电焊原理与特征

1.电弧焊

电弧焊即是利用焊材与焊件之间的电弧热量熔化金属之后进行的连接。电弧焊不仅可以焊接各种碳素钢、低合金结构钢、不锈钢、铸铁以及部分高合金钢，还能焊接多种有色金属，如铝、铜、镍及其合金，是一种应用最为广泛的焊接方法。

手工电弧焊由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊材、焊件、电弧构成回路。焊接时，采用焊材和工件接触引燃电弧，在焊接电源提供合适电弧电压和焊接电流下，电弧稳定燃烧，产生高温，焊条和焊件局部被加热到熔化状态，焊材端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。焊接中，电弧随焊材不断向前移动，熔池也随着移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后便形成了焊缝，两焊件被焊接在一起。

手工电弧焊在焊接中，焊条的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池过渡，同时焊条药皮产生一定量的气体和液态熔渣。产生的气体充满在电弧和熔池周围，隔绝空气。液态熔渣密度比液态金属密度小，浮在熔池上面，从而起到保护熔池的作用。熔池内金属冷却凝固时熔渣也随之凝固，形成焊渣覆盖在焊缝表面，防止高温的焊缝金属被氧化，并且降低焊缝的冷却速度。焊接过程中，液态金属与液态熔渣和气体间进行脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金元素等复杂的冶金反应，从而使焊缝金属获得合适的化学成分和组织。

2.闪光对焊

闪光对焊即是将两个安放成对接形式的工件(如钢筋)夹紧，接通电源，然后逐渐移动被焊工件使之相互接触，由于工件表面不平，首先只是某些点接触，强电流通过这些点时，这些点迅速熔化，在电磁力的作用下，液体金属发生爆破，以火花形式从接触面飞出，造成闪光现象。继续移动工件，使之产生新的接触点，则闪光现象连续发生，热量传到工件内部，待工件被加热到端面全部熔化时，迅速对工件加压并切断电源，工件即在压力下产生塑性变形而焊接到一起。

焊件连接时，若要形成一个牢固的焊接接头，其连接面上必须具有足够数量的共同晶粒。电弧焊是利用外部的电弧作热源，使焊条和焊件熔化，产生共同晶粒，冷却凝固后形成焊缝；而闪光对焊则是利用焊件通电时产生的内部电阻热作热源，加热相互接触的两个焊件，产生共同晶粒，在外力作用下形成焊缝。因此，电阻热与机械力的恰当配合是闪光对焊焊接工艺过程中获得优质焊接接头的必要条件。

闪光对焊在建筑施工现场应用较为广泛，如现场梁、板钢筋的纵向连接，预应力钢筋与螺丝端杆的焊接等，一般都采用闪光对焊这种焊接工艺。

闪光对焊一般可分为连续闪光对焊与预热闪光对焊两种。

3.电渣压力焊

电渣压力焊是将两个工件安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两工件间隙，在焊剂层下形成电弧和电渣、产生电弧热和电阻热、熔化工件、加压完成的一种压焊方法。

与电弧焊相比，电渣压力焊的工效高、成本低，适用于施工现场现浇混凝土结构中竖向或斜向(倾斜度在4∶1范围内)钢筋的连接，对于高层建筑的柱、墙钢筋接长，更适合采用电渣压力焊焊接工艺。

电渣压力焊的焊接包括引弧、电弧、电渣和顶压四个过程。

焊接时，首先在上、下两钢筋端面之间引燃电弧，使电弧周围焊剂熔化；随之，焊接电弧在两钢筋之间燃烧，电弧热将两钢筋端部熔化，熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂形成熔渣(渣池)覆盖于熔池之上，此时，随着电弧的燃烧，上、下两钢筋端部逐渐熔化，将上部钢筋不断下送，以保持电弧的稳定，继续电弧过程；随电弧过程的延续，两钢筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待达到一定深度时，加快上部钢筋的下送速度，使其端部直接与渣池接触，这时，电弧熄灭而变电弧过程为电渣过程；待电渣过程产生的电阻热使上、下两钢筋的端部达到全截面均匀加热的时候，迅速将上钢筋向下顶压，挤出全部熔渣和液态金属，随即切断焊接电源，即完成了焊接工作。

4.二氧化碳气体保护焊

二氧化碳气体保护焊是一种以二氧化碳作为保护气体的电弧焊，即用一种特殊的焊炬或焊枪，不断通以二氧化碳气体，以保护电弧和焊接区域，使电弧和熔池与周围的空气隔离，从而保证获得优质焊接接头的焊接方法。

二氧化碳气体保护焊可分为半自动焊和自动焊两类。

按照所使用焊丝直径的粗细，二氧化碳气体保护焊机可分为粗丝二氧化碳气体保护焊机和细丝二氧化碳气体保护焊机两类；按照焊丝的输送方式不同，二氧化碳气体保护焊机可分推丝式和拉丝式两种。

半自动焊焊枪的行走由焊工操纵，自动焊的焊枪装在机头上自动行走，两者的焊接原理完全相同。二氧化碳气体保护焊是目前应用较为广泛的一种熔化极气体保护焊接方法。

二氧化碳气体保护焊具有生产效率高、焊接变形小、操作简单、成本低等优点，但抗风性差，不够灵活。