另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。

现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。

对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。

厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。

采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。

角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。

焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。

在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。

未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。

另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。 (来源:焊接资讯)

1、手工焊条电弧焊焊机

2、二氧化碳保护焊机

3、氩弧焊机

4、电阻焊焊机

5、埋弧焊机

6、焊丝

7、焊剂

8、焊接辅助材料等

熔池温度，直接影响焊接质量，熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好，易于熔合，但过高时，铁水易下淌，单面焊双面成形的背面易烧穿，形成焊瘤，成形也难控制，且接头塑性下降，弯曲易开裂。熔池温度低时，熔池较小，铁水较暗，流动性差，易产生未焊透，未熔合，夹渣等缺陷。 熔池温度与焊接电流、焊条直径、焊条角度、电弧燃烧时间等有着密切关系，针对有关因素采取以下措施来控制熔池温度。

直径

焊接电流与焊条直径:根据焊缝空间位置、焊接层次来选用焊接电流和焊条直径，开焊时，选用的焊接电流和焊条直径较大，立、横仰位较小。如12mm平板对接平焊的封底层选用φ3.2mm的焊条，焊接电流:80-85A，填充，盖面层选用φ4.0mm的焊条，焊接电流:165-175A，合理选择焊接电流与焊条直径，易于控制熔池温度，是焊缝成形的基础。

方法

运条方法，圆圈形运条熔池温度高于月牙形运条温度，月牙形运条温度又高于锯齿形运条的熔池温度，在12mm平焊封底层，采用锯齿形运条，并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿，有效的控制了熔池温度，使熔孔大小基本一致，坡口根部未形成焊瘤和烧穿的机率有所下降，未焊透有所改善，使乎板对接平焊的单面焊接双面成形不再是难点。

角度

焊条角度，焊条与焊接方向的夹角在90度时，电弧集中，熔池温度高，夹角小，电弧分散，熔池温度较低，如12mm平焊封底层，焊条角度:50-70度，使熔池温度有所下降，避免了背面产生焊瘤或起高。又如，在12mm板立焊封底层换焊条后，接头时采用90-95度的焊条角度，使熔池温度迅速提高，熔孔能够顺利打开，背面成形较平整，有效地控制了接头点内凹的现象。

电弧燃烧时间，φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中，采用断弧法施焊，封底层焊接时，断弧的频率和电弧燃烧时间直接影响着熔池温度，由于管壁较薄，电弧热量的承受能力有限，如果放慢断弧频率来降低熔池温度，易产生缩孔，所以，只能用电弧燃烧时间来控制熔池温度，如果熔池温度过高，熔孔较大时，可减少电弧燃烧时间，使熔池温度降低，这时，熔孔变小，管子内部成形高度适中，避免管子内部焊缝超高或产生焊瘤。

金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。

为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料、焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

预热

预热能降低焊后冷却速度 ，有利于降低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施。预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。通常，35和45钢的预热温度为150~250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250~400℃。

若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150~200mm。

焊条条件

许可时优先选用酸性焊条。

坡口形式

将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。

工艺参数

由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深，也就是我们通常说的灼伤(电流过大时母材被烧伤)。

热处理

焊后应在200-350℃下保温2-6小时，进一步减缓冷却速度，增加塑性、韧性，并减小淬硬倾向，消除接头内的扩散氢。所以，焊接时不能在过冷的环境或雨中进行。焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。焊后消除应力的回火温度为600~650℃，保温1-2h,然后随炉冷却。

若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。

焊接工艺基础知识

焊接是通过加热、加压，或两者并用，用或者不用焊材，使两工件产生原子间相互扩散，形成冶金结合的加工工艺和联接方式。焊接应用非常广泛，既可用于金属，也可用于非金属。

1.根据材料的特点选择焊接工艺

每一种焊接工艺都对应着一种类型的材料，不事先确定需要焊接的焊材材质就无法进行有效焊接。比如，

Mig焊接适用于合金钢和有色金属焊接

Mag焊适用于低铝合金焊接

Tig焊适用于不锈钢、铝、铜、钛及他们的合金(厚度控制在0.5~8mm之内)。

此外，焊条的材料也要考虑

2.保护气体的选择

保护性气体的选择对于Mag焊来说尤为重要，使用CO2这类的活性气体会影响到焊接深度。而对于Mig焊、Tig焊和等离子焊接来说，使用如氩气和氙气这样的惰性气体老可以保护不锈钢、镍合金、钛及钛合金、锆等焊件，使其在高温下不受氧化。

只有对易于高温氧化的材质(如钛、钽、锆及它们的合金)才要求纯度极高的惰性保护气体。保护气流速也是一个重要的需考虑的因素，这也取决于保护装置的大小及其容量。同时应注意避免容纳的惰性气体不与周围气体混合或产生文丘里效应。

激光焊通常需要惰性保护气体，常为氦气，但是也常常在含其中加入一些氩气，混合气体，这样就能对某些金属的焊接需要。

3.焊接工作中存在着许多影响安全的因素，(如焊接飞溅、灼伤、爆炸、火花、电流、辐射、强光烧灼、烟气……)所以在设备周围安置一个保护设施(如防护罩、通风气室等)，如无条件使用保护设施，可采用个人防护装备(如保护服、焊接手套、防护鞋、护目镜等)。在密闭场所还要配备气体检测仪以防缺氧症(氧气含量 <17%)。

4.焊接前的准备

预处理对于焊接来说是十分重要的，通过这个步骤将焊接表面处理使其易于焊接。

许多行业都要求矫平、矫正等预处理工序。不仅如此，还要通过除锈、防护等工序来提升产品的焊接质量。

5.对接精度

对接板的准确定位是精确锚固的前提。焊接时定位要求很高的精度，在焊接过程中也要时刻控制焊件的位置。

6.外部环境控制

控制进风口，防止其他液体或颗粒影响焊接是非常重要的。在焊接时，要加装防风设施(在焊接时阻止外部气体进入)。

7.焊接速度监控

要保证焊接速度的稳定就必须采用数控设备。要保证焊缝的质量就要控制电极速度均匀稳定。如果焊接速度过快，易导致虚焊并不得不返工。

8.电极的特点

对不同的焊接工艺来说，合适的电极倾角也不同，所以在操作时要确认角度是否合适。焊缝的质量很大程度上取决于电流类型和极性。Tig焊的一大优势便是它的焊缝平整且焊透率高。

9.设备的保养

焊接工作的另一个重要部分是设备的维护保养，包括定期的更换老化零件、清除喷嘴内壁上的结垢等工作。

10.根据焊件的厚度选择焊接工艺

选择了最合适的焊接工艺才能得到最佳的焊接效果。无疑激光焊接和Mig焊是目前焊接效果最好的两种焊接工艺。看是焊接后，要保持焊炬合适的倾斜角，否则会导致惰性气体逸散、焊点表面粘损等后果。