工艺工程/ 装配工艺方法基础更新 2026-10-12
电弧焊(Arc Welding)
电弧焊以电弧为热源熔化母材和焊条形成熔焊接头;电子板级组装基本不用,主要用于结构件、母排、线束、机柜等,属扩展知识。
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范围说明:电弧焊属熔焊,热量大、温度高(电弧中心可达数千℃),会熔化母材并产生大热影响区——电子板级组装基本不用(PCBA 用回流焊 / 波峰焊 / 选择焊)。它在这里作为扩展知识,主要出现在:
- 结构件:机箱、支架、钣金骨架的钢制结构焊接;
- 母排:大电流铜排 / 铝排的连接(常配合氩弧焊或钎焊);
- 线束:粗导线与端子、接地件的连接;
- 机柜 / 配电:柜体、导轨、接地排的结构焊接。
是什么
电弧焊(Arc Welding)用焊条(或焊丝)与工件之间产生的电弧作热源,把母材局部熔化,与熔化的焊条金属共同形成焊缝,冷却凝固后接合。最基础的焊条电弧焊(SMAW,手工电弧焊)设备简单、适应性强,是"手工焊工"的看家本领。
与软钎焊的根本区别:电弧焊熔化母材(熔焊),钎焊 / 锡焊只熔填料不熔母材。
设备与工装
| 组成 | 说明 |
|---|---|
| 焊接电源 | 交流 / 直流 / 逆变式,需有下降外特性、可调电流 |
| 焊条 | 由焊芯 + 药皮组成,药皮造气、造渣、稳弧、脱氧 |
| 焊钳 / 地线夹 | 夹持焊条、导通回路 |
| 面罩 / 护目镜 | 防弧光(紫外 / 红外)、防飞溅 |
| 焊接电缆、清渣锤、钢丝刷 | 引线、清渣 |
焊条按用途分类:结构钢、不锈钢、耐热钢、堆焊、铸铁、镍及镍合金、铜及铜合金、铝及铝合金等;按药皮熔渣特性分酸性 / 碱性焊条。
关键工艺要素
1. 三大操作动作
- 引弧:划擦或直击法起弧;
- 运条:直线、锯齿、月牙、圆圈等手法控制熔池;
- 收弧:填满弧坑、避免收弧裂纹。
2. 主要参数(量级)
| 参数 | 典型范围 | 影响 |
|---|---|---|
| 焊接电流 | 按焊条直径:Φ3.2 mm 约 100~140 A,Φ4.0 mm 约 140~200 A | 过大咬边 / 烧穿,过小未熔合 |
| 电弧电压 | 约 20~30 V(随弧长) | 电压高则弧长、飞溅、气孔 |
| 极性 | 直流正接 / 反接、交流 | 影响熔深与薄板适应性 |
| 焊条直径 | 随板厚选 | 厚板用粗焊条、大电流 |
| 焊接位置 | 平 / 立 / 横 / 仰 | 位置越难、电流越低 |
3. 焊接位置与坡口
- 位置:平焊最易、仰焊最难;
- 厚板需开坡口(V/U/X 形),多层多道施焊;
- 单面焊双面成形:在管子、对接件背面也成形合格焊缝,是考核焊工水平的关键项。
质量要点与常见不良
| 不良 | 现象 | 根因 | 对策 |
|---|---|---|---|
| 未熔合 / 未焊透 | 焊缝与母材未熔合 | 电流小、速度快、坡口不洁 | 加电流、降速、清坡口 |
| 气孔 | 焊缝内孔洞 | 油锈水汽、焊条受潮、弧长 | 清工件、烘干焊条、压弧长 |
| 夹渣 | 焊缝夹熔渣 | 清渣不净、运条不当 | 层间清渣、调运条 |
| 咬边 | 母材边缘被咬出凹槽 | 电流大、运条角度差 | 降电流、改角度 |
| 焊穿 / 烧穿 | 熔透过度 | 电流过大、板薄、间隙大 | 降电流、加垫 |
| 裂纹 | 焊缝 / 热影响区开裂 | 骤冷、含氢、刚性大 | 预热 / 后热、用低氢焊条 |
| 飞溅 | 金属颗粒飞散 | 电流大、弧长长、极性 | 调参、短弧、防飞溅剂 |
校验与验收
- 外观检查(VT):焊缝成形、余高、咬边、气孔、裂纹、飞溅——参照 GB/T 6417 焊缝缺陷分类与本产品验收规范;
- 无损检测:渗透(PT)、磁粉(MT)、超声(UT)、射线(RT),按可靠等级选用;
- 破坏 / 力学检验:拉伸、弯曲、冲击试验;焊工技能考核常按 NB/T 47014 做焊接工艺评定;
- 返修:缺陷清除后重焊,清渣复检,返修次数需受控。
安全要点
- 弧光:强紫外 / 红外,必须用面罩护目镜,防"电光性眼炎";
- 烟尘 / 有毒气体:保证通风除尘,尤其不锈钢 / 镀锌件;
- 触电:焊机接地、绝缘、干燥作业;
- 火灾 / 动火:远离易燃物,执行动火作业许可(厂内 EHS 要求);
- 高温飞溅:防护服、手套、脚罩。
关联标准与文件
- GB/T 5117(非合金钢及细晶粒钢焊条)、AWS A5.1(如 E6013/E7018)
- GB 9448《焊接与切割安全》、GB/T 6417(焊缝缺陷分类)
- NB/T 47014(承压设备焊接工艺评定)、ASME IX
- 厂内动火作业管理规定、焊接工艺规范(WPS)