第單元熔化極氣體保護(hù)焊詳解演示文稿

第單元熔化極氣體保護(hù)焊詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共75頁。（優(yōu)選）第單元熔化極氣體保護(hù)焊當(dāng)前2頁，總共75頁。綜合知識模塊一

熔化極氣體保護(hù)焊的特點和應(yīng)用熔化極氣體保護(hù)電弧焊是指使用熔化電極，用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊。作為熔化電極的焊絲，有實心和藥芯兩類，前者一般含有脫氧用的和焊縫金屬所需要的合金元素；后者的藥芯成分及作用與焊條的藥皮相似。當(dāng)前3頁，總共75頁。能力知識點一

熔化極氣體保護(hù)焊的分類及特點1．熔化極氣體保護(hù)焊的分類 按使用保護(hù)氣體和焊絲的種類不同，熔化極氣體保護(hù)焊分類如下:當(dāng)前4頁，總共75頁。2．熔化極氣體保護(hù)焊的特點（1）優(yōu)點1）焊接生產(chǎn)率高，焊接變形小。2）可以獲得含氫量較焊條焊為低的焊縫金屬。3）煙霧少，可以減輕對通風(fēng)的要求。4）在相同電流下，熔深比焊條電弧焊大。5）明弧焊接，焊工可以觀察到電弧和熔池的狀態(tài)和行為。6）可以進(jìn)行全位置焊接。不像埋弧焊只能處在平焊位置焊接。7）無需清渣。當(dāng)前5頁，總共75頁。(2)缺點1）焊接過程受環(huán)境制約。為了確保焊接區(qū)獲得良好的氣體保護(hù)，在室外操作需有防風(fēng)裝置。2）半自動焊槍比焊條電弧焊焊鉗重，不輕便、操作靈活性較差。對于狹小空間的接頭，焊槍不易接近。3）設(shè)備較復(fù)雜，對使用和維護(hù)要求較高。當(dāng)前6頁，總共75頁。能力知識點二熔化極氣體保護(hù)焊的應(yīng)用1．適焊的材料MIG焊主要用于鋁、銅、鈦及其合金，以及不銹鋼、耐熱鋼的焊接。MAG焊和CO2焊主要用于焊接碳鋼、低合金高強度鋼。2.焊接位置熔化極氣體保護(hù)焊適應(yīng)性較好，可進(jìn)行全位置焊接，其中以平焊和橫焊位置焊接效率最高。3.可焊厚度熔化極氣體保護(hù)焊可焊接的金屬厚度范圍很廣，最薄可焊至1mm以下，最厚幾乎不受限制。

當(dāng)前7頁，總共75頁。綜合知識模塊二

熔化極氣體保護(hù)焊設(shè)備能力知識點一設(shè)備組成及要求

熔化極氣體保護(hù)焊所用的設(shè)備有半自動焊機和自動焊機兩類。在實際生產(chǎn)中,半自動焊機使用較多。焊機主要由焊接電源、送絲系統(tǒng)、焊槍及行走機構(gòu)（自動焊）、供氣系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)等部分組成。下圖為半自動熔化極氣體保護(hù)焊機示意圖。當(dāng)前8頁，總共75頁。當(dāng)前9頁，總共75頁。熔化極氣體保護(hù)焊機一般配直流弧焊電源。各種類型的弧焊整流器均可采用。 （1）電源外特性 1）平特性電源 2）下降外特性電源 （2）電源主要技術(shù)參數(shù) 1）電弧電壓 2）焊接電流1．焊接電源當(dāng)前10頁，總共75頁。2．送絲系統(tǒng) 送絲系統(tǒng)通常是由送絲機構(gòu)（如圖4-4）、送絲軟管、焊絲盤等組成。圖4-4送絲機構(gòu)及組成當(dāng)前11頁，總共75頁。當(dāng)前12頁，總共75頁。

熔化極氣體保護(hù)焊焊機的送絲系統(tǒng)根據(jù)其送絲方式的不同，通?？煞譃槿N類型：⑴推絲式（圖4-5a)應(yīng)用最廣，但送絲軟管不能太長。⑵拉絲式(圖4-5b、c）送絲穩(wěn)定性好，但焊槍重量增加。⑶推拉絲式（圖4-5d）送絲軟管可加長，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖4-5半自動焊機送絲方式示意圖當(dāng)前13頁，總共75頁。3．焊槍焊槍應(yīng)起到送氣、送絲和導(dǎo)電的作用。焊槍按用途分為半自動焊槍和自動焊槍。1)半自動焊槍一般按焊絲給送的方式不同，半自動焊槍可分為推絲式和拉絲式兩種。當(dāng)前14頁，總共75頁。用于推絲式送絲的鵝頸式焊槍CO2焊機及其推絲式送絲機、槍拉絲式焊槍（其小型送絲機構(gòu)做在焊槍內(nèi)）當(dāng)前15頁，總共75頁。

2)自動焊槍自動焊槍多見于專用焊機上。把半自動焊槍夾于焊接小車上進(jìn)行自動焊，現(xiàn)在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)前16頁，總共75頁。（3）焊槍的噴嘴和導(dǎo)電嘴

噴嘴形狀多為圓柱形，也有圓錐形，噴嘴內(nèi)孔直徑與電流大小有關(guān)，通常為12～24mm。電流較小時，噴嘴直徑也小；電流較大時，噴嘴直徑也大。噴嘴采用紫銅或陶瓷材料制作。導(dǎo)電嘴的材料要求導(dǎo)電性良好、耐磨性好和熔點高，一般選用紫銅、鉻紫銅或鎢青銅。導(dǎo)電嘴孔徑的大小對送絲速度和焊絲伸出長度有很大影響。如孔徑過大或過小，會造成工藝參數(shù)不穩(wěn)定而影響焊接質(zhì)量。噴嘴和導(dǎo)電嘴都是易損件，需要經(jīng)常更換，所以應(yīng)便于裝拆。并且應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便和成本低廉。當(dāng)前17頁，總共75頁。4．供氣系統(tǒng)MIG焊、MAG焊的供氣系統(tǒng)相同,如圖a所示。但CO2氣體保護(hù)焊一般還需在CO2氣瓶出口處安裝預(yù)熱器和干燥器。如圖b所示。使用瓶裝液態(tài)CO2時，注意設(shè)置氣體預(yù)熱裝置，因瓶中高壓氣體經(jīng)減壓降壓而體積膨脹時，要吸收大量的熱，使氣體溫度降到零度以下，會引起CO2氣體中的水份在減壓器內(nèi)結(jié)冰而堵塞氣路，故在CO2氣體未減壓之前須經(jīng)過預(yù)熱。圖a圖b當(dāng)前18頁，總共75頁。用水冷式焊槍，必須有水冷系統(tǒng)，一般由水箱、水泵和冷卻水管及水壓開關(guān)組成。冷卻水可循環(huán)使用。水壓開關(guān)的作用是保證當(dāng)冷卻水沒流經(jīng)焊槍時，焊接系統(tǒng)不能啟動，以達(dá)到保護(hù)焊槍的目的。（2）水冷系統(tǒng)當(dāng)前19頁，總共75頁。１.熔化極氣體保護(hù)焊機型號實際生產(chǎn)中有CO2專用焊機，但一般不做專用于MIG焊的焊機，而是MIG/MAG/CO2焊通用，統(tǒng)稱熔化極氣體保護(hù)焊設(shè)備。

能力知識點二典型控制電路當(dāng)前20頁，總共75頁。當(dāng)前21頁，總共75頁。2.典型控制電路 熔化極氣體保護(hù)焊的控制系統(tǒng)由基本控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)兩部分組成?；究刂葡到y(tǒng)的作用主要是在焊前或焊接過程中調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)；程序控制系統(tǒng)的主要作用是對整套設(shè)備的各組成部分按照預(yù)先設(shè)計好的焊接工藝程序進(jìn)行控制，以便協(xié)調(diào)地完成焊接。當(dāng)前22頁，總共75頁。半自動熔化極氣體保護(hù)焊機典型控制電路當(dāng)前23頁，總共75頁。半自動熔化極氣體保護(hù)焊機典型控制電路特點：1）主電路為帶平衡電抗器的雙反星型晶閘管整流方式．采用三路觸發(fā)。2)同步電路簡單，同步點穩(wěn)定，為網(wǎng)壓正弦波的過零點。3)沒有反饋電路簡單．直接從網(wǎng)壓提取前饋信號．具有較強的網(wǎng)路電壓補償能力。4)具有空載節(jié)電功能：當(dāng)焊槍開關(guān)釋放25s后。交流接觸器自動斷開．主變壓器斷電．實現(xiàn)了空載節(jié)電。5）具有良好的引弧特性：具有去球功能。6）能實現(xiàn)CO2和MAG焊兩種焊接方法。7）有缺相保護(hù)和過熱保護(hù)功能。當(dāng)前24頁，總共75頁。綜合知識模塊三

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的熔化極氣體保護(hù)焊方法，簡稱為CO2焊。CO2焊是目前焊接黑色金屬材料的重要焊接方法之一。當(dāng)前25頁，總共75頁。能力知識點一CO2焊的原理及特點1．CO2焊的原理CO2焊是利用CO2氣體使焊接區(qū)與周圍空氣隔離，防止空氣中的氧、氮對焊接區(qū)的有害作用，從而獲得優(yōu)良的機械保護(hù)性能。CO2電弧焊的原理示意圖如圖4-12所示。圖4-12CO2焊的原理示意圖當(dāng)前26頁，總共75頁。（1）CO2的焊接電流密度大，焊絲熔化率高，穿透能力強，焊后一般無須清渣，所以CO2焊的生產(chǎn)率高。（2）CO2氣體來源廣，價格便宜，而且電能消耗少，故使焊接成本降低。（3）可實現(xiàn)全位置焊接，并且對于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。由于電弧加熱集中，所以焊接變形小。（4）對鐵銹敏感性小，焊縫含氫量少，抗裂性能好。（5）飛濺率較大，并且焊縫表面成形較差。（6）電弧氣氛有很強的氧化性，不能焊接易氧化的金屬材料。抗側(cè)向風(fēng)能力較弱，需有防風(fēng)措施。（7）焊接弧光較強，特別是大電流焊接時，要注意對操作人員防弧光輻射保護(hù)。2．CO2焊的工藝特點當(dāng)前27頁，總共75頁。CO2電弧焊主要用于焊接低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬。只能用于對焊縫性能要求不高的不銹鋼工件。CO2焊還可用于耐磨零件的堆焊、鑄鋼件的焊補以及電鉚焊等方面。此外，CO2焊還可以用于水下焊接。CO2焊所能焊接的材料厚度范圍較大，最薄的目前焊到0.8mm，最厚的已經(jīng)焊到250mm左右。3．CO2焊的應(yīng)用當(dāng)前28頁，總共75頁。能力知識點二CO2焊的冶金特性1．合金元素的氧化CO2焊所用的CO2氣體是一種氧化性氣體，在高溫下進(jìn)行分解，具有強烈的氧化作用，使合金元素氧化燒損或造成氣孔和飛濺。脫氧措施及焊縫金屬合金化CO2焊的脫氧一般采用在焊絲中加入足夠的脫氧劑來解決。目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的H08Mn2SiA焊絲，就是采用Si、Mn聯(lián)合脫氧的。如果能在脫氧的同時對燒損掉的合金元素給予補充，保證焊縫金屬的合金化，則CO2氣體的氧化性所帶來的問題基本上可以解決。當(dāng)前29頁，總共75頁。（1）CO氣孔這類氣孔通常出現(xiàn)在焊縫的根部或近表面的部位，且多呈針尖狀。只要焊絲中有足夠的脫氧元素，以及限制焊絲中的含碳量，就能有效地防止CO氣孔。（2）氮氣孔氮氣孔產(chǎn)生的主要原因是保護(hù)氣層遭到破壞，使大量空氣侵入焊接區(qū)。避免N2氣孔，必須改善氣保護(hù)效果。此外，在野外施工中最好選用含有固氮元素（如Ti、Al）的焊絲。（3）氫氣孔CO2氣體可以抑制氫氣孔的產(chǎn)生，只要焊前對CO2氣體進(jìn)行干燥處理，去除水分，清除焊絲和工件表面的雜質(zhì)，產(chǎn)生氫氣孔的可能性很小。

CO2焊時，由于熔池表面沒有熔渣蓋覆，CO2氣流又有冷卻作用，因而熔池凝固比較快，故增加了產(chǎn)生氣孔的可能性?？赡艹霈F(xiàn)的氣孔有CO氣孔、氮氣孔和氫氣孔。2．CO2焊的氣孔當(dāng)前30頁，總共75頁。（1）飛濺產(chǎn)生的原因1）由冶金反應(yīng)引起。2）由電弧的斑點壓力引起。3）由于短路過渡不正常引起。4）當(dāng)焊接參數(shù)選擇不當(dāng)引起。（2）減少金屬飛濺的措施1）合理選擇焊接工藝參數(shù)。2）細(xì)滴過渡時在CO2中加入Ar氣。3)合理選擇焊接電源特性，并匹配合適的可調(diào)電感。4）采用低飛濺率焊絲，如采用活化處理焊絲或選用藥芯焊絲。

3．CO2焊的飛濺及防止措施當(dāng)前31頁，總共75頁。能力知識點三CO2焊的焊接材料

1．CO2氣體（1）CO2氣體的性質(zhì)CO2氣體來源廣，可由專門生產(chǎn)廠提供，也可從食品加工廠（如酒精廠）的副產(chǎn)品中獲得。用于焊接的氣體，其純度要求>99.5%。CO2氣鋼瓶外表涂鋁白色，并寫有黑色“CO2”字樣。用于CO2焊的是由瓶裝液態(tài)CO2所產(chǎn)生的CO2氣體。通常容量為40L的標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶內(nèi)，可以灌入25kg的液態(tài)CO2，約占鋼瓶容積的80％，其余20％左右的空間則充滿氣化了的CO2。一瓶液態(tài)CO2可以汽化成12725L氣體。若焊接時氣體流量為15L/min時,可以連續(xù)使用14小時左右。氣瓶的壓力與環(huán)境溫度有關(guān)，所以氣瓶不得放在火爐、暖氣等熱源附近，也不得放在烈日下爆曬，以防發(fā)生爆炸。

當(dāng)前32頁，總共75頁。1）將新灌氣瓶倒立靜置1-2h，以便使瓶中自由狀態(tài)的水沉積到瓶口部位,然后打開閥門放水2～3次，每次放水間隔30min。2）放水處理后,將氣瓶正置2h,打開閥門放氣2～3min，放掉一些氣瓶上部的氣體，然后再套接輸氣管。3）可在焊接供氣的氣路中串接高壓和低壓干燥器，用以干燥含水較多的CO2氣體。4）當(dāng)瓶中氣體壓力低于1×106Pa（10個大氣壓）時，CO2氣體的含水量急劇增加，這將引起在焊縫中形成氣孔。所以低于該壓力時不得再繼續(xù)使用。（2）提高CO2氣體純度的措施:當(dāng)前33頁，總共75頁。

對焊絲的要求如下：（1）焊絲必須含有足夠的脫氧元素。（2）焊絲的含碳量要低，要求C＜0.11％。（3）要保證焊縫具有滿意的力學(xué)性能和抗裂性能。焊絲應(yīng)保證有均勻外徑，還應(yīng)具有一定的的硬度和剛度和挺直度。通常在焊接低碳鋼或低合金鋼時，可選用的焊絲較多，一般首選的是H08Mn2SiA。也可選用其它的焊絲，如H10MnSi，比較便宜，與前者相比其含C量稍高，而含Si、Mn量較低，故焊縫金屬強度略高，但焊縫金屬的塑性和沖擊韌度稍差。 2．焊絲當(dāng)前34頁，總共75頁。表4-2CO2焊常用的焊絲牌號、化學(xué)成分和用途

焊絲牌號合金元素含量(%)用途CSiMnTiAlCrMoVSPH10MnSi＜0.140.6～0.90.8～1.1--＜0.20--＜0.03＜0.04焊接低碳鋼和低合金鋼

H08MnSi＜0.100.7～1.01.0～1.3--＜0.20--＜0.03＜0.04焊接低碳鋼和低合金鋼

H08Mn2SiA＜0.100.65～0.951.8～2.1--＜0.20--＜0.030＜0.035焊接低碳鋼和低合金鋼

H04MnSiAlTiA＜0.040.4～0.81.4～1.80.35～0.650.2～0.4---＜0.025＜0.025焊接低碳鋼和低合金鋼

H10MnSiMo＜0.140.7～1.10.9～1.2--＜0.200.15～0.25-＜0.03＜0.04焊接低合金高強鋼

H08MnSiCrMoA＜0.100.6～0.91.5～1.9--0.8～1.10.5～0.7-＜0.03＜0.03焊接低合金高強鋼

H08MnSiCrMoVA＜0.100.6～0.91.2～1.5--0.95～1.250.6～0.80.25～0.4＜0.03＜0.03焊接低合金高強鋼

H08Cr3Mn2MoA＜0.100.3～0.52.0～2.5--2.5～3.00.35～0.5-＜0.03＜0.03焊接貝氏體鋼

當(dāng)前35頁，總共75頁。在CO2焊中，為了獲得穩(wěn)定的焊接過程，可根據(jù)工件要求采用短路過渡和細(xì)滴過渡兩種熔滴過渡形式，其中短路過渡焊接應(yīng)用最為廣泛。

能力知識點四CO2焊工藝當(dāng)前36頁，總共75頁。電弧非常穩(wěn)定，飛濺小焊縫成形美觀生產(chǎn)率高、變形小焊接操作容易掌握主要用于焊接薄板及全位置焊接

一、短路過渡CO2電弧焊工藝

1．短路過渡焊接的特點采用細(xì)焊絲、低電壓和小電流時形成短路過渡。當(dāng)前37頁，總共75頁。（l）焊絲直徑

短路過渡焊接采用細(xì)焊絲，常用焊絲直徑為0.6～1.6mm，隨著焊絲直徑的增大，飛濺顆粒相應(yīng)增大。因此各種直徑焊絲的最大電流要有一定的限制。

2、焊接工藝參數(shù)的選擇主要的焊接工藝參數(shù)有：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、氣體流量、焊絲伸出長度及電感值等。當(dāng)前38頁，總共75頁。(2)焊接電流

焊接電流是重要的工藝參數(shù)，是決定焊縫熔深的主要因素。電流大小主要決定于送絲速度。(3)電弧電壓

短路過渡的電弧電壓一般在17—25V之間。因為短路過渡只有在較低的弧長情況下才能實現(xiàn)，所以電弧電壓是一個非常關(guān)鍵的焊接參數(shù)。短路過渡合適的電弧電壓與焊接電流范圍見上表。焊絲直徑(mm)電弧電壓(V)焊接電流(A)0.50.81.01.21.617～1918～2118～2219～2322～2630～7050～10070～12090～200140～300當(dāng)前39頁，總共75頁。

（4）焊接速度焊接速度對焊縫成形、接頭的力學(xué)性能及氣孔等缺陷的產(chǎn)生都有影響。在焊接電流和電弧電壓一定的情況下，焊接速度加快時，焊縫的熔深、熔寬和余高均減小。通常半自動焊時，熟練焊工的焊接速度為30～60cm／min。（5）保護(hù)氣體流量氣體保護(hù)焊時，保護(hù)效果不好將發(fā)生氣孔，甚至使焊縫成形變壞。在正常焊接情況下，保護(hù)氣體流量與焊接電流有關(guān)，在200A以下薄板焊接時為10～15L／min，在200A以上的厚板焊接時為15～25L／min。當(dāng)前40頁，總共75頁。1、特點細(xì)滴過渡CO2焊的特點是電弧電壓比較高，焊接電流比較大，須采用較大的保護(hù)氣體流量。此時電弧是持續(xù)的，不發(fā)生短路熄弧的現(xiàn)象。焊絲的熔化金屬以細(xì)滴形式進(jìn)行過渡，所以電弧穿透力強，母材熔深大。適合于進(jìn)行中等厚度及大厚度工件的焊接。更適合于平位置的填充、蓋面焊，飛濺較大，建議在CO2中加入少量Ar。二、細(xì)滴過渡CO2電弧焊工藝當(dāng)前41頁，總共75頁。2、工藝參數(shù)選擇（1）電弧電壓與焊接電流為了實現(xiàn)滴狀過渡，電弧電壓必須選取在34～45V范圍內(nèi)，焊接電流則根據(jù)焊絲直徑來選擇。在一定焊絲直徑下，選用較大的焊接電流，就要匹配較高的電弧電壓。(2)焊接速度細(xì)滴過渡CO2焊的焊接速度較高。與同樣直徑焊絲的埋弧焊相比，焊接速度高0.5～1倍。常用的焊速為40～60m／h。(3)保護(hù)氣流量應(yīng)選用較大的氣體流量來保證焊接區(qū)的保護(hù)效果。保護(hù)氣流量通常比短路過渡的CO2焊提高l～2倍。常用的氣流量范圍為25～50L／min。當(dāng)前42頁，總共75頁。

三、CO2電弧焊技術(shù)觀看電教片了解。當(dāng)前43頁，總共75頁。

綜合知識模塊四

熔化極惰性氣體保護(hù)焊

熔化極惰性氣體保護(hù)焊是采用惰性氣體作為保護(hù)氣，使用焊絲作為熔化電極的氣體保護(hù)焊方法，英文簡稱為MIG焊。MIG焊是目前常用的氣體保護(hù)焊方法之一。本模塊主要講述MIG焊的特點和應(yīng)用范圍、熔滴過渡形式及特點、保護(hù)氣體種類及焊接工藝等內(nèi)容。當(dāng)前44頁，總共75頁。能力知識點一MIG焊的特點1．MIG焊的基本原理MIG焊時采用惰性氣體（氬氣或氦氣）或它們的混合氣體作為保護(hù)氣體，因而具有良好的保護(hù)效果。焊接時保護(hù)氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成保護(hù)層；使用的焊絲既作為電極又作為填充金屬，在焊接過程中焊絲不斷熔化并過渡到熔池中去，成為焊縫金屬的一部分。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，特別是在高合金材料和有色金屬及其合金材料的焊接中，MIG焊占有很重要的地位。當(dāng)前45頁，總共75頁。 由于MIG焊采用的是惰性氣體作為保護(hù)氣體，與其它電弧焊相比，它具有如下一些特點： （1）焊接質(zhì)量好 （2）焊接生產(chǎn)率高 （3）適用材料范圍廣 MIG焊的缺點在于無脫氧去氫作用，因此對母材及焊絲上的油、銹很敏感，易形成缺陷，所以對焊接材料表面清理要求特別嚴(yán)格；另外MIG焊抗側(cè)向風(fēng)能力差，不適于野外焊接；焊接設(shè)備也較復(fù)雜。2．MIG焊的特點當(dāng)前46頁，總共75頁。 MIG焊適合于焊接低碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼、有色金屬及其合金。低熔點或低沸點金屬材料如鉛、錫、鋅等，不宜采用熔化極惰性氣體保護(hù)焊。目前在中等厚度、大厚度鋁及鋁合金板材的焊接中，已廣泛地應(yīng)用了MIG焊。 MIG焊可分為半自動焊和自動焊兩種。自動MIG焊適用于較規(guī)則的縱縫、環(huán)縫及水平位置的焊接；半自動MIG焊大多用于定位焊、短焊縫、斷續(xù)焊縫以及鋁容器中封頭、管接頭、加強圈等工件的焊接。3．MIG焊的應(yīng)用當(dāng)前47頁，總共75頁。能力知識點二MIG焊的焊接材料

（1）氬氣（Ar）氬氣保護(hù)的優(yōu)點是電弧燃燒非常穩(wěn)定，進(jìn)行MIG焊時焊絲金屬很容易呈穩(wěn)定的軸向射流過渡，飛濺極小。缺點是焊縫易成“指狀”焊縫。 （2）氦氣（He）在相同的焊接電流和弧長條件下，氦氣的電弧電壓比氬氣的高，使電弧具有較大的功率，對母材熱輸入也較大。但是，由于氦氣的比重比空氣小，要有效地保護(hù)焊接區(qū)，需要的流量應(yīng)比氬氣大約高2~3倍，而且，氦氣比較仰貴，所以一般很少使用。 （3）氬氣+氦氣（Ar+He）在焊接大厚度鋁及鋁合金時，可改善焊縫隙成形、減少氣孔及提高焊接生產(chǎn)率，He所占的比例隨著工件厚度的增加而增大。在焊接銅及合金時，He所占比例一般為50~70%。1．保護(hù)氣體當(dāng)前48頁，總共75頁。 MIG焊使用的焊絲成分通常應(yīng)與母材的成分相近，它應(yīng)具有良好的焊接工藝性，并能提供良好的接頭性能。在某些情況下，為了滿意的進(jìn)行焊接并獲得滿意的焊縫金屬性能，需要采用與母材成分完全不同的焊絲。 MIG焊使用的焊絲直徑一般在0.8~2.5mm范圍內(nèi)。焊絲直徑越小，焊絲的表面積與體積的比值越大，即焊絲加工過程中進(jìn)入焊絲表面上的拔絲劑、油或其它的雜質(zhì)相對較多。這些雜質(zhì)可能引起氣孔、裂紋等缺陷。因此，焊絲使用前必須經(jīng)過嚴(yán)格的清理。另外，由于焊絲需要連續(xù)而流暢地通過焊槍送進(jìn)焊接區(qū)，所以，焊絲一般以焊絲卷或焊絲盤的形式供應(yīng)。2．焊絲當(dāng)前49頁，總共75頁。能力知識點三MIG焊工藝

MIG焊熔滴過渡的形式主要有短路過渡、射流過渡、脈沖射流過渡。在用MIG焊焊接鋁及鋁合金時，如果采用射流過渡的形式，因焊接電流大，電弧功率高，對熔池的沖擊力太大，造成焊縫形狀為“蘑菇”形，容易在焊縫根部產(chǎn)生氣孔和裂紋等缺陷。同時，由于電弧長度較大，會降低氣體的保護(hù)效果。所以為了解決以上問題，在焊接鋁及鋁合金時，常采用亞射流過渡。亞射流過渡采用較小的電弧電壓，弧長較短。亞射流過渡是介于短路過渡和射流過渡之間的一種特殊形式。

1．熔滴過渡特點當(dāng)前50頁，總共75頁。

MIG焊的焊接工藝參數(shù)主要有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護(hù)氣流量、焊絲伸出長度、噴嘴直徑等。（1）焊絲直徑

焊絲直徑應(yīng)根據(jù)工件的厚度及施焊位置來選擇。細(xì)焊絲（直徑小于或等于1.2mm）以短路過渡為主，較粗焊絲以射流過渡為主。在平焊位置焊接大厚度板時，可采用直徑為3.2~5.6mm的焊絲，這時焊接電流可調(diào)節(jié)到500~1000A。這種粗絲大電流焊的優(yōu)點是熔透能力強、焊道層數(shù)少、焊接生產(chǎn)率高、焊接變形小。2．焊接工藝參數(shù)的選擇當(dāng)前51頁，總共75頁。2、焊接電流

應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、焊接層次及位置、焊絲直徑大小、所需熔滴過渡形式等因素來綜合考慮確定。焊絲直徑一定時，可以通過改變電流的大小來獲得不同的熔滴過渡形式。

3、電弧電壓

短路過渡的電弧電壓較低，噴射過渡的電弧電壓相對較高。MIG焊時的I—U關(guān)系可參考右圖。當(dāng)前52頁，總共75頁。

4、焊接速度焊接速度要與焊接電流相匹配，尤其是自動焊時更應(yīng)如此。鋁合金焊接一般用較快的焊接速度，半自動焊常在5～60m/h之間，自動焊約在25～150m/h之間。鋁合金對接條件下各種焊接位置的I—V關(guān)系可參考下圖。5、保護(hù)氣體流量

MIG焊所需的氣體流量比TIG焊的要大，通常在30～60L/min，噴嘴孔徑也相應(yīng)地應(yīng)有所增加。

同時要注意焊絲的伸出長度對保護(hù)效果、電弧穩(wěn)定性和焊縫成形的影響。當(dāng)前53頁，總共75頁。 在選擇MIG焊的焊接工藝參數(shù)時，應(yīng)先根據(jù)工件厚度、坡口形狀選擇焊絲直徑，再由熔滴過渡形式確定焊接電流，并配以合適的電弧電壓，其它參數(shù)的選擇應(yīng)以保證焊接過程穩(wěn)定及焊縫質(zhì)量為原則。各焊接工藝參數(shù)之間并不是獨立的，而是需要相互之間互相配合，以獲得穩(wěn)定的焊接過程及良好的焊接質(zhì)量為目的。 表4-9、表4-10、表4-11列出了不銹鋼及鋁合金MIG焊的焊接工藝參數(shù)。當(dāng)前54頁，總共75頁。表4-9不銹鋼的MIG焊（短路過渡）的焊接工藝參數(shù)板厚/mm坡口形式焊絲直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V送絲速度/m·min保護(hù)氣體氣體流量/L·min-11.6I0.885214.590%He+7.5%Ar+2.5%CO2142.4I0.8105235.590%He+7.5%Ar+2.5%CO2143.2I0.812524790%He+7.5%Ar+2.5%CO214

表4-10不銹鋼的MIG焊（射流過渡）的焊接工藝參數(shù)板厚/mm坡口形式焊絲直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V送絲速度/m·min-1保護(hù)氣體氣體流量/L·min-13.2I（帶墊板）1.6225243.398%Ar+2%O2146.4Y（60°）1.6275264.598%Ar+2%O2169.5Y（60°）1.630028698%Ar+2%O216當(dāng)前55頁，總共75頁。表4-11鋁及鋁合金MIG焊的焊接工藝參數(shù)板材牌號焊絲牌號板材厚度/mm坡口形式坡口尺寸焊絲直徑/mm噴嘴孔徑/mm氬氣流量/L·min-1焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/m·h-1備注鈍邊/mm坡口角度/度間隙/mmLF5SAlMg55————2.0222824021~2242單面焊雙面成形L2L3L26810121416202528~30V型V型V型V型V型V型V型V型X型—4681012162116—1001001001001001001001000~0.50~0.50~10~10~10~10~10~10~12.52.53.03.04.04.04.04.04.022222828282828282830~3530~3530~3530~3540~4540~4550~6050~6050~60230~260300~320310~330320~340380~400380~420450~500490~550560~57026~2726~2727~2828~2929~3129~3129~3129~3129~312524~2818151817~2017~19—13~15正反面均焊一層LF2LF3LF3LF512182025V型V型V型V型81416161201201201200~10~10~10~13.04.04.04.02228282830~3550~6050~6050~60320~350450~470450~470490~52028~3029~3028~3029~312418.71816~19LY11SAlSi550X型6~8750~0.54.22850450~50024~2715~18也可采用雙U型坡口當(dāng)前56頁，總共75頁。綜合知識模塊五

熔化極活性混合氣體保護(hù)焊 熔化極活性混合氣體保護(hù)焊是采用在惰性氣體中加入一定量的活性氣體，如O2、CO2等作為保護(hù)氣體的一種熔化極氣體保護(hù)電弧焊方法，英文簡稱為MAG焊。當(dāng)前57頁，總共75頁。MIG焊在焊接效果上存在一些不足，所以其應(yīng)用范圍較窄，多用于鋁合金的焊接。事實上，近年來，連鋁合金的焊接也在向用活性混合氣體擴展。MAG比單純的MIG應(yīng)用范圍要廣得多，是熔化極氣體保護(hù)焊的發(fā)展方向。按照GB/T5185-1985《金屬焊接及釬接方法在圖樣上的表示方法》的規(guī)定，熔化極非惰性氣體保護(hù)焊包括二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，所以，MAG（俗稱富氬氣體保護(hù)焊）包含CO2焊的標(biāo)注代號都是135。當(dāng)前58頁，總共75頁。能力知識點一MAG焊的特點采用活性氣體保護(hù)的MAG焊具有以下特點：1.提高熔滴過渡的穩(wěn)定性；2.穩(wěn)定陰極斑點，提高電弧燃燒的穩(wěn)定性；3.改善焊縫形狀及外觀；4.增大電弧的熱功率；5.控制焊縫的冶金質(zhì)量，減少焊接缺陷；6.降低焊接成本。MAG焊可以采用短路過渡、射流過渡和脈沖射流過渡等形式?？捎糜谄胶?、立焊、橫焊和仰焊，以及全位置焊。適于焊接碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬。當(dāng)前59頁，總共75頁?；旌蠚怏w參考配比適用范圍Ar+O21~2%O2不銹鋼或高合金鋼O2max≤20%碳鋼和低合金鋼Ar+CO2配比可任意調(diào)整（CO2≥25%時呈CO2電弧特性）碳鋼和低合金鋼Ar+CO2+O22%O2、5%CO2不銹鋼或高合金鋼（焊不銹鋼時CO2僅用微量/焊超低碳不銹鋼不推薦含CO2）80：15：5碳鋼和低合金鋼注：①表中的配比為參考值，在實際焊接中成分、配比均可以變化；②焊接碳鋼、低合金鋼時混合氣體不必用精氬，用粗氬即可。能力知識點二常用活性混合氣體及其適用范圍當(dāng)前60頁，總共75頁。1．Ar+O2

這種混合氣體具有一定的氧化性，一方面能降低液體金屬的表面張力，具有熔滴細(xì)勻、電弧穩(wěn)定、焊縫成形規(guī)則等特點；另一方面由于保護(hù)氣體具有氧化性，可以在熔池表面不斷地生成氧化膜，生成的氧化物可以降低電子逸出功，故能穩(wěn)定陰極斑點，增加電弧的穩(wěn)定性，同時也有利于增加液體金屬的流動性，細(xì)化熔滴，改善焊縫成形。 2．Ar+CO2 在Ar中加入CO2的量≤15%時，其作用與氬中加入2%~5%的O2相似，若加入CO2量＞25%時，其工藝特征就接近純CO2焊。但飛濺相對較少，可以改善呈蘑菇狀的焊縫截面形狀，以減少氣孔的生成。這種混合氣體有電弧穩(wěn)定、飛濺小、容易獲得軸向射流過渡等優(yōu)點，又因具有氧化性，能穩(wěn)定電弧，有較好的熔深和焊縫成形，焊接質(zhì)量好。3.Ar+CO2+O2 在Ar氣中加入適量的CO2和O2焊接低碳鋼、低合金鋼比采用上述兩種混合氣體作氣體保護(hù)焊接的焊縫成形、接頭質(zhì)量、金屬熔滴過渡和電弧穩(wěn)定性好。

當(dāng)前61頁，總共75頁。能力知識點三MAG焊工藝 MAG焊主要適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等黑色金屬的焊接，尤其在不銹鋼的焊接中得到廣泛的應(yīng)用。焊接不銹鋼時，通常采用直流反接短路過渡或噴射過渡MAG焊，保護(hù)氣體為Ar+O2(1％～5％)。根據(jù)具體情況，需決定是否采用預(yù)熱和焊后熱處理、噴丸、錘擊等其它工藝措施。表4-13和表4-14分別給出了短路過渡和噴射過渡MAG焊的工藝參數(shù)。當(dāng)前62頁，總共75頁。表4-13短路過渡MAG焊工藝參數(shù)母材厚度/mm焊絲直徑/mm焊接電流(DC)/A電弧電壓/V送絲速度/m?h-1焊接速度/m?h-1保護(hù)氣體流量/L?min-10.60.830~5015~17130~15218~307~90.80.840~6015~17137~19827~357~90.90.955~8515~17107~18353~617~91.30.970~10016~19152~24453~617~91.60.980~11017~20183~27446~539~122.00.9100~13018~20244~33538~469~123.20.9120~16019~22320~44230~389~123.21.1180~20020~24320~36641~499~124.70.9140~16019~22320~44221~299~124.71.1180~20520~24320~37327~349~126.40.9140~16019~22366~44217~239~126.41.1180~22520~24320~44218~279~12當(dāng)前63頁，總共75頁。表4-14噴射過渡MAG焊工藝參數(shù)母材厚度/mm焊縫型式層數(shù)焊絲直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V送絲速度/m?h-1焊接速度/m?h-1保護(hù)氣體流量/L?min-13.2I坡口對縫或角縫11.6300242515319~244.8I坡口對縫或角縫11.6350253514919~246.4角縫11.6350253514919~246.4角縫12.4400261524919~246.4V坡口對縫21.6375253963719~246.4V坡口對縫12.4325243204919~249.5V坡口對縫22.4450291824319~249.5角縫21.6350253513019~2412.7V坡口對縫32.4425271684619~2412.7角縫31.6350253513719~2419.1雙面V坡口對縫42.4425271683719~2419.1角縫51.6350253513719~2424.1角縫62.4425271684019~24當(dāng)前64頁，總共75頁。綜合知識模塊六

熔化極氣體保護(hù)焊的其他方法能力知識點一藥芯焊絲氣體保護(hù)焊 利用藥芯焊絲作熔化極的電弧焊稱藥芯焊絲電弧焊，英文簡稱為FCAW。有兩種焊接形式：一種是焊接過程中使用外加氣體（一般是純CO2或CO2+Ar）的焊接稱藥芯焊絲氣體保護(hù)電弧焊，它與普通熔化極氣體保護(hù)電弧焊基本相同；另一種是不用外加保護(hù)氣體，只靠焊絲內(nèi)部的芯料燃燒與分解所產(chǎn)生的氣體和渣作保護(hù)的焊接，稱自保護(hù)電弧焊。當(dāng)前65頁，總共75頁。（1）采用氣渣聯(lián)合保護(hù)，電弧穩(wěn)定，飛濺少且顆粒細(xì)，容易清理；熔池表面覆有熔渣，焊縫成形美觀。（2）焊絲熔敷速度快，熔敷效率約為85%~90%，生產(chǎn)率約為焊條電弧焊的3~5倍。熔池表面覆蓋有熔渣，焊縫外觀比實芯焊絲CO2焊美觀。（3）焊接各種鋼材的適應(yīng)性強，通過調(diào)整焊劑的成分與比例，可提供所要求的焊縫金屬化學(xué)成分。（4）焊絲制造過程復(fù)雜。（5）送絲較困難，需要特殊的送絲機構(gòu)。（6）焊絲外表容易銹蝕，其內(nèi)部粉劑易吸潮。1．藥芯焊絲氣體保護(hù)焊的特點當(dāng)前66頁，總共75頁。GB/T5185-1985《金屬焊接與釬接方法在圖樣上的表示代號》規(guī)定：114—藥芯焊絲電弧焊136—非惰性氣體藥芯焊絲電弧焊FCAW主要用于焊接碳鋼、不銹鋼、低合金鋼和高合金鋼。

2．藥芯焊絲當(dāng)前67頁，總共75頁。

藥芯焊絲的截面形狀種類較多，典型的焊絲截面形狀如圖所示?？梢苑殖啥箢悾汉唵螖嗝娴摹癘”形和復(fù)雜斷面的折迭形。折迭形中又分為“T”形、“E”形、“梅花形”和“中間填絲”形等。藥芯焊絲分自保護(hù)用（煙塵大、力學(xué)性能較低）、埋弧焊用（多用于高合金鋼及堆焊）和氣保護(hù)用（使用廣泛）；按保護(hù)氣成分，又可分為CO2焊用（用量最大，用于焊結(jié)構(gòu)鋼）以及MIG、MAG、TIG焊用（即使被焊金屬相同，不同的保護(hù)氣體其藥芯焊絲原則上也不能相互代用）。當(dāng)前68頁，總共75頁。 焊接工藝參數(shù)主要有：焊接電流和電弧電壓、焊絲伸出長度、保護(hù)氣體流量等。 （1）焊接電流和電弧電壓直流、交流，平特性或下降特性電源均可以使用，通常采用直流平特性電源。當(dāng)其他條件不變時，焊接電流與送絲速度成正比。純CO2氣體保護(hù)時，通常采用長弧焊接。 (2)焊絲伸出長度焊絲伸出長度太長會使電弧不穩(wěn)且飛濺過大；焊絲伸出