不锈钢焊接加工的核心是通过合适的焊接方法与工艺控制，避免腐蚀失效和力学性能下降。 核心焊接方法 氩弧焊（TIG）：适合薄板、精密件焊接，焊缝成形美观，耐腐蚀性好。 熔化极气体保护焊（MIG/MAG）：效率高，适用于中厚板批量生产，需控制保护气体纯度。 焊条电弧焊（SMAW）：设备简单、操作灵活，适合现场抢修或复杂结构焊接。 关键工艺要点 材质匹配：选用与母材同系列的焊接材料，避免异种金属焊接导致的腐蚀风险。 焊接环境：保持环境干燥、无粉尘，防止湿气影响焊缝质量。 焊后处理：重要构件需进行酸洗钝化，去除氧化皮，恢复不锈钢的耐腐蚀性能。 常见问题及解决 热裂纹：控制焊接电流和速度，减少热输入，必要时预热母材。 气孔：确保焊接材料干燥、保护气体通畅，清理坡口表面油污和杂质。 晶间腐蚀：采用小线能量焊接，避免焊缝及热影响区处于敏化温度区间。
钛合金焊接加工的核心是解决高温氧化和脆化问题，其焊接质量直接影响材料的高强度、耐蚀性等核心性能，需严格控制保护氛围和热输入。 核心技术难点 高温活性强：钛在 300℃以上易吸氢，600℃以上易吸氧、氮，生成脆硬的 TiH₂、TiO₂、TiN，导致焊缝塑性和韧性急剧下降。 热裂纹敏感：β 钛合金等易因合金元素偏析产生热裂纹，需控制焊接参数。 变形难控制：钛合金弹性模量低，焊接热应力易导致较大变形，需采取刚性固定或分段焊接等措施。 常用焊接方法及适用场景 TIG 焊（钨极氩弧焊）常用方法，适合薄板（≤6mm）及精密构件焊接（如航空航天发动机部件、医疗器械）。需采用大流量高纯氩（纯度≥99.99%）保护，焊枪需带拖罩，对熔池及高温区（≥400℃）全程保护。 等离子弧焊能量密度更高，适合中厚板（6-15mm）焊接，焊缝深宽比大，热影响区小（如压力容器、导弹壳体），保护方式与 TIG 焊类似，但需加强背面保护。 电子束焊真空环境下焊接，彻底避免氧化，适合厚板（＞15mm）及高要求构件（如核工业部件），但设备成本高，需真空环境限制了工件尺寸。 激光焊热输入集中，变形小，适合薄壁钛合金（≤3mm）的高速焊接（如航空薄壁结构），但需配合惰性气体保护，对装配精度要求高。 关键工艺要点 焊前处理：用不锈钢丝刷或化学蚀刻（氢氟酸 + 硝酸溶液）去除表面氧化膜、油污，避免杂质引入；工件和焊丝需在 150-250℃下烘干除氢。 保护措施：焊接区（熔池、热影响区、背面）需用高纯氩气保护，保护范围需覆盖温度＞400℃的区域，必要时采用背面通氩工装。 参数控制：采用小电流、高焊速，减少热输入（如 1mm 钛板 TIG 焊电流 50-80A）；避免多层焊时层间温度过高（一般≤150℃）。 焊丝匹配：同质焊丝优先（如 TC4 钛合金用 TC4 焊丝），异种钛合金焊接需选择中间成分焊丝，避免脆化相生成。
低合金钢焊接加工的核心是平衡强度与韧性，避免冷裂纹、热影响区脆化等问题，需根据钢种强度级别和服役环境选择工艺。 核心技术特点 低合金钢（含碳量≤0.25%，合金元素总量≤5%）通过 Mn、Si、Cr、Ni 等元素强化，焊接性随强度级别升高而下降（如 Q355 焊接性优于 Q690）。 主要风险：淬硬倾向导致冷裂纹（氢致裂纹）、热影响区（HAZ）韧性下降、层状撕裂（厚板焊接）。 常用焊接方法及适用场景 焊条电弧焊（SMAW）灵活便携，适合现场安装、短焊缝或复杂结构（如桥梁、压力容器），根据强度等级选匹配焊条（如 Q355 用 E5015-G，Q690 用 E11015-G）。 埋弧焊（SAW）效率高、熔深大，适合中厚板（≥8mm）长直焊缝或环缝（如管道、储罐），采用低氢型焊剂（如 HJ431 配合 H08MnA 焊丝）。 气体保护焊（GMAW/FCAW） MIG/MAG 焊：适合中薄板高速焊接（如汽车车架），用实芯焊丝（如 ER50-6）配合 Ar+CO₂混合气体。 药芯焊丝电弧焊（FCAW）：无需单独配保护气，适合户外或厚板焊接，抗风能力强。 电渣焊（ESW）适合超厚板（≥50mm）焊接（如重型机械机架），但热输入大，需严格控制焊后热处理以改善 HAZ 韧性。 关键工艺要点 冷裂纹预防： 焊前预热：根据钢种强度和板厚确定温度（Q355 板厚＞25mm 预热 80-120℃；Q690 预热 150-250℃）。 控制氢含量：使用低氢型焊接材料（焊条经 350℃×1h 烘干，存入 80-100℃保温筒），焊前清理油污、铁锈（氢的主要来源）。 焊后缓冷：用石棉覆盖或后热（250-350℃×1-2h），加速氢扩散。 热影响区韧性保障：采用小热输入参数（如焊条电弧焊电流≤200A，埋弧焊速度≥30cm/min），避免过热导致晶粒粗大；高韧性钢种（如 Q690）可配合焊后回火（600-650℃）。 层状撕裂控制：厚板焊接时采用 “Z 向钢”（如 Q355D-Z15），坡口设计避免贯穿性熔合线（如采用 K 型坡口），必要时在 T 型接头腹板侧预制焊接垫板。
镍基合金焊接加工的核心是应对高温强度保持、耐蚀性要求及焊接热裂纹敏感性，需严格控制焊接材料匹配和热输入，以维持其在高温、腐蚀环境下的核心性能。 核心技术难点 高温脆性相析出：焊接热循环易促使晶界生成 Laves 相、σ 相、碳化物等脆性相，导致焊缝及热影响区（HAZ）韧性下降。 热裂纹敏感：镍基合金（尤其是含 Nb、Ti 的合金）凝固时易因低熔点共晶物（如 NbC-Ni₃Nb）形成晶间液膜，产生凝固裂纹；部分合金（如 Inconel 600）还易出现液化裂纹。 耐蚀性保持：焊接过程中合金元素（Cr、Mo、Nb 等）烧损或偏析，会降低焊缝在酸、碱、高温氧化环境中的耐蚀性。 常用焊接方法及适用场景 TIG 焊（钨极氩弧焊）常用方法，适合薄板（≤5mm）及精密构件（如化工设备衬里、航空发动机燃烧室），热输入易控制，焊缝成形好。需用高纯氩（纯度≥99.99%）保护，必要时加背面保护。 MIG 焊（熔化极氩弧焊）效率高于 TIG 焊，适合中厚板（5-20mm）批量焊接（如压力容器简体、热交换器管板），采用药芯焊丝或实芯焊丝配合 Ar+He 混合气体（增强熔深）。 埋弧焊（SAW）适合厚板（≥10mm）长直焊缝（如管道、反应器壳体），需匹配低硅、低硫焊剂（如 HJ260），避免增硅导致热裂纹。 电子束焊 / 激光焊热输入极小，适合薄壁高精密构件（如核工业部件），可减少脆性相析出，但设备成本高，对装配精度要求严苛。 关键工艺要点 焊接材料匹配：优先选用同质焊丝（如 Inconel 625 用 ERNiCrMo-3，Hastelloy C276 用 ERNiCrMo-4），确保合金元素（尤其是 Cr、Mo、Nb）含量与母材相当；异种镍基合金焊接需选择中间成分焊丝，避免脆化相。 热裂纹预防： 控制热输入：采用小电流、高焊速（如 1mm 厚 Inconel 600 TIG 焊电流 80-100A，速度 10-15cm/min），减少熔池过热。 降低拘束度：避免刚性固定，采用分段退焊法减少焊接应力。 焊丝微合金化：部分焊丝添加少量 B、Zr 细化晶粒，抑制晶间液膜。 焊后处理： 固溶处理：对时效强化型镍基合金（如 Inconel 718），焊后需经 980-1060℃固溶 + 时效，溶解脆性相，恢复力学性能。 酸洗钝化：用硝酸 + 氢氟酸混合溶液处理焊缝，去除氧化皮，恢复耐蚀性（尤其对化工用镍基合金）。 焊前准备：用不锈钢丝刷或机械打磨去除表面氧化皮、油污，禁止用碳钢工具清理（避免 Fe 污染导致耐蚀性下降）；焊丝需经 200-300℃烘干 1h，去除水分。