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+O2

Ar+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+CO2

Ar+ 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。 Ar+CO2的比例通常为（70%～80%）/（30%～20%）。

以上比例即可用于喷射过渡电弧，也可用于短路过渡及脉冲过渡电弧。但在用短路过渡电弧进行垂直焊和仰焊时，Ar+CO2的比例最好为50%/50%，有利于控制熔池。

焊接碳钢及低合金钢常用的比例为（80%Ar+20%CO2）（3）Ar+O2+CO2

焊缝成形、接头质量，金属熔滴过渡，电弧稳定性比前面两种混合气体要好。可用于低碳钢、低合金钢焊接。

Ar+CO2+O2的比例通常为80%Ar+15%CO2+ 5%O2。

3、熔化极活性气体保护焊的设备及工艺

（1）熔化极活性气体保护焊的设备

与CO2气体保护焊设备类似，它只是在CO2气体保护焊设备系统中加入了氩气源和气体混合配比器。

（2）熔化极活性气体保护焊的焊接工艺参数

焊接工艺参数主要有：焊丝的选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源种类及极性等。

①焊丝的选择：由于保护气体有一定的氧化性，必须使用含Si、Mn等脱氧元素的焊丝。

如焊接低碳钢、低合金钢时可选用ER50-3、ER50-6、

ER49-1焊丝。

焊丝直径的选择与CO2焊相同，半自动焊常使用 1.6mm 以下的细焊丝；自动焊常用2.0mm以上的焊丝。

②焊接电流：

焊接电流的大小应根据工件的厚度、坡口形状、所采用的焊丝直径以及所需要的熔滴过渡形式来选择。

焊接电流的选择除参照有关经验数据外，还可以通过工艺评定试验得出的焊接电流值进行调节。

材质板厚

(㎜ ) 焊接

层次

焊丝

直径

(㎜ )

焊接

电流

(A)

电弧

电压

(V)

气体

流量

(L/mi

n)

焊接速度

(㎜ /s)

Q235-A 16 打底

层

1.2 95～

105

18 ～

19

15

250 ～

300 中间

层

1.2 200

～

220

23 ～

25

250 ～

300

盖面

层

1.2 190

～210

22 ～

24

250 ～

300

表4—12熔化极活性气体保护焊焊接工艺参数

Q345(16 Mn) 16

打底

层

1.6 250

～275

30 ～

31

25

300 ～

350 中间

层

1.6 325

～350

34 ～

35

300 ～

350 盖面

层

1.6 325

～350

34 ～

35

300 ～

350 封底

层

1.6 325

～350

34 ～

35

300 ～

350

③电弧电压：

电弧电压的高低决定了电弧长短与熔滴过渡形式。

当电流与电弧电压匹配良好时，电弧稳定、飞溅少、声音柔和，焊缝熔合情况良好。

表4—12中列举了平焊操作时的电弧电压值，其它位置操作时，其电弧电压和焊接电流的选择可根据平焊位置进行适当衰减调整。

④焊丝伸出长度：

焊丝伸出长度与CO2气体保护焊基本相同，一般为焊丝直径的10倍。

⑤气体流量：

流量太小，起不到保护作用；流量太大由于紊流的产生，保护效果不好，而且气体消耗大，成本高。