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

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。