第七章熔化极氩弧焊
be焊接方法与设备-10钨极氩弧焊1讲解共96页文档
②焊缝金属高温停留时间短
③可精确控制电弧能量和熔池尺寸，适合单面焊 双面成形和全位置焊。
④通过脉冲波形调节焊缝成形
脉冲钨极氩弧焊电流波形 矩形波
脉冲钨极氩弧焊电流波形
前沿附加脉冲尖峰
脉冲钨极氩弧焊电流波形
导热系数和高温挥发性小，强度高。
W 99.9%（纯钨） W+1~2%ThO2，W+1~2%CeO2、ZrO2、Y2O3、 La2O3 实践证明：Y2O3，ZrO2，CeO2性能较好，许用电 流大、耐用、引弧及稳定电弧性能好、放射性小。
从钨极端头烧损情况看
从钨极温度分布看
从电弧力角度看
钨极
纯钨 WP: 钍钨 WT: 铈钨 WC: 镧钨 WL:
钨极氩弧焊直流分量
i
i
I直
0
- 钨极
+ 焊件
t
+ 钨极
- 焊件
钨极氩弧焊直流分量产生原因
0
（三）交流 直流分量的危害：
①减弱阴极破碎作用 ②在变压器铁心中产生直流磁通分量，导致铁心单 向磁饱和，铁损铜损上升，效率下降 ③焊接电流波形畸变，功率因素下降，不利于电弧 的稳定性
直流分量的消除方法：
常用串联电容法
╳：最差
焊缝成形与极性的关系
第七章 钨极氩弧焊
第七章 钨极氩弧焊
（一）直流正极性
1.优点
熔深大，熔宽小，HAZ小 ，变形小 W棒温度低，寿命长 电弧稳定
2.缺点
不具有阴极雾化（即破碎氧化物）作用，不能 用于铝镁的焊接，抗风抗锈能力差。
第七章 钨极氩弧焊 （二）直流反接
焊接方法及设备思考题
“焊接方法及设备”思考题第一章焊接电弧1、焊接电弧的物理本质是什么?它具有什么特点?电弧的本质是气体放电，是气体放电的一种表现形态。
特点：电压最低、电流最大、温度2、电弧中带电粒子的产生的方式主要有哪些?1）中性粒子电离2）阴极电子发射3、气体的电离电压、材料的电子逸出电压与电弧稳定性之间有什么关系?电离电压越低，越容易引弧，稳弧性好逸出功越小，引弧越容易，稳弧性能越好4、热阴极（如TIG焊）电子产生的主要方式是什么？冷阴极（如MIG焊）电子产生的主要方式是什么？热：热发射冷：场致发射光发射粒子碰撞发射5、常用的引弧方式有哪些？常用的电弧焊方法各采用什么方式引弧？1、接触引弧焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊2、非接触引弧钨极氩弧焊，等离子弧焊6、焊接电弧由哪几部分构成？其电弧电压的表达式是什么？由阴极区、阳极区和弧柱区三部组成。
电弧电压：Ua=Uc+Uk+UA弧柱电压Uc 阳极电压UA阴极电压Uk7、简述阴极区和阳极区的导电机构阴极区：电子流阳极区：A+8 阴极斑点和阳极斑点各有何特点阴极斑点电流密度大，温度高跳跃性和粘着性存在斑点力自动寻找氧化膜—阴极清理作用（或阴极雾化作用），对铝、镁合金的焊接非常重要。
阳极斑点阳极斑点则有避开氧化膜而去自动寻找纯金属表面的倾向。
产生阳极斑点力，但该斑点力小于阴极斑点力。
9、最小电压原理的含义是什么？在电流和周围条件一定时，处于稳定燃烧状态的电弧，其电弧导电半径（r）或温度（T）应使弧柱的电场强度（E）具有最小值。
也就是说，电弧具有保持最小能量消耗的特性。
10、电弧所受的力有哪些？电磁收缩力、等离子流力、斑点压力、短路爆破力11、什么是焊接电弧的静特性和动特性？焊接电弧静特性在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压的关系。
焊接电弧的动特性弧长一定时，当焊接电流发生连续快速变化时，电弧电压与电流瞬时值之间的关系。
反映电弧导电性能对电流变化的响应能力。
熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷
熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷熔化极氩弧焊是一种常见的焊接方法，它在许多行业中被广泛应用。
在熔化极氩弧焊过程中，焊接缺陷是不可避免的，这些缺陷可能会导致焊接接头的强度降低，从而影响整体焊接质量。
下面将介绍熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷。
1. 毛刺：毛刺是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
毛刺是指焊接过程中，焊接材料没有完全熔化或熔化不充分，形成的边缘不平整的现象。
毛刺不仅会影响焊接接头的外观美观，还会降低焊接接头的强度。
2. 气孔：气孔是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
气孔是指焊接过程中，焊接材料中存在气体，形成的小孔。
气孔不仅会影响焊接接头的外观质量，还会降低焊接接头的强度和密封性能。
3. 焊缝不连续：焊缝不连续是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
焊缝不连续是指焊接过程中，焊缝中存在未焊透或未熔化的现象。
焊缝不连续不仅会降低焊接接头的强度，还会影响焊接接头的密封性能。
4. 焊接变形：焊接变形是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
焊接变形是指焊接过程中，焊接材料产生的形状变化。
焊接变形不仅会影响焊接接头的外观质量，还会导致焊接接头的尺寸偏差，从而影响焊接接头的拼装质量。
5. 焊接裂纹：焊接裂纹是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
焊接裂纹是指焊接过程中，焊接材料产生的裂纹。
焊接裂纹会严重影响焊接接头的强度和密封性能，甚至导致焊接接头的断裂。
为了避免熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷，需要采取一些措施：1. 选择合适的焊接参数：根据焊接材料的种类和厚度，选择合适的焊接电流、电压和焊接速度，以确保焊接材料能够完全熔化和熔合。
2. 清洁焊接表面：在焊接前，要将焊接表面清洁干净，去除油污、氧化物和其他杂质，以保证焊接接头的质量。
3. 使用合适的焊接材料：选择合适的焊条和焊丝，确保其质量符合要求，以防止焊接缺陷的产生。
4. 控制焊接过程：在焊接过程中，要控制好焊接电流、电压和焊接速度，保持稳定的焊接条件，以确保焊接接头的质量。
熔化极氩弧焊
气电立焊
机器人气电立焊
气电立焊
第六节
混合气体的应用
CO2
单一保护气体电弧焊存在的问题
Ar
通过调整混合气体的成分和比例，可以控制焊接电弧 的形态和能量密度，提高电弧燃烧及熔滴过渡的稳定性， 改善焊缝成形，减少焊接缺陷，提高焊缝接头的综合性能。
一、Ar+He
电弧温度和能量 密度提高
二、Ar+O2 一种含O2量较低，为1%-5%，主要用于焊接不锈钢 等高合金钢及高强钢； 另一种含O2量较高，可达20%左右，用于焊接低碳 钢及低合金钢。
二、脉冲参数的选择
平均电流
静态参数
平均电压 焊 速
基值电流
脉冲参数
脉宽 比 脉冲电流
脉宽比是指脉冲电流 持续时间与基值电流 持续时间之比，它反 映了脉冲焊接特点的 强弱。
脉冲频率
正确选择和组合脉冲参数，就可以在控制焊缝成形 及限制热输入等方面获得良好效果。
第五节
窄间隙焊接
窄间隙焊接是焊接厚板的一种高效率、高质量焊接技术。 其主要特征是可以选用通常的自动电弧焊方法，对厚大焊件采 用I形坡口和小的或中等的线能量进行多层焊，具有节省焊件坡 口加工费用、提高劳动生产率、改善焊接接头质量、节约金属 和电能消耗等优点，是今后厚板焊接技术发展的主要方向之一。
射流过渡
连续喷射过渡 熔化极氩弧焊 主要过渡方式 脉冲喷射过渡
亚射流 旋转射流过渡
短路过渡
注意各种过渡方式的应用！ 喷射过渡用于中厚板和大厚板的水平对接及水平角接 旋转射流过渡适宜于大型构件的角焊缝焊接、窄间隙 焊接和表面堆焊。 短路过渡则用于薄板焊接和全位置焊接。
脉冲喷射过渡适宜于薄板及空间位置的焊接。
4) 熔化极氩弧焊焊接铝及铝合金时，一般采用直流反接，具 有良好的阴极雾化作用。可实现亚射流过渡，其电弧具有很强 的固有自调节作用。
第七章熔化极氩弧焊
中国矿业大学大学材料科学与工程学院
第7章 熔化极氩弧焊
7.3.1 射滴过渡
形成条件:一般是MIG焊铝时 形成条件:一般是MIG焊铝时 MIG 或钢焊丝脉冲焊时出现, 或钢焊丝脉冲焊时出现,电流 必须达到射滴过渡临界电流, 必须达到射滴过渡临界电流, 原理:阻碍熔滴过渡的力主要是 原理: 焊丝与熔滴间的表面张力. 焊丝与熔滴间的表面张力.斑点 压力作用在熔滴表面各个部位, 压力作用在熔滴表面各个部位, 其阻碍熔滴过渡的作用降低. 其阻碍熔滴过渡的作用降低. 过渡的推动力是作用在熔滴上的 电磁收缩力. 电磁收缩力. 熔滴的尺寸明显减小, 熔滴的尺寸明显减小,接近于 焊丝直径,熔滴沿焊丝轴向过渡. 焊丝直径,熔滴沿焊丝轴向过渡.
School of Material Science & Engineering
中国矿业大学大学材料科学与工程学院
第7章 熔化极氩弧焊
7.1.3 熔化极氩弧焊的应用
1.MIG焊几乎可以焊接所有的金属材料, 1.MIG焊几乎可以焊接所有的金属材料,主要用 MIG焊几乎可以焊接所有的金属材料 于焊接铝, 钛及其合金, 于焊接铝,镁,铜,钛及其合金,以及不锈钢 2.富氩混合气体保护的MAG焊可以焊接碳钢和某 富氩混合气体保护的MAG 2.富氩混合气体保护的MAG焊可以焊接碳钢和某 些低合金钢, 些低合金钢,在要求不高的情况下也可以焊接 不锈钢.不能焊接铝, 不锈钢.不能焊接铝,镁,铜,钛等容易氧化 的金属及其合金. 的金属及其合金. 3.广泛应用于汽车制造 工程机械,化工设备, 广泛应用于汽车制造, 3.广泛应用于汽车制造,工程机械,化工设备, 矿山设备,机车车辆,船舶制造, 矿山设备,机车车辆,船舶制造,电站锅炉等 行业. 行业.
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氩弧焊枪的熔化极
氩弧焊枪的熔化极环保公司生产车间中使用的氩弧焊枪的熔化极介绍：氩弧焊枪是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成熔池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术。
氩弧焊枪由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。
氩弧焊枪的焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。
它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如以氩气或氦气为保护气时，称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体（O2,CO2）混合气为保护气体时，或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。
从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。
快速地拖拉焊塑料焊接的工艺塑料焊接可以根据各自要求选择不同的焊接方法及焊接设备。
塑料焊接分热风焊,对接焊,套焊,挤压焊,摩擦焊,电磁圈焊,超声波焊,激光焊等，其热风焊接是最为方便简单的焊接。
在此主要针对利用LANSITE热风焊枪进行板材或管道焊接工艺的基本方法讲解。
钟摆焊接:通过LANSITE热风焊枪的小幅左右摆动将热风均匀的吹在被焊板材和焊条焊接处，使表面熔熔的焊条本身以垂直角度和焊沟接触并成焊接的前进导向，对焊条使用一定的压力。
拖拉焊接:通过LANSITE热风焊枪和其配套的焊嘴，并将焊条插入在对应的拖焊嘴中，切使出风口与母材保持平行进行快速地拖拉焊接。
拖拉式焊接优于钟摆焊接，因焊接的横截面大，易操作。
焊接前检查母材（被焊工件）和焊条是否被水和油污染，放了很久的还要检查是否氧化，以保证焊接的强度。
11-氩弧焊概述及熔化极氩弧焊熔滴过渡形式.
二、MIG焊的熔滴过渡
3）喷射过渡——产生原因
MIG电弧能够产生熔滴喷射过渡的根本原因是电弧形态比较扩展。 CO2气体分解对电弧有很大的冷却作用，使得电弧形态收缩并处于熔滴 下部，熔滴过渡受到排斥。在MIG电弧下，氩气是单原子气体，没有分解 问题，而且热传导率较小，对电弧的冷却作用小，因此电弧电场强度低， 形态上容易扩展，能够较大范围包涵焊丝端头，熔滴过渡比较容易。直接 原因是电磁力超过了表面张力的作用。
二、MIG焊的熔滴过渡 2）喷射过渡——临界电流
不同材料焊丝的临界电流
钢焊丝MIG焊电流值与熔滴 过渡频度及熔滴体积之间的关系
实现细颗粒喷射过渡的下限电流值称作临界电流(critical current)。当电流超过临界电流值后，过渡频度剧增，熔滴体积急 剧减小。临界电流值因焊丝材质、焊丝直径、保护气等有着显著的 差异。
喷射过渡的特点总结：
1.有明显的临界电流值； 2.一般情况下，熔滴沿焊丝轴向过渡；
3.一般情况下，熔滴尺寸不大于焊丝直径；
4.电弧形态发生突然变化。
二、MIG焊的熔滴过渡 （2）亚射流过渡与电弧自身固有的调节作用 亚射流过渡：适用于铝合金短弧MIG焊，可视弧长在2～8mm之间，因电流 大小而取不同的数值，带有短路过渡的特征，当弧长取上限 值时，也有部分自由过渡（射滴）。 过渡过程描述：介于短路过渡与喷射过渡之间 燃弧时间增长熔滴长大——>焊丝与熔滴间形成缩颈达到临界脱落状态 ——>以射滴形式脱离之前同熔池短路——>电弧熄灭——>电磁收缩力和表 面张力作用下缩颈迅速破断——>完成过渡——>重燃电弧 与短路过渡的区别 短路:熔滴与熔池短路之前没有缩颈，短路 时间长，短路电流大，飞溅大过渡不 平稳。 亚射流:短路之前有缩颈，短路电流小， 路时间短，飞溅小，过渡平稳。
第七章 熔化极氩弧焊(土木)
思考题：
1、与TIG焊相比，MIG焊有何特点，它的应用 范围？ 2、低热输入窄间隙焊有何特点，需采用何种电 源极性？ 3、熔化极脉冲氩弧焊有什么特点？
1、原理：焊接电流在高、低两种电流值之间交 替进行，如焊手图6-1所示； IB：维弧电流（基值电流）； 作用：维持电弧不灭，为脉冲时过渡金属作准备， 一般情况下， IB≥15A； Im：脉冲电流，要求： Im＞I临； I平：平均电流，要求： I平＜ I临； 脉冲周期T=t1+t2(t1:脉冲时间； t2：维弧时间) 脉冲频率f: HZ 脉宽比Km: Km=t1/T
2.3熔滴过渡形式：有四种形式：连续射流过渡、 脉冲射流过渡、短路过渡、亚射流过渡；
2.3.1连续射流过渡： 形成条件：富氩气氛、直流反接、I≥I临； 特点： A、焊丝端部呈笔尖形，熔滴细小，过渡频率高， 过渡速度大，焊接速度快； B、电弧稳定，能量集中，焊缝波纹美观，无飞 溅，电弧呈钟形，伴随着“嘶嘶”声；
第六章
熔化极氩弧焊（MIG）
第一节 MIG焊的特点及应用 1、概述： 熔化极氩弧焊：焊丝作为电极，既导电又不 断的熔化承当填充金属，以氩气作为保护气 体，电弧作为焊接热源的一种电弧焊，如图 书P172图6-1所示； • 以 Ar或Ar＋He混合气体作保护气体时，称 MIG焊接（Metal Inert Gas Arc Welding）。 • 如果用Ar＋O2、Ar＋CO2或者Ar＋CO2＋O2 等混会气体作保护气体时，则称MAG焊接 （Metal Active Gas Arc Welding）。
1.2优点：（与TIG焊相比）
可以采用大电流、射流过渡，故熔深大、焊接 速度高、生产效率高，并且焊件变形小，飞溅 小，焊缝成形好； 改善了操作工艺和劳动条件； 焊机电器部分可以简化； MIG焊，在直流反接时，焊有色金属也有良好 的“阴极雾化”作用；
07-熔化极氩弧焊
基值电流时间 对焊缝成形尺寸影响较小。 对焊缝成形尺寸影响较小 间隙时间太长，将明显减小对工件的热输入，使焊接 冷却时间增加。 间隙时间太短，又相当与“连续”焊，发挥不出脉冲 焊的优点。 脉冲频率 是通过改变脉冲电流时间和基值电流时间来进行调节。 是通过改变脉冲电流时间和基值电流时间来进行调节 常用的低频脉冲氩弧焊机频率区间为0.5～10周/秒。
可使熔滴形成稳定的过渡形式。 氩气流量和喷嘴孔径要相 应增大，通常喷嘴孔径为 20㎜左右，氩气流量30～ 60L/min： 采用直流反接。
二、脉冲氩弧焊
脉冲氩弧焊与一般氩弧焊的 主要区别是：。 在于它提供周期性脉冲式的 周期性脉冲式的 焊接电流。包括基值电流 焊接电流 (维弧电流)和脉冲电流。脉 冲电流是用来熔化焊丝和焊 件的。
特点： 接头质量好 焊缝和热影响区金属不易过热，接头力学性能高， 并且焊接应力变形小。 氩弧焊使用范围广 可焊板厚范围广，从0.1㎜ 薄钢板到大厚度钢板均能 得到满意的焊接接头。 适用于全位置焊接 采用脉冲电流后，可用较小的平均电流值进行焊接 减小熔池体积。 熔滴过渡和熔池金属加热是间歇性的，更有利于全位 置焊接。
一、熔化极氩弧焊
熔化极氩弧焊的原理及特点 原理：以焊丝为电极，在氩气流作用下，焊丝与焊件 以焊丝为电极，在氩气流作用下， 以焊丝为电极 之间产生电弧，利用电弧热熔化焊丝和焊件， 之间产生电弧，利用电弧热熔化焊丝和焊件，冷凝形 成焊缝。 成焊缝 分类 按操作方法不同分为：熔化极半自动氩弧焊和熔化极 熔化极半自动氩弧焊和熔化极 自动氩弧焊 特点 焊接电流大、焊缝厚度大、焊丝熔敷速度快，因此一 电流大、焊缝厚度大、焊丝熔敷速度快 电流大 次焊接的焊缝厚度显著增加。 生产效率高，改善了劳动条件。 生产效率高 不仅能焊接薄板也能焊接厚板特别适用中等和大厚度 中等和大厚度 的焊件。 的焊件
熔化极氩弧焊
第二十八页，共72页。
1.5 熔滴过渡特点
➢ MIG焊的熔滴过渡形式：短路过渡、射流过渡和亚射流 过渡、脉冲射流过渡等多种形式。
➢ 射流过渡:因焊接电流大，电弧功率高，对熔池的冲击 力太大，造成焊缝形状为“蘑菇”形，容易在焊缝根部 产生气孔和裂纹等缺陷。同时，由于电弧长度较大，会 降低气体的保护效果。
熔化极氩弧焊
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教学目标
识读啤酒罐的焊接施工图； 了解熔化极氩弧焊及混合气体保护电弧焊的原理、
工艺特点及应用范围；
合理选用焊丝和保护气体；
合理制定焊接工艺并正确实施；
了解熔化极气体保护电弧焊新技术。
2 第二页，共72页。
项目工作描述
工作任务：储气罐的熔化极氩弧焊
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Ar＋
CO2 CO
O2 N2
母材
Ar＋CO2
CO
O
O2
O
N2
Mn Si
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MIG焊接法的特点 电弧稳定、飞溅少，焊缝外观漂亮
由于焊丝熔化速度快，熔深深，焊接效率高
由于使用惰性气体保护，可以获得无杂质的良好焊缝
8
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MIG焊接法的特点
可以焊接铝，不锈钢，铜合金等各种金属，使用范围广。
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1.3 MIG焊的特点
➢ 焊接生产率高 焊丝作电极，可采用大的电流密度焊接，母材熔
深大，焊丝熔化速度快，焊接大厚度铝、铜及其合 金时比钨极惰性气体保护焊的生产率高。
➢ 适用范围广
由于采用惰性气体作保护气体，不与熔池金属 发生反应，保护效果好，几乎所有的金属材料都可以 焊接，因此适用范围广。
熔化极氩弧焊详解
第二节
射流过渡氩弧焊
射流过渡时，电弧成形清晰，电弧状态及其参数非常稳定， 发出特有的“咝咝”声响。同时电弧热流和压力均集中于电弧 轴线附近，熔透能力很强，生产率高。但在大电流下存在着焊 缝起皱、气体保护变差以及射流过渡的“指状”熔深等问题。 一、焊缝起皱现象 焊缝起皱现象是在射流过渡焊接，特别是焊接铝及铝合金时 易于出现的一种现象。正常情况下， MIG 焊电弧的导电通路如 图7-1所示，阴极斑点大多数分布在紧贴熔池周界的固体金属表 面上，此时电弧和熔池都很稳定。
四、亚射流过渡电弧焊接时的参数控制
目前，采用规 范一元化调节，只 要选定了焊接电流， 送丝速度就自动调 整到对应于这个电 流值的最合适的电 弧长度上，操作十 分方便。
第四节 脉冲喷射过渡氩弧焊 高智焊接机器人脉冲熔化极焊铝板_标清.flv
I Ip T
tb
tp
Ib t
Ip>I临，脉冲电流期间（tp），实现喷射过渡；
埋弧焊、CO2焊哪些材料的焊接不 宜采用？
第七章 熔化极氩弧焊
熔化极氩弧焊：以焊丝作为电极，以惰性气体 （Ar）作为保护气体的电弧焊方法。 直缝对接熔化极焊接_标清.flv
第一节
熔化极氩弧焊的特点和应用
一、熔化极氩弧焊的特点 熔化极氩弧焊是以氩气或富氩气体作为保护的熔化极气体 保护焊方法，简称MIG、MAG焊。其主要特点如下： 1）熔化极氩弧焊采用焊丝作电极，电流密度可大大提高。因 而母材熔深大、焊丝熔化速度快、比TIG焊具有更高的生产率， 适用于中等厚度和大厚度板材的焊接。 2）采用惰性气体保护，电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳，无激 烈飞溅，焊接质量好。 3）和TIG焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝 及铝合金、铜及铜合金以及不锈钢等材料。
11-氩弧焊概述及熔化极氩弧焊熔滴过渡形式.
二、MIG焊的熔滴过渡
3）喷射过渡——产生原因
MIG电弧能够产生熔滴喷射过渡的根本原因是电弧形态比较扩展。 CO2气体分解对电弧有很大的冷却作用，使得电弧形态收缩并处于熔滴 下部，熔滴过渡受到排斥。在MIG电弧下，氩气是单原子气体，没有分解 问题，而且热传导率较小，对电弧的冷却作用小，因此电弧电场强度低， 形态上容易扩展，能够较大范围包涵焊丝端头，熔滴过渡比较容易。直接 原因是电磁力超过了表面张力的作用。
二、MIG焊的熔滴过渡 射滴过渡时电弧形态呈钟罩形，弧根面 积大并包围熔滴，熔滴内部的电流线发散， 作用在熔滴上的电磁收缩力Fc成为过渡的推 动力。斑点压力F斑作用在熔滴表面各个部位， 阻碍熔滴过渡的作用降低，这时阻碍熔滴过 渡的力主要是焊丝对熔滴的表面张力。 MIG焊射滴过渡主要是低熔点材料MIG焊 所表现出的熔滴过渡形式，钢质焊丝MIG焊射 滴过渡规范区间很窄，在形成射滴后马上转 变为射流，也可认为钢质焊丝恒定直流MIG焊 没有射滴过渡，但也可通过脉冲参数控制， 使钢质焊丝出现射滴过渡。
二、MIG焊的熔滴过渡 2）喷射过渡——临界电流
不同材料焊及熔滴体积之间的关系
实现细颗粒喷射过渡的下限电流值称作临界电流(critical current)。当电流超过临界电流值后，过渡频度剧增，熔滴体积急 剧减小。临界电流值因焊丝材质、焊丝直径、保护气等有着显著的 差异。
二、MIG焊的熔滴过渡
4）喷射过渡——极性选择
如果把焊丝接为负极，阴极斑点因清理 作用而要上爬到焊丝的固体区，电弧以包围 熔滴的形态出现，电磁力对熔滴过渡完全不 起作用，即使在大电流下，熔滴过渡也主要 因重力作用而进行，形成大颗粒的粗滴过渡。 电弧不稳定，焊缝也不整齐，不具备实用性。 喷射过渡焊丝接为阳极，一是要充分利用阴
熔化极氩弧焊的溶滴过渡作业
熔化极氩弧焊的溶滴过渡作业1.熔化极氩弧焊的特点（1）由于用焊丝作为为电极，克服了钨极氩弧焊钨极的熔化和烧损的限制，焊接电流可大大提高，焊缝厚度大，焊丝熔敷速度快，所以一次焊接的焊缝厚度显著增加。
（2）使用自动焊接或半自动焊接，具备较低的冲压生产率，并提升了劳动条件。
（3）不仅能焊薄板也能焊厚度，特别适用于中等和大厚度焊件和焊接。
2.熔融极氩弧焊的熔滴过渡形式当采用短路过渡或颗粒过渡焊接时，由于飞溅较严重，电弧复燃困难，焊件金属融化不良及容易产生焊缝缺陷，所以熔化极氩弧焊一般不采用短路过渡或颗粒过渡形式，而多采用喷射过渡形式。
3.熔融极氩弧焊设备熔化极半自动氩弧焊设备主要是由焊接电源、供气系统、送丝机构、控制系统、半自动焊枪、冷却系统等部分组成。
熔化极自动氩弧焊设备与半自动焊设备相比，多了一套行走机构，并且通常将送丝机构与焊枪安装在焊接小车或专用的焊接机头上，这样可使送丝机构更为简单可靠。
4.熔融极氩弧焊的应用领域：1.mig焊几乎可以焊接所有的金属材料，主要用于焊接铝、镁、铜、锌钛及其合金，以及不锈钢。
2.盛氩混合气体维护的mag焊接可以冲压碳钢和某些低合金钢，在建议相对较低的情况下也可以冲压不锈钢。
无法冲压铝、镁、铜、锌钛等难水解的金属及其合金。
3.广泛应用于汽车制造、工程机械、化工设备、矿山设备、机车车辆、船舶制造、电站锅炉等行业。
二、熔融极氩弧焊的熔滴过渡阶段熔滴过渡形态有粗滴过渡、射滴过渡、射流过渡、亚射流过渡、短路过渡等。
应用领域广为的就是箭几滴过渡阶段、射流过渡阶段和亚射流过渡阶段。
形成条件：一般是mig焊铝时或钢焊丝脉冲焊时出现，电流必须达到射滴过渡临界电流原理：制约熔滴过渡阶段的力主要就是焊丝与熔滴间的表面张力。
斑点压力促进作用在熔滴表面各个部位，其制约熔滴过渡阶段的促进作用减少。
过渡的推动力是作用在熔滴上的电磁收缩力。
熔滴的尺寸显著增大，吻合于焊丝直径，熔滴沿焊丝轴向过渡阶段。
第七章 熔化极氩弧焊
电弧电流大小而取不同的数值，弧长取下限时具有部
分短路过渡的特征；弧长取上限时具有部分射滴过渡
的特征。
第7章 熔化极氩弧焊
铝合金MIG焊熔滴过渡形式与电弧电压及弧长的关 系
第7章 熔化极氩弧焊
7.3 熔化极氩弧焊的自动调节系统
• 熔化极氩弧焊主要采用了两种电弧自动调节 系统：电弧自身调节系统和电弧固有的自调节系 统。
第7章 熔化极氩弧焊
缺点： （1） 氩气及混合气体比CO2气体的售价高， 熔化极氩弧焊的焊接成本比CO2电弧焊的焊 接成本高。 （2） MIG焊对工件、焊丝的焊前清理要求 较高，即焊接过程对油、锈等污染比较敏感。
第7章 熔化极氩弧焊
7.1.3 熔化极氩弧焊的应用
• 1.MIG焊几乎可以焊接所有的金属材料，主要 用于焊接铝、镁、铜、钛及其合金，以及不锈 钢
a）－推丝式 b）、c）－拉丝式 d）－推拉丝式
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.4 焊枪和导丝管
1. 半自动焊枪
半自动焊枪按结构分为鹅颈式和手枪式 两种；按冷却方式可分为气冷和水冷两种。
第7章 熔化极氩弧焊
推丝式焊枪的典型结构
典型半自动焊焊枪示意图
第7章 熔化极氩弧焊
拉丝式焊枪的结构
拉丝式焊枪 b)推丝式焊枪
上的电磁收缩力。
熔滴的尺寸明显减小，接近
于焊丝直径，熔滴沿焊丝轴向 射滴过渡的电弧形态及熔滴上的作用力
过渡。
a） 射滴过渡的熔滴及电弧形态 b) 射滴过渡的熔滴上的作用力
第7章 熔化极氩弧焊
7.2.3 射流过渡
• 当焊接电流进一步增大，并超过射流过渡 的临界电流值时，产生射流过渡。熔滴过渡时 电弧燃烧稳定，对保护气流扰动较小，金属飞 溅也小，故容易获得良好的保护效果和焊接质 量。 MIG和MAG焊主要采用这种过渡形式。
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a）－推丝式 b）、c）－拉丝式 d）－推拉丝式
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.4 焊枪和导丝管
1.
半自动焊枪
半自动焊枪按结构分为鹅颈式和手枪式 两种；按冷却方式可分为气冷和水冷两种。
第7章 熔化极氩弧焊
推丝式焊枪的典型结构
典型半自动焊焊枪示意图
第7章 熔化极氩弧焊
拉丝式焊枪的结构
拉丝式焊枪 b)推丝式焊枪
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5.Ar+CO2
用于焊接碳钢及低合金钢。 Ar与CO2的混合比例： Ar 80％＋CO220％ Ar 82％＋CO218％ 可用于喷射过渡电弧也可用于短路过渡电弧及脉冲过渡电弧。 但在用短路过渡电弧进行垂直焊和仰焊时，Ar与CO2的比例最 好为50％:50％，这样有利于控制熔池。
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缺点： （1） MIG焊对工件、焊丝的焊前清理要求较高，即 焊接过程对油、锈等污染比较敏感。 （2） 氩气及混合气体比CO2气体的售价高，熔 化极 氩弧焊的焊接成本比CO2电弧焊的焊接成本高。
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7.1.3 熔化极氩弧焊的应用
1.MIG焊几乎可以焊接所有的金属材料，主要用于焊 接铝、镁、铜、钛及其合金，以及不锈钢 2.富氩混合气体保护的MAG焊可以焊接碳钢和某些 低合金钢，在要求不高的情况下也可以焊接不锈钢。 不能焊接铝、镁、铜、钛等容易氧化的金属及其合 金。
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7.2.3 射流过渡 当焊接电流进一步增大，并超过射流过渡的 临界电流值时，产生射流过渡。熔滴过渡时电弧 燃烧稳定，对保护气流扰动较小，金属飞溅也小， 故容易获得良好的保护效果和焊接质量。 MIG和 MAG焊主要采用这种过渡形式。
第7章 熔化极氩弧焊
7.2.4 亚射流过渡
只在铝及铝合金MIG焊时才会出现的一种熔滴过渡形式。
弧长介于2～8mm之间。弧长小于2 mm时形成短路过渡，弧长 大于8 mm时形成射滴过渡。
形成亚射流过渡的弧长因电弧电流大小而取不同的数值，弧 长取下限时具有部分短路过渡的特征；弧长取上限时具有部 分射滴过渡的特征。
第7章 熔化极氩弧焊
铝合金MIG焊熔滴过渡形式与电弧电压及章 熔化极氩弧焊
3. 铜合金的熔化极氩弧焊
熔滴过渡：
射流过渡 特点： 预热温度高，焊接电流大（达到600 A） 采用Ar+He (50-75%) 保护可以提高电弧的功率，从而降低 预热温度。
第7章 熔化极氩弧焊
4. 铝合金的熔化极氩弧焊 熔滴过渡形式：短路过渡、喷射过渡、亚射流过渡 保护气体：纯氩、Ar＋He混合气体
熔滴过渡形式: 短路过渡、射流过渡、脉冲过 渡。 (1) 短路过渡不锈钢MIG焊 焊丝直径:0.8-1.2mm 保护气体: Ar+O2（1～5％） Ar+CO2 (5 ～ 20％) 板厚:3.0mm以下薄板单层焊接。
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(2) 射流过渡不锈钢MIG焊 焊丝直径:0.8、1.0、1.2、1.6 mm 保护气体: Ar+O2（1～2％） Ar+CO2 (5 ～ 10％) 板厚:3.2mm以上钢板焊接 焊接电流：大于射流过渡临界电流
第7章 熔化极氩弧焊
6.Ar+CO2+O2 用80％Ar+15%CO2+5%O2混合气体焊接低碳钢、 低合金钢，焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过 渡和电弧稳定性方面都非常满意。
不同保护气体的焊缝成形
第7章 熔化极氩弧焊
7.5.2 焊丝
半自动或自动熔化极氩弧焊的焊丝是连续送 进，因此焊丝以盘式或筒装供应。焊丝直径规格 有0.8 mm、1.0mm、1.2 mm、1.6 mm等。
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7.3.2 电弧固有的自调节系统
电弧固有的自调节系统是铝焊丝采用亚射流 熔滴过渡进行MIG焊时所使用的一种弧长自动调节 系统。
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1.电弧固有的自调节作用
铝焊丝MIG焊熔化特性与熔滴过渡形态间的关系
第7章 熔化极氩弧焊
2.电弧固有的自调节系统和弧长的自动调节 电弧固有的自调节系统是由具有固有自调节 作用的电弧，配合以等速送丝焊机和垂降特性 （恒流）焊接电源而构成的。
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(1)
短路过渡MAG焊 主要焊接薄板 比CO2焊的电弧更稳定、飞溅也更少。
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(2) 射流过渡MAG焊 焊接电流: 比射流过渡临界电流高30～50A 特点: 焊接电弧十分稳定，焊缝表面平坦，焊缝成 形良好，飞溅少。
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2. 不锈钢的熔化极氩弧焊
第7章 熔化极氩弧焊
1. 2. 3. 4. 5. 6.
低碳钢及低合金钢焊丝 不锈钢焊丝 铝及铝合金焊丝 镍及镍合金焊丝 铜及铜合金焊丝 钛及钛合金焊丝
第7章 熔化极氩弧焊
7.6 熔化极氩弧焊焊接工艺
7.6.1 焊前准备
焊接坡口准备 焊件及焊丝表面处理 焊件组装 焊接设备检查
第7章 熔化极氩弧焊
第7章 熔化极氩弧焊
7.2.2 射滴过渡
阻碍熔滴过渡的力主要是 焊丝与熔滴间的表面张力。斑 点压力作用在熔滴表面各个部 位，其阻碍熔滴过渡的作用降 低。 过渡的推动力是作用在熔 滴上的电磁收缩力。 熔滴的尺寸明显减小，接 近于焊丝直径，熔滴沿焊丝轴 向过渡。
射滴过渡的电弧形态及熔滴上的作用力 a） 射滴过渡的熔滴及电弧形态 b) 射滴过渡的熔滴上的作用力
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3.Ar+N2 主要用于焊接铜及铜合金， Ar与N2的混合比为80％:20％。 缺点：焊接时有飞溅，并且焊缝表面较粗糙。
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4.Ar+O2
① 含O2量较低，为1～5％，用于焊接不锈钢等高合金钢及级 别较高的高强度钢； ② 另一类含O2量较高，可达20％以上，用于焊接低碳钢及低 合金结构钢。
7.5 熔化极氩弧焊的保护气体及焊丝 7.5.1 保护气体
1.Ar+He 加入一定数量的He气后可获得两者所具有的优点。 2. Ar+H2 利用Ar+H2混合气体的还原性，焊接镍及其合金时，可 以抑制和消除焊缝中的CO气孔，但H2含量必须低于6％，否 则会导致产生H2气孔。此外，在Ar中加入H2可提高电弧温度， 增加母材热输入。
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纯Ar焊接 不锈钢时存在二个问题： 1.液态金属的粘度及表面张力较大，易产生气孔， 咬边等缺陷。 2.产生阴极漂移现象
第7章 熔化极氩弧焊
加入1％的O2就可克服阴极漂移现象而且有利于 金属熔滴的细化，降低射流过渡的临界电流值。 当含氧量超过2％时，焊接的不锈钢焊缝表面氧化明 显，接头质量下降。 用Ar+20%O2混合气体来焊接碳素钢及低合金结构钢： 1）较高的生产率 2）抗气孔性能比Ar＋20％CO2及纯CO2都好 3）焊缝缺口韧度也有所提高 4） 进行高强度钢的窄间隙焊时，可减少焊缝金属产生 树枝状晶间裂纹的倾向.
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电弧固有自调节系统的弧长调节过程
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与电弧自身调节系统的相同处：都是利用焊丝熔化速度作 调节量来保持焊接弧长的稳定； 不同之处是：电弧自身调节系统是依靠焊接电流的改变来 影响焊丝的熔化速度，而电弧固有的自调节系统是依靠焊 丝熔化系数的改变来影响焊丝的熔化速度。
第7章 熔化极氩弧焊
焊丝为阴极时的电弧行为 电弧电流形成 的电磁收缩力对熔滴 过渡完全不起作用， 熔滴主要靠重力作用 过渡，于是形成粗滴 过渡。此时电弧不稳 定，焊缝成形不良。
第7章 熔化极氩弧焊
焊丝为阳极时的电弧行为
当焊接电流较小时，熔滴 呈粗滴过渡，过渡不稳定。 增大焊接电流以后，熔滴 直径等于或小于焊丝直径，呈现 喷射过渡形式.
7.4.1 熔化极氩弧焊的组成
按机械化程度分有自动焊和半自动焊两类。 主要由弧焊电源、送丝系统、焊枪、行走台 车（自动焊）、供气系统、水冷系统、控制系统 等部分组成
第7章 熔化极氩弧焊
半自动熔化极氩弧焊设备构成
第7章 熔化极氩弧焊
自动熔化极氩弧焊设备构成
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.2 焊接电源 通常采用直流焊接电源，常用的焊接电源有变 压器抽头二极管整流式、晶闸管可控整流式、逆 变式等几种。
第7章 熔化极氩弧焊
3.焊接电流和电弧电压的调节方法
从理论上讲焊接电流应 通过改变电源输出的外特性 曲线来调节，电弧电压应通 过改变送丝速度来调节。 必须采用送丝速度与电 流一元化调节，在调节弧焊 电源外特性的同时自动调节 送丝速度。
电弧固有自调节系统的焊接参数调节区间
第7章 熔化极氩弧焊
7.4 熔化极氩弧焊设备
7.6.2 焊接参数 主要包括：焊接电流、电弧电压、焊接速度、 焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、保护气体 的种类及其流量等。 （1）焊接电流和电弧电压 焊接电流及焊丝直径:焊件的厚度及焊缝熔深 送丝速度:焊接电流 电弧电压:根据焊接电流考虑熔滴过渡形式
第7章 熔化极氩弧焊
（2）焊接速度 （3）焊丝伸出长度 短路过渡:合适的伸出长度为6-13 mm； 其它: 合适的伸出长度为13～25 mm。
第7章 熔化极氩弧焊
电弧自身调节作用:等速送丝配合平外特性或略微下降外特 性焊接电源
电弧固有自调节作用:铝合金MIG焊时，等速送丝焊机配合 陡降外特性或垂降外特性焊接电源。
电弧电压反馈自动调节作用:当焊丝直径大于φ3 mm时，变 速送丝焊机配合下降外特性弧焊电源。
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.3 送丝系统 通常由送丝机构（包括电动机、减速器、矫 直轮、送丝轮）、送丝软管（导丝管）、焊丝盘 等组成。根据送丝系统的送丝方式不同，半自动 焊的送丝系统有三种基本送丝方式。
第7章 熔化极氩弧焊
7.2 熔化极氩弧焊的熔滴过渡
熔滴过渡形态有粗滴过渡、射滴过渡、射 流过渡、旋转射流过渡、亚射流过渡、短路过 渡等。应用广泛的是射滴过渡、射流过渡和亚 射流过渡。