焊接工藝和焊接方法等因素有關，操作時需根據被焊工件的材質、牌號、化學成分，焊件結構類型，焊接性能要求來確定。
首先要確定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等等，焊接方法的種類非常多，只能根據具體情況選擇。確定焊接方法後，再制定焊接工藝參數，焊接工藝參數的種類各不相同，如手弧焊主要包括：焊條型號（或牌號）、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數、道數、檢驗方法等。
基本介紹
- 中文名：焊接工藝
- 外文名：Welding procedure
- 類別等級：國際、國內
- 類型：工業工藝
原理,操作方法,熔焊,壓焊,釺焊,注意事項,主要器材,溫度控制,時間,
原理
預熱
預熱能降低焊後冷卻速度，有利於降低中碳鋼熱影響區的最高硬度，防止產生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施。預熱還能改善接頭塑性，減小焊後殘餘應力。通常，35和45鋼的預熱溫度為150～250℃。含碳量再高或者因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時，可將預熱溫度提高至250～400℃。
若焊件太大，整體預熱有困難時，可進行局部預熱，局部預熱的加熱範圍為焊口兩側各150～200mm。
焊條條件
許可時優先選用酸性焊條。
坡口形式
將焊件儘量開成U形坡口式進行焊接。如果是鑄件缺陷，鏟挖出的坡口外形應圓滑，其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例，以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產生。
工藝參數
由於母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例最高達30%左右，所以第一層焊縫焊接時，應儘量採用小電流、慢焊接速度，以減小母材的熔深，也就是我們通常說的灼傷（電流過大時母材被燒傷）。
熱處理
焊後應在200-350℃下保溫2-6小時，進一步減緩冷卻速度，增加塑性、韌性，並減小淬硬傾向，消除接頭內的擴散氫。所以，焊接時不能在過冷的環境或雨中進行。焊後最好對焊件立即進行消除應力熱處理，特別是對於大厚度焊件、高剛性結構件以及嚴厲條件下(動載荷或衝擊載荷)工作的焊件更應如此。焊後消除應力的回火溫度為600～650℃，保溫1-2h,然後隨爐冷卻。
若焊後不能進行消除應力熱處理，應立即進行後熱處理。
焊接工藝基礎知識
焊接是通過加熱、加壓，或兩者並用，用或者不用焊材，使兩工件產生原子間相互擴散，形成冶金結合的加工工藝和聯接方式。焊接套用非常廣泛，既可用於金屬，也可用於非金屬。
操作方法
金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釺焊三大類。
熔焊
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻後形成連續焊縫而將兩工件連線成為一體。
在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池，還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質量和性能。
壓焊
壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態下實現原子間結合，又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當電流通過兩工件的連線端時，該處因電阻很大而溫度上升，當加熱至塑性狀態時，在軸向壓力作用下連線成為一體。
各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程，因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損，和有害元素侵入焊縫的問題，從而簡化了焊接過程，也改善了焊接安全衛生條件。同時由於加熱溫度比熔焊低、加熱時間短，因而熱影響區小。許多難以用熔化焊焊接的材料，往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優質接頭。
釺焊
釺焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釺料，將工件和釺料加熱到高於釺料熔點、低於工件熔點的溫度，利用液態釺料潤濕工件，填充接口間隙並與工件實現原子間的相互擴散，從而實現焊接的方法。
焊接時形成的連線兩個被連線體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用，而發生組織和性能變化，這一區域被稱為熱影響區。焊接時因工件材料、焊接材料、焊接電流等不同，焊後在焊縫和熱影響區可能產生過熱、脆化、淬硬或軟化現象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調整焊接條件，焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫和焊後熱處理可以改善焊件的焊接質量。
注意事項
另外，焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程，焊接區由於受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻後在焊件中便產生焊接應力和變形。重要產品焊後都需要消除焊接應力，矯正焊接變形。
現代焊接技術已能焊出無內外缺陷的、機械性能等於甚至高於被連線體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭，接頭處的強度除受焊縫質量影響外，還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
對接接頭焊縫的橫截面形狀，決定於被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時，為了焊透而在接邊處開出各種形狀的坡口，以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。選擇坡口形式時，除保證焊透外還應考慮施焊方便，填充金屬量少，焊接變形小和坡口加工費用低等因素。
厚度不同的兩塊鋼板對接時，為避免截面急劇變化引起嚴重的應力集中，常把較厚的板邊逐漸削薄，達到兩接邊處等厚。對接接頭的靜強度和疲勞強度比其他接頭高。在交變、衝擊載荷下或在低溫高壓容器中工作的聯接，常優先採用對接接頭的焊接。
搭接接頭的焊前準備工作簡單，裝配方便，焊接變形和殘餘應力較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結構上時常採用。一般來說，搭接接頭不適於在交變載荷、腐蝕介質、高溫或低溫等條件下工作。
採用丁字接頭和角接頭通常是由於結構上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點與搭接接頭的角焊縫相似。當焊縫與外力方向垂直時便成為正面角焊縫，這時焊縫表面形狀會引起不同程度的應力集中；焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似。
角接頭承載能力低，一般不單獨使用，只有在焊透時，或在內外均有角焊縫時才有所改善，多用於封閉形結構的拐角處。
焊接產品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對於交通運輸工具來說可以減輕自重，節約能量。焊接的密封性好，適於製造各類容器。發展聯合加工工藝，使焊接與鍛造、鑄造相結合，可以製成大型、經濟合理的鑄焊結構和鍛焊結構，經濟效益很高。採用焊接工藝能有效利用材料，焊接結構可以在不同部位採用不同性能的材料，充分發揮各種材料的特長，達到經濟、優質。焊接已成為現代工業中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法。
在近代的金屬加工中，焊接比鑄造、鍛壓工藝發展較晚，但發展速度很快。焊接結構的重量約占鋼材產量的45%，鋁和鋁合金焊接結構的比重也不斷增加。
未來的焊接工藝，一方面要研製新的焊接方法、焊接設備和焊接材料，以進一步提高焊接質量和安全可靠性，如改進現有電弧、等離子弧、電子束、雷射等焊接能源；運用電子技術和控制技術，改善電弧的工藝性能，研製可靠輕巧的電弧跟蹤方法。
另一方面要提高焊接機械化和自動化水平，如焊機實現程式控制、數字控制；研製從準備工序、焊接到質量監控全部過程自動化的專用焊機；在自動焊接生產線上，推廣、擴大數控的焊接機械手和焊接機器人，可以提高焊接生產水平，改善焊接衛生安全條件。 （來源：焊接資訊）
主要器材
1、手工焊條電弧焊焊機
2、二氧化碳保護焊機
3、氬弧焊機
4、電阻焊焊機
5、埋弧焊機
6、焊絲
7、焊劑
8、焊接輔助材料等
溫度控制
熔池溫度，直接影響焊接質量，熔池溫度高、熔池較大、鐵水流動性好，易於熔合，但過高時，鐵水易下淌，單面焊雙面成形的背面易燒穿，形成焊瘤，成形也難控制，且接頭塑性下降，彎曲易開裂。熔池溫度低時，熔池較小，鐵水較暗，流動性差，易產生未焊透，未熔合，夾渣等缺陷。 熔池溫度與焊接電流、焊條直徑、焊條角度、電弧燃燒時間等有著密切關係，針對有關因素採取以下措施來控制熔池溫度。
直徑
焊接電流與焊條直徑：根據焊縫空間位置、焊接層次來選用焊接電流和焊條直徑，開焊時，選用的焊接電流和焊條直徑較大，立、橫仰位較小。如12mm平板對接平焊的封底層選用φ3.2mm的焊條，焊接電流：80-85A，填充，蓋面層選用φ4.0mm的焊條，焊接電流：165-175A，合理選擇焊接電流與焊條直徑，易於控制熔池溫度，是焊縫成形的基礎。
方法
運條方法，圓圈形運條熔池溫度高於月牙形運條溫度，月牙形運條溫度又高於鋸齒形運條的熔池溫度，在12mm平焊封底層，採用鋸齒形運條，並且用擺動的幅度和在坡口兩側的停頓，有效的控制了熔池溫度，使熔孔大小基本一致，坡口根部未形成焊瘤和燒穿的機率有所下降，未焊透有所改善，使乎板對接平焊的單面焊接雙面成形不再是難點。
角度
焊條角度，焊條與焊接方向的夾角在90度時，電弧集中，熔池溫度高，夾角小，電弧分散，熔池溫度較低，如12mm平焊封底層，焊條角度：50-70度，使熔池溫度有所下降，避免了背面產生焊瘤或起高。又如，在12mm板立焊封底層換焊條後，接頭時採用90-95度的焊條角度，使熔池溫度迅速提高，熔孔能夠順利打開，背面成形較平整，有效地控制了接頭點內凹的現象。
時間
電弧燃燒時間，φ57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的實習教學中，採用斷弧法施焊，封底層焊接時，斷弧的頻率和電弧燃燒時間直接影響著熔池溫度，由於管壁較薄，電弧熱量的承受能力有限，如果放慢斷弧頻率來降低熔池溫度，易產生縮孔，所以，只能用電弧燃燒時間來控制熔池溫度，如果熔池溫度過高，熔孔較大時，可減少電弧燃燒時間，使熔池溫度降低，這時，熔孔變小，管子內部成形高度適中，避免管子內部焊縫超高或產生焊瘤。
