熔化極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極活性混合氣體保護(hù)焊課件

項(xiàng)目三熔化極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極活性混合氣體保護(hù)焊

項(xiàng)目描述1熔化極惰性氣體、活性混合氣體保護(hù)焊廣泛應(yīng)用于車身、油底殼、鋁合金零部件的焊接和補(bǔ)焊。熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG焊）和熔化極活性混合氣體保護(hù)焊（MAG焊）因生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好，適用范圍廣、易于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代汽車制造業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。如圖3-1所示。圖3-1熔化極活性混合氣體保護(hù)焊學(xué)習(xí)內(nèi)容2MIG、MAG焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用；MIG、MAG焊設(shè)備；MIG、MAG焊工藝；MIG、MAG焊的其他方法；MIG、MAG焊的基本操作方法。6?8學(xué)時(shí)。建議課時(shí)3(1)掌握MIG、MAG焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用，焊接工藝參數(shù)的選擇有關(guān)知識(shí)；能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件和具體的焊接結(jié)構(gòu)及其技術(shù)要求，正確選擇MIG焊、MAG焊工藝參數(shù)和工藝措施；(2)熟悉MIG、MAG焊設(shè)備的組成、操作使用和維護(hù)知識(shí)，掌握MIG、MAG焊的操作要點(diǎn)，能根據(jù)MIG、MAG焊的使用要求，合理選擇、正確安裝調(diào)試、操作使用和維護(hù)MIG、MAG焊設(shè)備；(3)了解MIG、MAG焊其他方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)4相關(guān)知識(shí)51.MIG焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用溶化極惰性氣體保護(hù)焊，是以焊絲作為熔化電極，采用惰性氣體作為保護(hù)氣體的電弧焊方法，簡稱MIG焊。這種方法通常用氬氣或氦氣或它們的混合氣體作為保護(hù)氣，連續(xù)送進(jìn)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而形成焊縫。其原理如圖3-2所示。圖3-2MIG焊示意圖1-焊絲盤；2-送絲滾輪；3-焊絲；4-導(dǎo)電嘴；5-保護(hù)氣體噴嘴；6-保護(hù)氣體；7-熔池；8-焊縫；9-母材；10-電弧相關(guān)知識(shí)5MIG焊采用惰性氣體作為保護(hù)氣，與C〇2焊、焊條電弧焊或其他熔化極電弧焊相比，它具有如下一些特點(diǎn)：(1)焊接質(zhì)量好。(2)焊接生產(chǎn)率高。(3)適用范圍廣。MIG焊的缺點(diǎn)在于無脫氧去氫作用，因此對(duì)母材及焊絲上的油、銹很敏感，易形成缺陷，所以對(duì)焊接材料表面清理要求特別嚴(yán)格；另外熔化極惰性氣體保護(hù)焊抗風(fēng)能力差，不適于野外焊接；焊接設(shè)備也較復(fù)雜。相關(guān)知識(shí)5采用活性氣體保護(hù)的MAG焊具有以下效果：(1)提高熔滴過渡的穩(wěn)定性。(2)穩(wěn)定陰極斑點(diǎn)，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。相關(guān)知識(shí)52.MIG焊的焊接材料MIG焊的焊接材料主要包括保護(hù)氣體和焊絲。1)保護(hù)氣體MIG焊常用的保護(hù)氣體有氬氣、氦氣和它們的混合氣體。MAG焊常用的保護(hù)氣體是氬氣與氧氣、二氧化碳組成的混合氣體。(1)氬氣（Ar）。(2)氦氣（He）。(3)氬氣+氦氣（Ar+He）。(4)Ar+O2。(5)Ar+CO2。(6)Ar+CO2+O2。相關(guān)知識(shí)5表3-1焊接用保護(hù)氣體及其適用范圍在熔化極及鎢極氣體保護(hù)焊中，常見的焊接用保護(hù)氣體及其適用范圍見表3-1。相關(guān)知識(shí)52)焊絲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。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、油或其他的雜質(zhì)相對(duì)較多。另外，焊絲一般以焊絲卷或焊絲盤的形式供應(yīng)。3.MIG焊設(shè)備熔化極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備主要由焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍、控制系統(tǒng)、供水供氣系統(tǒng)等部分組成。1)焊接電源為保證焊接過程穩(wěn)定，減少飛濺，焊接電源均采用直流電源，且反接。半自動(dòng)MIG焊時(shí)，使用細(xì)焊絲焊接，采用平外特性的電源配等速送絲系統(tǒng)；而自動(dòng)MIG焊時(shí)，使用焊絲直徑常大于3mm，可選用下降外特性的電源，并采用變速送絲系統(tǒng)。相關(guān)知識(shí)52)送絲機(jī)構(gòu)送絲機(jī)構(gòu)與C〇2焊的送絲機(jī)構(gòu)相似，用細(xì)焊絲焊接鋁及其合金時(shí)，采用拉絲式和推拉絲式最好。3)焊槍焊槍分為半自動(dòng)焊槍和自動(dòng)焊槍，有氣冷和水冷兩種形式。對(duì)于半自動(dòng)焊槍，當(dāng)焊接電流小于150A時(shí)，使用氣冷式焊槍；當(dāng)焊接電流大于150A時(shí)，則使用水冷式焊槍。自動(dòng)焊槍大多采用水冷。4)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的主要作用為：引弧前預(yù)先送氣，焊接停止時(shí)，延遲停氣；送絲控制和速度調(diào)節(jié)包括焊絲的送進(jìn)、回抽和停止，均勻調(diào)節(jié)送絲速度；控制主回路的通斷，引孤時(shí)可以在送絲開始以前或同時(shí)接通電源，焊接停止時(shí)，應(yīng)采用先停絲后斷電的返燒控制法，這樣既能填滿弧坑，又避免粘絲。相關(guān)知識(shí)55)供氣、供水系統(tǒng)供氣系統(tǒng)主要由氬氣瓶、減壓閥、流量計(jì)及電磁氣閥等組成。供水系統(tǒng)主要用來冷卻焊槍，防止焊槍燒損。6)典型焊機(jī)簡介MIG焊機(jī)的類型有很多，部分常用熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)的型號(hào)、性能。相關(guān)知識(shí)54.MIG焊的熔滴過渡特點(diǎn)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。在焊接鋁及鋁合金時(shí)，常采用亞射流過渡。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，習(xí)慣上稱之為亞射流過渡。亞射流過渡采用較小的電弧電壓，弧長較短，當(dāng)熔滴長大并將以射流過渡形式脫離焊絲端部時(shí)，即與熔池短路接觸，電弧熄滅，熔滴在電磁力及表面張力的作用下產(chǎn)生頸縮斷開，電弧復(fù)燃完成熔滴過渡。亞射流過渡的特點(diǎn)如下：(1)短路時(shí)間很短，短路電流對(duì)熔池的沖擊力很小，過程穩(wěn)定，焊縫成形美觀。(2)采用等速送絲配以恒流外特性電源進(jìn)行焊接，弧長由熔化系數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)自身調(diào)節(jié)。(3)亞射流過渡時(shí)電弧電壓、焊接電流基本保持不變。項(xiàng)目實(shí)施61.準(zhǔn)備工作焊前準(zhǔn)備工作主要包括設(shè)備檢查、焊件坡口的準(zhǔn)備與組裝、焊件和焊絲表面的清理以及勞動(dòng)保護(hù)等。1)設(shè)備檢查一般應(yīng)先檢查焊接設(shè)備外部有無明顯受傷的痕跡、電焊機(jī)部件有無缺損，并了解其維修史、使用年限、觀察使用場所環(huán)境和焊接工藝等，再對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行檢查。項(xiàng)目實(shí)施62)焊件坡口的準(zhǔn)備與組裝(1)厚度不大于3mm的碳鋼、低合金鋼、不鎊鋼、鋁的對(duì)接接頭，一般開I形坡口或不開坡口。(2)厚度在3?12mm的上述材料，可開U形、Y形坡口。(3)厚度大于12mm的上述材料，可開雙U形或雙Y形坡口。圖3-3黑色金屬的典型坡口尺寸項(xiàng)目實(shí)施6表3-2部分常用MIG焊機(jī)的型號(hào)、性能機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)施63)焊前清理(1)機(jī)械清理。機(jī)械清理有打磨、刮削及噴砂等，用以清理焊件表面的氧化膜。(2)化學(xué)清理。化學(xué)清理方式隨材質(zhì)不同而異。4)勞動(dòng)保護(hù)作業(yè)人員工作前要穿戴好合適的勞動(dòng)保護(hù)用品，如口罩、防護(hù)手套、防護(hù)鞋、帆布工作服；在操作時(shí)戴好護(hù)目鏡或面罩；在潮濕的地方或雨天作業(yè)時(shí)應(yīng)穿上膠鞋。要注意做好防塵、防電、防燙、防火和防輻射等。表3-3鋁及其合金的化學(xué)清理項(xiàng)目實(shí)施62.工藝參數(shù)的選擇1)焊絲直徑通常情況下，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。細(xì)焊絲主要用于焊接薄板和全位置焊接，而粗焊絲多用于厚板平焊位置。焊絲直徑的選擇見表3-4。表3-4焊絲直徑的選擇項(xiàng)目實(shí)施62)焊接電流焊接電流是最重要的焊接工藝參數(shù)，應(yīng)根據(jù)工件厚度、焊接位置、焊絲直徑及熔滴過渡形式來選擇。焊絲直徑一定時(shí)，可以通過選用不同的焊接電流范圍以獲得不同的熔滴過渡形式。在焊接鋁及鋁合金時(shí)，為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，MIG焊一般采用亞射流過渡。低碳鋼MIG焊所用的焊接電流范圍見表3-5。表3-5低碳鋼MIG焊的焊接電流范圍項(xiàng)目實(shí)施63)電弧電壓電弧電壓主要影響熔滴的過渡形式及焊縫成形，要想獲得穩(wěn)定的熔滴過渡，除了正確選用合適的焊接電流外，還必須選擇合適的電弧電壓與之相匹配。4)焊接速度和噴嘴直徑由于MIG焊對(duì)熔池的保護(hù)要求較高，焊接速度又高，如果保護(hù)不良，焊縫表面便易起皺皮。圖3-4MIG焊電弧電壓和焊接電流之間的關(guān)系表3-5噴嘴高度推薦值項(xiàng)目實(shí)施65)焊絲位置焊絲和焊縫的相對(duì)位置會(huì)影響焊縫成形，焊絲的相對(duì)位置有前傾、后傾和垂直三種，焊絲位置示意圖如圖3-5所示。圖3-5焊絲位置示意圖項(xiàng)目實(shí)施6表3-7?表3-9為鋁合金及不銹鋼MIG焊的焊接工藝參數(shù)。表3-7噴嘴高度推薦值表3-8不銹鋼MIG焊(短路過渡）的焊接工藝參數(shù)表3-9不銹鋼MIG焊(射流過渡）的焊接工藝參數(shù)項(xiàng)目實(shí)施6項(xiàng)目實(shí)施6MAG焊的工藝內(nèi)容和工藝參數(shù)的選擇原則與MIG焊相似。不同之處是在Ar氣中加入了一定量的具有脫氧去氫能力的活性氣體，因而焊前清理就沒有MIG焊要求那么嚴(yán)格。MAG焊主要適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼等鋼鐵材料的焊接，尤其在不銹鋼的焊接中得到廣泛的應(yīng)用。表3-10短路過渡MAG焊工藝參數(shù)注：1.焊接位置為平焊和橫角焊。對(duì)立焊或仰焊減小電流10%?15%。 2.角焊縫尺寸等于母材厚度，坡口焊縫裝配間隙等于板厚的1/2。 3.保護(hù)氣體為75%Ar+25%CO2或O2（體積分?jǐn)?shù)）。項(xiàng)目實(shí)施6表3-11射流過渡MAG焊工藝參數(shù)注：1.上列參數(shù)只用于平焊和橫角焊。 2.保護(hù)氣體是Ar+1%?5%O2

（體積分?jǐn)?shù)）。項(xiàng)目實(shí)施63.MIG焊基本操作1)引弧熔化極氣體保護(hù)電弧焊都是利用短路引弧法進(jìn)行引弧，引弧時(shí)首先送進(jìn)焊絲，并逐漸接近母材。一旦與母材接觸，電源將提供較大的短路電流，在接觸點(diǎn)附近的焊絲爆斷，進(jìn)行引弧。2)施焊MIG焊的施焊過程（包括定位、焊縫的起頭、運(yùn)條方法、焊縫的連接以及焊縫的收尾等）參照焊條電弧焊、CO2焊的規(guī)則要求進(jìn)行。知識(shí)拓展71.脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊利用脈沖電流進(jìn)行焊接的熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊稱脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊。這種焊接方法的焊接電流特征是在較低的基值電流上周期性地疊加高峰值的脈沖電流，而脈沖電流的波形及其基本參數(shù)可以在較寬范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。1)脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)(1)具有較寬的焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍。(2)可以精確控制電弧的能量。(3)適于焊接薄板和全位置焊。圖3-6脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊電流波形及熔滴過渡示意圖Ip-脈沖電流；Ib-基值電流；tp-脈沖電流持續(xù)時(shí)間；tb基值電流時(shí)間；Ia平均電流；Ic-射流過渡臨界電流知識(shí)拓展72)焊接工藝參數(shù)的選擇脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)有：脈沖電流、基值電流、脈沖電流時(shí)間、基值電流時(shí)間、脈沖頻率、焊絲直徑、焊接速度等。選擇脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)必須考慮母材的性質(zhì)、種類以及焊縫的空間位置。(1)脈沖電流。(2)基值電流。(3)脈沖電流持續(xù)時(shí)間。(4)脈沖頻率。(5)脈寬比。知識(shí)拓展72.窄間隙熔化極活性氣體保護(hù)焊1)特點(diǎn)(1)窄間隙熔化極活性氣體保護(hù)焊，因不需開坡口，減少了填充金屬量，焊后又不清渣，故可節(jié)省時(shí)間和材料，提高焊接生產(chǎn)率。(2)焊縫熱輸入較低，熱影響區(qū)小，焊接應(yīng)力和工件變形都小，裂紋傾向小，焊縫力學(xué)性能高。(3)窄間隙熔化極活性氣體