焊的缺点是它通常不会产生最优质的焊缝。与其他类型的焊接相比,粘焊更容易出现气孔和开裂等焊接问题,并且耐久性较差。
药芯电弧焊 (FCAW)
药芯焊丝电弧焊 (FCAW) 是另一种焊接技术,与 GMAW/MIG 一样,使用连续馈电的焊丝电极。但是,FCAW 既可以使用保护气体,也可以使用带有助焊剂的电极,这些助焊剂在消耗时会产生保护气体。
这是另一种最便宜和最容易学习的焊接类型。与 MIG 或棒焊一样,它是一种非常适合初学者入门的技术,同时对许多应用都有用。
与棒焊一样,FCAW 可以在不使用保护气体的情况下在室外进行。它速度快、便于携带,并能产生高质量的焊缝,使其对建筑项目和其他户外焊接工作很有价值。它在焊接厚材料方面也比我们讨论过的其他类型的焊接要好得多。
FCAW 确实有一个重要的缺点。对碳钢、不锈钢、铸铁等黑色金属材料的焊接非常有效,但不能用于铝等有色金属材料的焊接。
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