第四節其它焊接方法本節簡要介紹船舶制造過程中其它焊接方法:電渣焊（ESW)、等離子弧(PAW)、電阻焊(RW)、釬焊(BW)及高能密度焊(HPDW)。

（一）電渣焊原理

原理：利用電流通過液態熔渣產生的電阻熱加熱熔化母材與電極（填充金屬）并在冷卻滑塊作用下強制形成焊縫的焊接方法，其原理如圖5－38所示。

電渣焊過程：電弧產生→焊劑熔化形成渣池→電弧熄滅、熔渣導電產生電阻熱→金屬熔化形成熔池→凝固結晶、形成焊縫。

（二）電渣焊的主要特點1．適合焊接厚件，生產率高、成本低；2．焊縫質量好；3．以焊代鑄、代鍛；4．焊接接頭的組織粗大。

（三）電渣焊的分類及其應用電渣焊根據所采用電極的形式不同分為下面幾種類型：

1．絲極是電渣焊（如圖5－38所示）絲極電渣焊可同時采用1～3根焊絲或更多根焊絲進行焊接。主要用于焊接厚度40mm以上的較長直縫的焊接。還可用于大型圓形焊件的環縫焊接，但需輔助裝置配合。

圖5－38絲極電渣焊原理示意圖

1—焊件；2—金屬熔池；3—渣池；4—導電嘴；5—焊絲；6—強制形成裝置；7—引出板；8—焊縫；9—引出板；10—金屬熔滴；11—引弧板（槽形）。

2．板極電渣焊（如圖5－39所示）

板極電渣焊由于過長的板極會給操作上帶來困難，因此這種方法適用大斷面且焊縫長度不超過1.5m的短焊縫的焊接。圖5－39板極電渣焊示意圖1—工件；2—板極；3—強制形成裝置。

3．熔嘴電渣焊（如圖5－40所示）熔嘴電渣焊根據工件厚度不同，可用一個或多個熔嘴同時焊接，同時熔嘴可以做成各種曲線或曲面形狀，主要用于大斷面及變斷面的長焊縫的焊接，如大型船舶的艉柱等的焊接。目前可焊厚度已達2m，焊縫長度已達10m以上。

圖5－40熔嘴電渣焊示意圖1—工件；2—熔嘴；3—導絲管；4—焊絲；5—強制形成裝置。二、等離子弧焊接（一）等離子弧焊接的基本原理1.原理：等離子弧焊接是利用特殊構造的等離子弧焊槍所產生的高溫等離子弧，并在保護氣體的保護下，熔合金屬的一種焊接方去。

2.特點：

1）焊件不易氧化；2）便于操作，容易實現全位置自動化；3）焊接熱影響區小，焊件不易變形；4）焊縫致密，成形美觀；5）電弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁結構；6）弧柱溫度高，焊接速度快，生產率高。3.應用：等離子弧焊接已日益廣泛應用于生產中，特別是國防工業和尖端技術所用銅合金、合金鋼、鎢、鉬、鈷、鈦等金屬的焊接。如鈦合金的導彈殼體、波紋管及膜盒、微型繼電器、電容器的外殼封接及飛機上一些薄壁容器等均可用等離子弧焊。圖5－42穿透型等離子弧焊接示意圖（三）等離子弧焊接的基本方法根據焊縫成形原理，等離子弧可分為穿透型等離子弧焊接、熔透型等離子弧焊接和微束等離子弧焊接等三種基本方法。圖5－43穿透型等離子弧焊焊接過程

1.穿孔型等離子弧焊接

大電流等離子弧焊。2.熔入型等離子弧焊接

同一般鎢極氬弧焊相似；適用于薄板，多層焊縫的蓋面及角焊縫；焊速較快。3.微束等離子弧焊接

30A以下的熔入型等離子弧焊,用于焊接0.025～2.5mm的箔材及薄板；弧柱細、能量集中，焊速快、焊縫及HAZ窄，焊接質量好。三、電阻焊原理：利用電流通過接觸處及焊件產生的電阻熱，將焊件加熱到塑性或局部熔化狀態，再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法。特點：生產率高，焊接變形小，勞動條件好，操作方便，易于實現自動化。但電阻焊設備復雜，投資大，耗電量大。接頭形式和工件厚度受到一定的限制。應用：適合于大批量生產，在自動化生產線上（如汽車制造）應用較多，甚至采用機器人。電阻焊分類：點焊主要用于厚度在4mm以下薄板沖壓殼體結構及鋼筋焊接，尤其是汽車和飛機的制造。縫焊適合于焊接3mm以下的薄板結構，如油箱、煙道焊接等。對焊適宜主要用于棒料的對接。四、釬焊原理：利用熔點比母材低的金屬作釬料，加熱將釬料熔化，利用液態釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴散實現連接的焊接方法。釬焊接頭的形成過程示意圖

特點：釬焊焊接變形小，焊件尺寸精確，可以焊接異種材料和一些其它方法難以焊接的特殊結構（如蜂窩結構）。釬焊可以整體加熱，一次焊成整個結構的全部焊縫。因此生產率高，并且易于實現機械化和自動化。焊接材料：主要有釬料和釬劑。釬料作為填充金屬起連接作用；釬劑主要起去除氧化膜和油污，保護接觸面，改善釬料的潤濕性作用。釬焊的分類：硬釬焊釬料熔點高于450℃；

軟釬焊釬料熔點低于450℃。應用：釬焊主要用精密儀表、電氣零部件、異種金屬構件、復雜的薄板結構及硬質合金刀具的焊接。五、高能密度焊

1．高能量密度焊的特點：高能密度焊有時簡稱高能焊，是指功率密度（或能量密度）比通常的氣體保護焊高的一類焊接方法。（1）功率密度高、加熱集中、熱效率高，因而產生的變形極小，且熱影響區極窄，特別適宜于精密焊接和微型焊接。（2）可獲得深寬比大的焊縫，焊接厚度大的焊件可不開坡口一次成形。（3）可用于難容金屬、熱敏感性強的金屬以及熱物理性能差異懸殊的材料的焊接。（4）高能密度焊的焊接參數均能單獨進行調節，而且可調范圍寬，因而所焊厚度的材料范圍大。（5）生產效率高，在大批量生產的條件下，焊接成本低，大約為氣體保護焊成本的一半或更低一些。除上述優點外，與其它焊接工藝相比，高能密度焊的設備價格較昂貴，以及對焊件的加工精度、接頭間隙的控制有較嚴格的要求。

2.電子束焊接

原理：利用加速和聚焦電子束轟擊置于真空或非真空中焊件所生的熱能進行焊接的方法稱為電子束焊。電子束焊接示意圖

特點：

1）焊縫金屬純度高；2）焊縫表面質量好，內部熔合性好；3）焊接熱影響區小，焊件不易變形；4）控制靈活，精度高，適應性強。

應用：電子束焊應用廣泛，從微型電子線路組件、真空膜盒、鉬箔蜂窩結構、原子燃料器件到大型的導彈外殼都可以采用電子束焊接。此外，熔點、導熱性、溶解度相差很大的異種金屬，在真空中使用的器件和內部要求真空的密封器件等，用真空電子束焊接也能得到良好接頭。

3.激光焊原理：是利用激光器產生的激光光束，使其聚集到105W/cm2

以上的能量密度，當作用于焊件接縫處時，焊件吸收光能而轉換成熱能，使金屬熔化形成焊縫。特點：

1）焊接熱影響區極小，焊件難于變形；2）焊件不易被氧化，可在空氣中焊接；3）焊接設備與焊件間無接觸，可焊接難于接近的接頭。

應用：激光焊比較容易實現異種金屬和異種材料的焊接，目前已廣泛用于電子工業和儀表工業中微型件的焊接。

第五節常用焊接方法的比較和選用焊接方法的選用應根據各種焊接方法的特點和焊接結構制造要求，綜合考慮其焊接質量、經濟性和工藝可行性。選用時應考慮以下幾個方面。

1.接頭質量和性能要符合結構要求選擇焊接方法要考慮金屬的焊接性、焊接方法的特點和結構質量要求。例如，鋁容器焊接，質量要求高的應用氬弧焊。焊接薄板殼體，變形要求小時，用CO2氣體保護焊或電阻焊。

2.考慮經濟性，生產率高成本低單件小批量生產、短焊縫選用焊條電弧焊焊；成批生產中厚板長直縫選用埋弧自動焊；40mm以上厚板，采用電渣焊一次焊成，生產率高。

3.工藝性焊接方法選用要考慮是否有這種方法的設備和焊接材料，在室外或野外施工是否有電源等條件，焊接工能否實現。例如，不能用雙面焊，而只能用單面焊又要焊透時，宜用鎢極氬弧焊打底，易于保證焊接質量。上述幾個方面在實際焊接生成中應綜合考慮，統籌安排。

常用焊接方法的比較和選用第六節焊縫符號

一、焊縫符號焊縫符號是工程語言的一種，它可以統一焊接結構圖紙上的符號。焊縫符號表示法是指在圖樣上標注焊接工藝方法、焊縫形式和焊縫尺寸的符號。根據GB324－88標準規定，焊縫符號主要由基本符號、輔助符號、補充符號、焊縫尺寸符號及指引線等組成。

（一）基本符號

基本符號是表示焊縫橫截面形狀的符號，常用焊縫的基本符號、圖示法及標注方法示例見表5－20。

表5－20焊縫符號及標注方法

（二）輔助符號輔助符號是表示焊縫表面形狀特征的符號，見表5－21，不需要確切地說明焊縫表面形狀時，可以不加注此符號。

表5－21輔助符號及標注方法（三）補充符號補充符號是為了補充說明焊縫的某些特征而采用的符號，見表5－22。表5－22補充符號及標注方法

（四）指引線指引線由帶箭頭的箭頭線和兩條基準線（一條為細實線，一條為虛線）兩部分組成，如圖5－51所示。虛線可畫在細實線的上側或下側，基準線一般與標題欄的長邊相平行，必要時，也可與標題欄的長邊相垂直。箭頭線用細實線繪制，箭頭指向有關焊縫處，必要時允許箭頭線折彎一次。當需要說明焊接方法時，可在基準線末端增加尾部符號，參見表5－22。圖5-51指引線（五）焊縫尺寸焊縫尺寸一般不標注，設計或生產需要注明焊縫尺寸時才標注，常用焊縫尺寸符號見表5－23。表5－23焊縫尺寸符號含義

（六）焊接方法焊接方法很多，常用的有：電弧焊、電渣焊、點焊和釬焊等。焊接方法可用文字在技術要求中注明，也可用數字代號直接注寫在尾部符號中。常用焊接方法及代號，見表5－25。表5－25焊接方法及代號

二、焊縫的標注方法

（一）箭頭線與焊縫位置的關系

箭頭線相對焊縫的位置一般沒有特殊要求，箭頭線可以標在有焊縫一側，也可以標注在沒有焊縫一側，如圖5－52所示，并參見表5－20。

圖5－52箭頭線的位置（二）基本符號相對基準線的位置為了在圖樣上能確切地表示焊縫位置，標準中規定了基本符號相對基準線的位置，見圖5－53所示。（1）如果焊縫接頭在箭頭側，則將基本符號標在基準線的細實線一側，如圖5－53a所示。（2）如果焊縫接頭不在箭頭側，則將基本符號標在基準線的虛線一側，如圖5－53b所示。（3）標注對稱焊縫及雙面焊縫時，可不畫虛線，如圖5－53c所示。圖5－53基本符號相對基準線的位置