问渠清如许
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)

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