钢结构焊接方法概述

钢结构的焊接方法最常用的有电弧焊、电阻焊和气焊。其中电弧焊又分为手工电弧焊和埋弧焊（自动或半自动）、气体保护焊。

1.手工电弧焊

这是最常用的一种焊接方法。通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物。焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。见图11-7。

图11-7　手工电弧焊

1—电源；2—导线；3—夹具；4—焊条；5—电弧；6—焊件；7—焊缝

手工电弧焊设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝。但生产效率低，劳动强度大，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。

手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材（或称主体金属）相适应，不同钢种的钢材相焊接时，宜采用低组配方案，即宜采用与低强度钢相适应的焊条。

2.埋弧焊（自动或半自动）

埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。焊丝送进和焊接方向的移动有专门机构控制的称埋弧自动电弧焊；焊丝送进有专门机构控制，而焊接方向的移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧焊。电弧焊的焊丝不涂药皮，但施焊端靠由焊剂漏头自动流下的颗粒状焊剂所覆盖，电弧完全被埋在焊剂之内，电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，具有很高的生产率。由于采用了自动或半自动化操作，焊接时的工艺条件稳定，焊缝的化学成分均匀，故焊成的焊缝的质量好，焊件变形小。同时，高的焊速成也减小了热影响区的范围。但埋弧焊对焊件边缘的装配精度（如间隙）要求比手工焊高，需专用焊接设备，成本高。见图11-8、图11-9、图11-10。

埋弧焊所用焊丝和焊剂应与主体金属的力学性能相适应，并应符合现行国家标准《埋弧焊用不锈钢焊丝-焊剂组合分类要求》（GB/T 17854）的规定。

图11-8　自动电弧焊

1—电源；2—导线；3—夹具；4—焊条；5—电弧；6—焊件；7—焊缝；8—转盘；9—漏斗；10—焊剂；11—熔化的焊剂；12—移动方向

图11-9　半自动电弧焊

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图11-10　全自动电弧焊

3.气体保护焊

气体保护焊是利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层，以防止有害气体的侵入并保证了焊接过程的稳定性。

气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣，焊工能够清楚地看到焊缝成型的过程；由于保护气体是喷射的，有助于熔滴的过渡；又由于热量集中，焊接速度快，焊件熔深大，故所形成的焊缝强度比手工电弧焊高，塑性和抗腐蚀性好，适用于全位置的焊接。但不适用于在风较大的地方施焊。见图11-11。

4.电阻焊

电阻焊是利用电流通过焊件接触点表面电阻所产生的热来熔化金属，再通过加压使其焊合。电阻焊只适用于板叠厚度不大于12 mm 的焊接。对冷弯薄壁型钢构件，电阻焊可用来缀合壁厚不超过3.5 mm 的构件，如将两个冷弯槽钢或C 型钢组合成I 型截面构件等。见图11-12。

图11-11　二氧化碳气体保护焊

图11-12　电阻焊

1—电源 2—导线 3—夹头 4—焊件 5—压力 6—焊缝

5.气焊

是利用乙炔在氧气中燃烧而形成的火焰来熔化焊条形成焊缝，气焊用于薄钢板或小型结构中。所使用的焊接材料主要包括可燃气体、助燃气体、焊丝、气焊熔剂等。特点设备简单不需用电。设备主要包括氧气瓶、乙炔瓶（如采用乙炔作为可燃气体）、减压器、焊枪、胶管等。由于所用储存气体的气瓶为压力容器、气体为易燃易爆气体，所以该方法是所有焊接方法中危险性最高的之一。见图11-13。

气焊的优点是：设备简单、使用灵活；对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性；在电力供应不足的地方需要焊接时，气焊可以发挥更大的作用。其缺点是：生产效率较低；焊接后工件变形和热影响区较大；较难实现自动化。

图11-13　气体焊

1—乙炔；2—氧气；3—焊枪；4—焊件；5—焊条；6—火焰