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这些焊接方法你了解多少？

电弧焊、气焊、等离子焊和电阻焊都能连接金属，但在同一条接头上表现各不相同。本指南面向需要选择工艺、编写作业指导书或核实供应商说法的工程师和采购人员。读完下面各节，你就能判断这些焊接方法是否适合给定的零件、厚度和材料。

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5 种电弧工艺对比厚度范围缺陷检查

本页内容

本文内容

1
要点速览
2
这些焊接方法的区别所在
3
SMAW 与 FCAW：靠焊剂保护
4
GMAW 与 GTAW：气体保护作业
5
SAW、电阻焊与束焊
6
按图纸匹配工艺
7
如何一步步设置并执行焊接
8
这些焊接方法一览

快速回答

要点速览

薄板用 GTAW约 3 mm 以下，TIG 焊缝最干净、飞溅最少。

FCAW 熔敷金属最多在 6–25 mm 结构钢上，药芯焊丝的熔敷速度高于焊条或 MIG。

SAW 只能平焊埋弧焊要求接头水平、焊剂层不受扰动。

热输入决定变形电流越大、行走越慢，进入零件的热量越多。用点固、退焊或分段焊来控制。

焊后加工很重要如果焊接凸台上有内孔或密封面，要预留 0.5–1.5 mm 加工余量。

第 1 节

这些焊接方法的区别所在

所有熔焊做的是同一件事：熔化母材和填充金属，再让它凝固成一体。这些焊接方法的区别在于热量如何到达以及熔池如何保护。焊条和药芯焊丝靠药皮或药芯自行产生保护气体。MIG 和 TIG 通过焊枪单独输送保护气体。埋弧焊把电弧埋在颗粒状焊剂层下，所以看不到电弧本身。

正是这一差别决定了其他一切。基于焊剂的工艺能耐受风和脏板，因为熔渣覆盖熔池。气体保护工艺焊缝更干净，但一阵风把保护气吹散就会中断。电阻焊和激光焊在很多情况下根本不用填充金属，所以开始前接头配合必须紧密。

实际问题不是哪种工艺最好，而是哪种匹配你面前零件的厚度、位置、材料和检验等级。1.5 mm 不锈钢传感器壳体和 20 mm 挖掘机臂几乎没有共同点，尽管两者都算“焊接”。

1
热源熔化电极、非熔化电极、电阻或束流
2
保护方式焊剂、气体、熔渣或真空
3
位置适应性SAW 只能平焊；焊条、MIG 和 TIG 可全位置焊接

第 2 节

SMAW 与 FCAW：靠焊剂保护

焊条电弧焊（SMAW，即焊条）用带药皮的焊条对着工件起弧。药皮烧损后同时形成气体保护和熔渣层。它对户外作业以及锈蚀或带漆钢板最宽容，因此至今仍是现场维修的主力。3.2 mm 焊条的电流范围约 90–130 A；4.0 mm 约 130–180 A。

代价是速度和清理。每焊 300–450 mm 就要停下来换焊条，每次引弧都会留下弧坑，除非退焊到前一道焊缝里。下一道焊前必须清渣，否则会夹渣。焊条在约 2 mm 以下厚度也吃力，电弧会在你移动前就烧穿。

药芯焊丝电弧焊（FCAW）解决了停弧问题。焊剂在连续管状焊丝内部，因此焊接时不必断弧。自保护焊丝可用于户外；气保护焊丝需要 CO₂ 或混合气体，但运行更平稳。6–25 mm 结构钢的熔敷正是 FCAW 的用武之地，通常每小时 2–4 kg，而焊条约每小时 1–2 kg。

两种工艺都留渣，所以都需要同样的纪律：清渣、刷净、检查，再焊下一道。如果图纸要求无渣线、可直接涂装的干净表面，就安排一道精整工序，或改用气体保护工艺。

1
最适用现场维修、厚板、多风或脏污环境
2
注意夹渣、引弧擦伤、再引弧处的弧坑裂纹
3
不适合2 mm 以下薄板、薄壁管、外观焊缝

第 3 节

GMAW 与 GTAW：气体保护作业

熔化极气体保护焊（GMAW，即 MIG）通过焊枪送进实心焊丝，同时输送保护气体。它是 1–12 mm 钢、不锈钢和铝批量生产的默认工艺。短路过渡适合薄板和较低电压下的全位置焊接；喷射过渡在厚板上焊缝热而平滑，但必须平焊或接近平焊。

MIG 速度快、易自动化，送丝也消除了再引弧问题。它对污染更敏感。油、氧化皮和水分都会产生气孔，因为没有焊剂吸收它们。气体流量是常见失效点：太低熔池氧化，太高气流变湍流并卷入空气。典型设置是减压器处 12–18 L/min，并在喷嘴处用流量计核对。

钨极氩弧焊（GTAW，即 TIG）使用非熔化钨极和单独的填充焊丝。电弧在小电流下稳定，因此适合 0.5–3 mm 薄板、管道根焊以及任何对外观或洁净度有要求的接头。气体保护到位并从背面充氩时，不锈钢和钛焊缝会呈亮色。

TIG 速度慢，对技能要求更高。同样接头，行走速度约为 MIG 的三分之一，且焊工需手工控制填充金属。在 10 mm 板上，除非接头需要 MIG 无法达到的特定根部质量，否则 TIG 通常不是经济的选择。

1
MIG 优势速度快、全位置焊接、易于自动化
2
TIG 优势薄板、根部洁净、无飞溅
3
共同失效模式保护气体被气流扰动或流量设置过高

第 4 节

埋弧焊、电阻焊与束焊

埋弧焊（SAW）将连续焊丝送入颗粒状焊剂层中。电弧在焊剂下燃烧，因此看不到电弧、无飞溅、几乎无烟尘。它采用大电流运行，通常为 400–1,000 A，每小时熔敷数公斤金属。它仅适用于平焊或横焊位置，因为焊剂层必须保持不动。

电阻焊使电流通过重叠的板材，依靠界面处的电阻产生热量。不添加填充金属。0.5–3 mm 薄板的点焊和缝焊是典型应用，其速度足以用于汽车车身装配。电极压力、电流和通电时间必须一起设定，且电极会磨损，因此若不监控，焊接参数会漂移。

激光焊和电子束焊将能量聚焦到很小的斑点，形成窄而深的焊缝，热影响区小。装夹成本和接头配合公差要求都高。它们适用于变形必须保持极小的精密组件，如密封传感器封装或薄壁电池组件。

钎焊处于本列表的边缘。它熔化熔点高于 450 °C 但低于母材熔点的填充金属，因此母材从不熔化。它能很好地连接异种金属和薄截面，并允许保持严格公差，但接头强度低于真正的熔焊。

1
SAW平焊位置、厚板、高熔敷率
2
电阻焊重叠薄板、无填充、高节拍
3
束焊精密、低变形、要求紧密配合

第 5 节

根据图纸匹配工艺

从厚度开始。3 mm 以下，TIG 或短路过渡 MIG 控制性最好。3 至 12 mm 之间，MIG 和 FCAW 覆盖大部分工作。12 mm 以上，FCAW 和 SAW 接手，因为它们能承载足够电流熔透根部而无需大量道次。

接下来看位置。如果接头是平焊且整个道次都能保持平焊，SAW 可行。如果零件必须翻转或仰焊，SAW 出局，你只能在焊条电弧焊、MIG 和 FCAW 之间选择。位置也改变熔滴过渡方式：仰焊不能采用喷射过渡。

然后检查材料。碳钢和低合金钢耐受所有电弧工艺。不锈钢需要低热输入和良好的气体保护，以防止铬氧化。铝需要交流 TIG 或 MIG，采用推焊技术，且边缘清洁无氧化。异种接头通常指向钎焊或过渡插入件，而非熔焊。

最后，问焊接之后会发生什么。如果孔、轴承座或密封面靠近焊缝，变形会使其移位。焊接热量可使 500 mm 钢框架平面度偏差一毫米或更多。对于焊后必须保持 ±0.005 mm 的零件，留加工余量，并在焊缝冷却后加工关键特征，而不是之前。

1
厚度优先它立即排除一半的工艺选项
2
位置其次仅限平焊的工艺很少能经受工装变更
3
精加工最后先焊，再加工，然后检测基准

作业指导书

如何逐步设置和运行焊接

可用于车间任何上述焊接方法的流程。

1
1. 确认接头和装配对照图纸检查间隙。对于 6 mm 对接接头，根部间隙通常为 1.5–2.5 mm；间隙超过 3 mm 需要背衬条或更多填充金属，并有烧穿风险。将接头两侧各 25 mm 清理至裸露金属。
2
2. 设定电流或送丝速度对于 4 mm 板上的 SMAW，使用 3.2 mm 焊条，起始约 110–140 A。对于 6 mm 钢上的 MIG，180–220 A，送丝速度约 6–8 m/min，75% Ar / 25% CO₂。对于 3 mm 不锈钢上的 TIG，90–130 A，直流反接，氩气 8–12 L/min。
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3. 点固并检查对齐每隔 150–300 mm 点固，薄板更密。点固在将先焊的一侧。在完成全道次前检查垂直度和平面度；焊后校正意味着切割。
4
4. 控制热输入长焊缝采用分段退焊：按与总体行进相反的方向焊接短段，然后填满间隙。对于不锈钢和高碳钢，层间温度保持低于约 150 °C，让每道冷却。
5
5. 管理保护和位置MIG 气体流量保持 12–18 L/min，并保护工作区免受气流影响。对于不锈钢 TIG，用氩气背面保护接头，直到氧气降至约 50 ppm 以下，否则根部会氧化发黑。
6
6. 道间清理每道药芯焊或焊条焊后，在下一道前清渣并刷洗。道间夹渣是结构件弯曲试验失败最常见的原因。
7
7. 检验并考虑精加工在每个起弧和收弧处检查咬边、气孔、裂纹和未熔合。然后规划焊后步骤：加工关键面，或如果表面可见则修整焊道。

工艺选择

这些焊接方法一览

厚度和位置范围为典型车间值，非绝对限制。

工艺	典型厚度	位置	最佳用途
SMAW（焊条）	3–20 mm	全位置	现场维修、脏板、户外作业
GMAW（MIG）	1–12 mm	全位置	生产钢、不锈钢、铝
FCAW	6–25 mm	全位置	结构钢、高熔敷率
GTAW（TIG）	0.5–3 mm	全位置	薄板、根部焊道、洁净表面
SAW	10–40 mm	平焊、横焊	厚板、长直焊缝
电阻焊	0.5–3 mm	平焊搭接	钣金、汽车车身面板
激光 / EBW	0.5–10 mm	平焊、部分三维	精密零件、低变形