氬弧焊焊接原理及焊絲材質選擇

1、僅供個人參考For personal use only in study and research;not for commercial use氬弧焊焊接原理及焊絲材質選擇一、氬弧焊焊接原理:氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。1 非熔化極氬弧焊的工作原理及特點非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極（通常是鎢極）和工件之間燃燒，在焊接電弧 周圍流過一種不和金屬起化學反應的惰性氣體（常常用氬氣），形成一個保護氣 罩，使鎢極端頭，電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸，能防止氧化 和吸收有害氣體。從而形成致密的焊接接頭，其力學性能非常好。2 熔化極氬弧焊的工作原理及特點焊絲通過絲輪

2、送進，導電嘴導電，在母材與焊絲之間產生電弧，使焊絲和母材 熔化，并用惰性氣體氬氣保護電弧和熔融金屬來進行焊接的。它和鎢極氬弧焊 的區(qū)別：一個是焊絲作電極，并被不斷熔化填入熔池，冷凝后形成焊縫；另一 個是保護氣體，隨著熔化極氬弧焊的技術應用，保護氣體已由單一的氬氣發(fā)展 出多種混合氣體的廣泛應用，如 Ar 80 %+ CO22%的富氬保護氣。通常前者稱 為MIG后者稱為MAG從其操作方式看，目前應用最廣的是半自動熔化極氬弧 焊和富氬混合氣保護焊，其次是自動熔化極氬弧焊。熔化極氬弧焊與鎢極氬弧焊相比，有如下特點。效率高因為它電流密度大，熱量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容 易引弧。需加強防護 因

3、弧光強烈，煙氣大，所以要加強防護。3 保護氣體（1）最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種五色無味的氣體，在空氣的含量為0.935% （按體積計算），氬的沸點為-186C，介于氧和氦的沸點之間。氬是氧氣廠分餾 液態(tài)空氣制取氧氣時的副產品。我國均采用瓶裝氬氣用于焊接，在室溫時，其充裝壓力為15MPa鋼瓶涂灰色漆， 并標有“氬氣”字樣。純氬的化學成分要求為：Ar >99. 99%; He<0. 01 %;O2<0. 0015%; H2<0. 0005%;總碳量w 0. 001%;水分w 30mg/m3氬氣是一種比較理想的保護氣體，比空氣密度大25%，在平焊時有利于對焊接電弧進行保

4、護，降低了保護氣體的消耗。氬氣是一種化學性質非常不活潑的氣 體，即使在高溫下也不和金屬發(fā)生化學反應，從而沒有了合金元素氧化燒損及 由此帶來的一系列問題。氬氣也不溶于液態(tài)的金屬，因而不會引起氣孔。氬是 一種單原子氣體，以原子狀態(tài)存在，在高溫下沒有分子分解或原子吸熱的現(xiàn)象。氬氣的比熱容和熱傳導能力小，即本身吸收量小，向外傳熱也少，電弧中的熱 量不易散失，使焊接電弧燃燒穩(wěn)定，熱量集中，有利于焊接的進行。氬氣的缺點是電離勢較高。當電弧空間充滿氬氣時，電弧的引燃較為困難，但 電弧一旦引燃后就非常穩(wěn)定。二、焊接分類：焊接時作為填充金屬或同時作為導電用的金屬絲焊接材料。在氣焊和鎢極氣體 保護電弧焊時，焊絲用

5、作填充金屬；在埋弧焊、電渣焊和其他熔化極氣體保護 電弧焊時，焊絲既是填充金屬，同時也是導電電極。焊絲可分為 3 類。焊絲的 表面不涂防氧化作用的焊劑。1、軋制焊絲：大多數(shù)焊絲屬于此類， 包括碳鋼焊絲、 低合金結構鋼焊絲、 合金結構鋼焊絲、不銹鋼焊絲和有色金屬焊絲等。2、鑄造焊絲：有些合金，如鈷鉻鎢合金，不能鍛、軋和拔絲，而用鑄造 方法制成。它主要用于工件表面的手工堆焊，以滿足如抗氧化、耐磨損和高溫 下耐腐蝕等特殊性能要求。采用連續(xù)澆注和液態(tài)擠壓可制造出長達數(shù)米的鈷鉻 鎢焊絲，用于自動填絲鎢極氣體保護電弧焊，以提高焊接效率和堆焊層質量， 同時還能改善勞動條件。鑄鐵補焊有時也采用鑄造焊絲。3、藥芯

6、焊絲：用薄鋼帶卷成圓形或異形鋼管，內填一定成分的藥粉，經拉 制成的有縫藥芯焊絲，或用鋼管填滿藥粉拉制成的無縫藥芯焊絲（見圖） 。用這 種焊絲焊接熔敷效率高，對鋼材適應性好，試制周期短，因而它的使用量和使 用范圍不斷擴大。這種焊絲主要用于二氧化碳氣體保護焊、埋弧焊和電渣焊。 藥芯焊絲中的藥粉成分一般與焊條藥皮相似。含有造渣、造氣和穩(wěn)弧成分的藥 芯焊絲焊接時不需要保護氣體，稱自保護藥芯焊絲，適用于大型焊接結構工程 的施工。4 、二氧化碳氣體保護電弧焊（簡稱 C02旱）的保護氣體是二氧化碳（有 時采用CO冇02的混合氣體）。由于二氧化碳氣體的0熱物理性能的特殊影響， 使用常規(guī)焊接電源時，焊絲端頭熔化

7、金屬不可能形成平衡的軸向自由過渡，通 常需要采用短路和熔滴縮頸爆斷、因此，與MIG焊自由過渡相比，飛濺較多。但如采用優(yōu)質焊機，參數(shù)選擇合適，可以得到很穩(wěn)定的焊接過程，使飛濺降低 到最小的程度。由于所用保護氣體價格低廉，采用短路過渡時焊縫成形良好， 加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無內部缺陷的劉質量焊接接頭。因此這種焊 接方法目前已成為黑色金屬材料最重要焊接方法之一。三、焊絲材質選擇： 碳鋼與低合金鋼的焊接工藝。焊接性 低碳鋼具有優(yōu)良的焊接性，因此，低碳鋼和低合金鋼焊接時的焊接 性僅決定于低合金鋼的焊接性。預熱 根據低合金鋼的要求選用合適的預熱溫度。焊接材料 選擇的原則是焊縫金屬的強度、塑性和沖擊

8、韌度都不低于被焊鋼 種中的最低值，具體選擇見表 7-80。表 7-80 低碳鋼與低合金鋼焊接材料的選擇 S 板厚（mrh。 鉛氣焊的焊接工藝。氣焊熱源 鉛氣焊用的熱源有氫氧焰和氧乙炔焰兩種。 氫氧焰溫度低為 2500E左右， 適用于氣焊8mn以下的鉛板。 而氧乙炔焰溫度較高為3100C左 右， 適用于8mm以上的厚鉛板。兩種氣焊火焰的氣體流程見圖 7-13。焊絲 選用焊絲的材質與母材相同，當采用不同材質的焊件，應采用其中強 度較高的材質作填充焊絲。焊接火焰 用正常的中性焰或略偏還原焰。 焊嘴及火焰大小的選擇 見表 7-79 。表 7-79 焊嘴及火焰大小的選擇注： 1、火焰長度系指純氫焰的長度

9、。2、坡焊角為 30°3、立、橫焊均為搭接。 為擋模立焊。施焊工藝焰心外緣離焊件約2mm焊件背面應有托物。厚度在1.5mm以下 的鉛板可一次焊成，厚板采用多層焊，第一層應少加焊絲，火焰主要對著下部 接口，使之熔透。當焊縫基本形成后，用焊接火焰在焊縫上左、右擺動，使焊 縫表面再熔化，熔化的范圍超過原焊縫寬的 1/2 左右，以消除前層焊縫可能產 生的氣孔、夾渣、未焊等缺陷。不得用于商業(yè)用途僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnel