焊接

任何利用电弧的焊接过程都被称为电弧焊。常见的电弧焊形式包括。

• 屏蔽金属电弧焊（SMAW）。SMAW也被称为 "焊条 "焊接。
• 气体金属电弧焊（GMAW）。GMAW也被称为MIG（金属/惰性气体焊接）。
• 气体钨丝弧焊（GTAW）。GTAW也被称为TIG（钨极惰性气体焊接）。

电弧焊通过在待连接的金属片和电极之间产生高电流电弧来加热金属。

电极的使用根据焊接过程的类型而不同。在SMAW、GMAW和相关的焊接过程中，电极被消耗掉，成为焊缝的一部分。电极通常由同一种类的待焊金属制成。由于电极在焊接过程中被消耗掉，因此必须不断地将电极送入焊缝中。SMAW焊接过程的特点是将浸有被称为焊剂的焊接促进剂的 "棒状 "电极夹在末端。

GMAW焊接工艺使用旋转轴上的细线，作为连续电极。这种电极的尺寸从大约0.635毫米到大约4毫米不等。焊接机内部有一个电机驱动的转轴，将焊丝电极送入焊缝。

氩弧焊（GTAW）工艺的特点是电极在焊接过程中不被消耗，因为构成焊缝的金属没有任何电流流过它。电极是由钨制成的，因为它在浸入电弧时不会融化。填充金属，以棒的形式，可用于向焊接区域添加金属。

几乎所有的焊接都使用填充金属来填补金属片之间的小间隙。额外的金属有助于使焊缝牢固。有时需要在没有任何填充金属的情况下进行焊接。没有填充金属的焊接被称为自生焊接。

电弧焊中的保护层

所有类型的焊接都需要对热金属进行保护。污垢、铁锈、油脂，甚至是焊接过程中金属的氧化，都会阻碍一个正确的焊接点。因此，所有的焊接过程都使用两种保护方法中的一种：焊剂和保护气体。

焊剂可以以固体、液体或糊状形式使用。在焊接过程中，助焊剂会融化，其中一些会蒸发掉。这在焊缝周围形成一个小的气体袋。这个气体袋可以防止焊缝下金属的氧化。熔化的助焊剂，通过腐蚀反应，清除妨碍正常焊接的污染物。焊接后，焊剂会凝固。这层固体焊剂被称为熔渣，必须从焊缝中清除。SMAW焊接工艺最常使用助焊剂，并且最常用于钢材。

屏蔽气体通过在焊缝周围形成一个气体袋来保护焊缝。这种气体的目的是将正常的空气挡在外面，特别是氧气。它与焊剂不同，因为焊缝上没有液体。只有焊缝周围有气体。由于没有液体，它不会清理金属上的污垢和其他东西。这意味着，在焊接之前，金属必须是干净的。如果不干净，污垢和其他东西可能会导致问题。通常使用的气体是氩气、氦气，以及3份氩气和1份二氧化碳的混合物。其他的混合气体中可以有氮气、氢气，甚至有一点氧气。一种使用保护气体的焊接是气体金属弧焊。它通常在工厂中用于制造东西。

使用助焊剂的焊接在有风的时候更容易在室外进行。这是因为液态助焊剂在保护热金属，它不会被吹走。此外，助焊剂始终在制造气体袋，使电弧不会熄灭。使用保护气体的焊接通常不能在外面使用，因为如果有风，气体会被吹走。

有些种类的焊接不使用电弧。它们可能使用火焰、没有电弧的电、能量束或物理力量。最常见的不使用电弧的焊接类型被称为气焊。在气焊中，易燃（意味着会燃烧）气体和氧气结合在一起，在火炬的末端燃烧。气焊不需要任何特殊的屏蔽，因为调整好的火焰中没有额外的氧气。确保金属的清洁仍然很重要。火焰对金属的加热使其融化。当两块金属都在边缘融化时，液态金属就变成了一块。

另一种不使用电弧的焊接仍然使用电力。它被称为电阻焊。在这种情况下，两块薄金属被捏在一起，然后让电通过它们。这使得金属变得非常热，并在它被捏在一起的地方融化。两块金属在那个地方融化在一起。有时这被称为点焊，因为焊接一次只能在一个小地方（或点）发生。

锻造焊接是最早使用的一种焊接方式。锻造焊接需要将两块金属加热到几乎融化。然后用锤子将它们打在一起，直到它们成为一体。

其他不使用电弧的焊接是很难做到的，而且通常是新的。它们也很昂贵。这些种类的焊接大多只在特别需要的地方进行。它们可能使用电子束、激光或超声波。

每种焊接都需要使用能量。这种能量通常是热，但有时也会使用力来进行焊接。当使用热量时，它可以来自电力或火。

电弧焊的电源

电弧焊中使用了大量的电力。一些种类的焊接使用交流电，如建筑物使用的电力。其他种类使用直流电，如汽车或大多数有电池的东西中的电。几乎所有种类的焊接使用的电压都比来自发电厂的电力低。电弧焊需要使用一个特殊的电源，使来自发电厂的电力可用于焊接。电源可以降低电压并控制电流的大小。电源上通常有控制装置，可以改变这些东西。对于使用交流电的电弧焊，有时电源可以做一些特殊的事情，使电力以不同的方式交替进行。有些电源不插在电源插头上，而是自己产生电力。这类电源有一个发动机，转动发电机头来发电。该发动机可能以汽油、柴油或丙烷为燃料运行。

用于其他种类焊接的能源

OFW使用燃烧的燃料气体和氧气产生的火焰来加热金属。这种燃料气体几乎总是乙炔。乙炔是一种易燃气体，燃烧温度很高，比任何其他气体都要高。这就是为什么它在大多数时候被使用。其他气体如丙烷、天然气或其他工业气体也可以使用。

有些种类的焊接不使用热量来制造焊缝。这些类型的焊接可以变热，但它们不会使金属熔化。锻造焊接就是这样一个例子。搅拌摩擦焊是一种不使用热量的特殊焊接。它使用一个非常强大的电机和一个特殊的旋转钻头，在边缘将金属混合在一起。这看起来很奇怪，因为金属是一种固体。这就是为什么它需要很大的力量来做，而且非常硬。这种焊接的能量是来自旋转钻头的机械能。