熔化极氩弧焊
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用的焊接方法，广泛应用于金属制品的生产和加工过程中。
然而，在熔化极氩弧焊焊缝中，常常会出现一些缺陷，这些缺陷可能会导致焊接接头的质量下降，甚至影响整个产品的使用寿命和安全性。
本文将针对熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷进行详细的介绍和分析。
1. 气孔缺陷气孔是熔化极氩弧焊焊缝中最常见的缺陷之一。
气孔是由于焊接过程中未能将气体排除干净，导致气体在焊缝中形成的小孔。
气孔会降低焊接接头的强度和密封性，使焊接接头容易腐蚀和断裂。
造成气孔的原因有多种，如焊材表面有油污或氧化物、焊接过程中气体保护不足等。
2. 焊缝不饱满焊缝不饱满是熔化极氩弧焊焊缝中常见的另一种缺陷。
当焊接过程中焊丝供给不均匀或焊接速度过快时，会导致焊缝的形成不饱满。
焊缝不饱满会影响焊接接头的强度和密封性，降低焊接接头的质量。
3. 焊缝裂纹焊缝裂纹是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
焊缝裂纹是由于焊接过程中产生的应力过大，导致焊缝出现裂纹。
焊缝裂纹会降低焊接接头的强度和密封性，使其易受外界环境的侵蚀和破坏。
4. 焊渣残留焊渣残留是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
焊渣是焊接过程中产生的金属氧化物和杂质等物质，它们未能完全熔化并与焊缝结合在一起，形成了焊接接头中的残留物。
焊渣残留会影响焊接接头的整体质量和密封性。
5. 未熔透未熔透是熔化极氩弧焊焊缝中常见的缺陷之一。
未熔透是指焊接过程中焊缝未能完全熔化并与母材结合在一起，导致焊接接头的强度和密封性下降。
未熔透一般是由于焊接电流过小、焊接速度过快等原因造成的。
为了避免以上缺陷的出现，我们可以采取一些措施来提高熔化极氩弧焊焊缝的质量。
首先，焊接前要对焊材进行处理，保证焊材表面的清洁和无油污、氧化物等杂质。
其次，在焊接过程中要严格控制焊接电流和焊接速度，确保焊缝的形成饱满和熔化透彻。
此外，还要加强焊接操作人员的培训，提高其对焊接过程的控制能力和质量意识。
熔化极氩弧焊焊缝中的缺陷对焊接接头的质量和性能有着重要的影响。
8-熔化极氩弧焊
Sep-12
8
熔化极氩弧焊（MIG/MAG) Metall-Schutzgas-(MSG)schweißen
三、熔化极氩弧焊的应用
MIG焊几乎可以焊接所有的金属材料，既可以焊接碳钢、
合金钢、不锈钢等金属材料，也可以焊接铝、镁、铜、钛 及其合金等容易氧化的金属材料。然而，在焊接碳钢和低 合金钢等黑色金属时，更多地是采用使用富氩混合气体的 MAG焊，而很少采用使用纯惰性气体的MIG焊，因此MIG焊 主要用于焊接铝、镁、铜、钛及其合金，以及不锈钢等金 属材料。
因而氩气中加入氮气会增大电弧的热功率，电弧的温度比纯 氩保护时高。同时，弧柱中形成的氮离子或氮原子接触到较 冷的母材表面时，会复合并放出热量，使焊缝熔深增大。采 用Ar+N2 混合气体焊接铜及其合金时，往往可降低焊前的预 热温度。
Sep-12 17
熔化极氩弧焊（MIG/MAG) Metall-Schutzgas-(MSG)schweißen
焊缝都要理想。
Sep-12
22
作业： 1、钨极氩弧焊有哪些优点？ 2、钨极氩弧焊的焊枪应具备哪些功能？ 3、为什么熔化极氩弧焊通常采用直流反接？ 4、为什么熔化极氩弧焊焊接低碳钢、低合金钢和不
锈钢时不采用纯氩为保护气体？
23
Sep-12 20
熔化极氩弧焊（MIG/MAG) Metall-Schutzgas-(MSG)schweißen
焊接生产中应用典型的混合气体 4、Ar+CO2 Ar十CO2混合气体广泛用于碳钢和低合金结构钢的焊接。 Ar+CO2混合气体同Ar+O2类似，也具有氧化性，可克服
阴极斑点漂移现象，稳定与控制阴极斑点的位置，改
Sep-12 9
熔化极氩弧焊（MIG/MAG) Metall-Schutzgas-(MSG)schweißen
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。
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。
熔化极氩弧焊(GMAW)焊接方法简介
熔化极氩弧焊（GMAW）焊接方法简介熔化极氩弧焊是使用熔化电极的氩气保护电弧焊，简称MIG焊。
1．熔化极氩弧焊的特点熔化极氩弧焊的焊接原理如图1-8所示。
熔化极氩弧焊焊接时，焊丝本身既是电极起导电、燃弧的作用，又连续熔化起填充焊缝的作用。
因为以氩气作为保护气体，因此它不但具有氩弧的特性，还具有以下特点：1）生产效率高熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比，它以焊丝代替非熔化的钨极，所以能够承受较大的焊接电流，电流密度大大提高。
例如，直径1.6mm的钨极，在直流正极性下最大许用电流为150A，若在交流下则还要低，而同样直径（1.6mm）的焊丝，焊接电流常达350A，比前者大许多，因此，电弧功率大、能量集中，熔透能力强，大大提高了焊接生产效率。
2）熔滴过渡形式便于控制熔化极氩弧焊可实现不同的熔滴过渡形式，如短路过渡、射流过渡、亚射流过渡和可控脉冲射流过渡等，所以可焊接的工件厚度范围较宽，能实现各种空间位置或全位置焊接。
3）飞溅少在射流过渡时几乎无飞溅，即使在短路过渡时，飞溅也很少。
由于在氩气体中的低，所以氩弧的阳极斑点容易扩展，气中电弧的电场强度比在CO2并笼罩着熔滴的较大面积，使熔滴受力均匀。
短路过渡时熔滴与熔池接触后，在熔滴与熔池间形成小桥，电磁力和表面张力都促使熔化金属过渡到熔池中，有利于熔滴的短路过渡。
所以熔化极氩弧焊短路过渡焊接时，短路时间短，焊的少。
并且过渡比较规律，短路峰值电流比较小，因而飞溅比CO2图1-8 熔化极氩弧焊示意图1—母材 2—电弧 3—焊丝 4—焊丝盘 5—送丝轮 6—导电嘴7—保护气体喷嘴 8—保护气体 9—熔池 10—焊缝金属2．熔化极氩弧焊的应用熔化极氩弧焊应用初期主要用来焊接铝、镁及其合金，其后由于富氩混合气体的广泛应用，熔化极氩弧焊的应用范围不断扩大，几乎可以焊接所有的金属，如铝、镁、铜、镍及它们的合金以及不锈钢、碳钢、低合金结构钢等材料，尤其是焊接铝、镁及其合金时，采用直流反极性有良好的阴极清理作用，提高了焊接接头的质量。
熔化极氩弧焊
熔化极氩弧焊工作原理及特点：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Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。
通常前者称为MIG，后者称为MAG。
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。
氩弧焊特点1.熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比的特点(1)效率高因为它电流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。
另外，容易引弧。
氩弧焊(2)需加强防护因弧光强烈，烟气大，所以要加强防护。
2.保护气体(1)最常用的惰性气体是氩气。
它是一种无色无味的气体，在空气的含量为0.935％(按体积计算)，氩的沸点为－186℃，介于氧和氦的沸点之间。
氩气是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。
我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时，其充装压力为15MPa。
钢瓶涂灰色漆，并标有“氩气”字样。
纯氩的化学成分要求为：Ar≥99.99％；He≤0.01％；O2≤0.0015％；H2≤0.0005％；总碳量≤0.001％；水分≤30mg／m3。
氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％，在平焊时有利于对焊接电弧进行保护，降低了保护气体的消耗。
氩气是一种化学性质非常不活泼的气体，即使在高温下也不和金属发生化学反应，从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。
氩气也不溶于液态的金属，因而不会引起气孔。
氩是一种单原子气体，以原子状态存在，在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。
氩气的比热容和热传导能力小，即本身吸收量小，向外传热也少，电弧中的热量不易散失，使焊接电弧燃烧稳定，热量集中，有利于焊接的进行。
氩气的缺点是电离势较高。
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
第5章 熔化极氩弧焊
2.2熔化极氩弧焊的主要熔滴过渡形式
1. 射滴过渡 射滴过渡是喷射过渡的一种，过渡熔滴直径接近于焊丝直径， 脱离焊丝沿焊丝轴向过渡，加速度大于重力加速度，焊丝端 部的熔滴大部分或全部被弧根所笼罩。
Tianjin Univ.
2.射流过渡
射流过渡是钢焊丝MIG焊和MAG焊以及铜及其合金MIG焊的 主要熔滴过渡方式之一。在焊接过程中，随着电流的增加， 电弧阳极斑点笼罩的面积逐渐扩大，当超过射流过渡的临界 电流值时，产生跳弧，开始射流过渡。
Tianjin Univ.
2．缺点 1）熔化极氩弧焊时对工件要求清理非常严格，对油、锈 等污染比较敏感，清理不良易产生气孔。 2）抗风能力差，不适于室外焊接，不如焊条电弧焊灵活 和轻便．焊接设备比较复杂。 3）氩气及其混合气体均比CO2气体的售价高，焊接成本 比 CO2焊高。
Tianjin Univ.
3.亚射流过渡
铝及铝合金MIG焊时会出现的一种其特有的熔滴过渡形式， 即介于短路过渡与射滴过渡之间的亚射滴过渡，亚射滴过渡 习惯上称为亚射流过渡。 (1)亚射流过渡的本质 产生亚射流过渡的电流、电压值特点是：电流一般要超过射 滴过渡临界电流；电压又不能太高。形成亚射流过渡的弧长 因电弧电流大小不同而异，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。
1.3 熔化极氩弧焊的应用
熔化极氩弧焊可用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、耐 热合金钢、铝及铝合金、镁合金、铜及铜合金、钛及钛合 金等。在焊接碳钢和低合金钢等黑色金属时，一般采用 MAG焊 。
低熔点或低沸点金属如铅、锡、锌等，不宜用熔化极氩 弧焊，表面包覆这类金属的涂层钢也不适宜采用熔化极氩 弧焊。 目前熔化极氩弧焊被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。由于熔化极氩弧焊焊出的焊缝内在质量和外观质量 都很高，该方法已经成为焊接一些重要结构时优先选用的 焊接方法之一。
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。
熔化极氩弧焊特点
熔化极氩弧焊特点熔化极氩弧焊是一种常见的焊接方法，它采用惰性气体——氩气作为保护气体，使得焊接过程中不会受到空气中的杂质和氧化物的影响。
下面将详细介绍熔化极氩弧焊的特点。
一、基础知识1. 熔化极氩弧焊的定义熔化极氩弧焊是利用电弧加热工件和填充材料，使其熔化并形成焊缝的一种常见的手工电弧焊接方法。
在这个过程中，使用惰性气体——通常是纯度高达99.995%的氩——作为保护气体来防止空气中的杂质和水分进入到熔池中。
2. 熔化极与非熔化极在手工电弧焊接中，有两种类型的电极可供选择：熔化极和非熔化极。
在熔化极电弧焊中，电极本身会在使用过程中被部分或完全融化，并成为填充材料；而在非熔化极电弧焊中，电极不会融化，只是用来产生电弧并传递电流。
3. 熔化极氩弧焊的应用熔化极氩弧焊广泛应用于各种材料的焊接，包括钢铁、铝、镁、钛等。
它可以用于手工焊接、机器人自动化焊接和半自动焊接等多种方式。
二、特点1. 高质量的焊缝由于熔化极氩弧焊采用惰性气体作为保护气体，可以避免空气中的杂质和水分进入到熔池中，从而产生高质量的焊缝。
此外，使用熔化极还能够使得填充材料与工件之间形成更好的结合。
2. 焊接速度快相对于其他手工电弧焊接方法，熔化极氩弧焊具有较快的焊接速度。
这是因为惰性气体可以有效地保护熔池，并且使用熔化极时填充材料可以更快地融化并形成均匀的焊缝。
3. 适用于各种厚度和形状的工件由于熔化极氩弧焊采用的是手工焊接或机器人自动化焊接等方式，因此适用于各种厚度和形状的工件。
此外，由于填充材料可以根据需要进行调整，因此可以实现各种类型的焊接。
4. 焊接过程中产生少量烟雾和毒气虽然熔化极氩弧焊相对于其他电弧焊接方法来说产生的烟雾和毒气较少，但仍然需要注意安全问题。
在使用时应该采取必要的防护措施，如佩戴呼吸器和手套等。
5. 适用于高温环境由于熔化极氩弧焊采用惰性气体作为保护气体，并且使用熔化极时填充材料可以更快地融化并形成均匀的焊缝，因此适用于高温环境下的焊接。
熔化极脉冲氩弧焊焊接工艺方法
熔化极脉冲氩弧焊焊接工艺方法熔化极脉冲氩弧焊（简称CP-MIG焊）的焊接电流为脉冲电流。
它与一般熔化极氩弧焊的主要区别是利用脉冲弧焊电源代替了一般弧焊电源。
1、CP-MIG焊特点（1）熔化极脉冲氩弧焊具有较宽的电流调节范围。
熔化极脉冲氩弧焊的工作电流范围包括了从短路过渡到射流过渡所有的电流区域，既能焊接厚板，又能焊接薄板。
特别是可以用粗丝焊薄板。
脉冲氩弧焊焊接不同材料时出现射流过渡的最小电流值见下表。
脉冲氩弧焊射流过渡的最小电流值（单位：A）注：表中电流数值为总电流平均值。
由表可以看出熔化极脉冲氩弧焊可在喷射过渡临界电流以下的较小平均电流时，得到相当稳定的焊接过程。
（2）采用脉冲电流可实现对电弧、熔滴过渡和熔池的控制，巨飞溅小，成形良好。
（3）采用脉冲电流有利于实现全位置焊接。
（4）采用脉冲电流可以有效控制热输入，改善接头性能，有助于消除焊接缺陷，提高焊缝质量。
2、熔化极脉冲氩弧焊的应用范围焊接薄板工件可以获得满意的质量，可以实现单面焊双面成形和厚板的根部焊道，可以焊接热敏感性较强的材料，可以进行空间位置焊缝的焊接，可以成功地进行厚板窄间隙的焊接等。
3、熔化极脉冲氩弧焊焊接工艺（1）熔化极脉冲氩弧焊的熔滴过渡熔化极脉冲氩弧焊有三种过渡形式：一个脉冲过渡一滴（一脉一滴）、一个脉冲过渡多滴（一脉多滴）及多个脉冲过渡一滴（多脉一滴）。
熔滴过渡方式主要决定于脉冲电流及脉冲持续时间，如下图所示。
▲熔滴过渡方式与脉冲电流及脉冲持续时间的关系三种过渡方式中，一脉一滴的工艺性能最好，多脉一滴的工艺性能最差。
然而，一脉一滴的工艺范围很窄，焊接过程中难以保证。
因此，目前主要采用的是一脉多滴及一脉一滴的混合方式。
（2）焊接参数的选择脉冲熔化极氩弧焊的主要焊接参数有基值电流Ib、脉冲电流IP、脉冲持续时间tP、脉冲间歇时间tb、脉冲周期T（T=tP+tb）、脉冲频率f（f=1/T）、脉冲幅比RA（RA=IP/Ib）、脉冲宽比率RW=[tP/（tb+tP）]100%及焊接速度ν。
氩弧焊机的类型
类型
描述
典型特点
按电极类型分类
1. 熔化极氩弧焊机
电弧在熔化极（焊丝）和工件之间燃烧，焊丝同时作为电极和填充材料。
- 焊丝不断熔化并填入熔池- 保护气体常用氩气或混合气体- 应用广泛，包括MIG（熔化极惰性气体保护焊）和MAG（熔化极活性气体保护焊）
2. 非熔化极氩弧焊机
电弧在非熔化极（通常是钨极）和工件之间燃烧，钨极不熔化。
- 提高焊接效率- 减轻操作人员劳动强度- 适用于批量生产
3. 自动氩弧焊机
焊枪和送丝机构均自动控制，实现全自动化焊接。
- 焊接效率高，质量稳定- 适用于大型工件和生产线焊接- 设备成本高，操作复杂
按电源类型分类
1. 直流氩弧焊机
使用直流电源供电，电弧稳定，焊接质量高。
- 适用于大多数金属材料的焊接- 焊接过程易于控制- 设备成本适中
- 钨极作为电极，不参与熔池形成- 保护气体为惰性气体（如氩气）- 适用于薄板焊接及高质量要求进行焊接，灵活性高。
- 适用于复杂形状工件的焊接- 操作技能要求较高- 常用于精密焊接和修补工作
2. 半自动氩弧焊机
焊枪可部分自动移动，焊丝通过送丝机构送入熔池。
2. 交流氩弧焊机
使用交流电源供电，适用于某些特殊材料的焊接。
- 适用于铝、镁等金属材料的焊接- 焊接过程需特别注意电流和电压的控制- 设备成本较高
3. 脉冲氩弧焊机
在直流或交流基础上加入脉冲控制，实现精细焊接。
- 焊接过程更加精细，焊缝质量高- 适用于薄板、精密件等高质量要求的焊接- 设备成本和技术要求均较高
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。
现代焊技术第七章熔化极氩弧焊
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
5.Ar+CO2
用于焊接碳钢及低合金钢。 既具有Ar气的优点，如电弧稳定、飞溅小、很容易获 得轴向喷射过渡等，又克服了用单一Ar气焊接时产生 阴极漂移现象及焊缝成形不良等问题。
这种气体与Ar+He混合气体比较，优点是N2 的来源多，价格便宜。缺点是焊接时有飞溅，并 且焊缝表面较粗糙。
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
4.Ar+O2
两种类型:
一类含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；
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
7.6 熔化极氩弧焊焊接工艺
7.6.1 焊前准备
焊前准备的主要工作是焊接坡口准备、焊件 及焊丝表面处理、焊件组装、焊接设备检查等。 清理方法包括：机械清理和化学清理
School of Material Science & Engineering
（2）为了得到稳定的焊接过程和稳定的熔滴过 渡过程
（3)是在焊接铝、镁及其合金时，也需要利用直 流反接时电弧对焊件及熔池表面的氧化膜所具 有的阴极清理作用。
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
7.3 熔化极氩弧焊的熔滴过渡
原理：阻碍熔滴过渡的力主要是
焊丝与熔滴间的表面张力。斑点
熔化极氩弧焊工作原理
熔化极氩弧焊工作原理
熔化极氩弧焊是一种常用的氩弧焊方法，它的工作原理如下：
1. 极性配置：熔化极氩弧焊使用直流电源，阳极（正极）连接到工件上，阴极（负极）连接到钨极上。
2. 电弧产生：在工件和钨极之间形成电弧放电道路。
当电流通过钨极时，由于电流密度较高，钨极表面产生高温，形成透明的钨极等离子体。
3. 气体保护：在电弧形成的同时，由于钨极与空气接触会造成氧化，需要使用氩气作为保护气体，喷射到焊接区域，形成一个保护氛围，在氩气的保护下，电弧能够稳定燃烧。
4. 熔化工件：电弧加热使工件熔化，同时也可以熔化焊条或填充线材，形成焊缝。
5. 电弧稳定性控制：通过调整电流大小和焊接速度，控制电弧的稳定性，以确保焊接质量。
总的来说，熔化极氩弧焊利用电弧加热的高温来熔化和连接工件，同时借助氩气的保护，防止被氧化。
这种焊接方法广泛应用于各种金属材料的焊接，具有焊缝质量高、焊接速度快、热影响区小等优点。
- 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)。
合金的焊接，不锈钢的焊接中。
Байду номын сангаас
7
3.MIG焊的应用
8
3.MIG焊的应用
T型接头的焊接（低碳钢）
9
4、MIG焊设备
MIG焊设备与CO2电弧焊设备是相通的，只需换 气瓶。
10
二、MIG焊的熔滴过渡
MIG焊的熔滴过渡形式主要有：短路过渡，喷射
25
3.喷射过渡－射流过渡
防止措施：
加强保护，增大气流量 减小电流、 采用亚射流过渡
26
4.亚射流过渡
亚射流过渡：介于短路过渡与射滴过渡之间
的亚射滴过渡。颈缩下熔滴短路之前形成并 达到临界脱落状态，在表面张力和电磁收缩
力的作用下脱落。
27
4.亚射流过渡
形成条件：铝合金焊接，短弧，直流反极性接法，
第六章 熔化极氩弧焊
Metal Inert Gas Arc Welding（MIG）
1
内容
一、熔化极氩弧焊方法
二、熔化极氩弧焊熔滴过渡
三、熔化极脉冲氩弧焊
四、各种金属的焊接
五、其它焊接技术
2
一、熔化极氩弧焊方法
1.熔化极氩弧焊原理（MIG）
3
1.MIG焊的原理
以惰性气体或混合气体作为保护气体，采用与母
35
三、熔化极脉冲氩弧焊
通常MIG焊以喷射过渡为主，要求焊接电流 要大于喷射临界电流值。 若焊接电流小于喷射临界电流，只能出现 大滴过渡或短路过渡。 大滴过渡稳定性差，不能进行仰焊、立焊 等空间位置焊缝的焊接。短路过渡规范区 间窄，应用较少。 对薄板、空间位置焊接，发展了脉冲MIG焊
32
6. 电弧固有的自身调节作用
(1)调节过程：
亚射流过渡电弧特性被发现后，在熔化极气体保护焊方法 中出现了第二种弧长控制方法，即等速送丝焊机匹配恒流
外特性电源的弧长自调节系统.
33
6. 电弧固有的自身调节作用
(2)特点：
等速送丝配恒流源 电弧短，抗干扰能力强（自身调节作用强）
只在铝合金MIG焊中应用
38
三、熔化极脉冲氩弧焊
3.2脉冲MIG焊参数选择
实际焊接中，希望实现一脉一滴或一脉几滴（2～3滴）。 脉冲电流波形参数：基值电流Ib，脉冲电流Ip，脉冲宽度Tp， 基值时间Tb，平均电流Ia，脉冲频率f，脉宽比K。
正确选择上述参数，可实现稳定的熔滴过渡和热输入控制。
39
三、熔化极脉冲氩弧焊
脉冲宽度与脉冲电流的关系
2. 可控制熔滴过渡和熔池尺寸，有利于全位置焊接 脉冲电流可使得熔滴过渡具有更强的方向性， 有利于熔滴沿电弧轴线向熔池过渡。故即可用于 平焊，有可用于空间位置焊接。 脉冲平均电流小，所形成的熔池体积小，熔池 状态稳定。 3. 可有效地控制热输入量，改善接头性能 对于热敏感性较大的材料，通过平均电流调节 对母材的热输入或焊接线能量，降低过热，提高 焊接性能。
采用了恒流电源，受外界干扰而发生了弧长或
送丝速度波动时，与恒压电源相比，焊缝几何 尺寸（熔深、熔池形状、熔宽）的波动小
34
6. 电弧固有的自身调节作用
该调节系统与等速送丝匹配平外特性射流过渡电弧的自调 节作用相比: 都以焊丝熔化速度为调节量来保证焊接过程中弧长恒定 等速送丝+恒流外特性电源自调节系统在弧长波动时依靠 焊丝熔化系数变化而使焊丝熔化速度变化 等速送丝+平外特性电源自调节系统在弧长波动时靠焊接 电流的改变使焊丝熔化速度变化 亚射流过渡弧长范围比较窄，如1.6铝焊丝，弧长约 2~8mm，给定电流的最佳送丝速度的范围很窄
24
3.喷射过渡－射流过渡
焊缝起皱的问题：
铝等有色金属及其合金 焊接电流远大于射流过渡临界电流
焊接区保护不良
阴极斑点游动到弧坑底部并稳定存在 结果：弧坑底部受到强大电弧力作用，将被猛烈地“挖掘” 而溅出，并产生严重的氧化和氮化，这些金属溅落在近缝 区及表面，造成焊缝金属熔合不良和表面粗糙起皱，并覆 盖有一层黑色粉末，即为焊缝起皱现象。
小于临界电流I1，颗粒过渡，过渡频率低 ；大于临界电流 I1，喷射过渡，过渡频率高 。
13
1.影响熔滴过渡的因素
14
1.影响熔滴过渡的因素 —影响临界电流的因素
焊丝材质：相同条件下钢焊
丝的喷射临界电流高于铝焊丝。
铝焊丝更容易从滴状过渡变到射
滴过渡，而钢焊丝则存在更容易 从滴状过渡变到射流过渡。
40
三、熔化极脉冲氩弧焊
脉冲参数的作用和影响： （1）基值电流Ib和基值时间Tb：维持电弧稳定
燃烧，预热焊丝和母材，使焊丝端部少量熔化。 也可用于调节平均电流和焊接热输入。基值参数 不宜过大。 （2）脉冲电流Ip和脉冲宽度Tp：决定脉冲能量 的主要因素。脉冲电流必须大于临界脉冲电流。 增大脉冲电流可增加熔深。 （3）平均电流Ia：低于临界电流，决定热输入量。 （4）脉冲频率f和脉宽比K：可控硅整流或逆变 技术，50Hz用于焊钢，100Hz用于焊铝。K反应 了脉冲焊的强弱，一般在50％附近取值。
第一个较大的熔滴脱落，电 弧成锥状，很容易形成等离
子流，使液态金属熔滴成铅 笔尖状，直径很小，熔滴的 表面张力很小，再加上等离 子流的作用细小的熔滴以很 快的速度一个一个过渡，形 成射流过渡。
23
3.喷射过渡－射流过渡
特点： 钢焊丝MIG焊 电弧成锥形 有射流过渡临界电流。 斑点力、等离子流力促进熔滴过渡 熔滴小，过渡频率快 射流过渡熔透能力高，可能产生指状熔深问题
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。
MIG属于GMAW
MIG（Ar，He）
MAG（Ar＋O2、Ar＋CO2）
4
1.MIG焊的原理
5
2. MIG焊的特点
MIG可以焊接几乎所有的金属。 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。
20
2.喷射过渡－射滴过渡
特点：
电弧成钟罩形 斑点力促进熔滴过渡 熔滴小，过渡频率快 电流必须达到射滴过渡临界电流
21
3.喷射过渡－射流过渡
形成条件：钢焊丝MIG焊时出现，直流反极性接法，高 弧压（长弧）外，焊接电流大于某一临界值。
22
3.喷射过渡－射流过渡
原理：首先跳弧。跳弧后
焊接电流大于某一临界值。
28
4.亚射流过渡
原理：弧长比较短，熔滴形成、长大，在 电磁收缩力的作用下形成颈缩，在以射滴 过渡形式脱离之前，熔滴与熔池短路，电 弧熄灭，在电磁收缩力和表面张力的共同 作用下细颈破断，电弧重新引燃，完成过 渡。
29
4.亚射流过渡
特点： 铝及其合金焊丝MIG焊
45
三、熔化极脉冲氩弧焊 3.4 脉冲GMA焊接熔滴过渡控制
在MIG/MAG熔滴过渡中，射滴过渡被公认为是最佳的 过渡形式，可以获得好的焊缝成形。然而，稳定的射滴过 渡很难实现。在直流（恒流）焊接中钢焊丝的射滴过渡区 间非常窄；脉冲焊中对参数的设定也要求比较严格。 实验研究表明，当焊接电流达到并超过射流过渡临界 电流后，首先出现一个或几个射滴过渡，随后才转变为射 流过渡。故可考虑通过实时检测熔滴过渡的方法，人为降 低焊接电流，使之实现射滴过渡。
36
三、熔化极脉冲氩弧焊
3.1脉冲MIG焊的 熔滴过渡
脉冲电流：由基值电 流和峰值电流构成。 焊接平均电流低于喷 射过渡临界电流， 在较小的焊接电流 下实现熔滴喷射过 渡。
37
三、熔化极脉冲氩弧焊
脉冲MIG焊熔滴过渡的形式 （1）多个脉冲一滴过渡：
（2）一个脉冲一滴过渡 （3）一个脉冲多滴过渡
与TIG焊比：焊接和电弧电流密度大，焊接热输入大，
熔深大，熔敷率高；焊接板厚大，生产效率高。
与CO2焊比： 电弧状态稳定，熔滴过渡平稳，几乎
无飞溅，熔深大，但成本较高，生产率较低。
与SAW埋弧焊比：焊缝的[H]低，抗冷裂能力高
6
3.MIG焊的应用
50年代初应用于铝及铝合金，以后扩展到
射滴过渡是小电流滴状过渡 和大电流射流过渡之间的一 种过渡形式。 形成条件：一般是MIG焊铝、
铜时出现，电流必须达到射滴 过渡临界电流，
Fronius公司提供
19
2.喷射过渡－射滴过渡
原理：射滴过渡时电弧成钟罩形，
弧根面积大，包围整个熔滴，斑点 力不仅作用在熔滴底部，同时也作 用于熔滴上部，推动熔滴的过渡， 由于电流是发散状的，电磁收缩力 会形成较强的推力，阻碍熔滴过渡 的仅是表面张力，所以熔滴过渡的 加速度大于大滴过渡的重力加速度。
16
1.影响熔滴过渡的因素
（4）电流极性的影响
DC反接：不跳弧，熔滴根部，形成射流过渡；
DC正接：阴极斑点上移，跳弧，焊丝端部，通过熔滴电流减 小，电磁力减小，靠重力过渡。
17
MIG熔滴过渡形式
短路过渡（同CO2 电弧焊） 喷射过渡：射滴过渡、射流过渡 亚射流过渡 脉冲过渡
18
2.喷射过渡－射滴过渡
焊丝直径：焊丝直径越小，
临界电流越低
干伸长：干伸长增加使得电
阻热增加，有利于熔滴过渡
15
1.影响熔滴过渡的因素
（3）气体介质：
在Ar中加入少量的O2， 表面张力降低，减小了 熔滴过渡阻力，喷射临 界电流减小； 但是过多的O2会因O2的 电离使电弧收缩，临界 电流提高； 加入CO2使得喷射临界 电流提高
过渡，亚射流过渡，脉冲过渡
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。