金属常用焊接方法分类、特点及应用

焊　 接　 方　 法

原　　 理

特　　 点

应　 用　 范　 围

板厚/mm

设

备

费

焊

接

费

＜3

3～50

＞50

熔

化

焊

气焊

利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰所产生的高热(3000℃)熔化焊件和焊丝进行焊接

火焰温度和性质可以调节，与弧焊热源相比热影响区宽，热量不如电弧集中，生产率比较低

应用于薄壁结构和小件的焊接，可焊钢、铸铁、铝、铜及其合金、硬质合金等

最

适

用

适

用

不

适

用

少

中

电

弧

焊

手弧焊

以涂料焊条与工件为电极，利用电弧放电产生的高热(6000～7000℃)熔化焊条和焊件，用手工操纵焊条进行焊接为手弧焊

具有灵活、机动，适用性广泛，可进行全位置焊接；所用设备简单、耐用性好、维护费用低等优点。但劳动强度大，质量不够稳定，决定于操作者的水平

在单件、小批、零星、修配中广泛应用，适于焊接3mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢和铜、铝等非铁合金

适

用

常

用

3～20

少

少

埋弧焊

利用焊丝与焊件间产生的电弧将焊剂熔化，使电弧与外界隔绝，电弧继续燃烧，焊丝不断熔化，与被熔化的焊件液态金属混合形成熔池，冷却凝固形成焊缝

生产率比手工电弧焊提高5～10倍，焊接质量高、且稳定，节省金属材料，改善劳动条件

在大量生产中适用于长直、环形或垂直位置的横焊缝，能焊接碳钢、合金钢以及某些铜合金等中、厚壁结构

不

适

用

最

适

用

中

少

气体保护焊(气电焊)

非熔化极(钨极氩弧焊)

用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊

使用纯钨或活化钨电极的惰性气体保护焊为钨极惰性气体保护焊

使用熔化电极的惰性气体保护焊

利用CO₂作保护气体的气体保护焊简称CO₂焊

气体保护充分、热量集中，熔池较小，焊接速度快，热影响区较窄，焊接变形小，电弧稳定，飞溅小，焊缝致密，表面无熔渣，成形美观，明弧便于操作，易实现自动化，限于室内焊接

最适用于焊接易氧化的铜、铝、钛及其合金，锆、钽、钼等稀有金属，以及不锈钢、耐热钢等

最

适

用

适

用

不适用

少

中

熔化极(金属极氩弧焊)

不

适

用

最

适

用

中

中

CO₂气体保护焊

成本低，为埋弧和手工弧焊的40%左右，质量较好，生产率高，操作性能好，大电流时飞溅较大，成型不够美观，设备较复杂

广泛应用于造船、机车车辆、起重机、农业机械中的低碳钢和低合金钢结构

不

适

用

最

适

用

适

用

中

少

窄间隙气保护电弧焊

以很高的熔焊率在窄小的间隙内完成焊缝的高效率熔极气体保护焊

高效率的熔化极电弧焊，节省金属，限于垂直位置焊缝

应用于碳钢、低合金钢、不锈钢，耐热钢、低温钢等厚壁结构

等离子弧焊

借助水冷喷嘴对电弧的约束作用，获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法

能量密度大，电弧温度高(8000～24000℃)

除具有氩弧焊特点外，等离子弧能量密大，弧柱温度高，穿透能力强，能一次焊透双面成型；电流小到0.1A时，电弧仍能稳定燃烧，并保持良好的挺度和方向性

广泛应用于铜合金、合金钢、钨、钼、钴、钛等金属，如钛合金的导弹壳体、波纹管及膜盒，微型电容器、电容器的外壳封接以及飞机和航天装置上的一些薄壁容器的焊接

碳钢≤24，合金钢≤10，不锈钢、耐热钢、铜、钛及其合金≤8

电 渣 焊

利用电流通过熔渣而产生的电阻热来熔化金属进行焊接

生产率高，任何厚度不开坡口，一次焊成，焊缝金属比较纯净，热影响区比其他焊法都宽，晶粒粗大，易产生过热组织，焊后须进行正火处理以改善其性能

应用于碳钢、合金钢，大型和重型结构如水轮机、水压机、轧钢机等全焊或组合结构的制造

不

适

用

0～100

常用

35～400

大

少

电子束焊

利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接

在真空中焊无金属电极沾污，保护焊缝金属的高纯度，表面平滑无缺陷，热源能量密度大，熔深大，焊速快，焊缝深窄，能单道焊厚件，热影响区小，不产生变形，可防止难熔金属焊接时易产生裂纹和泄漏，焊接时一般不填加金属，参数可在较宽范围内调节，控制灵活

用于焊接从微型电子线路组件、真空膜盒、钼箔蜂窝结构、原子能燃料原件到大型的导弹外壳，以及异种金属，复合结构件的焊接等，由于设备复杂，造价高，使用维护技术要求高，焊件尺寸受限制等，其应用范围受一定限制

最

适

用

几

十

毫

米

大

中

激光焊

以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接

按工作方式分为脉冲激光点焊和二氧化碳连续激光焊

辐射能量释放迅速，生产率高，可在大气中焊接，不需真空环境和保护气体；能量密度很高，热量集中、时间短，热影响区小；焊接不需与工件接触；焊接异种材料比较容易。但设备有效系数低、功率较小，焊接厚度受限

特别适用于焊接微型精密、排列非常密集、对受热敏感的焊件，除焊接一般薄壁搭接外，还可焊接细的金属线材以及导线和金属薄板的搭线，如集成电路内外引线，仪表游丝等的焊接

压

焊

电

阻

焊

点　 焊

缝　 焊

焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称电阻焊

低电压大电流，生产率高，变形小，限于搭接。不需填加焊接材料，易于实现自动化，设备较一般熔化焊复杂，耗电量大，缝焊过程中分流现象较严重

点焊主要适用于焊接各种薄板冲压结构及钢筋，目前广泛用于汽车制造、飞机、车厢等轻型结构，利用悬挂式点焊枪可进行全位焊接。缝焊主要用于制造油箱等要求密封的薄壁结构

最

适

用

稍

适

用

不

适

用

大

中

大

中

接触对焊

闪光对焊

闪光对焊是利用电阻热加热焊件接头，使接触点产生闪光，使焊件端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加顶锻力完成焊接的方法。它又分为连续闪光焊和预热闪光焊

接触(电阻)对焊，焊前对被焊工件表面清理工作要求较高，一般仅用于断面简单、直径小于20mm和强度要求不高的工件，而闪光焊对工件表面焊前无需加工，但金属损耗多

闪光对焊用于重要工件的焊接，可焊异种金属(铝-钢、铝-铜等)，从直径0.01mm金属丝到约2000mm²的金属棒。如刀具、钢筋、钢轨等

稍

适

用

最

适

用

稍

适

用

大

少

摩　 擦　 焊

利用焊件摩擦产生的热量将工件加热到塑性状态，加压焊接。分为连续驱动摩擦焊和惯性摩擦焊

接头组织致密，表面不易氧化，质量好且稳定，可焊金属范围较广，可焊异种金属，焊接操作简单、不需添加焊接材料，易实现自动控制，生产率高，设备简单，电能消耗少

广泛用于圆形工件及管子的对接，如大直径铜铝导线的连接、管-板的连接

气　 压　 焊

将金属局部加热到熔化状态，加外力使其焊接

利用火焰将金属加热到熔化状态后加外力使其连接在一起

用于连接圆形、长方形截面的杆件与管子

稍

适

用

最

适

用

稍

适

用

中

少

扩　 散　 焊

焊件紧密贴合，在真空或保护气氛中，在一定温度和压力下保持一段时间，使接触面之间的原子相互扩散完成焊接的一种压焊方法

接头力学性能高；可焊接性能差别大的异种金属，可用来制造双层和多层复合材料；可焊形状复杂的互相接触的面与面，代替整锻；焊接变形小

高　 频　 焊

用高频(高于100kHz)电流使焊件边缘表层加热至熔化或接近熔化的塑性状态；随后加压，使金属焊接。实质是塑态压焊

热能高度集中，生产率高，成本低；焊缝质量稳定，焊件变形小；适于连续性高速生产

适于生产有缝金属管；可焊低碳钢、工具钢、铜、铝、钛、镍、异种金属等

爆　 炸　 焊

应用炸药在爆炸瞬时释放的化学能量产生的高温高压爆震波，使焊件以极高的速度相互碰撞，实现焊接的一种压焊方法

爆炸焊接好的双金属或多种金属材料，结合强度高，工艺性好，焊后可经冷热加工。操作简单，成本低

适于各种可塑性金属的焊接

钎

焊

软　 钎　 焊

利用熔融钎焊材料的粘着力或熔合力使焊件表面粘合的办法。钎料熔点比焊件低，焊时焊件本身不熔化。分软钎焊(低温钎焊，钎料熔点低于450℃)和硬钎焊(高温钎焊，钎料熔点高于450℃)

焊件加热温度低、组织和力学性能变化很小，变形也小，接头平整光滑，工件尺寸精确。软钎焊接头强度较低，硬钎焊接头强度较高。焊前工件需清洗、装配要求较严

广泛应用于机械、仪表、航空、空间技术所用装配中，如电真空器件、导线、蜂窝和夹层结构、硬质合金刀具等

最

适

用

适

用

不

适

用

少

中

硬　 钎　 焊

两材料结合时状态

液　　　 相

固　 相

固相兼液相

焊接过程中手段

熔化不加压力

熔化加压力

加压不熔化

加压熔化

热源类型

(其强度由上向下减)

焊接方法类型

基本型

变型应用

基本型

变型应用

基本型钎焊

变型热喷涂

高能束

电子束

电子束焊

电子束钎焊

激光束

激光焊

电

弧

热

涂料

(焊剂)

保护

焊条电弧焊

手弧堆焊

埋弧焊

埋弧堆焊

水下电弧埋

电能储能焊

电弧点焊

电弧螺柱焊

碳弧气割

气体

保护

钨极氩弧焊

钨极氩

弧堆焊

等离子弧焊

等离子

弧堆焊

等离子喷涂

熔化极气

体保护焊

管状焊丝

电弧堆焊

电

阻

热

熔渣电阻

电渣焊

固体电阻

工频

接触式

点焊

电阻对焊

闪光对焊

电阻钎焊

缝焊

凸焊

电阻扩散焊

感应式

感应电阻焊

高频

接触式

接触高频对焊

电阻对焊

闪光对焊

感应式

感应高频对焊

高频感应

钎焊

电阻对焊

闪光对焊

化学

反应热

火焰

气焊气割

火焰堆焊

气压焊

火焰钎焊

钎接焊火焰喷焊

热剂

热剂焊

炸药

爆炸焊

机

械

热

摩擦焊

超声波焊

冷压焊

间接加热

传热介质

气体

扩散焊

炉中钎焊

扩散钎焊

液体

浸沾钎焊

固体

不同焊接热源的主要特点

热源

最小加热

面积/m²

最大功率密度/kW·cm^-2

正常焊接条件下温度/K

热源

最小加热

面积/m²

最大功率密度/kW·cm^-2

正常焊接条件下温度/K

氧-乙炔火焰

10^-6

2×10⁴

3473

熔化极氩弧和CO₂气体保护焊

10⁸

10⁵～10⁶

金属极电弧

10^-7

10⁵

6000

钨极氩弧

10^-7

1.5×10⁵

8000

等离子弧

10^-9

1.5×10⁶

18000～24000

埋弧焊

10^-7

2×10⁵

6400

电子束

10^-11

10⁸～10¹⁰

电渣焊

10^-6

10⁵

2300

激光束

10^-12

10⁸～10¹⁰

不同焊接方法的电弧热效率η

焊接

方法

碳弧焊

厚皮焊条

手工电弧焊

自动埋弧焊

电渣焊

电子束及激光束焊

钨极氩弧焊

熔化氩弧焊

交流

直流

钢

铝

η

0.5～0.65

0.77～0.87

0.77～0.90

0.83

＞0.9

0.68～

0.85

0.78～

0.85

0.66～

0.69

0.7～

0.85