混合气体在熔化极气体保护焊中的实践分析
熔化极惰性气体保护电弧焊（MIGMAG）
熔化极惰性气体保护电弧焊Metal Inert Gas Arc Welding（MIG）Metal Active Gas Arc Welding（MAG）一MIG 焊的特点及应用1、MIG 焊的基本原理焊接过程动画n 以惰性气体或混合气体作为保护气体，采用与母材相近材质的焊丝作为电极，焊丝熔化后形成熔滴过渡到熔池中，与熔化的母材共同形成焊缝。
n MIG/MAG 属于GMAWn MIG （Ar ，He ）n MAG （Ar ＋O 2、Ar ＋CO 2）2. MIG/MAG焊的特点n惰性气体保护，焊缝纯净度高，力学性能好；电弧燃烧稳定；熔滴细小，过渡稳定；飞溅小。
n与TIG焊比：生产效率高；焊接板厚比TIG焊大，焊接电流大，焊接热输入大，熔深大n与SAW埋弧焊比：焊缝的[H]低，抗冷裂能力高n与CO2焊比：成本高3.MIG/MAG焊的应用材料：50年代初应用于铝及铝合金，以后扩展到铜及铜合金的焊接，几乎所有的材料，多用于有色金属的焊接厚度：厚、薄均可位置：可全位置结构：中、厚板的有色金属结构，尤其是铝合金结构。
MIG/MAG焊的应用4. MIG/MAG 焊的对比n MIG 以Ar 或He 作为保护气体n MAG 在Ar 或He 中加入活性气体，如O 2，CO 2n MAG 焊在电弧形态、熔滴过渡、电弧特性等方面与氩弧相似，活性气体的量一般小于30%n 可消除指状熔深n 由于氧化性气体的存在金属的氧化是不可避免的，在选择焊丝时应注意在成分上给与补充。
n MAG 焊主要用于高强钢及高合金钢的焊接。
Mn + CO 2→MnO + CO ↑Me + O →MeO二MIG/MAG 焊工艺MIG 焊：Ar 或He 为保护气体，不与金属发生冶金反应MAG 焊:含有氧化性气体O 2，CO 2，金属发生氧化反应1、MIG/MAG 焊的冶金特点2、MIG/MAG焊的熔滴过渡n MIG/MAG焊的熔滴过渡形式主要有：短路过渡，滴状过渡，喷射过渡，亚射流过渡n熔滴过渡形式主要取决于电流、电弧长度、极性、气体介质、焊丝材质、直径、伸出长度等参数。
混合气体在熔化极气体保护焊中的应用
少了飞溅。文献 [ 7 ]正是利用富氩 CO2 焊实现了 纯 CO2 焊在液压挖掘机制造上所达不到的工艺 。 A r + ( 21% ～25% ) CO2 是最常用于低碳钢 短路过渡焊的气体 , 现已成为大多数实芯焊丝和 常用药芯焊丝焊接的标准混合气体 。该混合气体 在厚板大电流情况下也很好用 ,且电弧稳定 ,熔池 易于控制 ,焊缝美观 ,生产效率高 。
G MAW 中的影响规律有着较大的现实意义 。
元数 混合气体
A r + He
+
1 混合气体种类及特性
目前可供焊接使用的混合气体主要有二元混 合气 、 三元混合气和四元混合气 ,不同混合气体有 其独特作用 。常用混合气体概况见表 1。 表 1 所列混合气体主要以 A r为基本组元 ,分 别加入惰性气体 、 还原性气体及氧化性气体中的 一种或几种 。混合气体组分不同 , 特性就有很大 不同 ,加入惰性气体或氧化性组分的混合气体电 弧稳定性和金属过渡特性都较好 ,应用也较广泛 。 在以 A r为基本组元加入氧化性较强的 O2 或
A r + 5%O2 熔池流动性更好 , 是焊接一般碳
力学性能 ,与 A r混合的 He 的体积分数至少应在
20%以上才能产生和维持稳定喷射电弧的效果 。 He的加入量视板厚而定 ,板越厚加入量越大 。 A r + 25% He这种配比很少 ,仅用于铝焊接时
素钢最通用的 A r - O2 混合气 ,焊接速度可更高 。
A r + CO 2
CO 2 +O 2
A r + O 2 + CO 2
三元
A r + CO 2 + H2
A r + He + CO 2
CO2气体保护焊与富氩气体保护焊的应用比较
210 军民两用技术与产品 2018·3（下）1 问题的提出随着工业水平的不断进步和工程机械技术要求的提高，用户对机床焊接产品的外观质量提出了更高的要求。
为了提高机床焊接产品的外观质量，有必要寻求一种能明显提高焊件外观质量的焊接方法。
通过开发使用富氩气体（又称混合气或二八气）保护焊接试验与应用，并经过调研论证，同时改进焊接工艺[1]，且与CO 2保护焊进行比较，是否富氩气体保护焊在减少焊接工作强度和额外能源消耗的同时，可显著提高焊缝外观质量，是否可取得良好改进应用效果。
是否富氩气体保护焊较CO 2保护焊存在相对优势。
2 CO 2保护焊与富氩气体保护焊应用的相关对比分析CO 2保护焊是上世纪中期兴起并被广泛应用的一种熔化极气体保护焊方法，该方法是通过实芯焊丝辅以等速送丝系统和平外特性电源，用CO 2气体进行保护的焊接方法。
其特点是操作简单，成本低，但飞溅大，焊缝成形差是其最大的弱点。
而富氩气体保护焊指的是熔化极活性气体保护电弧焊，是在氩气中加入少量的氧化性气体混合而成的一种混合气体保护焊，通常氩气和CO 2的混合比例为8：2。
（1）CO 2保护焊的最大优点在于成本较低。
CO 2保护焊存在的焊接质量缺陷及原因分析如下：第一，飞溅多。
熔滴和熔池内的碳在高温时氧化生成的气体积聚膨胀、熔滴和熔池在短路初期因电磁收缩力阻碍熔滴过渡、较大密度的电流加速作用及短路末期液桥缩颈处破断和电弧再引燃都等因素都使得周围气体膨胀并加剧了飞溅的产生。
第二，焊缝外观成形差。
短路电流能量在短路期间大部分传输给焊丝的伸出部分，电弧对于母材热输入被大大降低而使母材熔化不足，熔池的润湿和铺展效果下降，使焊缝成形不光滑。
第三，焊缝冲击韧性差。
CO 2气体较重，因而对于燃弧区域CO 2气体因电弧高温会被分解成原子氧和一氧化碳而具有较强的氧化性，强烈氧化液态金属和母材，使得焊缝冲击韧性下降。
（2）富氩气体保护焊的特点：第一、富氩气体成本较高。
CO2(二氧化碳)气体保护焊的原理、特点及应用
CO2（二氧化碳）气体保护焊的原理、特点及应用CO2气体保护焊是一种以CO2作为保护气体的熔化极电弧焊，简称CO2焊。
CO2气体密度较大，巨受电弧加热后体积膨胀较大，所以隔离空气、保护熔池的效果较好，但CO2是一种氧化性较强的气体，在焊接过程中会使合金元素烧损，产生气孔和金属飞溅，故需用脱氧能力较强的焊丝或添加焊剂来保证焊接接头的冶金质量。
CO2焊按焊丝可分为细丝（直径小于1.6mm）、粗丝（直径大于1.6mm）和药芯焊丝CO2焊三种。
按操作方法可分为半机械化和机械化CO2焊两种。
1、CO2焊的原理CO2气体保护焊是采用CO2作为保护气体，使焊接区和金属熔池不受外界空气的侵入，依靠焊丝和工件间产生的电弧热来熔化金属的一种熔化极气体保护焊，焊丝由送丝机构通过软管经导电嘴送出，而CO2气体从喷嘴内以一定的流量喷出，这样当焊丝与焊件接触引燃电弧后，连续送给的焊丝末端和熔池被CO2气流所保护，防止了空气对熔化金属的危害作用，从而保证获得高质量的焊缝。
CO2气体保护焊焊接原理如下图所示。
▲CO2气体保护焊焊接原理1—焊丝2—喷嘴3—电弧4—CO2气流5—熔池6—焊缝7—焊件2、CO2焊的特点（1）CO2焊的优点与其他电弧焊比较，CO2焊的优点如下：①焊接熔池与大气隔绝，对油、锈敏感性较低，可以减少焊件及焊丝的清理工作。
电弧可见性良好，便于对中，操作方便，易于掌握熔池熔化和焊缝成形。
①电弧在气流的压缩下使热量集中，工件受热面积小，热影响区窄，加上CO2气体的冷却作用，因而焊件变形和残余应力较小，特别适用于薄板的焊接。
①电弧的穿透能力强，熔深较大，对接焊件可减少焊接层数。
对厚10mm左右的钢板可以开①形坡口一次焊透，角焊缝的焊脚尺寸也可以相应地减小。
①焊后无焊接熔渣，所以在多层焊时就无需中间清渣。
焊丝自动送进，容易实现机械化操作，短路过渡技术可用于全位置及其他空间焊缝的焊接，生产率高。
①抗锈能力强，抗裂性能好，焊缝中不易产生气孔，所以焊接接头的力学性能好，焊接质量高。
熔化极惰性气体保护焊、熔化极活性混合气体保护焊
6 销座
11 沉头螺钉
7 导向组件 12 左连接
8 连接
13 螺母
9 防护扭矩螺母 (8 Nm)
10 双头螺栓
高速断路器典型结构和主要部件
城市轨道交通车辆检修
脱扣装置
1 杠杆 2 移动磁铁 3 板组 4 脱扣盒
5 脱扣装置盖 6 左弹簧 7 右弹簧 8 旋钮
9 前刻度板 10 脱扣指示器 11 紧固件 12 锁紧螺钉
高速断路器典型结构和主要部件
城市轨道交通车辆检修
1 叉杆 2 闭合杆 3 前盖板 4 闭合线圈 5 线圈芯组件 6 后盖板
7 闭合装置盒 8 触点压力弹簧
9 闭合装置盖 10 气缸 11 MVQ环 12 滚筒 13 六角内螺帽螺钉 14 接地柱
15 圆头螺钉 16 弹性垫圈
17 弹簧环 18 杆 19 杆
图3-1 熔化极活性混合气体 保护焊
2 学习内容
1. MIG、MAG焊的原理、特点及应用； 2. MIG、MAG焊设备； 3. MIG、MAG焊工艺； 4. MIG、MAG焊 的其他方法； 5. MIG、MAG焊的基本操作方法。
3 建议课时
6〜8学时。
城市轨道交通车辆检修
6.2 牵引及控制系统检修
一
高速断路器检修
二
牵引逆变器检修
三
接触器检修
四
牵引控制单元检修
五
制动电阻检修
城市轨道交通车辆检修
6.2 牵引及控制系统检修
一
高速断路器检修
一）高速断路器简介
在列车牵引系统的电路出现严重干扰的 情况下（如过电流、逆变器故障或线路 短路），高速断路器(HSCB)能够将各牵 引设备从受电弓线路上安全断开。
二氧化碳焊接实习总结
二氧化碳焊接实习总结实践是真理的检验标准，通过三周的焊接实训，我懂得到很多工作常识，懂得电弧焊机和二保焊机的用处，型号，规格，重要成分及其作用；也得到意志上锤炼，有辛酸也有快活，这是我生活中的又一笔可贵的财富，对我以后的学习和工作将有很大的影响。
我知道，实训是一门实践性的技巧基础课，是高职学生学习电焊基础工艺方法和技巧，完成工程基础训练的重要必修课。
在这期间里给我留下了许多难以忘怀的美好回忆，尤其是老师和同学给予我的帮助，以及团结协作的默契，在此我对他们表示感谢。
在老师认真的指导、耐心的帮助和严格的要求下，我认真进行了两种焊接方法的实训操作，受益匪浅，在理论知识的基础上深化自己的能力，理论与实践结合，最后达到熟练掌握两种焊接方法的基本技能。
实训过程中，大家分成若干小组，分工明确，在适当的时间顺利完成了各项任务，大家积极配合，完成了两种焊接方法的实训焊接，充分体现了合作精神的良好品格。
通过实训的练习，使我巩固并加强了所学的专业知识，也使我大学中所学习的理论知识在实践中得到了较好的应用。
这充分给了更多人学习的机会，让很多人受益匪浅。
这次实训加强了自己的操作技巧和动手能力,而且加强了理论接洽实际的锤炼,前进了工程实践能力,造就了工程素质。
二氧化碳气体保护焊及钨极氩弧焊实训报告 No 1 实习小结实习小结通过紧张的四个月在重钢车间对焊接方面的实习，我现在已经可以熟练的掌握了二氧化碳气体保护焊的使用方法，并且针对焊接车间现有的工件，总结了一些使用技巧和焊接时的注意事项，并且熟悉了工件生产的全过程。
在车间实习阶段我针对自己专业课所学的知识，对车间的一些现状有自己的一点看法，希望我的意见能给公司带来一点点的效益，这对我们刚从大学毕业走向工作岗位来说是值得高兴的一件事。
第一：焊机上按钮和表盘的功能我简单说明下如图1。
图1 OTC XD500S型号焊接电源旋钮和表盘图电流和电压表，那这里在焊接的时候才会显示数值，数值基本和送丝机构上的相近。
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。
熔化极活性气体保护焊
熔化极活性气体保护焊（Metal Active Gas Arc Welding ）（MAG焊）熔化极活性气体保护焊一般采用在氩气中加入少量的氧化性气体（CO2、O2或其他混合气体）的混合气体作为保护气体进行焊接的一种熔化极气体保护焊方法。
1、熔化极活性气体保护焊的原理及特点原理与熔化极氩弧焊相同。
特点：除了具有一般气体保护焊的特点外，与纯氩弧焊、纯CO2焊相比还具有以下特点：（1）与纯氩气保护焊相比①熔池、熔滴温度比纯氩弧焊高，电流密度大，因此熔深大，焊缝厚度大，焊丝熔化速度快，熔敷效率高，有利于提高焊接生产率。
②具有一定氧化性，克服了纯氩保护时表面张力大、液态金属粘稠、易咬边及斑点漂移等问题。
同时改善了焊缝成形，由纯氩的指状（蘑菇）熔深成形改变为深圆弧状成形，接头的力学性能好。
③ CO2气体较便宜，降低了焊接成本低，但CO2的加入提高了产生喷射过渡的临界电流，引起熔滴和熔池金属的氧化及合金元素的烧损（2）与纯CO2气体保护焊相比①电弧温度高，易形成喷射过渡，故电弧稳定性好，飞溅少，熔敷系数高，节省焊材，生产效率高。
②由于大部分为惰性的氩气，熔池保护效果好，焊缝金属不易形成气孔，力学性能高。
③焊缝成形好，焊缝平缓，波纹细密，均匀美观，成本较CO2焊高。
2、熔化极活性气体保护焊常用混合气体及应用（1）Ar+O2Ar+O2可用于碳钢、低合金钢、不锈钢等高合金钢和高强钢的焊接。
焊接不锈钢等高合金钢和高强钢时，O2含量控制在(1%～5%)；焊接碳钢、低合金钢时，O2含量可达20%。
为什么加入O2：①克服阴极斑点漂移，降低射流过渡的临界电流值，有利于熔滴的细化；②焊接不锈钢时，加入微量的O2对接头的抗腐蚀性无显著影响；当O2超过2%时，焊缝表面氧化严重，接头质量下降。
③因为焊缝金属的冲击韧性不取决于保护气体的氧化性，而取决于焊缝金属的含氧量，加入适量的O2，虽然气体的氧化性提高，但焊缝金属中的含氧量和杂质减少，因此焊缝金属的冲击韧性有所提高；（2）Ar+CO2Ar+ CO2既有Ar的优点（电弧稳定、飞溅少、容易获得轴向喷射过渡等），又有氧化性，克服了用单一Ar气焊接时的阴极斑点漂移现象及焊缝成形不好的问题。
熔化极气体保护焊焊接过程的分析
体 受 到的拉 力 。在 均 速流 体 中 ， 球体 受 到的 拉力可 用下 式
Ｕｎ ｅａ ｈ ｄｔｃ缸
表 示［ 。
一
，
Ｓ ｍ ｍｅｒｃ ｌ ｙ ｔ ａ ｉ
Ｆ ＣＡ ｐＶ １Ｐ Байду номын сангаасｅ Ｄ ｆ ／ ＝ ｔ Ｖ －
型 ， 型 中考虑 电磁 收 缩 力、 面张 力、 离子 流力 的影 响 。利 用建立 的模 型模 拟 了熔 滴的形 成 、 大及 脱 离过 模 表 等 长 程 ， 算 了电流 对过 渡 熔滴尺 寸及 频 率的影 响 ， 计 计算 结果 与 实验 结果 吻合较 好 。计 算 了不 同阶段 的熔 滴 中的 流 场。 并利 用 计算 的流 场分析 了熔 滴的脱 离机 制 。
接 领 域 的 研 究 热 点 之 一 【２ 【ｊ －。
本 文 以 流 体 动 力 学 、 电 磁 理 论 及 Ｖ Ｆ法 （ ｏ ｍ ｆ Ｏ Ｖ ｌ ｅｏ ｕ
单元格充满了液体 ； 果 ０ 如 ＜Ｆ（， ｔ＜ ， 表 示 流 体表 ｉ Ｊ，） ｌ 则
面位 于本单 元 格 中 ； 如果 Ｆ ｉｉ，）０， （， ｔ＝ 则表 示 对应 的单元
关 于 Ｇ Ｗ 的 等 离 子 流 流 速 的 数 据 ， 里 将 Ｇ Ｗ 的 等 ＭＡ 这 ＭＡ
、 上
（） ３
式 巾 ， 为等 离子 流 系数 ， 等离 子 流力 的作 用 面 ｃ Ａ为
积 ， 为 等 离 子 流 的 密 度 ， 等 离 子 流 的 速 度 ， Ｄ 熔 ｐ ｖ为 ｖ 为 滴 的 体 积 ， 为 熔 滴 的 密 度 。 而 ｐ
Ａ ｒ Ｒ ２Ｒ １ （ ｄ ） －
如何选用熔化极气体保护焊的保护气体
如何选用熔化极气体保护焊的保护气体
保护气体的选择主要根据保护气体的作用来决定。
主要考虑它的冶金特点、熔滴过渡和焊缝成行等特点。
可以采用单一气体，还可以采用二元或多元气体。
显然采用单一气体比较简单。
如Ar 、He或CO2气。
对于铝、镁和钛及其合金等活泼金属，只能选择惰性气体如Ar或He。
对于黑色金属，常常采用价廉的活性气体CO2气。
但是，上述选择仅仅满足了冶金要求，而考虑到熔滴过渡特点或焊缝成形的要求，往往采用多元气体，如Ar+He二元气体，可以比纯Ar保护提高热输入，能用于焊厚板。
Ar+CO2或Ar+O2二元气体，能改善钢液的流动性，可以改善焊缝成行和熔滴过渡，为进一步改善焊接工艺性，焊刚时还采用三元或四元气体。
如Ar+CO2+O2三元气体，又如采用Ar+He+CO2+O2四元气体可以作为高熔敷率保护气体.。
MIG焊、MAG焊和CO2气保焊及其适用原则
MIG焊、MAG焊和CO2气保焊及其适用原则作为焊接人员，我们在职称答辩或者专业面试时经常面对如下问题，介绍一下MIG焊和MAG焊及应用，或介绍MAG焊和C02气保焊及应用。
大多时候我们是能够说出个大体概念，但具体到应用或者想稍微延伸时就紧张停顿，甚至部分专业人员分不清MAG焊和C02气保焊，而这两种焊接方法在公司实际应用中最为广泛。
今天我们来详细说明一下这三种焊接方式，也是我们焊接人员必须知道的基本知识之一。
先说基本定义，只有了解和对比其定义，我们才容易理解区分和记忆,三种焊接方式对比定义如下：(1)MIG焊熔化极惰性气体保护焊,英文:MetalInert-gaswelding o使用熔化电极，以外加惰性气体(Ar或He)作为电弧介质，并保护金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法，称为熔化极惰性气体保护焊,简称MIG焊。
(2)MAG焊：熔化极活性气体保护焊，英文：MetalActiveGasArcWelding o 使用熔化电极,以外加混合气体(惰性气体主要是氮气中加入少量的氧化性气体)作为电弧介质，并保护金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法，称为熔化极活性气体保护焊，简称MIG焊。
氧化性气体主要是氧气，二氧化碳或其混合气体，我国常用的是80%Ar+20%C02或者90%Ar+10%C02的混合气体。
由于混合气体中氨气占的比例较大，故常称为富氮混合气体保护焊。
当然只要是熔化电极,不管氧化活性气体含量有多少,只要含有氧化活性气体都是MAG焊，而不能称为MIG焊。
(3)CO2气保焊：二氧化碳气体保护焊，英文：CarbonDioxideArcWelding o 使用熔化电极，以外加C02气体作为电弧介质，并保护金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法，称为二氧化碳气体保护焊,简称C02焊。
通过以上定义对比，明显能将三种方式说清并区分出来：三种方法都属于电弧焊，都是熔化电极，主要区别是电弧的气体介质不同，保护气体全部惰性气体的叫MIG焊,保护气体全部是二氧化碳的是Co2气保焊,保护气体是惰性气体和活性气体混合体的是MAG焊。
熔化极气体保护焊接工艺
气体保护焊操作规程一．概述：1.基本原理熔化极气体保护焊是以可以熔化的金属焊丝作电极，并由气体做保护的电弧焊。
利用焊丝和母材之间的电弧来熔化焊丝和母材，形成熔池，融化的焊丝作为填充金属进入熔池与木材融合，冷凝后即为焊缝金属。
通过喷嘴向焊接区喷出保护气体，使处于高温的熔化焊丝，熔池及其附近的母材可以免受周围空气的有害作用。
焊丝是连续的，由送丝轮不断地送进焊接区。
操作方式主要是半自动焊和自动焊两种。
焊丝有实心和药芯两类，前者一般含有脱氧用的和焊缝金属所需要的合金元素；后者的药芯成分及作用与焊条的药皮相似。
2.分类电流密度大，因而提高了敷熔速度。
b.可获得含氧量较焊条电弧焊低的焊缝金属。
c.在相同条件下，熔深比手工电弧焊大。
d.焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接变形小。
e.烟雾少，可以减轻对通风的要求。
2）缺点（与手工电弧焊相比）a.规范不合适时，飞溅较大，表面成形差。
b.弧光较强。
c.焊接设备复杂，环境要求较高。
d.半自动焊枪比手工电弧焊铅重，不轻便，操作灵活性较差。
对于狭小空间的接头，焊枪不易接近。
4.使用范围1）适焊的材料。
MIG焊既可以焊接黑色金属又可以焊接有色金属，但从焊丝供应及制造成本考虑主要用于铝，铜，钛及其合金，以及不锈钢，耐热钢的焊接。
MAG和CO2焊主要用于焊接碳钢，低合金高强度钢。
2）焊接位置可以进行全位置焊接，其中以平焊位置和横焊位置焊接效率最高。
3）可焊厚度原则上开破口多层焊的厚度是无限的，它仅受经济因素限制。
二，保护气体采用保护气体的目的，是防止熔融焊缝金属被周围气氛污染和损害。
保护气体应满足如下要求：1.对焊接区起到良好的保护作用。
2.作为电弧的气体介质，应有利于引弧和保护电弧稳定燃烧。
3.有利于提高对焊件的加热效率，改善焊缝成形。
4.在焊接时，能促使获得所希望的熔滴过渡特性，减小金属飞溅。
5.在焊接过程中，保护气体的有害冶金反应能进行控制，以减小气孔，裂纹和夹渣等缺陷。
熔化极气体保护焊工艺参数
熔化极气体保护焊工艺参数熔化极气体保护焊（Metal Inert Gas Welding，MIG焊）是一种常见的电弧焊接方法，广泛应用于各种金属的焊接工艺中。
这种焊接方法使用熔化极气体保护焊工艺参数，以保证焊接过程中的焊缝质量和焊接效率。
首先，焊接电流是控制熔化极气体保护焊焊接热量的关键参数之一、正确选择合适的焊接电流能够保证焊接热量与焊材相匹配，从而保证焊缝质量和焊接速度。
通常情况下，焊缝的宽度与焊接电流成正比，因此，较宽的焊缝需要较高的焊接电流，而较薄的焊缝则需要较低的焊接电流。
其次，焊接电压是熔化极气体保护焊另一个重要的参数。
焊接电压直接影响电弧的稳定性和剩余气体的排除能力。
选择适当的焊接电压可以获得稳定的焊接过程和良好的焊缝质量。
一般情况下，焊接电压与焊接电流成正比，因此，较高的焊接电流需要较高的焊接电压。
此外，焊丝直径也是熔化极气体保护焊的关键参数之一、焊丝直径与焊接电流、焊缝的宽度和深度以及焊接速度密切相关。
较粗的焊丝适用于较大的焊缝，而较细的焊丝适用于较小的焊缝。
选择合适焊丝直径可以保证焊缝形貌良好，焊接效率高。
最后，焊接速度也是熔化极气体保护焊的重要参数之一、适当的焊接速度能够控制焊接过程中的热输入和熔深，保证焊缝的质量和美观。
过快的焊接速度可能导致熔深不够、焊缝孔洞等缺陷，而过慢的焊接速度则可能导致过高的热输入，使焊缝产生气孔、烧穿等缺陷。
因此，在实际焊接过程中，需要根据焊接材料的板厚、焊丝直径和焊接质量要求来选择合适的焊接速度。
总之，熔化极气体保护焊的工艺参数有焊接电流、焊接电压、焊丝直径和焊接速度等。
正确选择和控制这些参数可以保证焊缝的质量和焊接效率。
在实际操作中，焊工需要结合焊接材料的特点和焊接要求，灵活调整这些参数，以获得满意的焊接结果。
保护气体成分对焊接过程稳定性影响分析
焊 接试验 在 单 轴 运 动 控 制 系 统 平 台上 完 成 ， 采 用
焊枪 固定 而工 件移 动形 式 ， 焊 接位 置 为平 焊 ， 工 件 放置
电流却 逐渐增 大 至 １ ８ ５ Ａ左右 ， 熔 滴 形 状 在 图像 巾清
晰可辨 ， 如图 １ ｂ所 示 。
在 铝制 垫板上 ， 采 用快 速夹 具 夹 持 。焊接 过 程 中 ， 工件 先 开始 移动 ， 速度稳 定后 引 弧 开始 焊 接 ， 以保 证 焊 接速
试 验采用 基 于 高 速 摄 像 的 焊 接 过 程 分 析 系 统 ， 同 步 拍摄 电弧 图像 和采集 电流 电压 信 号 。基 于高 速摄 像 的焊接 过程分 析试 验 系统 电流 电压 采样 率 １ ０ ０ ｋ Ｈｚ ， 电 弧 图像 采集 帧频 ２ ０ ０ ０帧／ 秒。
１ 试 验材 料与 方法
２ ． １ 一 元保 护气体 直流焊
同步拍摄 结 果 显 示 ， 焊 接 过 程 熔 滴 过 渡 属 于 典 型 的短路 过渡 ， 其过 渡频率 在 ４ ０ Ｈｚ 左 右 。Ｃ Ｏ ， 直 流熔 化 极 气体 保护 焊 中 ， 在熔 滴 与熔 池 发 生短 路 之 前 ， Ｃ Ｏ ，电 弧长度 较短 ， 电弧 烁 亮 ， 没用明显的暗弧区， 整 个 熔 滴 包 裹在 电弧 中 ， 此 时 电压 瞬 时值 为 ２ ６ Ｖ左右， 电流 瞬 时值 为 ６ ２ Ａ左 右 ， 如图 １ ａ 所 示 。熔滴 与熔池 表面 出现 接触 ， 电压从 ２ ６ Ｖ迅速下 降至 ２ Ｖ左 右 ， 电弧熄 灭 ，
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ４ ０ ３
钢板上 进 行 堆 焊 ， 焊丝采用 Ｈ ０ ８ Ｍｎ ２ Ｓ ｉ ， 直径 １ ． ２ ｌ ｎ ｌ ｌ ｌ 。
熔化极气体保护焊接工艺
熔化极气体保护焊一．概述：1.基本原理熔化极气体保护焊是以可以熔化的金属焊丝作电极，并由气体做保护的电弧焊。
利用焊丝和母材之间的电弧来熔化焊丝和母材，形成熔池，融化的焊丝作为填充金属进入熔池与木材融合，冷凝后即为焊缝金属。
通过喷嘴向焊接区喷出保护气体，使处于高温的熔化焊丝，熔池及其附近的母材可以免受周围空气的有害作用。
焊丝是连续的，由送丝轮不断地送进焊接区。
操作方式主要是半自动焊和自动焊两种。
焊丝有实心和药芯两类，前者一般含有脱氧用的和焊缝金属所需要的合金元素；后者的药芯成分及作用与焊条的药皮相似。
2.分类本事业部的焊接方法为MAG焊。
80%Ar+20%CO2。
3.优缺点1）优点（与手工电弧焊相比）a.焊接效率高。
因为是连续送丝，没有更换焊条工序，焊道之间不需清渣，节省时间：通过焊丝的电流密度大，因而提高了敷熔速度。
b.可获得含氧量较焊条电弧焊低的焊缝金属。
c.在相同条件下，熔深比手工电弧焊大。
d.焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接变形小。
e.烟雾少，可以减轻对通风的要求。
2）缺点（与手工电弧焊相比）a.规范不合适时，飞溅较大，表面成形差。
b.弧光较强。
c.焊接设备复杂，环境要求较高。
d.半自动焊枪比手工电弧焊铅重，不轻便，操作灵活性较差。
对于狭小空间的接头，焊枪不易接近。
4.使用范围1）适焊的材料。
MIG焊既可以焊接黑色金属又可以焊接有色金属，但从焊丝供应及制造成本考虑主要用于铝，铜，钛及其合金，以及不锈钢，耐热钢的焊接。
MAG和CO2焊主要用于焊接碳钢，低合金高强度钢。
2）焊接位置可以进行全位置焊接，其中以平焊位置和横焊位置焊接效率最高。
3）可焊厚度原则上开破口多层焊的厚度是无限的，它仅受经济因素限制。
二，保护气体采用保护气体的目的，是防止熔融焊缝金属被周围气氛污染和损害。
保护气体应满足如下要求：1.对焊接区起到良好的保护作用。
2.作为电弧的气体介质，应有利于引弧和保护电弧稳定燃烧。
熔化极气体保护焊
2、电弧电压 右图表示三种基本熔 滴过渡形式的最佳焊接电 流和电弧电压范围，超出 此范围，容易使工艺性能 变坏产生焊接缺陷。 如电弧电压过高(即电 弧过长)，则可能产生气孔 和飞溅，如电压过低，即 短弧，就可能踏弧短接。 在稳定焊接过程中， 其他条件不变，随着电弧 电压的增加，熔深和余高 减小，而缝宽增大。
相比，其生产效率高。
3) 熔滴过渡主要采用射流过渡。短路过渡仅限于薄
板焊接时采用，而滴状过渡在生产中很少采用。
焊接铝、镁及其合金时，通常是采用亚射流过渡，
因阴极雾化区大，熔池保护效果好，且焊缝成形
好、缺陷少。
4) 若采用短路过渡或脉冲焊接方法，可以进行全位 置焊接，但其焊接效率不及平焊和横焊。 5) 一般都采用直流反接，这样电弧稳定、熔滴过渡 均匀和飞溅少，焊缝成形好。
2) 必须有一个向焊接区输送保护气体的通道和 喷嘴，喷嘴应与导电嘴绝缘，而且根据需要可 方便地更换。 3) 焊枪必须有冷却措施，可以是气冷或水冷。 4) 焊枪结构应紧凑、便于操作。尤其手握式焊 枪，应轻便灵活。
2、结构 手握式焊枪用于半自动焊，常用的有： 鹅颈式：适于小直径焊丝，轻巧灵便，特别适合 结构紧凑难以达到的拐角处和某些受限 制区域的焊接； 手枪式：适合于较大直径焊丝，它对冷要求较高。
缺点：
（1）惰性气体价贵，成本较高。
（2）对母材及焊丝的油、锈很敏感，容易生成
气孔。
（3）与CO2相比其熔深较小，抗风能力弱，不
宜室外焊接。
二、MIG焊的保护气体和焊丝
1、保护气体 (1) 单一气体 氩和氦同属惰性气体，焊接过程中不与液态和固态金 属发生化学冶金反应，故很适于焊接活泼性金属，如 铝、镁、钛等。 在氩弧中，电弧电压和能量密度较低，电弧燃烧稳定， 飞溅极小，很适合焊接薄板金属和热导率低的金属； 在氦弧中，在给定的电弧长度和焊接电流下，其电弧 电压比氩弧高很多，因而电弧温度和能量密度也高， 其熔深大，焊接效率高，故适于焊接中、厚板和热导 率高的金属材料。氦稀少而昂贵，单独使用成本太高。
熔化极气体保护焊
2、与纯CO2气体保护焊相比 （1）焊接电弧温度高，轻易形成喷射过渡，
飞溅小，焊接生产率高。
（2）焊接力学性能好。
（3）焊缝成形好，成本较高。
二、熔化极活性气体保护焊旳气体
1、Ar+O2 2、Ar+CO2 3、Ar+O2+CO2 三、熔化极活性气体保护焊旳设备及工艺
1、熔化极活性气体保护焊旳设备
2、 CO2焊旳气孔问题 （1）CO气孔（虫条状）
产生原因：脱氧不完全时，熔池金属中有大
量旳FeO
反应：FeO+C
Fe+CO
预防：要使焊缝脱氧完毕必须在焊丝中加入
Mn Si，降低焊丝中旳含碳量
（2）H2（喇叭状） 产生原因：铁锈、水分、油污及CO2中旳水分 预防：从根本上杜绝
（3）N2（蜂窝状） 产生原因：保护效果不好
焊丝过量，形成夹渣。 3、电弧电压 4、焊接速度 5、焊丝位置 6、喷嘴直径和喷嘴端部至焊件旳距离 一般为12~22mm
第四节 熔化极活性气体保护焊
一、熔化极活性气体保护焊旳原理及特点 1、与纯氩气保护焊相比 （1）焊接生产率高 （2）改善了焊缝成形，接头力学性能好 （3）降低了成本，但易引起合金元素旳烧损
率，增长焊接成本。
b 飞溅金属粘在喷嘴上，送丝不顺畅，电弧 稳定性差，轻易产愤怒体。
c 焊接条件恶劣
（2） CO2焊产生飞溅旳原因及预防飞溅措施 a 由冶金反应引起旳飞溅 b 由斑点压力产生旳飞溅 c 熔滴短路时引起旳飞溅 d 非轴向过渡引起旳飞溅 e 因为焊接工艺参数选择不当引起旳飞溅
三、 CO2焊旳焊接材料 1、 CO2气体 用铝白色旳气瓶，表面用黑色字样写“液化
③电弧电压 17~25V之间 短路过渡焊接电流为200A下列， U=0.04I+(16±2) ④焊接速度 半自动焊一般为30~60cm/min ⑤保护气体流量 200A下列10~15L/min 200A以上15~25L/min
气体保护焊
2012-12-19 21
2012-12-19 7
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。
2012-12-19 16
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。
MIG焊(熔化极气体保护焊)的原理、特点及应用
MIG焊（熔化极气体保护焊）的原理、特点及应用使用熔化电极的气体保护焊，称为熔化极气体保护焊。
使用熔化电极的惰性气体（A r+H r）保护焊称为熔化极惰性气体保护焊，简称MIG焊，利用A r+O2、A r+CO2或A r+CO2+O2等作保护气体时，称为活性气体保护焊，简称MAG焊。
MIG焊和MAG焊统称为GMAW焊。
1、MIG焊的原理熔化极气体保护焊是以填充焊丝作电极，保护气体从喷嘴中以一定速度流出，将电弧熔化的焊丝、熔池及附近的焊件金属与空气隔开，杜绝其有害作用，以获得性能良好的焊缝。
其焊接原理如下图所示。
▲熔化极氩弧焊示意图1—焊丝盘2—送丝滚轮3—焊丝4—导电嘴5—保护气体喷嘴6—保护气7—熔池8—焊缝金属9—电弧10—母材2、MIG焊的特点（1）优点①由于用填充焊丝作为电极，焊接电流增大，热量集中，利用率高，适用于焊接中厚板。
①焊接铝及其合金时，采用直流反接阴极雾化作用显著，能够改善焊缝质量。
①MIG焊亚射流过渡焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用显著，过程稳定。
①容易实现自动化操作。
熔化极氩弧焊的电弧是明弧，焊接过程参数稳定，易于检测及控制，因此容易实现自动化。
目前，世界上绝大多数的弧焊机械手及机械人均采用这种焊接方法。
（2）缺点①对焊丝及工件的油、锈很敏感，焊前必须严格去除。
①惰性气体价格高，焊接成本高。
3、MIG焊的应用范围MIG焊可用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热合金、镁及镁合金、铜及铜合金、钛及钛合金等。
可用于平焊、横焊、立焊及全位置焊接，焊接厚度最小为1mm，最大厚度不受限制。
4、MIG焊熔滴过渡类型及影响因素（1）MIG焊熔滴过渡类型MIG焊焊丝熔滴过渡类型及特点（直流反接）见下表。
MIG焊焊丝熔滴过渡类型及特点（直流反接）另外，还有混合过渡，即同时存在射滴和短路两种过渡形式，通常称为亚射流过渡。
（2）影响MIG焊熔滴过渡的因素影响MIG焊焊接熔滴过渡的因素见下表。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
混合气体在熔化极气体保护焊中的实践分析
摘要：随着科学技术的发展，焊接技术在不断地进行改革。
熔化极气体保护焊是实际的焊接生产中应用比较广泛的一种焊接方法，近些年来混合气体逐渐的应用于熔化极气体保护焊的方法之中。
不同的混合气体成分以及不同混合气体的配比对于熔化极保护焊的工艺性能以及焊接的效果质量的影响也有所不同。
本文阐述了混合气体在熔化极保护焊中的现状以及不同的混合气体的组成配比在熔化极气体保护焊中的效果。
关键词：混合气体；熔化极气体保护焊；配比
熔化极气体保护焊是一种熔敷速度极快，生产效率较高同时比较容易形成自动化模式的焊接方式，所以这种方式在日常的焊接生产过程中得到了广泛的应用。
近些年来，熔化极气体保护焊的工艺不断地进行改革，从最初的单一气体保护焊开始向混合气体保护焊的方向迈进。
和单一气体保护相比，混合气体具有较大的优势。
将不同的气体按照一定的配比混合在一起能够更好地满足不同材料对于焊接工艺的要求，并且保护效果以及电弧特性都要远远的超过单一气体，所以单一气体保护的方法开始逐渐的被人们抛弃。
但是应用混合气体进行熔化极气体保护焊时，不同种类的气体以及不同的配比对于焊接的效果也有着很大的影响。
1.混合气体种类及特性
现阶段熔化极气体保护焊中所应用的混合气体主要可以分为三种：二元混合气体、三元混合气体以及四元混合气体。
一般情况下混合气体都是由Ar作为基本组成元素，然后添加入惰性气体、氧化性气体或者是还原性气体。
常见的混合气体的类型有：二元混合气体Ar+H2，Ar+He，Ar+CO2以及Ar和O2还有Ar+N2。
常见的三元混合气体的类型有Ar+O2+CO2，Ar+CO2+He。
此外，四元混合气体有Ar+CO2+O2+He。
将不同种类的气体加入到Ar中对于混合气体的性质有不同的影响，对于熔化极保护焊的效果以及质量也有着不同的要求，其中在Ar中加入惰性气体以及氧化气体所形成的混合气体电弧稳定性以及金属的过渡性能比较好，在熔化极气体保护焊中的效果也比较的明显，所以应用也比较广泛。
2.熔化极保护焊中混合气体的配比对于焊接效果的影响
根据实验数据证明同类的气体进行混合，不同的配比对于焊接的效果影响也有着一定的差异，以二元混合气体以及三元混合气体为例进行阐述。
2.1 二元混合气体的不同配比对于熔化极保护焊效果的影响
以Ar和He形成混合气体的试验数据为例
A r+H e
不同配比的Ar，He阴极斑点的位置也会有所不同，可以通过这两种气体的混合来增大电弧电压的强度以及热量，维持Ar的优势性能，但是当He的含量低于10%的情况下就会在一定程度上影响电弧焊缝的性能，所以在Ar与He形成的混合气体之中，He的含量至少为20%才能保证产生稳定的喷射电弧效果。
同时，He的含量还应该依照焊接板材的具体材料进行相应的调整。
A r+25 %H e。
这是一种应用比较少的配比方式，但是对于熔深较大以及焊缝成型要求较高的场合比如铝焊的过程中应用比较的广泛。
Ar+75 %He。
这种配比方式主要针对于焊板厚度高于25mm的铝焊平位置自动焊接，这种方式还能够增加6到12mm铜焊的热输入，并且有效地减少焊缝的气孔情况。
Ar +90%He。
此种配比方式主要用于对厚度超过12mm的铜板以及厚度超过76mm的铝板进行焊接。
能够在一定程度上提高热输入，改善焊缝成型同时这种配比也可以应用于高Ni填充金属的短路过渡焊接过程之中。
一般情况下在进行铝及其合金的焊接过程中为了获得无气孔、无氧化膜夹杂的优质焊接接头，采用特种喷嘴，并向其熔池补吹35%到45%的He，Ar混合气体，这样可以保护焊缝和进缝区[2]。
这种混合气体的配比方式可以一定程度规避在焊缝成型的过程中产生氧化膜和裂纹。
3.三元混合气体
3.1 Ar+O2+CO2
由这三种气体所组成的混合气体在短路过渡以及粗滴过渡还有脉冲等过程中都具有很好的效果，所以被广泛的应用于实际的焊接过程之中。
Ar5%+CO2+（1%-3%）+ O2。
这种混合气体的优势主要的在于能够焊接各种不同的厚度的碳钢材料，合金钢以及不锈钢材料具有很好的适应性能。
Ar +C02 （10%-20%）+O2。
此种配比的混合气体可以产生热短路过渡的情况并且熔池的流动性较好。
所以可以在采用三重脱氧焊丝的时候，可以使熔池呈惰性。
3.2 Ar+C02 +H2
不锈钢脉冲M IG焊时加少量HZ （1%一2%），焊缝润湿性改善且电弧稳定。
CO2量要少（1%-3%），使渗碳最少，并保持良好的电弧稳定性。
此气体使焊缝金属含氢量过高，焊缝力学性能不好且会出现裂缝，因此不适用于低合金钢。
3.3 A r+CO2+He
Ar中加He及CO2可增加焊接热输入并改善电弧稳定性，焊道润湿性和成型更好。
Ar（10%一30%）+H e（5%一15% ）+CO2。
这种混合气体的配比形式主要的用于对于碳钢合金以及低合金钢脉冲喷射电弧焊的过程之中。
当CO2含量较低时能改善电弧稳定性，低电流脉冲喷射电弧焊也可以用。
（60%一70% ）He+（20%一350）Ar+40%CO2用于高强钢，尤其适用全位置短路过量要低，以保持良好的焊缝金属的韧性。
He可提供熔池流动性所需的热量，He含量不需要太高，因为熔池变得稀些容易控制[3]。
（90%-75%）Ar+5%CO2用于不锈钢全位置短路电弧焊，CO2含量要低，使渗碳最少，以保证良好的耐腐蚀性，尤其是多道焊。
添加CO2+A r可使电弧稳定性和熔透性好。
4.结语
随着焊接技术的发展，混合气体在熔化极气体保护焊中的应用日益的广泛，但是不同种类的混合气体以及不同配比的混合气体对于熔化极气体保护焊的效果和质量都有着很大的不同，在进行实际的操作时要对这些气体的配比以及种类进行不断的探索，从而形成一定的规律，更好的实现焊接效果的优化。
参考文献：
[1]张建春，王国荣，石永华，钟继光.混合气体在熔化极气体保护焊中的应用[J].焊管，2013，11（2）.
[2]高兆宽.混合气体熔化极气体保护焊工艺研究及应用[J].东方电气评论，2011，9（22）
[3]唐国宝.三元混合气体在熔化极气体保护中的应用[J].焊管，2012，9（12）.。