第4章 熔化极气体保护焊1
第4章焊接
2.缝焊
3.对焊
§4-3 摩擦焊和钎焊
苏联的丘季科夫发明了摩擦焊
1.摩擦焊
2.钎焊
钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。 钎料的液相线温度高于450℃而低于母材金属的熔点
时，称为硬钎焊；低于450℃时，称为软钎焊。
根据热源或加热方法不同钎焊可分为：火焰钎焊、感 应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。
软钎焊 盐浴钎焊
火焰钎焊 电阻钎焊
感应钎焊
钎焊接头的强度一般比较低，耐热能力较差。
钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、
铜等金属材料，还可以连接异种金属、金属与非金属
。 适于焊接受载不大或常温下工作的接头，对于精密 的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用。
§4-4 其他焊接方法
1956年，美国的琼斯发明超声波焊； 50年代末
与焊件强度等级相同的焊条，而不考虑化学成分相
同或相近。 异种结构钢时，按强度等级低的钢种选用焊条。
特殊性能钢种，如不锈钢、耐热钢时，应选用与焊
件化学成分相同或相近的特种焊条。
（2） 按焊件的工况条件选用焊条
承受动载、交变载荷及冲击载荷的结构件，应选用碱性 焊条。 承受静载的结构件时，应选用酸性焊条。 表面带有油、锈、污等难以清理的结构件时，应选用酸 性焊条。 焊接在特殊条件，如在腐蚀介质、高温等条件下工作的 结构件时，应选用特殊用途焊条。
2. 焊条的分类
(1) 按熔渣的化学性质分为两大类 酸性焊条---- 溶渣呈酸性，药皮中含大量SiO2、TiO2、 MnO等氧化物。 碱性焊条---- 熔渣呈碱性，药皮的主要成分为CaCO3 和CaF2。 (2) 按用途可分为十一大类： 碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、 低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、 镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊 条、特殊用途焊条。
第四章 电弧焊自动控制基础——【《熔焊方法及设备(第2版)》王宗杰】
下三种：
• (1)行程转换 即按预定的空间距离进行程序转换。常用于全位置 环缝焊时的过程参数的分段转换、环缝焊到终点时自动停止、焊 枪自动返回等。常用行程开关来实现。
• (2)时间转换 即按预定的时间间隔进行程序转换。例如，保护气
提前给送和滞后停止、焊丝返烧熄弧等即属此类。可以使用延时 继电器或延时电路来实现。
线分别表示保护气体流量、冷却水流量和焊接速
度随时间的变化。也可将这些曲线放到一个坐标
图中。
图4-1 熔化极气体保护焊程序循环图示例
4.1.2电弧焊程序自动控制转换的类型和实现方法
• 1.程序自动控制转换的类型
•
除了需接受必要的外部人工操作指令（如启动、停止、急
停）以外，电弧焊的程序转换都应自动地实现。其转换方式有以
逻辑组合有“或”、“与”、“非”三种，复
杂一些的程序控制系统可以由它们复合而成。 其中，逻辑“或”组合实例如图4－2a所示，只
要气流预检开关S1、提前送气继电器K1的触点 和滞后停气时间继电器KT1的触点中有一个接通， 电磁气阀YV就可以接通。图4－2b是逻辑“与”
组合实例，不考虑空载接通开关S2，只有当中 间继电器K1的触点和时间继电器KT2的触点都接 通时，才能使继电器K2工作。
可以改变延时时间。该电路的缺点是延时精度易受网压波动 的影响。
熔化极气体保护焊
熔化极气体保护焊一、CO2电弧焊的特点和应用CO2电，以CO2气体作保护气体，依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法称CO2焊。
这种焊接法都采用焊丝自动送丝，敷化金属量大，生产效率高，质量稳定。
因此，在国内外获得广泛应用，与其它电弧焊相比有以下特点：1、生产效率高CO2电弧焊穿透力强，熔深大、而且焊丝熔化率高，所以熔敷速度快、生产效率可比手工电弧焊高3倍。
2、焊接成本低CO2焊的成本只有埋弧焊与手工电弧焊成本的40%-50%。
3、消耗能量低CO2电弧焊和药皮焊条相比3mm厚钢板对接焊缝，每米焊缝的用电降低30%，25mm 钢板对接焊缝时用电降低60% 。
4、适用范围宽不论何种位置都可以进行焊接，薄板可焊到1mm，最厚几乎不受限制（采用多层焊）。
而且焊接速度快、变形小。
5、抗锈能力强焊缝含氢量低抗裂性能强。
6、焊后不需清渣，引弧操作便于监视和控制，有利于实现焊接过程机械化和自动化。
我国在CO2焊接设备、焊接材料、焊接工艺方面已取得了很大的成就。
CO2电弧焊接在我国的造船、机车、汽车制造、石油化工、工程机械、农业机械中获得广泛应用。
二、焊机的型号和连接方法1、我公司CO2焊机型号（见文字说明表）2、面板上的旋钮作用与调节方法，（见说明书）3、连接方法水、电、气、焊枪（见说明书）4、焊枪的构造及软管、导电嘴、喷嘴。
5、焊机可能发生的故障及排除方法（见说明书）三、焊接材料1、CO2保护气体CO2有固态、液态、气态三种状态。
瓶装液态CO2是CO2焊接的主要保护气源。
液态CO2是无色液体，其密度随温度变化而变化。
当温度低于-11℃时密度比水大，当温度高于-11℃时则密度比水小。
由于CO2由液态变为气态的沸点很低为-78℃，所以工业焊接用CO2都是液态。
在常温下能自己气化。
CO2气瓶漆成黑色标有“CO2”黄色字样。
2、焊丝CO2气体保护焊对焊丝化学成分的要求：（1）焊丝必须含有足够数量的脱氧元素以减少焊缝金属中的含氧量和防止产生气体。
国际焊接工程师实习——熔化极气体保护焊
实习必答题目：熔化极气体保护焊实习报告（□√IWE □IWS ）姓名：实习目的：通过熔化极气体保护焊的操作过程，了解熔化极气体保护焊的基本操作技能，熟悉工艺规范参数及参数对焊缝成形的影响，产生各种缺欠的原因及预防措施，了解熔化极气体保护焊的工艺过程、适用范围及其相应的安全规程。
焊接准备：接头型式(简图) 母材及规格: Q235 300×150×6填充材料及规格: ER50—6（H08Mn2Si）Φ1.0电源型号: MEMORY350 : 焊道顺序(简图) 坡口加工方法: 火焰切割清理方法: 砂轮打磨装配与点固焊: 焊缝底部两端点固焊接工艺规范参数：电流种类极性焊接电流(A)电弧电压（V）焊丝干伸长（mm）保护气体种类（按ISO14175）气体流量（L/min）直流反接80～100 18～19 10 20 直流反接120～160 20～22 12 20 易产生的缺欠种类产生的原因预防办法咬边焊接速度过快、焊接电压过高、电流过大、两侧停留时间不够、焊枪角度不当。
采用低的焊接速度、降低电弧电压和送丝速度。
未熔合焊接区有氧化物、热输入不够、焊接熔池过大、焊接速度快、焊接坡口不合理。
焊前清理氧化膜、增加送丝速度和电弧电压降低干伸长防弧光防触电防烟尘个人措施穿好劳动保护工作服，戴好电焊手套和工作帽，戴好眼睛和皮肤保护用具，减少裸漏皮肤。
正确使用焊接电源和焊接发电机，使用绝缘良好的电缆和焊把。
戴防尘口罩,选择合适的焊接规范。
车间(工位)设施屏蔽焊接场地（间壁墙）。
焊接设备定期检查维修，焊接电源绝对安全。
完善的通风除尘设备。
表1-3二保焊是自动送丝操作方便，直线运条时焊接速度过快导致焊缝很窄，焊接时采用月牙形摆动增加焊缝宽度。
焊接过程中明显感觉到熔化金属喷射到裤腿上，焊接飞溅大要穿好工作服。
焊接过程由于焊接飞溅物堵塞焊枪导致焊接过程出现多次爆断，焊接前要检查焊枪是否堵塞。
焊前忘记清理工件导致焊缝与母材的融合性不好并且锈迹斑斑，焊前一定要清理工件。
08-熔化极活性混合气体保护焊
打底层 中间层 盖面层 打底层 中间层 盖面层 封底层
电弧电压 电弧电压的高低决定了电弧长短与熔滴过渡形式。 电弧电压的高低决定了电弧长短与熔滴过渡形式 当电流与电弧电压匹配良好时，电弧稳定、飞溅少、 声音柔和，焊缝熔合情况良好。 其它位置操作时其电弧电压和焊接电流的选择可根据 根据 平焊位置进行适当衰减调整 衰减调整。 平焊位置 衰减调整
焊速太慢又可能产生焊缝过热，甚至烧穿，成形不 良，生产效率低等。 电源种类和极性 富氩混合气体保护焊与CO2气体保护焊效果一样，为 了减小飞溅，一般均采用直流反极性焊接，即焊件接 一般均采用直流反极性焊接， 一般均采用直流反极性焊接 负极，焊枪接正极。 负极，焊枪接正极
二、药芯焊丝气体保护焊
含义及分类 含义： 使用药芯焊丝作为填充金属的各种电弧焊方法称为药 芯焊丝电弧焊。 分类：
药芯焊丝的型号 Y X XX X --X
表示保护形式。 表示保护形式。 表示药芯类型及电源种类（与电焊条相同） 表示药芯类型及电源种类（与电焊条相同） 表示熔敷金属抗拉强度最小值,单位（MPa） 表示熔敷金属抗拉强度最小值,单位（MPa） 表示钢种类别 表示药芯焊丝
药芯焊丝钢种类别
字母 J R D 钢类别 结构钢用 低合金耐热钢 堆焊 字母 G A 钢类别 铬不锈钢
Ar+CO2+O2 常用的混合比， Ar80%+CO2 15%+ O2 5% ： 特性：焊缝成形、接头质量，金属熔滴过渡，电弧稳定 性比前面两种混合气体要好。 富氩混合气体保护焊设备 富氩混合气体保护焊设 备见下图。与CO2气体保护焊 设备类似，它只是在CO2气体 保护焊设备系统中加入了氩 气源和气体混合配比器
与普通的熔化极气体保护焊的主要区别在于焊丝内部 焊丝内部 装有药粉。 装有药粉 这种焊接方法是一种气渣联合保护 气渣联合保护的方法。 气渣联合保护 特点 主要优点： 保护效果好，抗气孔能力 强，成形好，电弧稳定， 飞溅少。 焊丝的熔敷快，熔敷效 和率生产率高，经济效 益好。 焊接各种钢材的适应性 强。 对焊接电源无特殊要求。
气体保护焊
GMAW 熔化极气体保护焊
。
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GMAW 熔化极气体保护焊的术语
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熔化极气体保护焊
焊接设备主要由焊枪、送丝机构和平特性直流电源组成。 焊接材料主要由焊丝和CO2气体组成。 当焊丝与工件短路引燃电弧后，电弧及其周围区域得到CO2 气体的保护，避免了熔滴和熔池金属被空气氧化和氮化。 同时，在电弧高温下， CO2气体发生分解，有利于增强保 护效果； 另一方面，分解反应是吸热反应，对电弧产生强烈的冷却 作用，引起弧柱收缩，使电弧热量集中，焊丝的熔化率高，母 材的熔透深度大，焊接速度快，能够显著地提高焊接效率。
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CO2焊中的气孔 CO2焊中的气孔
CO2电弧焊时，由于熔池表面没有熔渣盖覆， CO2气流又有 较强的冷却作用，因而熔池金属凝固比较快，但其中气体来不 及逸出时，就容易在焊缝中产生气孔。 可能产生的气孔主要有3种：一氧化碳气孔、氢气孔和氮气 孔。 1）一氧化碳气孔 产生CO气孔的原因，主要是熔池中的FeO和C发生的还原反 应： FeO+C = Fe+CO 熔池开始凝固，CO气体不易逸出，于是在焊缝中形成CO气 孔。 如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中 的含碳量，就可以抑制上述的还原反应，有效地防止CO气孔的 产生。 所以CO2电弧焊中，只要焊丝选择适当，产生CO气孔的可能 性是很小的。
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CO2气体的水分 CO2气体的水分
市售CO2气体如果含水量较高，可在焊接现场做如下减少水分 的措施： 1）将新灌气瓶倒立静置1～2h，然后开启阀门，把沉积在下部 的自由状态水排出。根据瓶中含水量的不同，可放水2～3次， 每隔30min左右放一次。放水结束后，将气瓶正置。 2）经倒置放水后的气瓶，在使用前仍须先放气2～3min，放掉 气瓶上面部分的气体。因为这部分气体通常含有较多的空气和 水分，这些空气和水分主要是灌瓶时混入瓶内的。 3）在气路中设置高压干燥器和低压干燥器，进一步减少CO2气 体中的水分。一般用硅胶或脱水硫酸铜做干燥器，用过的干燥 器经烘干后可重复使用。 4）瓶中气压降到980kPa时，不再使用。。
熔化极气体保护电弧焊
四、 CO2焊的气体及焊丝
（一） CO2气体
1、气体的性质 无色、无味 比空气重0.5倍 升华／凝华 压缩才能液化 高温下会分解 准钢瓶装（40L/25kg），允许使用的最高环境温度≤40℃； 压力表指示乃瓶内CO2饱和蒸气压（与液态多少无关） 指针下降即应换气！ 使用气瓶时应遵守有关的安全规程。
（短路）电压上升速度计算(T2～T3)：这一计算包含在掐 断阶段内。当计算结果表明达到特定的电压上升速度时，意 味着熔滴分离即将发生，电流在若干个微妙内降低到50A（ 注意这一事件在熔滴分离前发生，T4表明熔滴分离已发生， 但电流较低）；
冲击电弧阶段(T5～T6)：这一事件紧接着焊丝从熔池分离 之后，它是焊丝快速 “回熔”的大电流阶段（在这一阶段 焊丝熔化末端的几何形状很不规则） 燃弧阶段(T6～T7)：这一阶段是电流从等离子流冲击降 低到基本电流的周期。
注意：两机使用的都是鹅颈式焊枪（推丝枪）
（三）焊枪
⑴半自动焊枪
推丝式焊枪 拉丝式焊枪
以上为常见的通用焊枪，用量很大， 有专业厂家配套生产，以德国宾采 尔（BINZEL）焊枪为事实上的行 业标准。
推拉式焊枪
送不同材质的焊丝，要用不同的送 丝套管（如送钢焊丝用钢质套管即 可，而送铝焊丝通常要用特氟隆套 管）。
1、北京“时代” 逆变焊机，节能节材；可靠性尚可，价格相 对便宜，售后服务较好。 2、唐山“松下” 晶闸管焊机，但精细表现出色且可靠性极 高；售后服务较好，价格较贵但性价比高， 3、美国林肯 普通CO2焊机总体性能不错，但无价格优势。 值得推荐者为其STT（表面张力过渡） CO2焊机：飞溅极小、 成形极佳，但价格极贵。 除以上之外， 通用CO2焊机国内的品牌多如牛毛，但普遍 市场占有率低。除价格较低外，其它方面往往乏善可陈。 欧洲国家一般不做CO2焊专用焊机，而是MIG/MAG（CO2） 一体，所以其送丝机通常为双主动送丝。 如果焊机标可MIG/MAG/CO2焊，但却是单主动送丝，其 效果有限（目前国产焊机这种情况比较多见）。
第四章 熔化极气体保护焊
4.2 熔化极气体保护焊设备
熔化极气体保护焊设备主要由焊接电源、送丝系 统、焊枪、行走台车（自动焊）、供气系统和水 冷系统、控制系统等部分组成。
4.2 熔化极气体保护焊设备
一、焊接电源：直流电源 1、平特性电源——用于（短路过渡）0.8～1.6ｍｍ细丝焊接， 配用等速送丝系统； 2、下降特性电源——用于２ｍｍ粗丝焊接，配用变速送丝系统；
4.3 CO2气体保护焊
4.3.5 CO2焊冶金特点： 1.合金元素的氧化与脱氧 作为焊接保护气体， CO2表现出很强的氧化性 CO2 → CO + O + + Mn=MnO+CO↑ Mn=MnO 结果：①Mn、Si等合金元素烧损； ②FeO 能大量溶于熔池金属中，易使焊 缝金属产生气孔及夹渣等缺陷。③生成的CO气体体积极具膨胀，造成飞溅，并 且，由于CO不溶于金属，由于粘度和表面张力，就会形成CO气孔。 解决之道：冶金脱氧 对脱氧剂的要求（能脱氧但不能带来如夹渣、气孔等副作用） Mn-Si联合脱氧，有些牌号的焊丝中还添加了Ａｌ 和Ｔｉ 等较活 泼元素 CO2焊专用焊丝H08Mn2Si&H08Mn2SiA 脱氧剩下的Mn、Si用于补充碳和合金元素的损失 2. 关于CO2焊的气孔问题 正常焊接条件下， CO2焊并不容易产生气孔。相反，由于CO2气氛的氧化 性，其抗氢气孔能力较强，此外，如果CO2保护气氛被破坏，就容易出现N2气孔
4.3 CO2气体保护焊
4.3 CO2气体保护焊
基本电流段(T0～T1)：短路前的电流，稳定在基本电流之间； 短路形成段(T1～T2)：在刚短路时，弧压感测器给出“电弧短路”的信 号，基本电流在约0.75毫秒内迅速降低至10A；
熔化极气体保护焊接理论培训
1、什么是熔化极气体保护焊？答：熔化极气体保护焊是以可熔化的金属焊丝作电极，并由气体作保护的电弧焊。
其基本原理是利用焊丝和母材间的电弧来熔化焊丝和母材形成熔池，熔化的焊丝作为填充金属进入熔池与熔化的母材融合，冷凝后为焊缝金属。
另一方面从喷嘴喷出的气体作为保护气保护熔池和高温熔化的焊丝及焊接区域处于保护范围内。
使用惰性气体作为保护气的（如氩、氦等）称为MIG焊。
使用非惰性气体作为保护气的（如、CO2+Ar、Ar+O2等）称为MAG焊。
2、什么是药芯焊丝气体保护焊（FCAW）？答：在焊丝内部装有粉状焊剂，通过调整焊剂的各种合金元素的含量，可以达到改善焊接工艺性能、提高焊缝的力学性能和接头的内外质量，并采用气体保护的焊接方法。
目前是焊接黑色金属材料的重要焊接方法。
3、CO2气体保护焊的特点及应用答：CO2气体保护焊是利用CO2气体作为保护气体的焊接方法。
因CO2具有氧化性，其为MAG焊的一种。
其主要特点为，因其电流密度大故熔敷速度高，并且不必更换焊丝和清渣故生产效率高；对油锈不敏感，因CO2气体焊接过程中分解，氧化性强，故对油锈敏感性小，故对焊前清理要求不高；因电流密度大热量集中故变形小；另外其因含氢量低故冷裂倾向小；另外其操作简单和成本较低。
缺点是飞溅大、弧光强、不够灵活、对抗风要求高。
4、CO2气体保护焊时采取如何措施降低CO2气体中水分答:1、将新灌气瓶倒置1-2h后，打开阀门，可排出沉积在下面的自由状态的水。
2、更换新气时，先放气2-3min，以排除装瓶时混入的空气和和水分和瓶口垃圾。
3、在气路中设置高压干燥器和低压干燥器，并且预热器接通电源防止冻结。
4、气瓶中的压力降到1Mpa时，停止用气。
5、CO2气体保护焊的焊接设备有几部分组成？答：1、供气系统。
由气瓶，减压流量调节器及管道组成，有时还串联高低压干燥器。
2、焊接电源。
一般电源外特性具有平特性的曲线。
3、送丝机构。
该机构是送丝的动力，包括机架、送丝电机、焊丝矫正轮、压紧轮和送丝轮等。
焊接方法与设备
焊接方法与设备（复习大纲）第一章焊接方法概述一、填空题。
1、按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接分为熔焊、压焊、钎焊三类。
2、焊接电弧按其构造可分为阳极区、阴极区、弧柱区三个区。
3、气体电流和阴极电子发射是电弧产生和维持的必要条件。
4、引用电弧偏吹原因有：一是焊条偏心，二是电弧气流产生，三是焊接电弧磁偏吹。
5、造成电弧产生磁偏吹的因素有导线接线位置、铁磁物质、电弧运动至钢板端部。
二、判断题。
1、铆接是永久性连接方式。
（√）2、为了防止爆炸和火灾，在焊接作业场地10m范围内严禁存放易燃、易爆的物品。
（√）3、交流弧焊机因极性作周期性变化，为了提高电弧燃烧的稳定性，可在焊条药皮或焊剂中加入电离为较低的物质。
（√）4、直流不同的的焊接方法其阳极区和阴极区的温度不同，一般焊条电弧焊阳极区温度高于阴极区温度。
（√）5、采用小电流焊接，可以有效地减少磁偏吹。
（√）三、问答题。
1、阴极斑点和阳极斑点的区别？答：阴极斑点是阴极区存在的一个明亮的斑点，而阳极斑点是阳极区的自由金属蒸发形成的。
2、什么是阴极清理作用？答：金属表面有低逸出功德氧化膜存在时，阴极斑点有自动寻找氧化膜的倾向。
3、如何区分熔焊与钎焊？各有何特点？答：熔焊是将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。
熔焊特点：被焊金属加热至熔化状态成液态熔池时，原子之间可以充分扩散和紧密接触，冷却后，可形成牢固的焊件接头。
但接头有裂纹、气孔、夹杂等。
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
特点：母材不能熔化，只有钎料熔化，这样对接头的性能保证比较好，但接头易脆。
第二章焊条电弧焊一、填空题。
1、焊条电弧焊堆焊轴时，常采用纵向对称和横向对称两种堆焊顺序。
2、焊条型号E4303的E是表示焊条，43表示抗拉强度为430Mpa ；0是表示全位置焊，03连在一起是表示钛钙型交直流正反接，这种焊条的牌号为 J422。
气体保护焊
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熔化极气体保护焊焊丝直径的选择
。 焊丝直径的选择，要多方面加以考虑。 从焊接熔敷效率的角度考虑，应根据焊接电流，电流密度， 选择焊丝直径。在许可的范围内，尽可能地选用大直径的焊丝， 大的焊接电流，以获得尽可能高的的生产效率。 从产品结构，焊缝尺寸的角度考虑，应根据结构特点，焊接 位置，焊缝尺寸，选择适当的焊丝直径。如全位置的焊接，就应 该使用较细的焊丝直径， 特别要注意，由于轻型结构钢板较薄，焊接尺寸较小，作为 轻型结构制作的主要问题，为了控制焊接变形，要避免使用过大 的焊丝直径。 由于对轻轻型结构的认识不够，根据重钢制作的经验，采用 过大的焊丝直径，去焊较小的焊脚，结果肯定是不理想的。
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滴状过渡形式
滴状过渡有轴向和非轴向两种形式：
手弧焊、富氩混合气体保护焊时，熔滴在脱 离焊条（丝）前处于轴向（下垂）位置（平焊 时），脱离焊条（丝）后也沿焊条（丝）轴向 落入熔池的过渡形式称为轴向滴状过渡。
在多原子气氛中（CO2、N2、H2），阻碍熔 滴过渡的力大于熔滴的重力，熔滴在脱离焊丝 之前就偏离焊丝轴线，甚至上翘，在脱离焊丝 之后，熔滴不沿焊丝轴向过渡，形成飞溅，称 为熔滴非轴向滴状过渡。
电弧物理 课件 第四章 焊丝的熔化和熔滴的过渡
主讲教师：黄健康
第四章 焊丝的熔化和熔滴 的过渡
电弧焊时，焊丝（或焊条）的末端在电弧的高 温作用下加热熔化，熔化的液体金属达到一定程度 便以一定的方式脱离焊丝末端，过渡到熔池中去。 这个过程称为熔滴过渡。焊接过程中，焊丝的加热、 熔化及熔滴过渡会直接影响到焊缝质量和焊接生产 率。本章将讲述焊丝的加热与熔化、熔滴上的作用 力、熔滴过渡的主要形式以及熔滴过渡过程中产生 的飞溅。
5．焊丝材料的影响 焊丝材料不同，电阻率也不同，所产生的电阻 热不同，因而对熔化速度的影响也不同。不锈钢 电阻率较大，会加快焊丝的熔化速度，尤其是伸 出长度较长时影响更为明显。 材料不同还会引起焊丝熔化系数的不同。铝合金 因电阻率小，焊丝熔化速度与电流成线性关系。 但是焊丝越细，熔化速度与电流关系曲线斜率越 大，说明熔化系数随焊丝直径变小而增大，与电 流无关 。不锈钢电阻率较大，产生的电阻热较大， 因而焊丝熔化速度与电流不成线性关系，随着电 流增大，曲线斜率增大，说明熔化系数随电流增 加而增大，并且随焊丝伸出长度增加而增加。
根据第二章中的可知，单位时间内阴极区和 阳极区的产热量如果分别用电功率PK和PA表示， 计算公式如下： PK＝I（UK－UW－UT） （4-1） PA＝I（UA＋UW＋UT） （4-2） 在通常电弧焊的情况下，弧柱的平均温度为 6000K左右，UT<1V；当焊接电流密度较大时，UA 近似为零，故上两式可简化为： PK＝I（UK-UW） （4-3） PA＝ IUW （4-4） 这是熔化极电弧焊熔化焊丝的主要热源。
4.2.3 电弧力
电弧中的电磁收缩力、等离子流力、斑点压 力对熔滴过渡都有不同的影响。需要指出的是， 电流较小时住往是重力和表面张力起主要作用； 电流Байду номын сангаас大时，电弧力对熔滴过渡起主要作用。 1.电磁收缩力 作用在熔滴上的电磁力通常可分解为径向和 轴向两个分力。
熔化极气体保护焊讲解
过渡频率高，电弧稳定，飞溅
小，焊缝成形良好，焊接电流小，
焊接热输入低，宜焊接薄板和全位
置焊接。
滴状过渡（细滴过渡）： 粗焊丝、大电流、高电压 焊接电流较大，电弧穿透力强，焊缝厚度 大，多用于中、厚板
4、 CO2焊的飞溅 （1） CO2焊飞溅对焊接造成的有害影响 a 飞溅大，增加焊丝和电能消耗，降低生产
率，增加焊接成本。
b 飞溅金属粘在喷嘴上，送丝不顺畅，电弧 稳定性差，容易产生气体。
c 焊接条件恶劣
（2） CO2焊产生飞溅的原因及防止飞溅措施 a 由冶金反应引起的飞溅 b 由斑点压力产生的飞溅 c 熔滴短路时引起的飞溅 d 非轴向过渡引起的飞溅 e 由于焊接工艺参数选择不当引起的飞溅
三、 CO2焊的焊接材料 1、 CO2气体 用铝白色的气瓶，表面用黑色字样写“液化
2、 CO2焊的气孔问题 （1）CO气孔（虫条状）
产生原因：脱氧不完全时，熔池金属中有大
量的FeO
反应：FeO+C
Fe+CO
防止：要使焊缝脱氧完成必须在焊丝中加入
Mn Si，降低焊丝中的含碳量
（2）H2（喇叭状） 产生原因：铁锈、水分、油污及CO2中的水分 防止：从根本上杜绝
（3）N2（蜂窝状） 产生原因：保护效果不好
生缺陷的可能性小。 （3）采用惰性气体保护时，焊接质量好。 （4）不宜在野外操作。
3、熔化极气体保护焊的分类
二、熔化极气体保护焊常用气体及应用
1、Ar和He 不容易与金属发生反应，常用于有色金属的
焊接
2、N2和H2 都是还原性气体， N2主要用于铜及合金的焊 接，H2一般不单独使用。 3、CO2 成本低，主要用于焊接碳钢及低合金钢
熔化极气体保护焊原理及分类
熔化极气体保护焊原理及分类一、熔化极气体保护焊原理、特点及分类1、熔化极气体保护焊的原理用外加气体作为电弧介质，并保护熔滴、熔池和焊接区的电弧焊方法，称为气体保护焊。
气体保护焊分为：（1）熔化极气体保护焊；（2）不熔化极气体保护焊。
2.熔化极气体保护焊的特点（1）明弧焊，熔池可见度好；不用焊剂，烟雾少，无熔渣；保护气体是喷射的，适宜全位置焊接，不受空间位置的限制，有利于实现机械化和自动化焊接。
（2）电弧在保护气流的压缩下热量集中，熔池和热影响区很小，焊接变形小、焊接裂纹倾向不大，尤其适合于薄板焊接。
（3）采用氩、氦等惰性气体保护，当焊接化学性质较活泼的金属或合金时，可获得高质量的焊接接头。
（4）不宜在有风的地方施焊；弧光强烈；设备复杂。
3.熔化极气体保护焊的分类（1）按保护气体的成分可分为：①熔化极惰性气体保护焊（Metal Inert Gas Arc Welding ）（MIG焊）；②熔化极活性气体保护焊（Metal Active Gas Arc Welding）（MAG焊）；③CO2气体保护焊（CO2焊）。
（2）按所用焊丝的类型不同可分为：①实芯焊丝气体保护焊；②药芯焊丝气体保护焊。
（3）按操作方式不同可分为：①半自动气体保护焊；②自动气体保护焊。
二、熔化极气体保护焊常用气体及应用熔化极气体保护焊常用的保护气体有：氩气（Ar）、氦气（he）、氮气（N2）、氢气（H2）、氧气（O2）、二氧化碳（CO2）及混合气体。
被焊材料保护气体混合比化学性质焊接方法铝及铝合金Ar惰性熔化极和钨极Ar+He (He)=10%铜及铜合金Ar惰性熔化极和钨极Ar+N2 (N2)=20%熔化极N2 还原性不锈钢Ar+O2 (O2)=1%～ 2% 氧化性熔化极Ar+O2+CO2 (O2)=2% 、(CO2)=5%碳钢及低合金钢CO2氧化性熔化极Ar+CO2 (CO2)=20%～ 30%O2+CO2 (O2)=10%～ 15%钛锆及其合金Ar惰性熔化极和钨极Ar+He (He)=25%镍基合金Ar+He (He)=15%惰性熔化极和钨极1.氩气（Ar）和氦气（he）—惰性气体常用于铝、镁、钛等金属及其合金的焊接。
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1．熔化极气体保护焊的原理 气体保护电弧焊是用外加气体作为电弧介质并保 护电弧和焊接区的电弧焊方法，简称气体保护焊。 使用熔化电极的气体保护电弧焊称为熔化极气体 保护焊。
• 2．熔ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ极气体保护焊的分类 • 熔化极气体保护焊按保护气体的成分可分 为熔化极惰性气体保护焊（MIG）、熔化极 活性气体保护焊（MAG）、CO2气体保护 焊（CO2焊）三种。 • 熔化极气体保护焊按所用的焊丝类型不同 分为实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝气体 保护焊。 • 熔化极气体保护焊按操作方式的不同，可 分为半自动气体保护焊和自动气体保护焊。
第四章 熔化极气体保护电弧焊
• 焊条电弧焊，埋弧焊是以渣保护为主的电 弧焊方法。 • 气体保护电弧焊已在国内外焊接生产中得 到了广泛的应用。 • 根据电极材料不同，气体保护电弧焊可分 为非熔化极气体保护焊和熔化极气体保护 焊，其中熔化极气体保护焊应用最广。
第一节
熔化极气体保护焊的原理及分类
一、熔化极气体保护焊的原理、特点及分类
3．熔化极气体保护焊的特点 • 采用明弧焊，一般不必用焊剂没有熔渣，熔池可 见度好，便于操作。而且，保护气体是喷射的， 适宜进行全位置焊接，不受空间位置的限制，有 利于实现焊接过程的机械化和自动化。 • 由于电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接熔 池和热影响区很小，因此焊接变形小、焊接裂纹 倾向不大，尤其适用于薄板焊接。 • 采用氩、氦等惰性气体保护，焊接化学性质较活 泼的金属或合金时，可获得高质量的焊接接头。 • 气体保护焊不宜在有风的地方施焊，在室外作业 时须有专门的防风措施，此外，电弧光的辐射较 强，焊接设备较复杂。
二、熔化极气体保护焊气体及应用
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熔化极气体保护焊常用的气体有： 氩气（Ar）、氦气（He） 氮气（N2）、氢气（H2） 二氧化碳气体（CO2） 混合气体。
• 氩气（Ar）和氦气（He） 惰性气体，对化学性质活 泼而易与氧起反应的金属，是非常理想的保护气体，常用 于铝、镁、钛等金属及其合金的焊接。 • 氮气（N2）和氢气（H2） 还原性气体。氮可以同多数 金属起反应，是焊接中的有害气体，但不溶于铜及铜合金， 故可作为铜及合金焊接的保护气体。氢气已很少单独应用。 氮气、氢气常和其它气体混合起来使用。 • 二氧化碳（CO2） 氧化性气体。由于二氧化碳气体来 源丰富，而且成本低，因此值得推广应用，目前主要用于 碳素钢及低合金钢的焊接。 • 混合气体 混合气体是一种保护气体中加入适当份量 的另一种(或两种)其它气体。应用最广的是在惰性气体氩 （Ar）中加入少量的氧化性气体（CO2、O2或其混合气体）， 常作为焊接碳钢、低合金钢及不锈钢的保护气体。