熔化極氬弧焊(MIG)

熔化極氬弧焊MetalInertGasArcWelding（MIG）MetalActiveGasArcWelding（MAG）1內(nèi)容一、MIG/MAG焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用

二、MIG/MAG焊的冶金特點(diǎn)三、MIG/MAG焊的熔滴過渡

四、MIG/MAG亞射流過渡的電弧控制五、MIG/MAG焊接設(shè)備、焊材及焊接工藝參數(shù)2一、MIG/MAG焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用MIG/MAG焊的原理31.MIG/MAG焊的原理以惰性氣體或混合氣體作為保護(hù)氣體，采用與母材相近材質(zhì)的焊絲作為電極，焊絲熔化后形成熔滴過渡到熔池中，與熔化的母材共同形成焊縫。MIG/MAG屬于GMAWMIG（Ar，He）MAG（Ar＋O2、Ar＋CO2）42.MIG/MAG焊的特點(diǎn)惰性氣體保護(hù)，焊縫純凈度高，力學(xué)性能好；電弧燃燒穩(wěn)定；熔滴細(xì)小，過渡穩(wěn)定；飛濺小。與TIG焊比：生產(chǎn)效率高；焊接板厚比TIG焊大，焊接電流大，焊接熱輸入大，熔深大與SAW埋弧焊比：焊縫的[H]低，抗冷裂能力高與CO2焊比：成本高

53.MIG/MAG焊的應(yīng)用50年代初應(yīng)用于鋁及鋁合金，以后擴(kuò)展到銅及銅合金的焊接實(shí)際上適用于幾乎所有的材料但是成本高，所以一般用在有色金屬及其合金的焊接，不銹鋼的焊接中63.MIG/MAG焊的應(yīng)用74.MIG/MAG焊的對比MIG以Ar或He作為保護(hù)氣體MAG在Ar或He中加入活性氣體，如O2，CO2MAG焊在電弧形態(tài)、熔滴過渡、電弧特性等方面與氬弧相似，活性氣體的量一般小于30%可消除指狀熔深由于氧化性氣體的存在金屬的氧化是不可避免的，在選擇焊絲時(shí)應(yīng)注意在成分上給與補(bǔ)充。MAG焊主要用于高強(qiáng)鋼及高合金鋼的焊接。

8二、MIG/MAG焊的冶金特點(diǎn)MIG焊：以Ar或He為保護(hù)氣體，不與金屬發(fā)生冶金反應(yīng)

氬氣是制氧的副產(chǎn)品，如果氧含量超標(biāo)會引起氧化反應(yīng)MAG焊：含有氧化性氣體O2，CO2，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)Al＋O2→Al2O3Fe+CO2→FeO+CO↑Si+2CO2→SiO2+2CO↑Mn+CO2→MnO+CO↑Si+2O→SiO2

Mn+O→MnOC+O→COFe+O→FeOMIG/MAG焊：由于蒸發(fā)造成的合金損失9三、MIG/MAG焊的熔滴過渡MIG/MAG焊的熔滴過渡形式主要有：短路過渡，滴狀過渡，噴射過渡，亞射流過渡熔滴過渡形式主要取決于電流、電弧長度、極性、氣體介質(zhì)、焊絲材質(zhì)、直徑、伸出長度等參數(shù)。

101.影響熔滴過渡的因素（1）電弧長度的影響：同樣在小電流條件下，熔滴過渡可能是顆粒過渡、短路過渡，顆粒過渡需要長電弧，短路過渡需要短電弧。

111.影響熔滴過渡的因素（2）電流的影響：小于臨界電流I1，顆粒過渡，過渡頻率低；大于臨界電流I1，噴射過渡，過渡頻率高。121.影響熔滴過渡的因素13影響臨界電流的因素焊絲材質(zhì)：相同條件下鋼焊絲的噴射臨界電流高于鋁焊絲。鋁焊絲更容易從滴狀過渡變到射滴過渡，而鋼焊絲則存在更容易從滴狀過渡變到射流過渡。焊絲直徑：焊絲直徑越小，臨界電流越低

伸出長度：伸出長度增加使得電阻熱增加，有利于熔滴過渡141.影響熔滴過渡的因素氣體介質(zhì)：在Ar中加入少量的O2，表面張力降低，減小了熔滴過渡阻力，噴射臨界電流減??；但是過多的O2會因O2的電離使電弧收縮，臨界電流提高；加入CO2使得噴射臨界電流提高

151.影響熔滴過渡的因素（3）電流極性的影響DCRP：跳弧，熔滴根部，形成射流過渡DCSP：跳弧，焊絲端部，通過熔滴電流減小，電磁力減小，靠重力過渡16大滴狀過渡短路過渡射滴過渡射流過渡亞射流過渡172.射滴過渡福尼斯焊機(jī)提供形成條件：一般是MIG焊鋁時(shí)出現(xiàn)，電流必須達(dá)到射滴過渡臨界電流，射滴過渡是小電流滴狀過渡和大電流射流過渡之間的一種過渡形式。182.射滴過渡原理：射滴過渡時(shí)電弧成鐘罩形，弧根面積大，包圍整個(gè)熔滴，斑點(diǎn)力不僅作用在熔滴底部，同時(shí)也作用于熔滴上部，推動熔滴的過渡，由于電流是發(fā)散狀的，電磁收縮力會形成較強(qiáng)的推力，阻礙熔滴過渡的僅是表面張力，所以熔滴過渡的加速度大于大滴過渡的重力加速度。

192.射滴過渡特點(diǎn)：電弧成鐘罩形斑點(diǎn)力促進(jìn)熔滴過渡熔滴小，過渡頻率快電流必須達(dá)到射滴過渡臨界電流203.射流過渡形成條件：鋼焊絲MIG焊時(shí)出現(xiàn)，直流反極性接法，高弧壓（長?。┩猓附与娏鞔笥谀骋慌R界值。213.射流過渡原理：首先跳弧。跳弧后第一個(gè)較大的熔滴脫落，電弧成錐狀，很容易形成等離子流，使液態(tài)金屬熔滴成鉛筆尖狀，直徑很小，熔滴的表面張力很小，再加上等離子流的作用細(xì)小的熔滴以很快的速度一個(gè)一個(gè)過渡，形成射流過渡。223.射流過渡特點(diǎn)：鋼焊絲MIG焊GMAW電弧成錐形有射流過渡臨界電流。斑點(diǎn)力、等離子流力促進(jìn)熔滴過渡熔滴小，過渡頻率快射流過渡熔透能力高，可能產(chǎn)生指狀熔深問題234.亞射流過渡焊縫起皺的問題：鋁等有色金屬及其合金焊接電流遠(yuǎn)大于射流過渡臨界電流焊接區(qū)保護(hù)不良陰極斑點(diǎn)游動到弧坑底部并穩(wěn)定存在

結(jié)果：弧坑底部受到強(qiáng)大電弧力作用，將被猛烈地“挖掘”而濺出，并產(chǎn)生嚴(yán)重的氧化和氮化，這些金屬濺落在近縫區(qū)及表面，造成焊縫金屬熔合不良和表面粗糙起皺，并覆蓋有一層黑色粉末，即為焊縫起皺現(xiàn)象。

244.亞射流過渡防止措施：加強(qiáng)保護(hù)，增大氣流量減小電流、采用亞射流過渡254.亞射流過渡亞射流過渡：介于短路過渡與射滴過渡之間的亞射滴過渡264.亞射流過渡形成條件：鋁合金焊接，短弧，直流反極性接法，焊接電流大于某一臨界值。274.亞射流過渡原理：弧長比較短，熔滴形成、長大，在電磁收縮力的作用下形成頸縮，在以射滴過渡形式脫離之前，熔滴與熔池短路，電弧熄滅，在電磁收縮力和表面張力的共同作用下細(xì)頸破斷，電弧重新引燃，完成過渡。

短路頸縮284.亞射流過渡特點(diǎn)：鋁及其合金焊絲MIG焊電弧成碟狀，陰極清理區(qū)大電弧短，2－8mm介于短路過渡與射滴過渡之間電弧的固有調(diào)節(jié)作用強(qiáng)烈在亞射流過渡區(qū)中焊絲熔化系數(shù)隨可見弧長的縮短而增大無焊縫起皺與短路過渡的區(qū)別：先有頸縮后短路，且短路時(shí)間短，短路電流小與射滴過渡的區(qū)別：有短路現(xiàn)象295.旋轉(zhuǎn)射流過渡形成條件：鋼焊絲MIG焊時(shí)，如果伸出長度較長，或焊接電流遠(yuǎn)大于射流臨界電流，液態(tài)金屬長度增加，射流過渡的細(xì)滴高速噴出產(chǎn)生較大的反作用力，一旦偏離軸線將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流過渡。305.旋轉(zhuǎn)射流過渡特點(diǎn)：鋼焊絲MIG焊伸出長度較長或焊接電流遠(yuǎn)大于射流臨界電流焊縫不均勻電弧不穩(wěn)定飛濺大應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)的焊接，克服窄間隙焊和角焊縫時(shí)側(cè)壁的熔合不良等缺陷31四、電弧控制1.鋼焊絲射流過渡電弧調(diào)節(jié)焊絲直徑dS<1.6mm:采用微升外特性電源或平特性電源配等速送絲系統(tǒng)（自調(diào)節(jié)）焊絲直徑>2.0mm:采用陡降外特性電源配變速送絲系統(tǒng)（弧壓反饋調(diào)節(jié)）

32（1）電弧自身調(diào)節(jié)送絲速度瞬時(shí)波動的調(diào)節(jié):33焊槍高度變化的調(diào)節(jié)：34網(wǎng)壓波動的調(diào)節(jié)：35（2）弧壓反饋調(diào)節(jié)362.鋁合金焊絲MIG焊亞射流過渡的電弧調(diào)節(jié)(1)調(diào)節(jié)過程：亞射流過渡電弧特性被發(fā)現(xiàn)后，在熔化極氣體保護(hù)焊方法中出現(xiàn)了第三種弧長控制方法，即等速送絲焊機(jī)匹配恒流外特性電源的弧長自調(diào)節(jié)系統(tǒng).372.鋁合金焊絲MIG焊亞射流過渡的電弧調(diào)節(jié)(2)特點(diǎn)：等速送絲配恒流源電弧短，抗干擾能力強(qiáng)（自身調(diào)節(jié)作用強(qiáng)）只在鋁合金MIG焊中應(yīng)用采用了恒流電源，受外界干擾而發(fā)生了弧長或送絲速度波動時(shí)，與恒壓電源相比，焊縫幾何尺寸（熔深、熔池形狀、熔寬）的波動小382.鋁合金焊絲MIG焊亞射流過渡的電弧調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)系統(tǒng)與等速送絲匹配平外特性射流過渡電弧的自調(diào)節(jié)作用相比:都以焊絲熔化速度為調(diào)節(jié)量來保證焊接過程中弧長恒定等速送絲+恒流外特性電源自調(diào)節(jié)系統(tǒng)在弧長波動時(shí)依靠焊絲熔化系數(shù)變化而使焊絲熔化速度變化等速送絲+平外特性電源自調(diào)節(jié)系統(tǒng)在弧長波動時(shí)靠焊接電流的改變使焊絲熔化速度變化亞射流過渡弧長范圍比較窄，如1.6鋁焊絲，弧長約2~8mm，給定電流的最佳送絲速度的范圍很窄

39五、焊接設(shè)備、焊材、焊接工藝參數(shù)選擇1.焊接設(shè)備：送絲機(jī)構(gòu)供氣裝置冷卻水箱焊接電源工件焊槍40焊接電源：當(dāng)焊鋁時(shí)，普通等速送絲系統(tǒng)配恒流源很難順利實(shí)現(xiàn)亞射流過渡，必須要求焊機(jī)帶有焊接電流與送絲速度同步控制（或自動優(yōu)化）功能。

Fronius，Lincoln，Panasonic，ESBA……..411.焊接設(shè)備：供氣裝置：氣瓶、軟管、調(diào)節(jié)器等42送絲機(jī)構(gòu)：（拉絲機(jī)構(gòu)、推絲機(jī)構(gòu)、推拉絲機(jī)構(gòu)）

43焊槍：有水冷和空冷兩種，同等條件下空冷的允許電流小于水冷焊槍許用電流手槍式焊槍鵝頸式焊槍44導(dǎo)電嘴要有良好的導(dǎo)電性、耐磨性、耐熱性；一般由銅合金制成；直徑為焊絲直徑＋0.2mm注意經(jīng)常檢查更換452.焊接材料（1）保護(hù)氣體Ar氣純度：99.9%Ar＋O2：加入的O2量小于5%Ar+CO2

：加入的量超過