将金属板材切割成合适的尺寸后,必须将它们连接在一起,形成所需的形状并满足要求。因此,金属焊接是金属产品制造的关键环节。金属焊接方法多种多样。那么,您知道哪种方法最适合您的业务需求吗?
本文介绍了不同的金属焊接方法及其优点和用途。此外,本文还提供了焊接薄金属板以获得最佳效果的重要技巧。
目录
6种金属焊接方法
接下来,让我们仔细看看将金属板焊接在一起的不同方法。
MIG焊接
金属惰性气体 (MIG) 焊接也称为气体保护金属电弧焊。该焊接工艺使用焊枪将连续的实心焊丝送入熔池。熔池中的熔化焊丝使金属部件粘合在一起。此外,焊枪中的气体可以保护熔池免受空气污染。
MIG 焊接可为大多数金属板材(例如铝、钢和不锈钢)提供高强度和高质量。因此,这种焊接方法是汽车制造和家装行业的首选。它不需要任何昂贵的设备,因此是一种经济实惠的方法。
TIG焊接
钨极惰性气体保护焊 (TIG) 是一种电弧焊。它使用非消耗性钨电极在直流或交流电下进行焊接。与 MIG 焊接类似,TIG 焊接也使用惰性保护气体(例如氩气或氦气)来防止大气污染物以及电极和熔池的氧化。
TIG 焊接适用于焊接铝、钛、铜、镍、镁和铬等有色金属。它是航空航天工业的有效焊接方法。此外,它还非常适合制造摩托车车架、车门和进料架。
这种焊接方法使工人更容易控制,从而获得干净、牢固的焊缝。然而,这种焊接方法耗时较长,并且需要焊工具备特殊的技能。
阅读更多: MIG 和 TIG 焊接的区别
焊条焊接
焊条焊接也称为焊条电弧焊。这是一种手工电弧焊接工艺,使用涂有焊剂的焊条作为电极。焊接电源产生的电流在焊缝金属和电极之间产生电弧。它适用于焊接钢铁等硬质金属。
此外,这种焊接工艺无需任何保护气体。产生的热量会分解焊条上的涂层,并形成一层熔渣,防止熔池受到污染。此外,由于设备紧凑,运输方便。因此,这种焊接工艺非常便捷。焊条焊接工艺在建筑、造船和炼钢行业非常流行。
等离子弧焊
等离子弧焊是一种利用高温等离子弧焊接金属的方法。该焊接工艺与TIG焊接类似,因为两者都使用钨极氩弧焊。然而,等离子弧焊使用的电弧较小,并且电极可以放置在焊枪主体上。加压气体产生高温等离子体,熔化金属,将它们连接在一起,形成牢固的焊缝。
这种焊接方法耗电少,焊接速度快,而且焊缝精确,因此常用于航空航天和船舶工业。与TIG焊一样,等离子弧焊不需要额外的材料来填充接头。此外,等离子弧焊的焊缝质量高,无需过多的精加工。
电子束和激光焊接
激光电子束焊接利用激光和电子束加热金属部件并将其焊接在一起。与其他焊接工艺不同,这种焊接方法需要先进的机器或自动化机器人。激光束可以聚焦在极少量的材料上,实现精确焊接。因此,它是一种非常精确的焊接方法,非常适合小型精密部件的焊接。
它也适用于焊接碳钢、钛、不锈钢和铝等高强度金属。另一方面,这种方法也适用于热塑性塑料。激光焊接可生产出美观的产品,并最大限度地减少后期处理。
气焊
气焊是一种传统的利用热量的焊接方法。它利用燃料(汽油)、氧气或氧乙炔燃烧产生的热量将金属片焊接在一起。燃烧这些燃料会产生非常热的火焰,在焊接过程中熔化金属表面。
这项技术至今仍是工业领域最常用的焊接方法之一。它适用于多种金属,包括黑色金属和有色金属。此外,它还适用于管道焊接以及通风和空调系统的固定。
与许多其他焊接方法不同,这种方法不需要电源。气焊便携、经济高效,并且无需专业人员的帮助。
如何选择金属焊接工艺?
以下是焊接金属板时可能遇到的表面类型以及处理它们的最佳方法。
平坦表面
平面焊接是在平面上进行焊接。焊工从焊缝顶部操作,利用重力推动熔融金属。为了在平面上获得良好的焊接效果,焊工应将焊头与金属保持 45 度角。此外,焊工需要将火焰对准两块金属的接合点。
MIG 和 TIG 焊接在平面上效果最佳。送丝和气流在平面上效果非常好。
水平表面
对于这种水平配置,金属板是平放的。然而,通常采用两种方式进行焊接。
- 角焊缝:焊接发生在平面与垂直表面顶部的交接处。接头区域看起来像两块相互垂直的金属,并以“L”形连接在一起。
- 斜角焊缝:焊接面位于垂直平面内。待焊的两块金属位于同一平面内。
对于水平表面,TIG 焊接和 MIG 焊接很难达到完美的平衡。而焊条焊接则非常适合水平表面的作业。
垂直表面
这种焊管是直立的,直立面朝向焊工。焊接时,液态金属通常向下流动并聚集在一个地方。因此,焊工需要控制金属的流动方向。这意味着要将焊枪与金属板保持45度角,并将焊条保持在火焰和熔池之间。
焊条电焊是焊接垂直表面的最佳工艺。焊工通常会调整焊接角度,使其看起来平坦或水平,以方便操作。
架空表面
高空物体焊接是最困难的。顾名思义,这意味着在头顶上方焊接工件。焊接时,熔化的金属容易脱落。为了使高空焊接更容易,可以减小熔池的尺寸。确保添加足够的填充材料以获得牢固的焊缝。
对于这种装置,焊条焊接是最佳方法。此外,仰焊在定制钣金车间并不常见。
金属板焊接技巧
进行金属焊接时,目标是确保焊接区域足够坚固,以适应实际应用。以下是进行金属焊接时需要记住的一些简单技巧。
填充金属的选择
选择与项目强度和性能相匹配的填充金属至关重要。这是因为填充金属必须比金属板更薄。如果您要焊接厚度为 1 毫米的薄金属,那么 0.6 毫米的填充金属是最佳选择。
焊丝越细,熔化所需的热量就越少。这意味着过热风险更低,焊接效果也更好。此外,选择合适的填充金属有助于减少生锈、裂纹和其他问题的发生。
跳过焊接技术的使用
跳焊技术是指在关键点处使用一系列接缝或短焊缝来固定薄金属板。待金属板冷却几分钟后,焊工就可以开始焊接之前遗漏的区域。
跳焊可防止金属因受热不均而弯曲或扭曲。此外,焊接时请勿来回移动焊枪,因为这会产生过多的热量。相反,应快速沿直线移动焊枪。
使用点焊技术
点焊是防止过热和烧穿的好方法。这种焊接技术使用小的临时焊点将金属件固定在一起,直到它们完全焊接。为了防止烧穿,务必确保金属件之间保持 1 毫米的间隙。然后进行小点焊,直到接缝完全覆盖。
细线的使用
使用实心焊丝进行 MIG 焊接时,务必选择最细的焊丝。使用细焊丝有助于焊工更好地控制焊接过程。由于产生的熔敷物更少,更容易纠正错误。此外,更细的焊丝熔化所需的热量更少。因此,过热问题也更少。
通常,建议使用0.023英寸或0.024英寸的焊丝来焊接薄而轻的金属板。然而,当焊接18英寸或更厚的金属时,0.030英寸的焊丝可能是最佳选择。
使用小电极
务必使用比金属更细的电极棒。此外,应使用小于⅛英寸的电极。这是因为较小的电极产生的热量较少,消耗的电流也较少,有助于防止烧穿。这样可以将电极磨得更小,从而产生集中的电弧。
夹紧背板
将支撑杆夹在金属上,比让金属自然冷却更快。支撑杆吸收金属的热量,有助于防止金属翘曲或烧穿。
金属棒通常由铜或铝制成,因为它们导热性良好。此外,必须确保支撑棒牢固地固定在工件上,以确保热量有效传递。
使用高氩基保护气体
焊接时应采用氩气含量较高的保护气体,例如常见的氩气和二氧化碳的混合气为75比25。
选择氩气含量较高的保护气体,是因为氩气产生的热量较少。此外,在TIG或MIG焊接铝时,可能需要纯氩气进行保护。
装配和接头设计
焊接薄金属板是一项挑战。由于容错空间很小,因此需要紧密牢固的配合。两块金属之间的间隙应该很小,以避免烧穿,因为孔会吸收热量。
此外,焊工应该“量两遍,切一遍”。有时,你可能需要改变接头的形状,使其能够承受更高的热量。
总结
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常问问题
哪种焊接方法最适合薄金属?
TIG 焊接是焊接薄金属部件的最佳方法。这是因为 TIG 焊接非常精确,并且集中在待焊接区域。因此,焊接部件的表面光滑细腻。
我可以使用交流电或直流电进行 MIG 焊接铝吗?
交流和直流 MIG 焊接均可用于铝焊接。直流焊接是 MIG 焊接的常见类型,速度更快。这是因为它不需要同时使用交流和直流工具。
可焊接的最薄金属板是多少?
焊接极薄的金属需要熟练的工人仔细控制热量。通过适当的热量控制,您可以使用MIG焊接来焊接薄至0.8毫米的金属板。此外,TIG焊接可以焊接薄至0.6毫米甚至更薄的金属板。