第五章 熔化极惰性气体保护电弧焊
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。
钨极惰性气体保护焊详细讲解
焊
2
原理及特点
01
第一节 钨极惰性气体保护焊
的
01 TIG焊的基本原理
02 在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件之间产生的电弧 热熔化母材和填充焊丝的焊接方法称钨极惰性气体保护焊 TIG (Tungsten Iner t Gas Welding) 。
03 薄板焊接—般不需填充金属。
ONE
第四节 钨极惰性气体保护焊工艺
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气体保护效果
一、气体保护效果
（一）影响气体保护效果的主要因素
1. 气体种类
TIG焊时采用的保护气体有氩(Ar)气、氦(He)气或氩、氦混合的惰性气 体。
焊接不锈钢时在氩或氦中加入少量氢，主要是为了提高焊接速度；焊 接铜及其合金时，有些情况在氩中加入一些氮。但氩气比氦气重，也比空气 重1.4倍，作保护气时不易飘散，保护效果好。而为了获得同样的保护效果， 氦气流量必须是氩气的2～3倍
缺点
需要特殊的引弧装置 由于氩气和氦气的电离电压较高，钨极的 一处功又较高，且一般不允许钨极和工件接触，以防止烧损钨 极，产生夹钨缺陷。所以，TIG焊的引弧是比较困难的，通常需 要采用特殊的引弧装置。 熔深浅，熔敷速度小，焊接生产率较 低；
对工件清理要求高 TIG焊时没有脱氧去氢的能力，因此对焊前 的除油、锈等清理工作要求严格。尤其在焊接易氧化三有色金 属如铝、镁及合金等，否则，会严重影响焊缝质量。
使用的惰性气体：氩(Ar)气、氦(He)气或氩、氦混合气体， 在某些场合下可加入少量氢。
TIG焊操作方式有： 手工焊、半自动焊和自动焊三种。
TIG焊的特点
MIG TIG焊接简介
MIG TIG焊接简介一、概述MIG焊接即熔化极惰性气体保护电焊，是以Ar等惰性气体作为主要保护气体，包括纯Ar或Ar气中混合少量活性气体（如2%以下的O2或5%以下的CO2气体）进行熔化极电弧焊的焊接方法。
MIG焊丝以层绕方式成卷或盘状供货。
TIG焊接（钨极氩弧焊）是以纯Ar作为保护气体，以钨极作为电极的一种焊接方法。
TIG焊丝以一定长度（通常lm）的直条状供货所。
二、焊丝的选用MIG及TIG焊接方法由于主要以纯Ar作为保护气体，所以外界空气中氧、氮、氢等有害气体很难进入熔池；且氩气不产生有害焊缝性能的气体或杂质；氩气对焊丝及熔池的合金氧化很少等使得焊接接头具有极为优异的综合理化性能。
但可能有损焊接效率及焊接熔深等。
所以以焊丝成份尽量接近母材成份作为选择焊丝的原则是适宜的。
不锈钢的性能很大程度上取决于成份。
不锈钢埋弧焊丝的成份设计都考虑了由于焊接时合金烧损的损失量。
该系列焊丝的选择应以被焊母材成份为准，选用相同的合金体系；焊丝成份尽量接近（等于或稍高于）母材成份。
合金体系的不同对不锈钢性能（如延展性、耐腐蚀性、抗裂性等）影响是巨大的，应关注。
三、焊接注意事项1、MIG焊接A：保护气体流量以20-25L/min为宜；B：电弧长度一般控制在4-6mm左右；C：风的影响对焊接特别不利，当风速大于0.5m/s时应采用防风措施；注意换气，避免对操作者的伤害；D：采用脉冲电弧电流，能获得安定的喷射电弧，特别适宜不锈钢、薄板、立焊、堆焊的焊接；E：请采用Ar+2% O2气体组合焊接超低碳不锈钢，不应用Ar与CO2混合焊类钢；F：焊接时严格清除焊接处的油、锈、水份的杂质。
2、TIG焊接A：保护气体流量要求：当焊接电流在100-200A之间时为7-12L/min；：当焊接电流在200-300A之间时为12-15L/min为宜。
由于送气管的破损造成保护气体混有湿空气，对焊接接头的性能是有影响的；B：钨极伸出长度相对喷嘴应尽可能短，电弧长度应以电弧长度一般控制在1-4mm为准（焊接碳钢时为2-4mm；低合金钢及不锈钢焊接时为1-3mm）；C：，当风速大于1.0m/s时应采用防风措施；注意换气，避免对操作者的伤害；D：焊接时严格清除焊接处的油、锈、水份的杂质。
第五章 气体保护焊
• 缺点： • 除了以上的优点，二氧化碳气保护焊还有一些缺点：如气 体的氧化性、气孔的产生和飞溅现象。 • 二氧化碳气体的氧化性： • 焊接时二氧化碳气体倍大量的分解，分解后的氧原子具有 强烈的氧化性，影响焊接质量。 • 常用的脱氧措施是加入铝、钛、硅、锰脱氧剂，其中硅、 锰用的最为广泛。 • 气孔的产生： • 由于气流的冷却作用，熔池凝固较快，很容易在焊缝中产 生气孔。二氧化碳气体保护焊可能产生3种气孔，即： • 一氧化碳气孔：在焊接熔池开始结晶或结晶过程中，熔池 中的一氧化碳气体来不及逸出，从而形成气孔。 • 氢气：氢气主要来自油污、铁锈及水分，因此焊前需要对 焊接表面进行处理。 • 氮气气孔：二氧化碳气体保护焊时，如果气体保护层被破 坏，则大量空气侵入焊接区，很容易产生氮气气孔。
三、气体保护焊的安全特点
气体保护焊除具有一般手工电弧焊的安全特 点外，还要注意以下几点： 1、气体保护焊电流密度大，弧光强、温度 高，且在高温电弧和强烈紫外线作用下产 生高浓度有害气体，可高达手弧焊的4-7倍， 所以要特别注意通风。 2、引弧所用的高频振荡器会产生一定强度 的电磁辐射，接触较多的焊工，会引起头 昏、疲乏无力、心悸等症状。
• 二氧化碳气保护焊按操作方法可分为自动焊和半自动焊两 种，在焊接较长的直线焊缝和规则的曲线焊缝时，一般采 用自动焊 • 优点： • 焊接成本低：二氧化碳气体价格便宜，电能消耗少，降低 成本。 • 生产率高：二氧化碳气体保护焊的电流密度大，电弧热量 利用率高，而且焊后不需要清渣，因此提高了生产率；二 氧化碳气体保护焊的生产率比手弧焊高2.5-4倍。 • 抗冷裂能力强：焊缝中含氢量比采用低氢型焊条焊成的焊 缝中的含氢量还要少，所以焊缝具有较强的抗冷裂能力。 • 抗锈能力较强：二氧化碳气体具有较强的氧化性。 • 焊后变形小：焊接电弧热量集中，焊件受热面积小，因此 减少了焊件变形。 • 工艺损耗小
第五章熔化极惰性气体保护电弧焊
第五章熔化极惰性气体保护电弧焊第一节MIG焊的特点及应用目的与要求：了解熔化极氩弧焊的特点和应用。
一、MIG焊的基本原理定义：MIG焊是利用外加的惰性气体作为电弧介质、利用焊丝作熔化电极的电弧焊。
根据GB/T5185-1985《金属焊接与钎接方法在图样上的表示方法》，MIG焊的标注代号为131。
二、MIG焊的特点（重点）优点：①焊接质量好；②焊接生产率高；③适用范围广；④绿色环保。
缺点：成本较高；对杂质敏感。
三、MIG焊的应用材料：常用黑色和有色金属均可（但由于成本的原因，多用于有色金属的焊接）厚度：厚、薄均可（薄板除短路过渡外，还可用脉冲）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，如铝罐等。
第二节MIG焊设备目的与要求：了解并掌握MIG焊设备的组成、性能特点与应用。
一、组成及要求组成：电源、控制系统、送丝系统、焊枪及行走系统（自动焊）、供气系统、（水冷系统）等。
实际生产中有CO2专用焊机，但一般不做专用于MIG焊的焊机，而是MIG/MAG/CO2焊通用，统称熔化极气体保护焊设备。
熔化极气体保护焊机的型号编制请参见GB/T10249-1998《电焊机型号编制方法》，如：NB-400、 NBC-250等1、焊接电源（难点）熔化极气体保护焊电源与SAW电源及CO2焊电源相似，细丝通常用平特性电源配等速送丝系统，粗丝通常用陡降外特性电源配变速送丝系统。
逆变电源的使用越来越多，是发展方向。
2、送丝机构与CO2焊的送丝机构相似，有推丝式、拉丝式和推拉式。
但由于MIG焊较多地用于有色金属，尤其是铝合金的焊接，所以其推丝式送丝机构应是双主动送丝（CO2专用焊机的送丝机构可以用单主动送丝）。
3、焊枪与CO2焊使用的焊枪通用。
4、控制系统功能：动作程序控制、各种功能控制现在已逐步在逆变焊机上采用以数字处理器（DSP）为核心元件的数字化控制，使焊机的功能大大扩展、控制精度大大提高，甚至在焊机上嵌入了焊接专家系统，而电路却得到简化，即发展到“靠软件控制焊接”的水平。
第五章 熔化极惰性气体保护焊
第三节
一、熔滴过渡特点
MIG焊工艺
15
传统上，MIG焊可以采用的熔滴过渡形式：短路过渡、喷射过渡、 脉冲喷射过渡、亚射流过渡。最新的技术使可以采用双脉冲 （double pulse）过渡或超脉冲（super pulse ）过渡。
在实际生产中，MIG焊多用来焊接铝合金，这使它对熔滴过渡方 式的使用受到一定的限制。
与射滴过渡的区别：有短路现象
二、保护气体
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1．惰性保护气体
在MIG焊中，惰性保护气主要用作焊接有色金属及其合 金、活性金属及其合金、高温合金的保护气，如铝及铝合金 。 氩气（Ar）应符合GB/T4842-1995《纯氩》的要求：Ar 气纯度：99.9% 氩气是一种惰性气体，在高温下不分解吸热、不与金属 发生化学反应，也不溶解于金属中，其比重比空气大，不易 飘浮散失，而比热容和导热系数比空气小，这些性能使氩气 在焊接时能起到良好的保护作用，氩气保护的优点是电弧燃 烧非常稳定。进行熔化极焊接时焊丝金属很容易呈稳定的轴 向射流过渡，飞溅极小。 缺点是焊缝易成“指状”焊缝。
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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。
21
防止措施：
加强保护，增大气流量 减小电流 采用亚射流过渡
22
亚射流过渡
形成条件：铝合金焊接
，短弧，直流反极性接
法，焊接电流大于某一
熔化极气体保护电弧焊
• 弧长变长,飞溅颗粒变大 • 易产生气孔 • 焊道宽而平,熔深和余高变小
电弧电压
啪嗒！啪嗒！
母材
电压偏低时
• 焊丝插向母材,飞溅增加 • 焊道变窄，熔深和余高大
嘭！嘭！嘭！
母材
三.焊接工艺
焊接速度
在焊接电压和焊接电流一定的情况下：
焊接速度的选择应保证单位时间内给焊缝一定的热量.
焊接热量三要素：热量= I
•节拍要求－焊接速度－焊接电流电压 •飞溅
•压缩机三点焊接
•点焊时间，焊接电流，焊接角度
五.焊接缺陷
•飞溅粘附 •成形不良 •咬边 •收弧处缩孔 •气孔
六.松下MAG焊机 电源类型
晶闸管
逆变
全数字
体积更小，重量更轻，功能更多，性能更好
六.松下MAG焊机
晶闸管焊机
比亚迪培训教材
熔化极气体保护电弧焊
松下焊接（华南）技术应用中心 2010年12月29日
培训目录
一.焊接基础知识 二.熔滴过渡
三.焊接工艺参数
四.焊接缺陷 五.压缩机焊接工艺要点 六.松下MAG焊机介绍
一.焊接基础知识 焊接分类
熔化焊接
电弧焊 气焊 熔化极
手工焊 CO2
埋弧焊
压力焊
铝热焊 电渣焊
激光焊 电子束焊 非熔化极
焊接参数
焊接电流 电弧电压 焊接速度 干伸长度 电源极性 焊枪角度 焊丝直径 保护气体成分和流量 焊接接头形式与焊接位置 坡口形式
三.焊接工艺
选择依据：
焊接电流
根据焊接条件（板厚、焊接位置、焊接速度、材质等参数） 选定相应的焊接电流。
调电流实际上是在调整送丝速度。因此焊接电流必须与焊接 电压相匹配，即一定要保证送丝速度与焊接电压对焊丝的熔 化能力一致，以保证电弧长度的稳定。
【精品文档】第五章 气体保护电弧焊
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（二）焊枪
1、要求 熔化极气体保护焊的焊枪分：
➢ 半自动焊枪：手握式 ➢ 自动焊枪：安装在有行走机构的机头上
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自动焊增加行走机构，它和焊枪及送丝机组 合成焊接小车(机头)。
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（一） 焊接电源
电流类型：熔化极气体保护焊一般采用直流 电源。直流弧焊发电机和各种类型的弧焊整流器 均可采用。
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二氧化碳气体保护焊的优点
• 焊接成本低 二氧化碳气体是酒精厂的
副产品，所以二氧化碳气体保护焊的成本 只有埋弧焊和手工电弧焊的40～60%。
• 生产率高 因使用的焊接电流大，使熔
深增大，焊丝的熔化率提高，熔敷速度加 快；另外，焊后无焊渣，特别是在进行多 层焊时，节省了清渣时间。所以此种方法 生产率通常比手工电弧焊高1—4倍。
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§5-1 CO 气体保护电弧焊
2
一、二氧化碳气体保护焊的特点及应用
二氧化碳气体保护焊是用二氧化碳气体为保护气体，依 靠焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化金属的一种电弧焊 接法。气体二氧化碳密度大，受电弧加热后体积膨胀也 大，所以在保护电弧和焊接熔池避免有害气体侵入方面， 效果相当良好。
第五章 熔化极惰性气体保护焊
第一节 MIG焊的特点及应用
特点
缺点： 使用Ar，成本高于CO2，生产率低于CO2 焊接准备要求严格 厚板打底焊成形不如TIG 抗风能力差，不适合野外焊接 设备复杂
第一节 MIG焊的特点及应用
应用
几乎可以焊接所有的金属 低沸点材料无法良好焊接 可焊金属最薄厚度约为1mm 自动焊、半自动焊接
《焊接方法与设备》
第五章 熔化极惰性气体保护焊
第五章 熔化极惰性气体保护焊
定 义 ： 采 用 惰 性 气体为保护气体， 使用焊丝为熔化电 极的一种电弧焊方 法（MIG）。
第一节 MIG焊的特点及应用
MIG焊的原理
第一节 MIG焊的特点及应用
特点
与焊条电弧焊、二氧化碳电弧焊及埋弧焊相 比可焊接几乎所有金属，这一点与TIG焊比较 相近 与TIG相比，采用熔化极方式进行焊接，可采 用大电流进行焊接，焊丝的熔化速度快，对 母材的熔敷效率高，母材熔深和焊接变形都 好于TIG,生产效率高。
– 细焊丝 – 低电压 – 小电流
与二氧化碳焊接相比优点
– 电压更低、过渡稳定、飞溅少
应用：薄板、全位置
第三节 MIG焊工艺
熔滴过渡特点
喷射过渡（中厚板、厚板）（水平位置焊接或 者水平角焊缝） 过渡特点
第三节 MIG焊工艺
熔滴过渡特点
MIG焊一般采用直流反接
– 阴极雾化 – 熔滴细化 – 平稳过渡
第三节 MIG焊工艺
保护气体
Ar He:引弧困难；密度小；成 本高 Ar+He Ar+N2铜不预热焊接；便宜； 飞溅 Ar+O2,Ar+CO2;氧化性；降 低表面张力；细化熔滴；成 形好；稳定阴极斑点
电焊工第五章气体保护焊复习题 有参考答案
第五章复习题1，手工氩弧焊几乎可以焊接所有的金属材料。
（A）2，等离子弧焊绝大多数为具有陡降外特性的硅整流焊机（A）3.特种作业操作证三年复审一次( A )4，用外加气体介质保护电弧和焊接区的电弧焊称气体保护焊（A）5，CO2保护焊焊枪的作用是输送焊丝和传导电流（B）6，等离子弧能切割大部分金属和非金属（A）7，二氧化碳保护焊产生的电弧辐射比焊条电弧焊弱（B）8, 钍钨极具有少量放射性，应保存在铅盒内，有利于安全（B）9气体保护焊的优点是熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小（A）10气体保护焊一般都采用压缩气瓶供气（A）11按照焊缝成形原理，等离子焊有四种方法（B）12钨极氩弧焊常用左焊法（A）13,熔化极气体保护焊的生产率比非熔化极低（B）14手工钨极氩弧焊常用的工具有（C）A 电子气阀和钨极 B水压开关和氩C氩气减压流量计 D钨极和氩气15．高频引弧法一般用于氩弧焊.等离子焊(A )16.CO2气体的纯度不得低于（C） A 80%B 98%C 99.5%D 95%17.等离子弧压缩方式中不正确的是（A）A冷压缩 B机械压缩 C热压缩 D磁压缩18.CO2焊用的予热器不得高于（A）伏A36 B 42 C 48 D 22019.等离子弧温度最高可达（B）℃A5000-10000 B15000-30000C30000-35000 D40000-4500020.采用（C）电源，钨极氩弧用的钨极烧损大，很少被采用A直流正接 B交流 C直流反接 D交流直流两用21.钨极氩弧焊采用（B）焊铝、镁、铜时钨极烧损小A直流正接 B交流 C直流反接 D交直流22.高频振荡器会产生（B）A放射性 B电磁辐射 C紫外线 D红外线23.焊接用CO2气体以（B）形态存在瓶内A气态 B液态 C固态 D胶态24、转移弧是先在电极与喷嘴之间引燃，然后再转移到电极与焊件之间稳定燃烧的等离子弧。
（ A ）25.CO2焊丝含碳量要求一般不高于（C）%A1 B 0.15 C 0.11 D 0.8 26.CO2气瓶压力降到（B）Mpa应停止使用A 0.5B 1C 0.05D 0.727.CO2焊丝含有较高的锰和硅，主要是为了（D）A提高导电性 B提高硬度 C防止裂纹D 减少飞溅提高力学能力28.非接触引弧一般要用（B）装置A低频中压 B高频或高压 C低压高频D大电流29.（D）焊接低碳钢低合金钢效果较好A . Ar+O2 B. Ar+CO2 C. Ar+H2 D. Ar+O2+CO230.手工电弧焊手部磁场强度一般为（C）伏/mA40 B80 C100 D12031.二氧化碳保护焊的短路电流上升速度和峰值短路电流可调节（C）来实现A电流 B电压 C电感 D电弧32．.等离子弧焊割常用（B）A非转移型弧 B转移型弧 C联合型弧 D微束型弧33.下列不是电弧焊的是（B）A焊条电弧焊B氧–乙炔气焊 C埋弧焊 D气体保护焊34.熔化极气体保护焊设备分为半自动和自动焊两种（A）。
焊接方法和设备第5章钨极氩弧焊
第三节 TIG焊设备
一、TIG焊设备分类及组成 手工TIG焊设备包括焊机、焊枪、供气系统、冷却系统、控制系 统等部分，如图5-2所示。自动TIG焊设备，除上述几部分外，还 有送丝装置及焊接小车行走机构。
图5-2手工TIG焊设备示意图 1—填充金属 2—焊枪 3—流量计 4—氩气瓶 5—焊机 6—开关 7—工件
1.焊机 焊机包括焊接电源及高频振荡器、脉冲稳弧器、消除直流分量
装置等控制装置。若采用焊条电弧焊的电源，则应配用单独的控制 箱。直流TIG焊的焊机较为简单，直流焊接电源附加高频振荡器即可。 (1)焊接电源 TIG焊电弧静特性曲线工作在水平段，选用具有陡降外特性的电源。 一般焊条电弧焊的电源(如弧焊变压器、弧焊整流器等)都可作手工 TIG焊电源。
铝及铝合金焊丝，根据GB 10858《铝及铝合金焊丝》规定选用。
二、TIG焊的保护气体 TIG焊的保护气体大致有氩气、氦气及氩—氢和氩—氦的混合气体四
种，使用最广的是氩气。 氦气比较稀缺，提炼困难，价格昂贵，国内极少使用。氩—氢仅限于
不锈钢、镍及镍—铜合金焊接。 氩的电离能较高，引燃电弧较因难，故需采用高频引弧及稳弧装置。
但氩弧一旦引燃，燃烧就很稳定。 焊接用氩气以瓶装供应，其外表涂成灰色，并且标注有绿色“氩气”字
样。氩气瓶的容积一般为40L，最高工作压力为15MPa。使用时，一般应直 立放置。
氩弧焊对氩气的纯度要求很高，如果氩气中含有一些氧、氮或少量 其他气体，将会降低氩气保护性能，对焊接质量造成不良影响。各 种金属焊接时对氩气的纯度要求见表5-2。
图5-1 TIG焊原理示意图 1—喷嘴 2—钨极夹头 3—保护气体 4—钨极
5—填充金属 6—焊缝金属 7—电弧
焊接方法与设备 课程标准
《焊接方法与设备》课程标准课程代码：101209 学时数（理论+实践）：90 使用专业：焊接技术及自动化开设学期：2一、课程性质“焊接方法和设备”是本专业学生的必修专业课。
课程主要讲述了各种常用焊接方法的过程本质，工艺操作方法，工艺参数的选择，质量控制，以及相应焊接设备的构成和工作原理。
本课程的目的和任务：就是要使学生掌握焊接专业的基本知识原理。
掌握手工电弧焊，气体（CO2及Ar气体）保护焊、埋弧焊等基本焊接方法，焊接工艺与设备。
通过本课程的学习，结合焊接专业的实践教学，使学生掌握牢固的专业知识，为以后从事焊接工作打下一个牢固的基础。
二、培养目标1、专业能力（1）具备在实际生产条件的规定下，结合焊接结构的技术要求，进行焊接结构生产工艺设计和工艺文件编制的能力；（2）具备分析和解决焊接结构生产实际问题并提出工艺改进提高措施的能力；（3）具备开展焊接工艺评定和焊接质量检验的能力；（4）能正确选用、操作和安装、维护焊接设备；（5）具备过硬的焊接操作技能，能够通过实际操作执行焊接工艺；（6）初步具备焊接操作技能培训和焊接新技术、新工艺应用推广的能力。
2.方法能力（1）能自主学习新知识、新技术；（2）能通过各种媒体资源查找所需信息；（3）能独立制定工作计划并实施；（4）能不断积累维修经验，从个案中寻找共性。
3.社会能力（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；（2）具有团队精神协作精神；（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力；（4）能与客户建立良好、持久的关系。
三、教学内容与学时分配四、课程教学设计焊接方法与设备是汽车整形技术专业的一门专业必修课，也是一门实用性很强的课程。
因此学习本教材时应与其他课程和教学环节，如实训等配合，特别要注意理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力。
即不但要注意学好本教材所介绍的内容，同时还要特别重视实验和操作环节，才能有更好的学习方式。
在教学过程中，注意焊接技术的发展动态及时引用新的教学内容，从学生的实际出发，以学生为主体、充分调动学生的主动性、积极性，注重培养学生的创新思维和创新能力。
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。
第五章 熔化极惰性气体保护电弧焊综述
第五章熔化极氩弧焊一、教学目的：掌握MIG焊的特点及应用了解MIG焊设备的组成掌握MIG焊熔滴过渡的特点理解亚射流过渡的意义理解MIG焊保护气体的选用掌握焊接工艺参数的选择了解脉冲MIG焊，窄间隙MIG焊等其他MIG方法二、教学重点：MIG焊的特点及应用MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡MIG焊接工艺参数的选择三、教学难点：MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡MIG焊保护气体的选用四、授课学时：12学时五、主要教学内容：第一节 MIG焊的特点及应用一、MIG焊的基本原理MIG焊是才采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。
使用的保护气体通常为氩气或氦气或它们的混合气体作为保护气。
二、MIG焊的特点1、焊接质量好2、焊接生产率高3、适用范围广MIG焊的缺点在于无脱氧去氢作用，因此对母材及焊丝上的油、锈敏感；另外，MIG焊的抗风能力差，设备比较复杂。
三、MIG焊的应用MIG焊适合焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、有色金属及其合金等多种材料。
第二节 MIG焊设备一、组成及要求1、焊接电源MIG焊的时候，我们一般都是采用直流反接。
半自动焊时，使用的焊丝比较细，一般小于2.5mm；自动焊时，使用的焊丝直径常大于3mm。
2、送丝机构MIG焊的送死机构和CO2焊相似，分为推丝式、拉丝式和推拉丝式。
如果焊丝比较细的话，一般选用拉丝式和推拉丝式比较好。
3、焊枪焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪，有水冷和气冷两种形式。
4、控制系统控制系统的主要作用是：引弧前预先送气，焊接停止时，延迟停气；送死控制和速度调节；控制主回路的通断等。
5、供气、供水系统供水系统主要用来冷却焊枪，防止焊枪烧损。
二、典型控制电路（一）焊机的组成及作用（二）各主要部分的工作原理1、ZPG2-500型弧焊整流器2、SS-2型半自动送丝机构3、Q-1型半自动焊枪（三）焊机控制电路的工作过程第三节 MIG焊工艺一、熔滴过渡特点MIG焊采用一种介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式，称为亚射流过渡。
电弧中心温度均达1000
电弧中心温度均达1000第五章、焊条电弧焊与电弧切割1.电弧中心温度均达1000—8000摄氏度。
2.电弧燃烧的条件:气体电离和阴极电子发射。
3.焊条的组成：焊芯和药皮。
4.常用的焊条直径有：ø 3.2 ø 4.0 ø2.5 ø 55.焊条按药皮熔化特性分类：分为酸性焊条和碱性焊条。
举例：酸性焊条的型号是E4303 牌号是J422。
举例：碱性焊条的型号是常用E4315 E4316 E5015 E5016牌号是J427 J426 J507 J506 6、型号是E4303 E表示焊条。
43表示熔敷金属抗拉强度最小值430Mpa。
第三位数字的意思：0—1表示全位置焊条。
2表示适用于平焊及平角焊。
4表示适用于向下焊。
第四位数字的意思：3表示药皮为低氢钠型，采用直流反接电源。
7、牌号J422（结422）。
字母J或汉字结，表示结构钢焊条。
42表示溶敷抗拉强度最小值420Mpa。
2表示药皮为钛钙型，采用交流或直流电源。
8.焊条烘干的目的：去除焊条药皮中的水分。
9.酸性焊条的烘干温度是70—150摄氏度。
10.碱性焊条的烘干温度是350—450摄氏度。
11.碱性焊条在恒温箱的温度是：80—100摄氏度，随用随取。
12.说一说常用焊条直径使用电流。
例：ø2.5 50—90ø 3.2 80—150ø 4.2 150—220ø 5.0 180--27013.焊接电弧焊工艺参数有哪些？（1）焊条的直径。
（2）焊接电流。
（3）电弧电压。
（4）焊接层数。
（5）电源种类和极性。
（6）焊接速度。
14.焊接电源种类分为：交流和直流电源。
15.电源极性的选择：焊机的正极接试件（焊件）叫直流正接。
焊机的正极接焊钳（焊把）叫直流反接。
16.交流焊机的空载电压60——70V，工作电压为30V。
17.焊接电缆截面积应根据电流选用，一般选用25mm²,50mm²,70mm²。
熔化极惰性气体保护电弧焊
石家庄理工职业学院教案第一节熔化极惰性气体保护焊的特点和应用一、熔化极惰性气体保护焊的基本原理熔化极惰性气体保护焊是采用惰性气体（氩气或氦气）或它们的混合气体作为保护气体，焊丝既作为电极又作为填充金属，在焊接过程中焊丝不断熔化并过渡到熔池中去，成为焊缝金属的一部分。
以Ar或He作保护气体时，称之为熔化极惰性气体保护焊,简称为MIG焊接。
如果用Ar+O2、Ar+CO2或者Ar+CO2+O2等混合气体作为保护气体则称之为熔化极活性混合气体保护焊，简称为MAG焊接。
二、熔化极惰性气体保护焊的特点由于熔化极惰性气体保护焊采用的是惰性气体作为保护气体，与埋弧焊、焊条电弧焊等其它熔化极电弧焊相比，它具有如下一些特点：1．焊接质量好由于采用惰性气体作保护气体，保护效果好，焊接过程稳定，变形小，飞溅极少或根本无飞溅。
2．焊接生产率高由于是用焊丝作电极，可采用大的电流密度焊接，因而母材熔深大，焊丝熔化速度快。
3．焊接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。
三、熔化极惰性气体保护焊的应用熔化极惰性气体保护焊适合于焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、有色金属及其合金。
低熔点或低沸点金属材料如铅、锡、锌等，不宜采用熔化极惰性气体保护焊。
目前在中等厚度、大厚度铝及铝合金板材的焊接，已广泛地应用熔化极惰性气体保护焊。
所焊的最薄厚度约为1mm，厚度基本不受限制。
[教学总结]：1．熔化极氩弧焊方法的原理2．熔化极氩弧焊方法的应用作业P132 1、2第二节 MIG焊设备一、组成及要求熔化极惰性气体保护焊设备主要由焊接电源、送丝机构、焊枪、控制系统、供水供气系统等部分组成。
1、焊接电源为了保证焊接过程稳定，减少飞溅，焊接电源均采用直流电源，且反接。
2、送丝机构送丝机构与CO2气体保护焊的送丝机构相似，分为推丝式、拉丝式和推拉丝式。
3、焊枪焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪，有气冷和水冷两种形式。
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第五章熔化极惰性气体保护电弧焊
一、教学目的：
掌握MIG焊的特点及应用
了解MIG焊设备的组成
掌握MIG焊熔滴过渡的特点
理解亚射流过渡的意义
理解MIG焊保护气体的选用
掌握焊接工艺参数的选择
了解脉冲MIG焊，窄间隙MIG焊等其他MIG方法
二、教学重点：
MIG焊的特点及应用
MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡
MIG焊接工艺参数的选择
三、教学难点：
MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡
MIG焊保护气体的选用
四、参考学时数：
4～6学时
五、主要教学内容：
第一节 MIG焊的特点及应用
一、MIG焊的基本原理
MIG焊是才采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。
使用的保护气体通常为氩气或氦气或它们的混合气体作为保护气。
二、MIG焊的特点
1、焊接质量好
2、焊接生产率高
3、适用范围广
MIG焊的缺点在于无脱氧去氢作用，因此对母材及焊丝上的油、锈敏感；另外，MIG焊的抗风能力差，设备比较复杂。
三、MIG焊的应用
MIG焊适合焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、有色金属及其合金等多种材料。
第二节 MIG焊设备
一、组成及要求
1、焊接电源
MIG焊的时候，我们一般都是采用直流反接。
半自动焊时，使用的焊丝比较细，一般小于2.5mm；
自动焊时，使用的焊丝直径常大于3mm。
2、送丝机构
MIG焊的送死机构和CO2焊相似，分为推丝式、拉丝式和推拉丝式。
如果焊丝比较细的话，一般选用拉丝式和推拉丝式比较好。
3、焊枪
焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪，有水冷和气冷两种形式。
4、控制系统
控制系统的主要作用是：引弧前预先送气，焊接停止时，延迟停气；送死控制和速度调节；控制主回路的通断等。
5、供气、供水系统
供水系统主要用来冷却焊枪，防止焊枪烧损。
二、典型控制电路
（一）焊机的组成及作用
（二）各主要部分的工作原理
1、ZPG2-500型弧焊整流器
2、SS-2型半自动送丝机构
3、Q-1型半自动焊枪
（三）焊机控制电路的工作过程
第三节 MIG焊工艺
一、熔滴过渡特点
MIG焊采用一种介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式，称为亚射流过渡。
亚射流过渡的特点有：
1）短路时间很短，短路电流对熔池的冲击力很小，过程稳定，焊缝成形美观。
2）焊接时，焊丝的熔化系数随电弧的缩短而增大，从而使亚射流过渡可采用等速送丝配以恒流外特性电源进行焊接，弧长由熔化系数的变化实现自身调节。
3）由于亚射流过渡时，电弧电压、焊接电流基本保持不变，所以焊缝熔宽和熔深比较均匀。
同时，电弧下潜熔池之中，热利用率高，加速焊丝的熔化，对熔池的底部加热也加强了，从而改善了焊缝根部熔化状态，有利于提高焊缝的质量。
4)由于采用的弧长较短，可提高气体保护效果，降低焊缝产生气孔和裂纹的倾向。
二、保护气体
MIG焊常用的保护气体有
1、氩气（Ar）
氩气是一种惰性气体，焊接时电弧燃烧稳定，电弧力大，但焊缝容易形成“指状”焊缝。
2、氦气（He）
氦气的作用类似与氩气，但氦气的电离电压搞，热导率高，因此电弧具有更大的功率。
但氦气的密度比空气小，容易出现保护不良，而且提炼氦气成本较高，因此应用不多。
3、Ar+He、Ar+N2
采用Ar+He混合气体作为MIG焊的保护气体，兼具两种气体的优点，电弧功率大、温度高、熔深大的特点。
由于N2不和Cu等金属反映，想对这些金属来说，N2就相当于惰性气体。
N2热导率高，电弧热功率和温度都可大大提高，并且来源广泛，价格便宜，焊接成本低。
但焊接时会有飞溅产生，成形没有Ar+He美观。
4、Ar+O2、Ar+CO2
这类混合气体在高温下具有一定的氧化性，可以降低液态金属的表面张力，稳定电弧，增加液体的流动性，还可以克服单惰性气体保护不能防氢的弱点。
注： （1）表中的气体混合比为参考数据，焊接时可视具体的工艺要求进行调整。
（2）焊接低碳钢、低合金钢及不锈钢时，不必采用高纯Ar ，可用粗Ar （一般含有2%O 2+0.2%N 2
与O 2或/及CO 2配合即可。
（3）焊接钛、锆及镍时，应采用高纯Ar。
三、焊接参数的选择
1、焊丝直径
焊丝直径根据焊件的厚度及熔滴过渡形式来选择。
细焊丝以短路过渡为主；粗焊丝以射流过渡为主。
2、焊接电流
焊接电流应根据焊件厚度、焊接位置、焊丝直径及熔滴过渡形式来选择。
3、电弧电压
电弧电压主要影响熔滴的过渡形式及焊缝成形，一般选择焊接电压的时候需要考虑和焊接电流是否匹配。
注：焊丝直径为1.6mm
4、焊接速度
焊接速度和焊接电流联系紧密，速度不能过大也不能过小，否则很难获得满意的焊接效果。
5、焊丝位置
焊丝和焊缝的相对位置会影响焊缝成形，焊丝的相对位置有前倾、后倾和垂直三种。
前倾时，熔深大，焊道窄，余高大；
后倾时，熔深小，余高小；
垂直焊时，效果介于以上两者之间。
6、喷嘴直径和喷嘴端部至焊件的距离
MIG焊喷嘴直径一般为20mm左右，氩气流量也大，在30～60L/min范围内，喷嘴端部至焊件的距离保持在12～22mm之间。
第四节 MIG焊的其他方法
一、脉冲MIG焊
脉冲MIg焊是利用脉冲电弧来控制熔滴过渡的熔化极惰性气体保护焊方法。
1、脉冲熔化极惰性气体保护焊的特点
（1）具有较宽的焊接参数调节范围
（2）可以精确控制电弧的能量
（3）适于焊接薄板和全位置焊
2、焊接参数的选择
（1）脉冲电流
为了保证熔滴呈射流过渡，必须使脉冲电流值高于连续射流过渡的临界电流值，但也不能太高，以免出现旋转射流过渡。
（2）基值电流
基值电流主要是在脉冲电流休止的时候，维持电弧稳定燃烧，同时预热母材和焊丝。
基值电流太大，会导致脉冲不明显，设置在间歇期也可能出现熔滴过渡；
基值电流太小则电弧不稳定。
（3）脉冲电流持续时间
脉冲电流持续时间直径影响到电源对母材及焊丝的热输入，不同的持续时间将获得不同的熔池形状。
（4）脉冲频率
脉冲频率由焊接电流决定，力求一个脉冲至少过渡一个熔滴，过低焊接过程不稳定。
（5）脉宽比
脉宽比就是脉冲电流持续时间和脉冲周期之比，反映脉冲焊接特点的强弱。
二、窄间隙MIG焊
窄间隙熔化极惰性气体保护焊类似与窄间隙CO2焊，是焊接大厚板对接焊缝的一种方法。
1、窄间隙熔化极惰性气体保护焊特点及应用
（1）特点
1）窄间隙熔化极惰性气体保护焊焊接时，因接头不需开坡口，减少了填充金属量，焊后又不清渣，故节省时间和材料，提高焊接生产率。
2）焊缝热输入较低，热影响区小，焊接应力和焊件变形都小，裂纹倾向小，焊缝机械性能高。
3）窄间隙熔化极惰性气体保护焊可以应用于平焊、立焊、横焊及全位置焊接。
4）窄间隙熔化极惰性气体保护焊焊接时，熔池和电弧观察比较困难，要求焊枪的位置能方便地进行调整。
（2）应用范围
窄间隙熔化极惰性气体保护焊可以焊接包括黑色金属和有色金属在内的绝大部分金属材料。
2、窄间隙熔化极惰性气体保护焊的焊接工艺
（1）细丝窄间隙焊
一般采用焊丝直径0.8～1.6mm，接头间隙在6～9mm之间，常采用双丝或三丝焊来提高生产率。
焊接电源一般采用直流反极性。
（2）粗丝窄间隙焊
一般采用焊丝直径2～4.8mm，接头间隙在10～15mm之间，可以用单丝也可以用多丝。
焊接电源一般采用直流正极性。