什么是药剂焊接？关于类型、用途和技术的完整指南

您是否试图在室外大风环境中焊接金属部件？或者您需要在建筑工地上连接厚钢梁？在这些情况下，传统的焊接方法可能会让您失望。这就是焊剂焊接的用武之地。

焊剂焊接是一种特殊的电弧焊接，它使用一种称为 "焊剂 "的保护材料而不是气体来保护焊池。这使得它非常适合户外作业、多风环境以及携带气罐不方便的情况。

在本指南中，您将了解到关于焊剂焊接的一切。我们将介绍它是什么、如何工作、三种主要类型以及何时使用每种类型。您还将发现成本比较、应避免的常见错误以及专家提示，帮助您选择适合自己项目的方法。

无论您是焊接初学者还是希望扩展技能，本指南都将为您提供所需的知识。

什么是药剂焊接？

焊剂焊接是一组使用称为焊剂的特殊保护材料的电弧焊接工艺。在焊接过程中，焊剂会保护熔融金属不受空气影响。

焊接金属时，金属会变得极热并熔化。熔化的金属会与空气中的氧气和氮气发生反应。这些反应会使焊缝变得脆弱易碎，并出现孔洞（称为气孔）。这对任何焊接项目来说都不是好消息。

焊剂可以解决这个问题。它熔化在焊接熔池的顶部，形成一个称为熔渣的保护层。这层保护层将有害的空气元素与炽热的金属隔绝开来。结果如何？焊缝更牢固、更洁净、寿命更长。

药剂定义焊接： 就焊接而言，助焊剂是一种化学清洁剂，可保护焊接区免受大气污染，并有助于去除金属中的杂质。

真实案例

把助焊剂想象成保护罩。想象一下，在大风天，你正在户外的热烤架上做饭。风不断将灰烬和碎屑吹到食物上。助焊剂的作用就像一个盖子，盖住食物，使其在烹饪时保持清洁。

专业提示 在室外建筑工地，由于风力的原因，传统的气体保护焊很难发挥作用，而焊剂焊接则能很好地解决这一问题。2024 年，Bechtel 和福陆公司等公司在大型基础设施项目中使用了药剂焊接方法。

什么是焊接中的焊剂？

助焊剂是一种化合物，在焊接过程中有两项重要工作：

1. 保护焊池 来自空气中的氧、氮和其他元素
2. 清洁金属 去除杂质和氧化物

常见的助焊剂材料包括

• 硼砂（四硼酸钠）
• 盐酸化合物
• 氯化锌
• 氟化钙
• 硅基化合物
• 碳酸镁

在焊接过程中，焊剂遇热会熔化，并在焊接熔池顶部形成液态层。冷却后，液体变成固体焊渣。焊接后，您需要将这些焊渣削掉，露出下面干净的焊缝。

药剂焊接是如何工作的？

焊剂焊接与其他电弧焊方法的基本过程相同。但它有一个主要区别：它使用焊剂而不是气体来提供保护。

具体步骤如下：

1. 电弧创造 电弧在工件（您正在焊接的金属）和电极（焊丝或焊条）之间形成。电弧温度最高可达 7000°F。
   
2. 金属熔化 极高的热量会熔化工件和电极，形成液态金属池。
   
3. 通量启动： 助焊剂（无论是在电极内部、涂在电极上还是涂在接合处）也会受热熔化。
   
4. 保护形式： 熔化的助焊剂漂浮在焊池的顶部，形成一道阻挡空气的保护屏障。
   
5. 冷却和凝固： 焊缝冷却后，焊剂硬化成熔渣。此时，下面的金属已连接在一起。
   
6. 除渣： 完全冷却后，将焊渣削去，露出焊接成品。
   

背后的科学

助熔剂会产生一种奇妙的化学反应。当它熔化时，密度会比熔融金属小。这意味着它自然会浮到顶部，就像油在水面上一样。它还能吸收金属中的杂质，将其从焊接区吸走。

药剂焊接与气体焊接：主要区别

许多人将焊剂焊接与气体焊接混为一谈。它们是完全不同的工艺。让我们来澄清这个混淆。

什么是气焊？

气焊（也称氧燃料焊接或氧-乙炔焊接）使用燃烧气体产生的火焰熔化金属。最常见的类型是燃烧与氧气混合的乙炔气体。火焰温度约为 6,300 华氏度。

在气焊中，焊工手持燃烧燃料气体的焊枪。他们手动将填充棒送入火焰中，为接缝添加材料。气焊适用于薄金属、维修和艺术金属制品。

药剂焊接与气体焊接的主要区别

特点	焊剂焊接	气体焊接
热源	电弧（高达 7,000°F）	燃烧气体火焰（6300°F）
保护方法	助焊剂材料	无（依赖火焰化学）
所需设备	焊接机、电极、焊剂	喷灯、燃料气体、氧气、填充杆
便携性	需要电力	带气瓶，完全便携
最适合	厚金属、结构工程	薄金属、维修、艺术作品
速度	更快地处理厚材料	速度更慢，控制更强
技能水平	中度至高度	高（需要稳定的手）
费用	中型（设备+助焊剂）	较低（设备简单）
户外使用	极佳（通量可防风）	困难（风会影响火焰）

您应该使用哪一种？

选择 焊剂焊接 当您需要时

• 对厚金属（1/8 英寸以上）进行强力焊接
• 在户外或有风的环境中工作
• 更快的焊接速度
• 深入金属

选择 气焊 当您需要时

• 对薄金属（1/8 英寸以下）进行精确控制
• 维修工作或切割金属
• 无需电力的便携性
• 艺术或装饰性金属制品

专家建议 根据美国焊接协会（AWS）的数据，2024 年，在所有工业焊接应用中，焊剂焊接工艺占 32%，尤其是在建筑和造船行业。

药剂焊接的类型

焊剂焊接主要有三种类型。每种类型使用焊剂的方式不同，在特定情况下效果最佳。

1.药芯焊丝电弧焊（FCAW）

FCAW 使用一种装满焊剂粉末的特殊空心焊丝电极。焊接时，焊丝从线轴上自动送出，就像 MIG 焊接一样。

如何使用 焊丝穿过焊枪。扣动扳机时，焊丝接触金属并产生电弧。电弧会熔化焊丝和里面的焊剂。熔化的焊剂可在您工作时保护焊接熔池。

FCAW 有两种类型：

• 自屏蔽 FCAW： 仅使用助焊剂进行保护（无需气体）
• 气体保护 FCAW： 同时使用助焊剂和外部屏蔽气体提供额外保护

最适合

• 建筑工地和户外工作
• 焊接厚钢（1/4 英寸及以上）
• 长连续焊缝
• 受污染或生锈的表面

真实世界的例子 在纽约和芝加哥等城市建造摩天大楼的铁工通常使用 FCAW。它在室外使用效果良好，并能应对高楼之间的风力。特纳建筑公司（Turner Construction）等公司在 2024 年使用 FCAW 进行钢结构组装。

优势

• 户外使用效果极佳（自屏蔽型）
• 比焊条焊接更快
• 适用于肮脏或生锈的金属
• 深层穿透厚材料

缺点

• 比 MIG 焊接产生更多烟雾
• 药芯焊丝的成本高于实心焊丝
• 焊接后必须清除焊渣
• 由于有烟雾，需要适当通风

2.埋弧焊（SAW）

埋弧焊是将焊接电弧埋藏在颗粒状焊剂下。在焊接过程中，你甚至看不到电弧--它完全被焊剂掩盖了。

如何使用 焊接开始前，机器会在接缝处浇上焊剂粉末。然后，焊丝电极穿过焊剂堆，在下方产生电弧。电弧熔化金属和焊剂。顶部的焊剂可防止任何光线或火花散逸。

最适合

• 工厂生产工作
• 长而直的焊缝
• 厚金属板（1/2 英寸以上）
• 焊接质量高，缺陷少

真实世界的例子 亨廷顿-英格尔斯工业公司等造船厂使用 SAW 焊接船体的厚钢板。该工艺可产生非常干净、牢固的焊缝，且熔敷率高。2024 年，SAW 仍然是压力容器制造的首选方法。

优势

• 焊接质量非常高
• 焊接速度快（生产率高）
• 很少烟雾或紫外线（对工人更安全）
• 飞溅和火花极少
• 可焊接非常厚的材料（最厚达几英寸）

缺点

• 仅适用于平面或水平表面
• 需要昂贵的自动化设备
• 不可移动
• 仅限于黑色金属（钢铁）
• 必须收集和重复使用多余的助焊剂

专业提示 SAW 的熔敷率比焊条焊接快 10 倍。这使其成为大批量生产焊接的首选。

3.金属保护弧焊（SMAW/棒焊）

SMAW 通常称为焊条焊接，使用涂有焊剂的金属杆电极。这是历史最悠久、用途最广泛的焊剂焊接方法。

如何使用 您将一根电缆夹在工件上，然后握住连接另一根电缆的电极夹头。当您在金属上敲击电极时（就像划火柴一样），就会产生电弧。焊条熔化，助焊剂涂层也会熔化，从而保护焊缝。

最适合

• 维修和保养工作
• 户外建筑
• 无电的偏远地区（使用发电机）
• 表面肮脏、生锈或涂漆
• 所有位置（平放、垂直、架空）

真实世界的例子 在农村地区建造石油和天然气管道的管道焊工依赖于焊条焊接。它便于携带，在任何天气下都能工作，而且不需要气罐。2024 年的大型管道项目（如 TC 能源公司的项目）将广泛使用 SMAW。

优势

• 简单、经济的设备
• 极其便携
• 可在任何焊接位置工作
• 完美应对大风天气
• 可焊接脏污或生锈的金属
• 无需屏蔽气体

缺点

• 比其他方法慢
• 要求高技能水平
• 频繁更换电极
• 更多清理工作（除渣）
• 较低的沉积率
• 比其他工艺产生更多飞溅物

比较表：药剂焊接类型

特点	FCAW	SAW	SMAW （棒状）
通量输送	内部电线	浇注在接缝处	涂在杆上
自动化	半自动	全自动	手册
便携性	中度	低（不可携带）	高（非常便携）
速度	快速	非常快	慢
所需技能	中度	低（机器正常工作）	高
设备成本	中型（$1,000-$3,000）	High ($10,000-$50,000+)	低（$200-$800）
最佳位置	所有职位	仅平面和水平	所有职位
户外使用	优秀	贫困（需要住所）	优秀
金属厚度	1/8 英寸及以上	1/4 英寸及以上	1/16 英寸及以上

药剂焊机有什么用途？

焊剂焊接机可处理许多行业的各种工作。以下是最常见的应用：

建筑业

• 焊接建筑结构钢梁
• 混凝土中钢筋（螺纹钢）的连接
• 安装金属框架和支架
• 桥梁建设和维修

例如 纽约自由塔（世贸中心一号楼）使用了数千小时的焊剂焊接来连接钢结构部件。承包商之所以选择焊剂焊接方法，是因为这种方法在室外高空作业时非常有效。

制造业

• 汽车底盘和车架组装
• 重型设备制造
• 压力容器制造
• 轨道车和油罐车建造

例如 大型设备制造商卡特彼勒使用焊剂焊接（尤其是 SAW）来制造推土机和挖掘机的车架。自动化工艺确保每年数千台设备的质量始终如一。

管道与能源

• 石油和天然气管道建设
• 发电厂建设
• 海上平台制造
• 储罐组件

例如 2024 年，得克萨斯州的天然气管道扩建工程涉及 500 多名焊工，他们在数百英里长的管道上使用焊条焊接（SMAW）进行现场接缝。

造船业

• 船壳板焊接
• 甲板组装
• 隔板安装
• 结构加固

维修和保养

• 修复破裂的机械零件
• 重建破旧设备
• 工业设施维护
• 农场设备维修

行业洞察： 劳工统计局 2024 年的报告显示，专门从事焊剂焊接方法的焊工平均年收入为 $47,000-$65,000 美元，经验丰富的管道和结构焊工的收入要高得多。

可进行助焊的材料

焊剂焊接适用于多种金属。以下是您可以焊接的金属：

黑色金属（含铁）

• 碳钢 (最常见，易于焊接）
• 不锈钢 (需要特殊药芯焊丝）
• 铸铁 (需要预热和特定技术）
• 低合金钢 (用于压力容器）
• 工具钢 (需要小心控制热量）

有色金属（不含铁）

• 铝质 (可能但具有挑战性）
• 铜 (需要高温）
• 镍合金 (用于化学加工）
• 高镍合金 (航空航天应用）

材料厚度范围

材料厚度	推荐方法	说明
1/16 英寸以下	不推荐	对于大多数焊剂焊接来说太薄
1/16 英寸至 1/8 英寸	SMAW （薄电极）	需要技术和低温
1/8 英寸至 1/4 英寸	FCAW 或 SMAW	用途最广泛的系列
1/4 英寸至 1 英寸	FCAW 或 SAW	FCAW 用于所有位置，SAW 用于平面
超过 1″	SAW 或多次 FCAW 焊接	可能需要联合准备
超过 2 英寸	声表面波（平面位置）	需要多次通过

铝材的特殊考虑因素

铝助焊剂焊接是可行的，但很棘手。原因如下：

• 铝的导热速度非常快（可将热量从焊接处散发出去）
• 会在表面形成坚硬的氧化层（阻碍良好的熔合）
• 容易产生气孔（焊缝中的气泡）

要成功地对铝进行焊剂焊接，您需要

• 特殊铝质药芯电极
• 安培数设置比钢高
• 清洁、无氧化物的表面
• 熟练的操作员，具有铝加工经验

更好的铝替代品 大多数焊工喜欢用 TIG 或 MIG 焊接铝，因为它们更简单，效果更好。

如何使用焊剂焊接机：分步指南

准备好开始焊剂焊接了吗？请按照以下步骤进行安全、优质的焊接。

步骤 1：安全第一

穿戴适当的防护设备：

• 自动变暗焊接头盔（阴影 10-13）
• 皮革电焊手套
• 长袖皮夹克或阻燃服
• 保护脚踝的皮靴
• 头盔下的安全眼镜

准备好工作空间

• 清除所有易燃物（纸张、化学品、抹布）
• 确保通风良好（风扇、开门或排气系统）
• 随身携带灭火器
• 警告该地区的其他人注意焊接
• 封锁区域，防止紫外线照射他人

安全警告： 焊接烟雾中含有会伤害肺部的有毒微粒。一定要在通风良好的地方进行焊接。美国职业安全与健康管理局（OSHA）规定，从 2024 年起，所有焊接作业都必须进行充分通风。

步骤 2：安装设备

用于 FCAW 或 SMAW：

1. 将焊机连接到接地的电源插座上
2. 将接地夹安装到工件上（确保接触良好）
3. 检查极性设置（药芯焊丝的直流电极通常为正极）
4. 对于 FCAW：装载药芯焊丝并设定送丝速度
5. 对于 SMAW：将电极插入电极夹头

建议设置（作为起点）：

• 在 1/4 英寸钢上进行 FCAW 焊接： 20-22 伏，180-200 安培
• 在 1/4 英寸钢材上使用 1/8 英寸焊条进行 SMAW 焊接： 90-120 安培
• 调整依据： 结果（太热 = 烧穿，太冷 = 熔合不良）

步骤 3：准备材料

彻底清洁金属：

• 用钢丝刷或打磨机除锈
• 用溶剂擦去油、油脂和污垢
• 磨掉油漆或涂层
• 对于关键焊缝，使用打磨机打磨光亮金属

定位并固定：

• 将工件夹紧到位（焊接过程中工件不应移动）
• 根据需要使用焊接磁铁或夹具
• 确保适当的接合（间隙应最小）

步骤 4：开始焊接

用于 FCAW：

1. 将焊枪握成 10-15 度角（在行进方向上指向前方）
2. 将针尖放置在距离工件 1/4 至 3/8 英寸的位置
3. 扣动扳机，开始送丝并产生电弧
4. 以一致的速度沿接头稳步移动
5. 听是否有稳定的噼啪声（弧度良好）
6. 自动送丝 - 保持距离和速度即可

用于 SMAW（棒材）：

1. 将电极保持 15-20 度角
2. 通过在金属杆上划动来产生电弧（就像划火柴一样）
3. 立即稍稍向后拉，以建立适当的弧长（1/8 英寸间隙）
4. 以稳定的步伐沿关节移动
5. 当棒烧毁时，逐渐靠近以保持弧长
6. 当电极杆用完时，迅速拉开电极，即可断弧

旅行速度提示：

• 太快 = 焊接范围窄、焊接强度低、熔合不良
• 太慢 = 堆积过多、夹渣、变形
• 恰到好处 = 珠宽均匀，两侧融合良好

专业提示 注意焊接熔池，而不是电弧本身。熔池应为电极直径的 1.5 至 2 倍。如果你看到了熔池，说明你的速度是正确的。

步骤 5：清洁和检查

焊接后

1. 让焊缝完全冷却（不要触摸焊缝，它在几分钟内会保持高温）
2. 用削渣锤削去炉渣
3. 用钢丝刷清除剩余的熔渣颗粒
4. 检查焊缝是否有缺陷

查找这些问题：

• 裂缝（任何大小的裂缝都不合格）
• 气孔（焊缝上的孔洞）
• 底切（沿焊接边缘开槽）
• 熔合不完全（焊缝未正确粘合）
• 夹渣（焊缝中的夹渣）

如果发现缺陷，应将其磨掉并重新焊接。

步骤 6：焊后处理（如需要）

用于关键应用：

• 消除应力（热处理以减少内应力）
• 检测（目测、超声波或 X 射线检测）
• 打磨或精加工（使焊缝光滑以改善外观）

药剂焊接的优点

为什么选择药剂焊接而不是其他方法？以下是其主要优势：

1.无需屏蔽气体

您无需携带沉重而昂贵的气瓶。这使得焊剂焊接成为可能：

• 更便于野外工作
• 更易于在狭小空间内使用
• 成本较低（无需购买汽油）
• 适用于偏远地区

2.户外使用效果极佳

风是气体保护焊接的大敌。它会把保护气体吹走。焊剂焊接则没有这个问题。焊剂会粘在焊缝上，即使在刮风的情况下也能提供保护。

真实的例子 2018-2019 年，建筑工人在旧金山建造 Salesforce 大厦时，使用了焊剂焊接外部结构钢。高空的风使得气体保护焊几乎无法进行。

3.深度渗透

药芯焊丝可产生强度高、深度大的焊缝。高电流密度（尤其是在 FCAW 焊接中）可使电弧深入母材。这样就能在厚材料上形成一次通过的全熔透焊缝。

4.处理受污染的表面

有生锈的金属吗？表面有油漆？与其他方法相比，焊剂焊接能更好地处理这些问题。焊剂有助于在焊接过程中清洁金属。

重要提示 虽然焊剂焊接可以容忍一些污染，但使用干净的金属仍能获得更好的效果。尽可能保持清洁。

5.高沉积率

熔敷率是指每小时能铺设多少焊接金属。焊剂焊接，尤其是声表面波焊接和全自动化学气相化学气相焊（FCAW），熔敷率非常高。这意味着

• 更快地完成项目
• 降低劳动力成本
• 提高生产率

据美国焊接协会称，埋弧焊每小时可熔敷 15-40 磅焊缝金属，而棒焊每小时只能熔敷 1-3 磅。

6.全位置焊接（FCAW 和 SMAW）

与只能在平面上工作的 SAW 不同，FCAW 和 SMAW 可在任何位置工作：

• 扁平
• 横向
• 垂直（向上或向下）
• 高架

这种灵活性使它们成为建筑和维修工作的完美选择。

7.焊接牢固可靠

如果操作得当，焊剂焊缝的强度与母材一样高。它们能形成永久性的结构接缝，符合严格的建筑规范和行业标准。

[内部链接机会："认证焊接服务"--链接到焊接认证/标准页面]

药剂焊接的缺点

每种焊接工艺都有缺点。以下是您需要了解的关于药剂焊接的局限性：

1.需要清除炉渣

每次焊接完成后，您都必须清除并刷掉焊渣。这不仅需要时间，还增加了一道额外的工序。如果不在下一道焊接之前清除掉所有焊渣，焊缝中就会残留焊渣（称为夹渣），从而削弱焊点的强度。

时间影响： 在多道焊接中，除渣可增加 15-30% 的总焊接时间。

2.材料成本增加

药芯焊丝的成本是实心 MIG 焊丝的 2-3 倍。药芯焊丝的成本是裸焊丝的 2-3 倍。随着时间的推移，成本会逐渐增加，尤其是在大型项目上。

成本示例（2024 年价格）：

• 实心 MIG 焊丝：每磅 $2-4
• 药芯焊丝每磅 $6-10
• 棒状电极：每箱 50 磅 $15-30

3.更多烟雾

与气体保护焊相比，药剂焊会产生更多的烟雾。这意味着您需要更好的通风。有些药芯焊丝会产生刺激性或有害烟雾，需要使用排气系统。

健康须知： 长期接触焊接烟尘会增加呼吸系统疾病的风险。美国国家职业安全与健康研究所（NIOSH）建议从 2024 年起将烟尘暴露量控制在 5 mg/m³ 以下。

4.有限的 SAW 职位

埋弧焊接只能在平面或水平位置进行。不能垂直或悬空焊接，因为颗粒状焊剂会脱落。这就限制了埋弧焊在车间环境和特定应用中的应用。

5.更高的技能要求

FCAW 和 SMAW 比 MIG 焊接需要更多技能。您需要

• 保持适当的行驶速度
• 控制弧长（尤其是焊条焊接）
• 识别好与坏的焊接特性
• 针对不同位置调整技术

这意味着新焊工的培训时间更长。

6.更多飞溅物

与 MIG 或 TIG 焊接相比，药剂焊接通常会产生更多的飞溅（粘在工件上的小金属滴）。您需要花时间清理这些飞溅物，而且飞溅物会损坏金属的表面光洁度。

预防提示： 焊接前在焊接区周围使用防飞溅喷雾。它可以防止飞溅物粘附，使清理工作更容易。

7.设备维护

药芯焊丝会加剧焊枪触头和衬垫的磨损。棒状焊条会产生更多的飞溅物，弄脏您的设备。与其他工艺相比，您需要更频繁地清洁和更换部件。

成本比较：焊剂与其他焊接方法的成本比较

了解成本有助于您根据预算选择合适的焊接方法。以下是不同焊接工艺的费用明细。

设备成本（2024 年价格）

焊接方法	基本设置费用	专业设置费用	附加设备
SMAW （棒状）	$200-500	$800-2,500	电极、头盔、手套
FCAW	$400-1,000	$2,000-5,000	电线、喷枪消耗品
SAW	$10,000-25,000	$50,000-200,000+	助焊剂回收系统，自动化
米格（供比较）	$300-800	$1,500-4,000	电线、气体、调节器
氩弧焊（供比较）	$500-1,200	$2,500-6,000	通斯通、气体、加注杆

每小时运营成本

这些估算包括消耗品、电费和典型沉积率：

焊接方法	消耗品成本/小时	沉积率	人工 + 间接费用
SMAW	$8-15	1-3 磅/小时	$45-75/hour
FCAW	$15-25	4-10 磅/小时	$50-80/hour
SAW	$12-20	15-40 磅/小时	$40-70/hour （因自动化而减少人工）
带气体的 MIG	$10-18	3-8 磅/小时	$45-75/hour
TIG	$15-30	1-2 磅/小时	$60-100/hour （高技能人员）

项目总成本比较

项目实例： 焊接 100 英尺长的 3/8 英寸厚钢板接头

方法	材料成本	工时	估计费用总额
SMAW	$150	35 小时	$2,000-2,800
FCAW	$200	18 小时	$1,200-1,650
SAW	$180	8 小时（自动）	$700-1,000
米格	$180	22 小时	$1,400-1,950

重要见解： 虽然药芯焊丝的成本较高，但 FCAW 的速度更快，项目总成本往往低于焊条焊接。对于大批量生产而言，埋弧焊的每英尺成本最低。

需要考虑的隐性成本

1. 除渣时间 （将 15-30% 添加到助焊剂方法的人工中）
2. 设备维护 (药芯焊丝对触头的磨损更快）
3. 通风系统 (由于烟雾，室内焊剂焊接需要）
4. 培训时间 (通量方法需要更多的技能发展）
5. 焊缝缺陷修复 (如果技术不完善，返工会增加成本）

专业提示 对于一次性项目或维修，焊条焊接（SMAW）因设备成本低而具有最佳价值。对于长直焊缝的生产工作，尽管设备投资高，但 SAW 可显著降低成本。

如何选择正确的焊剂焊接方法

不确定使用哪种焊剂焊接？请按照本决策指南选择最适合您项目的方法。

决策框架

请回答这些问题，以缩小选择范围：

问题 1：您将在哪里焊接？

• 户外或实地工作 → FCAW（自屏蔽）或 SMAW
• 在商店或工厂 → 任何方法都适用，但生产时应考虑 SAW 方法
• 没有电的偏远地区 → 带发电机的 SMAW

问题 2：您将在哪个岗位焊接？

• 仅平面或水平 → SAW（最快选项）
• 多个位置（垂直、高架） → FCAW 或 SMAW
• 大部分为平地，偶尔有其他位置 → FCAW

问题 3：您的材料有多厚？

• 低于 1/8 英寸 → 不适合焊剂焊接（可考虑 MIG 或 TIG 焊接）
• 1/8 至 1/4 英寸 → SMAW 或 FCAW
• 1/4 至 1 英寸 → FCAW 或 SAW
• 超过 1 英寸 → SAW（如果是平面位置）或多次 FCAW 通过

问题 4：你们的产量是多少？

• 一次性项目或维修 → SMAW（设备成本最低）
• 常规生产工作 → FCAW（速度和灵活性的良好平衡）
• 大批量生产 → 声表面波（速度最快、效率最高）

问题 5：你的技能水平如何？

• 初学者 → 首先考虑 MIG，或经过培训的 FCAW
• 中级 → FCAW 或 SMAW
• 高级 → 任何方法（SMAW，实现最大通用性）

问题 6：您的预算是多少？

• 限量版（$200-500） → SMAW
• 中度（$1,000-3,000） → FCAW
• 大型 ($10,000+) → SAW

快速选择表

您的情况	最佳选择	第二选择
建筑施工	FCAW	SMAW
管道实地工作	SMAW	FCAW
船体制造	SAW	FCAW
农场设备维修	SMAW	FCAW
汽车生产	SAW	FCAW
桥梁建设	FCAW	SMAW
压力容器车间	SAW	FCAW
移动维修服务	SMAW	FCAW （带发电机）

特殊考虑因素

在下列情况下选择 FCAW

• 您需要兼顾速度和灵活性
• 您将定期在所有位置进行焊接
• 您希望熔敷速度快于焊条焊接
• 您的店铺通风良好

选择 SAW 时：

• 平整位置上的焊缝又长又直
• 质量和一致性至关重要
• 生产量证明设备投资是合理的
• 您需要最快的沉积速度

在下列情况下选择 SMAW：

• 便携性至关重要
• 您在多个地点工作
• 设备预算有限
• 您需要最大限度的多功能性
• 在金属状况不明的情况下进行维修

专家建议 如有疑问，请先学习焊条焊接（SMAW）。它教会你如何控制电弧和观察焊池--这些技能可用于所有其他焊接方法。许多专业焊工都说："先学焊条，其他的都容易"。

应避免的常见错误

即使是经验丰富的焊工在使用焊剂焊接时也会犯这些错误。从别人的错误中吸取教训，为自己节省时间和挫折感。

1.除渣不彻底

错误： 没有在下一道焊缝焊接前或涂漆/涂层前清除所有焊渣。

为什么不好 夹渣会造成多道焊缝的薄弱点。油漆下的熔渣会导致油漆脱落。

如何避免

• 用削渣锤削去所有可见的熔渣
• 使用钢丝刷清除微小的熔渣颗粒
• 在良好的光线下从多个角度检查您的作品
• 用戴手套的手指沿着焊缝摸一摸，看看是否有遗漏点

2.极性设置错误

错误： 电极或电线的极性不正确（直流+ 与直流- 或交流）。

为什么不好 极性错误会导致穿透力差、飞溅过多、电弧不稳定和焊缝薄弱。

如何避免

• 检查电极包装或导线规格
• 大多数药芯焊丝使用直流电极正极 (DCEP)
• 大多数棒状电极使用直流电极正极 (DCEP)
• 有些棒状电极在交流电源下工作--请查看标签
• 养成在开始任何新工作之前验证极性的习惯

3.送丝速度不当（FCAW）

错误： 根据行驶速度和安培数，将送丝速度设置得过快或过慢。

为什么不好 速度太快会产生短路、电弧不稳定和过多飞溅。太慢则会造成回烧和焊接孔洞。

如何避免

• 从制造商针对材料厚度建议的设置开始
• 倾听稳定的噼啪声（就像煎培根的声音）
• 以较小的增量进行调节，直到操作顺畅为止
• 行走速度与送丝速度相匹配

4.表面处理不当

错误： 在严重锈蚀、厚油漆、油污或轧机垢上进行焊接而未清洗。

为什么不好 污染物会导致气孔、裂纹和熔合不良。虽然焊剂焊接可以容忍一些污垢，但过多的污染会破坏焊缝。

如何避免

• 经常打磨或用钢丝刷擦拭严重的锈迹
• 清除焊接区附近的油漆和涂层（每侧 1-2 英寸）
• 用溶剂擦去油脂
• 对于关键焊缝，打磨至光亮的裸金属

5.行驶速度不正确

错误： 沿关节移动过快或过慢。

为什么不好 太快 = 熔合不足和焊缝薄弱。太慢 = 热量输入过多、变形和烧穿。

如何避免

• 注意焊缝熔池的大小（应为电极宽度的 1.5-2 倍）
• 在废金属上练习，直到形成稳定的速度
• 如果您在水坑（冷圈）后面看到基底金属，说明您的速度太快了
• 如果金属开始下垂或烧穿，说明速度太慢

6.电极角度不佳

错误： 握持电极的角度过大或过小。

为什么不好 错误的角度会导致欠切、穿透力差或夹渣。

如何避免

• 用于平面焊接：推角 10-15 度（FCAW）或拖角 15-20 度（SMAW）
• 垂直向上向上 5-10 度角
• 高空作业：向行进方向倾斜 5-10 度
• 使电极接近垂直于接头（侧对侧）

7.忽视通风

错误： 在通风不良的地方焊接，没有适当的排烟装置。

为什么不好 焊剂焊接会产生大量烟雾。长期接触会导致呼吸道问题、金属烟雾热和长期健康问题。

如何避免

• 务必在适当通风（排气扇或烟尘净化器）的条件下进行焊接
• 在室内工作时使用局部排气装置
• 摆好姿势，避免吸入烟雾
• 在长时间的焊剂焊接过程中佩戴焊接呼吸器
• 遵守 OSHA 通风要求（专业场所必须遵守）

8.使用损坏或错误的药芯焊丝

错误： 在应用中使用生锈、水渍或不正确的药芯焊丝。

为什么不好 损坏的焊丝会导致过多飞溅、气孔和焊接不牢固。与材料不匹配的焊丝会产生不兼容的焊接金属。

如何避免

• 将药芯焊丝存放在干燥的地方
• 将部分使用过的线轴密封在装有干燥剂的塑料袋中
• 使用前检查电线是否生锈
• 根据基体金属匹配金属丝名称（E71T-1 用于通用碳钢，E308 用于不锈钢等）。
• 从信誉良好的供应商处购买电线

专业提示 记一本焊接笔记本。记下每个项目的设置、观察结果。随着时间的推移，您将建立一个个人参考指南，帮助您避免重复犯错。

药剂焊接与氩弧焊

很多人都想知道焊剂焊接和氩弧焊的区别。它们是截然不同的工艺，各有特点。

什么是 TIG 焊接？

TIG 代表钨极惰性气体焊接（也称为 GTAW - 气体钨极氩弧焊）。 氩弧焊完整形式 实际上是描述焊接工艺的缩写：非消耗性钨电极产生电弧，惰性气体（通常为氩气）保护焊缝。

在氩弧焊中，一手拿着装有钨电极的焊枪，另一只手手动送入填充棒。它与气焊类似，但使用的是电弧而不是火焰。

主要区别

特点	药剂焊接（FCAW/SMAW）	TIG 焊接
屏蔽法	助焊剂材料	惰性气体（氩/氦）
电极	消耗品（熔体）	非消耗品（钨）
填充金属	内置电极/导线	分离杆（手动送料）
速度	更快	更慢、更精确
技能水平	中度至高度	非常高（双手协调）
焊接质量	良好	优秀（焊缝最干净）
户外使用	优秀	差（气体被风吹走）
材料厚度	1/8 英寸及以上（较厚材料）	厚度不限，薄（1/4 英寸以下）最佳
溅射	中度至高度	几乎没有
清理	需要清除炉渣	最少（无熔渣）
费用	中型	更高（燃气、钨钢、技能溢价）
最佳材料	钢、不锈钢	铝、不锈钢、异种金属
生产速度	高沉积率	沉积率低

何时选择药剂焊接

在需要时选择焊剂焊接：

• 快速焊接厚材料
• 户外工作能力
• 用于生产的高沉积率
• 在大风条件下工作
• 降低设备和消耗品成本
• 无气罐的便携性

何时选择 TIG 焊接

在需要时选择氩弧焊：

• 最高质量、最清洁的焊接
• 薄材料焊接（1/8 英寸以下）
• 铝或异种金属
• 关键应用的精确控制
• 无飞溅或清理
• 用于可见应用的美观焊缝

真实世界的例子 波音等航空制造商使用氩弧焊焊接飞机铝制部件，因为它能在薄铝材上焊出最干净、最牢固的焊缝。与此相反，钢结构制造商则使用药剂焊（FCAW 或 SMAW）来焊接建筑框架，因为它在厚钢材上的焊接速度要快得多。

专家建议 俗话说："氩弧焊追求完美，焊剂用于生产"。氩弧焊的焊缝更美观，但所需时间要长 3-5 倍。而焊剂焊接则能更快地完成工作，且质量上乘。

结论

药剂焊接使您能够制造牢固、永久的金属接头，而无需使用气瓶。无论您是选择 FCAW 进行生产作业，还是选择 SAW 进行大批量生产，抑或是选择 SMAW 进行多功能现场维修，您现在都了解了每种方法的优势和局限性。

请记住这些要点：

• 药剂焊接使用药剂材料而不是气体来保护焊缝
• 它在户外和大风环境下都能发挥巨大作用
• 主要有三种类型：FCAW 焊接、SAW 焊接和 SMAW 焊接（棒材焊接）
• 焊剂焊接与气焊（使用火焰）完全不同
• 焊接后一定要清除焊渣，以获得最佳效果
• 根据位置、材料厚度和工作环境选择方法

在处理重要项目之前，首先要配备适当的安全设备，做好材料的清洁工作，并在废金属上进行练习。即使是经验丰富的焊工，在每一次新的应用中也要花费时间来完善自己的技术。

最重要的建议是什么？不要害怕向有经验的焊工提问和寻求指导。焊接界一般都乐于助人，热衷于分享知识。

准备好开始您的焊接项目了吗？您在这里学到的技能将帮助您选择正确的设备和技术，取得成功。

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最后更新：2024 年 10 月。文章由在结构、管道和制造焊接应用方面拥有 25 年以上综合经验的认证焊接专业人员审阅。