氣體保護電弧焊加工主流類型及差異
類型 核心特點 適用場景 保護氣體
MIG 焊（熔化極） 焊絲既是電極也是填充金屬，焊接效率高 中厚板拼接、批量生產（如汽車制造） 氬氣 + 氦氣（鋁合金）、氬氣 + CO?（碳鋼）
MAG 焊（熔化極） 以 CO?或混合氣體為保護，成本較低 鋼結構、機械零部件焊接 CO?單氣體或氬氣 + CO?混合氣體
TIG 焊（非熔化極） 鎢極不熔化，需單獨添加填充焊絲，精度高 薄板焊接、精密部件（如航空航天零件）
點焊加工關鍵工藝流程
焊前準備：清理工件接觸表面的油污、鐵銹、氧化皮，保證導電良好；根據工件厚度（通常 0.5-6mm）選擇電極材質（銅合金為主）和電極頭形狀（球面、平面）。
工件定位：將待焊工件重疊放置并定位，確保接觸點貼合緊密，避免間隙過大影響導電。
加壓通電：電極施加壓力（通常 0.2-1.5MPa）夾緊工件，隨后通以短時間大電流（數千至數萬安培），使接觸點熔化形成熔核。
保壓冷卻：斷電后保持壓力 3-10 秒，讓熔核自然冷卻凝固，形成牢固焊點；避免過早卸壓導致焊點縮孔、裂紋。
焊后檢查：外觀檢查焊點是否飽滿、無飛濺、無燒穿；重要工件需檢測焊點強度（拉剪試驗）或熔核尺寸（金相分析）。
不銹鋼焊接加工的核心是通過合適的焊接方法與工藝控制，避免腐蝕失效和力學性能下降。
核心焊接方法
氬弧焊（TIG）：適合薄板、精密件焊接，焊縫成形美觀，耐腐蝕性好。
熔化極氣體保護焊（MIG/MAG）：效率高，適用于中厚板批量生產，需控制保護氣體純度。
焊條電弧焊（SMAW）：設備簡單、操作靈活，適合現場搶修或復雜結構焊接。
關鍵工藝要點
材質匹配：選用與母材同系列的焊接材料，避免異種金屬焊接導致的腐蝕風險。
焊接環境：保持環境干燥、無粉塵，防止濕氣影響焊縫質量。
焊后處理：重要構件需進行酸洗鈍化，去除氧化皮，恢復不銹鋼的耐腐蝕性能。
常見問題及解決
熱裂紋：控制焊接電流和速度，減少熱輸入，必要時預熱母材。
氣孔：確保焊接材料干燥、保護氣體通暢，清理坡口表面油污和雜質。
晶間腐蝕：采用小線能量焊接，避免焊縫及熱影響區處于敏化溫度區間。
鎳基合金焊接加工的核心是應對高溫強度保持、耐蝕性要求及焊接熱裂紋敏感性，需嚴格控制焊接材料匹配和熱輸入，以維持其在高溫、腐蝕環境下的核心性能。
核心技術難點
高溫脆性相析出：焊接熱循環易促使晶界生成 Laves 相、σ 相、碳化物等脆性相，導致焊縫及熱影響區（HAZ）韌性下降。
熱裂紋敏感：鎳基合金（尤其是含 Nb、Ti 的合金）凝固時易因低熔點共晶物（如 NbC-Ni?Nb）形成晶間液膜，產生凝固裂紋；部分合金（如 Inconel 600）還易出現液化裂紋。
耐蝕性保持：焊接過程中合金元素（Cr、Mo、Nb 等）燒損或偏析，會降低焊縫在酸、堿、高溫氧化環境中的耐蝕性。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊（鎢極氬弧焊）最常用方法，適合薄板（≤5mm）及精密構件（如化工設備襯里、航空發動機燃燒室），熱輸入易控制，焊縫成形好。需用高純氬（純度≥99.99%）保護，必要時加背面保護。
MIG 焊（熔化極氬弧焊）效率高于 TIG 焊，適合中厚板（5-20mm）批量焊接（如壓力容器簡體、熱交換器管板），采用藥芯焊絲或實芯焊絲配合 Ar+He 混合氣體（增強熔深）。
埋弧焊（SAW）適合厚板（≥10mm）長直焊縫（如管道、反應器殼體），需匹配低硅、低硫焊劑（如 HJ260），避免增硅導致熱裂紋。
電子束焊 / 激光焊熱輸入極小，適合薄壁高精密構件（如核工業部件），可減少脆性相析出，但設備成本高，對裝配精度要求嚴苛。
關鍵工藝要點
焊接材料匹配：優先選用同質焊絲（如 Inconel 625 用 ERNiCrMo-3，Hastelloy C276 用 ERNiCrMo-4），確保合金元素（尤其是 Cr、Mo、Nb）含量與母材相當；異種鎳基合金焊接需選擇中間成分焊絲，避免脆化相。
熱裂紋預防：
控制熱輸入：采用小電流、高焊速（如 1mm 厚 Inconel 600 TIG 焊電流 80-100A，速度 10-15cm/min），減少熔池過熱。
降低拘束度：避免剛性固定，采用分段退焊法減少焊接應力。
焊絲微合金化：部分焊絲添加少量 B、Zr 細化晶粒，抑制晶間液膜。
焊后處理：
固溶處理：對時效強化型鎳基合金（如 Inconel 718），焊后需經 980-1060℃固溶 + 時效，溶解脆性相，恢復力學性能。
酸洗鈍化：用硝酸 + 氫氟酸混合溶液處理焊縫，去除氧化皮，恢復耐蝕性（尤其對化工用鎳基合金）。
焊前準備：用不銹鋼絲刷或機械打磨去除表面氧化皮、油污，禁止用碳鋼工具清理（避免 Fe 污染導致耐蝕性下降）；焊絲需經 200-300℃烘干 1h，去除水分。
