焊接前表面清理工艺：通用步骤与材料特异性处理

焊前表面清理是焊接过程中重要的第一步，对最终的焊接质量至关重要。对于不同的母材，其要求有相似之处，也有差异。

1.焊接前的一般表面处理工艺

焊接前的表面准备工艺可以包括以下步骤：

1、清理表面：用溶剂、碱性洗涤剂和溶剂清除表面的油污、灰尘等有害物质。清理表面有助于提高焊接接头的质量和焊缝强度。

2、去除氧化物：用铜刷、砂纸、砂轮或化学溶液去除铁、铝、镍等金属表面的氧化层，氧化层可能会影响焊缝的质量，所以保证焊缝区域没有氧化物是很重要的。

3、表面活化：对于一些难以焊接的材料，可以使用特殊的表面活性剂来改善焊接性能。表面活性剂可以提高金属与焊条或焊丝之间的相容性，减少焊接缺陷的可能性。

4、焊接接头准备：根据具体的焊接要求，对接头进行必要的打磨、切割等准备工作，确保接头的尺寸、形状和几何特征符合设计要求，保证焊接质量。

以上为焊接前的一般表面处理工艺，具体表面处理方法和步骤会根据材料种类、焊接工艺、应用要求的不同而有所差异，实际操作中应根据具体情况选择合适的表面处理工艺。

2.焊前清理的主要方法

焊前表面清理：

1、机械清理：用旋转钢丝刷、金刚砂毡轮抛光，或喷丸或喷砂。

2、化学清洗：包括除油、酸洗、钝化等。化学清洗时零件不应有重叠或其他缝隙，避免腐蚀液冲洗不彻底而造成腐蚀。对于板厚可采用电解抛光。

3.激光清洗

3.各类材质的焊前处理

1、低碳钢焊接前，在焊接过程中应注意以下几点：焊前应清除焊件表面的铁锈、油污、水分等杂质，焊前应将焊接材料干燥。

2.不锈钢

接缝前应清除坡口表面及母材内外壁上的油污、油漆、污垢、铁锈，直至显现金属光泽，清理范围为每边10～15mm，接缝间隙为2.5～3.5mm。

3.双相不锈钢

将焊接坡口内外表面及两侧25mm范围内清理干净。清理程序为：用抛光机打磨-用丙酮（或无水乙醇）清洗。清理后不要直接焊接，等到坡口末端干燥后再进行作业。用蘸有丙酮（或无水乙醇）的海绵将焊丝擦拭干净。

3.1坡口加工 管材切割后用磨床磨削坡口，坡口角度单边为30°±2.5°，钝边为0.5-1.5mm，坡口加工不允许造成母材过热、变色。

3.2用机械加工方法制备试板的坡口，用专用不锈钢砂轮将坡口及坡口两侧30mm范围打磨抛光，并用丙酮清洗，除去氧化膜和油污。

4、铬钼耐热钢焊前准备

坡口形式和尺寸的选择，应从易于保证焊接质量、填充金属用量少、熔合比小、操作方便等综合考虑，并应符合操作规程的要求。

坡口加工应采用机械方法，采用火焰切割时，应清除熔渣、氧化皮，打磨掉影响焊接质量的硬化层，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。

火焰切割坡口表面必要时应按JB/T4730-2005或ASME V进行磁粉或渗透检测，检测范围为坡口及两侧20-25mm。

5.铜合金焊接预处理

焊前必须清理工件焊接边缘（坡口面、接头两侧50mm范围内）及焊丝表面的氧化膜、油污等污物，避免产生气孔、夹渣等缺陷，清理方法有机械清理和化学清理。

6.铝合金焊前处理

铝及铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊缝表面的氧化膜（AL2O3）及油污。清除的质量直接影响焊接操作和接头质量，如焊缝气孔倾向、力学性能等。常用的有化学清洗和机械清洗。

6.1 化学清洗

化学清洗效率高，质量稳定，适用于焊丝及批量生产的小型工件的清洗。有浸泡清洗和擦洗清洗两种方法。可用丙酮、汽油、煤油、D40等有机溶剂擦洗表面除油，用5%～10%NaOH溶液在40℃～70℃下碱洗3min～7min(纯铝需稍长，但不超过20min)，流动水冲洗，再用30%HNO3溶液在室温～60℃下酸洗1min～3min，流动水冲洗，风干或低温干燥。

6.2 机械清洁

当工件尺寸较大、生产周期长或多层焊接或化学清理后受到污染时，常采用机械清理。先用丙酮、汽油、无水乙醇等有机溶剂擦拭表面，除油，然后直接用丝径0.15mm～0.2mm的不锈钢丝刷或不锈钢碗刷打磨，直至露出金属光泽。

注意：工件及焊丝清理后及焊前清理后的存放时间应尽量缩短。在潮湿气候条件下，一般应在清理后4小时内进行焊接。若清理后存放时间过长（如超过24小时），应重新加工。

6.3 焊前步骤

1）除尘：用干棉布清除工件或型材表面的灰尘。

2）清除型材或工件表面的油脂及其他污物。将工件或型材放置在型材打磨架上。打磨型材前，用浸有无水乙醇的无尘抹布将焊缝及两侧相邻50mm区域擦干净。

3)焊前打磨待有机溶剂挥发后，用专用打磨工具对工件或型材进行打磨。对打磨纹理没有特殊要求的工件或型材，一般采用角磨机配合钢丝杯刷进行打磨。采用激光跟踪的自动焊接机器人焊接的工件，型材的打磨纹理应尽量与焊缝平行，一般采用直柄磨机配合钢丝杯刷进行打磨。打磨区域包括焊缝坡口及钝边，以及坡口两侧25~50mm范围内的区域，直至表面显露出金属光泽。

4）清屑：用气枪清理工件或型材表面的铝屑。

5）焊前清理点焊缝

铝及铝合金焊接前，为便于工件焊接，防止焊接时变形过大，通常在正式焊接前先在工件上焊上点焊缝。但点焊缝会影响正式焊缝的形成，因此在点焊完成后，需对点焊的起弧点和收弧点进行打磨，打磨时必须清除起弧点处的熔合不良。若收弧点处有收弧缺陷，必须清除收弧缺陷。打磨后起弧点和收弧点与焊缝的过渡必须圆滑。对于采用自动焊的点焊，除对起弧点和收弧点进行处理外，还必须用切割刀片将点焊缝切割，以利于自动焊接激光跟踪。

7. 钛焊前的清理

钛管及管件安装前必须进行检查，并应有制造厂的合格证和质量证明书（包括品牌、炉号、规格、化学成分和力学性能等）。内外表面应光滑、清洁，不得有针孔、裂纹、划痕、折叠和过度腐蚀等缺陷。管内外表面的局部缺陷应清除。清除后，外径或壁厚不得超过规定的偏差值；端部应平整、无毛刺，壁厚应符合要求；运输和储存钛管时，应注意不要与铁质材料接触或碰撞，防止氢、氧、氮、碳等污染。

焊前清理：

1）钛管装配前，用刮刀将加工好的坡口及附近的管面刮平，然后进行酸洗。酸洗液配方为：HF 10%、HNO3 30%，余量为水。

2）酸洗时，将管接头浸入酸洗液中约1分钟，然后用流动水冲洗酸洗区域。所用的焊丝也按上述方法酸洗清洗。

3）焊接前应用丙酮或酒精仔细清洁管道接头和焊丝。

4）清理干净的管接头、焊丝若超过4小时没有进行焊接，焊接前必须再次清理干净。

5)焊接所用的辅助设备也必须清洁，不得含有油污、水分和其他有害物质。

8. 锆材焊接前准备

锆及锆合金焊接应在室内进行，室内地面清洁，空气洁净无尘。焊接现场应与钢作业区隔离，避免产生粉尘的作业。环境相对湿度应小于80%，环境温度不低于5℃，风速应小于0.5m/s。焊接作业时，严禁风扇向焊接区送风、排烟。

焊接坡口的类型和尺寸应保证完全焊透。坡口的制备应用车、铣、刨等机械加工或磨削的方法进行。坡口表面应光滑，无裂纹、毛刺、凹凸不平或吸收污物的重叠。磨削时应避免金属过热。用砂轮磨削时，要求使用干净的砂轮。磨削表面应用奥氏体不锈钢丝刷或机械方法打磨，以除去用砂轮磨削时可能残留在坡口表面上的砂粒。用蘸有丙酮的白丝绸布清洁至少两侧50mm的焊接坡口，不得有油污和灰尘。清洁过的表面必须保持清洁，不得用裸手触摸。坡口清洁完毕后应立即进行焊接。

4、焊接前表面处理注意事项

1、正确佩戴劳动防护用品；2、无水乙醇、丙酮等清洁剂应单独存放，不得靠近火源；3、使用机械打磨工具时，避免将领带/围巾靠近工具、配件，以免缠绕窒息，避免头发卷入工具、配件中；4、严禁站在打磨方向，避免打磨产生的火花、金属屑对人体造成伤害；6、打磨前应确保工件夹持牢固，严禁用手磨小件；7、工作完成后应及时清理现场，保持工作站整洁。