工艺工程/ 装配工艺概念基础更新 2026-10-18
焊接工艺分类(Welding Processes)
焊接先分熔焊、压力焊、钎焊三大类,再按热源细分;电子组装的主力锡焊属于钎焊而不是熔焊。本文给出完整分类树、ISO 4063 代号对照与选型逻辑。
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先分清三种"接合"
所有焊接方法,本质上都在回答同一个问题:靠什么把两块金属变成一块。按结合机理,先分三大类(ISO 857 的口径):
| 大类 | 结合方式 | 母材是否熔化 | 是否加压 | 典型方法 |
|---|---|---|---|---|
| 熔焊 Fusion welding | 母材局部熔化后凝固 | 熔化 | 不加外力 | 电弧焊、气焊、激光焊、电子束焊、电渣焊 |
| 压力焊 Pressure welding | 加压使接触面塑性变形而结合,一般不加填料 | 通常不熔(电阻焊会局部熔) | 加压 | 电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、感应焊 |
| 钎焊 Brazing & Soldering | 只熔熔点更低的钎料,靠润湿/毛细作用填缝 | 不熔化 | 一般不加压 | 烙铁焊、回流焊、波峰焊、激光锡焊、银钎焊 |
电子行业最常混淆的一点:PCBA 上说的"焊接"——回流焊、波峰焊、选择焊、手工烙铁焊——全部属于软钎焊(soldering,钎料熔点低于 450℃),不是熔焊。铜焊盘和元件引脚并不会熔化,熔化的只是锡银铜焊料。真正意义上的"焊死"(母材熔化)只在结构件、母排、机箱上才会用到。
经典分类图
下面这张树是按 ESAB《Welding Processes Handbook》Figure 1.5 的经典分法整理的(该书第 1 章"焊接方法"):
Welding 焊接
├─ Pressure welding 压力焊
│ ├─ Resistance welding 电阻焊
│ │ ├─ Spot welding 点焊
│ │ ├─ Seam welding 缝焊
│ │ ├─ Projection welding 凸焊
│ │ ├─ Butt welding 对焊
│ │ └─ Flash welding 闪光焊
│ ├─ Friction welding 摩擦焊
│ ├─ Ultrasonic welding 超声波焊
│ ├─ Cold pressure weld. 冷压焊
│ └─ Induction welding 感应焊
└─ Fusion welding 熔焊
├─ Gas welding 气焊
├─ Arc welding 电弧焊
│ ├─ Metal arc welding 金属极电弧焊
│ │ ├─ Manual metal arc welding (MMA) 焊条电弧焊
│ │ └─ Submerged arc welding (SAW) 埋弧焊
│ └─ Gas shielded arc welding 气体保护电弧焊
│ ├─ Gas metal arc welding (MIG/MAG) 熔化极气体保护焊
│ ├─ Gas tungsten arc welding (TIG) 钨极氩弧焊(氩弧焊)
│ └─ Plasma welding 等离子焊
└─ Power beam processes 高能束焊
├─ Electron beam welding 电子束焊
└─ Laser welding 激光焊
两大类的工作原理差别
| 维度 | 压力焊 | 熔焊 |
|---|---|---|
| 热源 | 电流通过接触电阻的焦耳热(电阻焊)、摩擦热、超声振动 | 电弧、火焰、激光/电子束等外部热源 |
| 是否熔化母材 | 电阻焊会形成熔核;多数压焊只到塑性状态 | 必须熔化母材 |
| 结合本质 | 塑性变形 + 界面原子扩散/再结晶 | 熔池凝固结晶 |
| 是否加填料 | 一般不加 | 可加可不加 |
| 热影响区 | 小(热量集中在界面) | 大(尤其电弧焊) |
| 典型场景 | 薄板搭接、线束、电池极耳、母排 | 结构件、管道、机箱、厚板 |
电阻焊为什么归在压力焊:它虽然会局部熔出"熔核",但熔核是在电极压力下凝固的,且没有外部填充金属,热量由工件内部产生——与电弧从外部加热、熔池自由凝固的熔焊在机理上不同。
电弧焊这一支(最常用)
| 方法 | ISO 4063 | 电极 | 保护方式 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 焊条电弧焊 MMA | 111 | 消耗式焊条 | 药皮造气造渣 | 设备简单、适应性强、效率低 | 结构件、维修、现场安装 |
| 自保护药芯焊丝 | 114 | 消耗式药芯焊丝 | 药芯造气,无外加气体 | 抗风好、适合户外 | 钢结构现场 |
| 埋弧焊 SAW | 12 | 消耗式焊丝 | 颗粒焊剂堆覆 | 熔深大、效率高、只适合平焊 | 厚板、压力容器、H 型钢 |
| MIG 熔化极惰性气体保护焊 | 131 | 消耗式焊丝 | Ar / He | 效率高、铝和不锈钢好用 | 铝件、薄板量产 |
| MAG 熔化极活性气体保护焊 | 135 | 消耗式焊丝 | Ar+CO₂ / CO₂ | 成本低、熔深好、飞溅略多 | 碳钢量产 |
| 药芯焊丝气保焊 | 136 | 消耗式药芯焊丝 | CO₂ 等 | 熔敷效率高、成形好 | 中厚板 |
| TIG / 氩弧焊 | 141 | 钨极(不熔化) | 氩气 | 焊缝最纯净、薄板最好、速度慢 | 不锈钢/铝/钛、精密件、单面焊双面成形 |
| 等离子焊 | 15 | 钨极 + 压缩电弧 | 氩气等 | 能量密度更高、可小孔效应 | 厚板、精密对接 |
图纸或 WPS 上看到 141 就是氩弧焊,111 是焊条电弧焊,135 是 MAG——这是读焊接符号最实用的一组代号。
ISO 4063 常用代号速查
| 代号 | 方法 | 代号 | 方法 |
|---|---|---|---|
| 111 | 焊条电弧焊 MMA | 21 | 电阻点焊 |
| 114 | 自保护药芯焊丝 | 22 | 电阻缝焊 |
| 12 | 埋弧焊 SAW | 23 | 电阻凸焊 |
| 131 | MIG 焊 | 24 | 闪光焊 |
| 135 | MAG 焊 | 25 | 电阻对焊 |
| 136 | 药芯焊丝气保焊 | 42 | 摩擦焊 |
| 141 | 钨极氩弧焊 TIG | 51 | 电子束焊 |
| 15 | 等离子焊 | 52 | 激光焊 |
| 31 | 气焊 | 45 | 扩散焊 |
怎么选:一张决策清单
- 母材:铝/镁 → 交流 TIG、MIG;不锈钢 → TIG / MIG / 电阻焊;碳钢 → MAG / MMA / SAW;铜 → TIG(需预热)或钎焊;异种金属 → 摩擦焊、钎焊、爆炸焊。
- 板厚:0.3~3 mm 薄板 → TIG、激光、电阻焊;3~20 mm → MIG/MAG、MMA;20 mm 以上 → SAW、等离子、电子束。
- 接头形式:搭接最适合电阻焊/激光;对接适合 TIG/MIG/电子束;角接适合 MIG/MAG。
- 热影响区与变形:精密件、已装元件的板子 → 激光、电阻焊、超声波;普通结构件 → 电弧焊。
- 量产节拍:TIG 最慢,适合小批量/精密;MIG/MAG、激光、电阻焊适合量产。
- 后续工序:要电镀/涂装/外观面 → 优先无飞溅、无渣的方法(激光、TIG、电阻焊)。
- 是否允许熔化母材:电子板级互连一律不允许 → 只能选钎焊。
电子制造里实际用到的几类
- 板级互连:回流焊、波峰焊、选择性焊、手工烙铁焊、激光锡焊、热压焊——全部是软钎焊。
- 结构件/机箱/支架:电阻点焊、MIG/MAG、TIG、激光焊。
- 母排/端子/接地排:电阻焊(点焊/凸焊)、TIG、激光焊、超声波焊。
- 线束/电池极耳:超声波焊、电阻焊、激光焊;压接(crimp)不属于焊接,是机械连接。
- 精密零件(继电器、连接器、传感器):微型电阻焊、激光焊、超声波焊、平行封焊。
常见误区
- 把锡焊当熔焊——锡焊母材不熔化,属钎焊;用熔焊的思路去分析润湿和 IMC 会跑偏。
- 把电阻焊当纯熔焊——它确实有熔核,但凝固在压力下完成,整体归压力焊。
- 以为氩弧焊只能焊不锈钢——铝要用交流(阴极清理),钛要拖罩和背面充氩,铜要预热。
- 用 TIG 追效率——TIG 熔敷率低,量产应选 MIG/MAG 或激光。
- 忽略热影响区——熔焊的 HAZ 会软化/脆化母材,精密件和已装配件尤其要算热输入。
关联条目
关联标准
- ISO 857:焊接及相关工艺 术语(三大类划分的依据)
- ISO 4063:焊接方法代号(图纸、WPS 上的 111/141/135 都出自这里)
- ISO 2553:焊接符号在图样上的表示
- ISO 15614-1:焊接工艺评定(PQR)
- 厂内 WPS / 焊接工艺规范、焊工资质要求