熔化极氩弧焊MIG

低合金钢
Ar＋C02 5% ＋02 电弧稳定，飞溅小，焊缝成形良好。 2%
Ar＋02 2% Ar＋C02 25%
最小的咬边和良好的韧性，可用于射流过渡 及脉冲射滴过渡。
较好的冲击韧度，良好的电弧稳定性、润湿 性和焊缝成形，较小飞溅。
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2.2 焊接工艺参数的选择
• 焊接材料：焊丝牌号；焊丝规格；焊丝干伸长；
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2.2 焊接参数的选择
图表示MIG焊时电弧电压和焊接电流之间的关 系。电弧电压过高，则可能产生气孔和飞溅；
电弧电压过低，则易短接。
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2.2 焊接参数的选择 焊接速度：和焊接电流一定要密切配合，焊接
速度不能过大或过小，难获得满意的焊缝成形。
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2.2 焊接参数的选择 焊丝位置：焊丝和焊缝的相对位置会影响焊
果良好。
CO2在高温时有较强的氧化性。 CO2在常温
下很稳定，但在高温下易分解。
CO2 ＝ CO + O2
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1.3 MIG焊的特点
➢ 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。 焊接铝及铝合金时可采用直流反极性，具有良好 的阴极破碎作用。
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1.3 MIG焊的特点
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2.1 保护气体的选择
用于钢的射流过渡或脉冲熔化极气体保护焊； 对于不锈钢、高合金钢等一般可用Ar +CO2 5%，CO2不 能超过5%，以减小不锈钢的间腐蚀倾向，或降低高合金钢 的淬硬倾向，避免产生裂纹。 对于碳钢、低合金钢等可用Ar＋C02 20% ~30%、Ar＋ C02 15% ＋02 5%，可提高熔滴过渡的稳定性，改善焊缝熔 深形状和外观成形，降低焊接成本。
无脱氧去氢作用，因此对母材及焊丝上的油、 锈很敏感。
➢ 抗风能力差，不适于野外焊接；
➢ 焊接设备也较复杂。
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1.4 MIG焊的应用
材料
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。
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板厚
最薄厚度约为lrnm，大厚度基本不受限制。广
➢ 焊丝直径一定时，可以通过选用不同的焊接电流范围以获得 不同的熔滴过渡形式。
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2.2 焊接参数的选择
临界电流值 获得连续喷射过渡的最低电流值。焊丝直径
增大其临界电流也会增加。
铝合金焊丝直径 1.2 mm 1.6 mm 2.4 mm
临界电流 130 A 170 A 220 A
不锈钢焊丝直径 1.2 1.6 0.8
➢ 亚射流过渡：采用较小的电弧电压，其熔滴过渡是 介于短路过渡和射流过渡之间的一种形式。亚射流 过渡采用较小的电弧电压，弧长较短，当熔滴长大 即将以射流过渡形式脱离焊丝端部时，即与熔池短 路接触，电弧熄灭，熔滴在电磁力及表面张力的作 用下产生颈缩断开，电弧复燃完成熔滴过渡。。在 焊接铝及铝合金时常用。
➢ 亚射流过渡的特点： 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。
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1.5 熔滴过渡特点
➢ 焊缝成型好 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。
➢ 热利用率高 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。
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2.1 保护气体的选择
➢Ar＋He 特点：采用Ar＋He户和气体保护，其电弧功 率大、温度高、熔深大等特点。在焊接大厚度铝 及铝合金时，可改善焊缝成形、减少气孔及提高 焊接生产率。 应用：焊接导热性强、厚度大的有色金属如 铝、钛、锆、镍、铜及其合金。 He所占的比例随着焊件的厚度的增加而增大。
基值电流时间tj 等
脉冲电流Ip：决定熔池形状及熔滴过渡形式 的主要参数，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。
可以通过调节脉冲电流的大小来调节熔深。
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3.1 脉冲MIG焊原理
基值电流:主要作用是维持电弧稳定燃烧，同时
有预热母材和焊丝的作用。 调节基值电流也可调节母材的热输入，基值电流 增大，母材热输入增加；基值电流过大会导致脉 冲焊接的特点不明显；
➢ 焊丝直径： 根据焊件的厚度及熔滴过渡形式来选择焊丝直
径。常用：0.8~2.4mm范围内 细焊丝以短路过渡为主，用于焊接薄板和全位置焊接。
粗焊丝以射流过渡为主。用于厚板平焊位置。
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2.2 焊接工艺参数的选择
➢ 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。
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2.2 焊接参数的选择
泛地应用于中等厚度、大厚度铝及铝合金板材的焊 接。
结构
自动焊适用于规则纵缝、环缝及水平位置的焊 接；半自动焊大多用于定位焊、短焊缝、断续焊缝 以及铝容器中封头、管接头、加强圈等焊件的焊接。
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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。
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2.1 保护气体的选择
➢ 氩气保护的优点：
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。 应用：纯氩气主要用作焊接有色金属及其合金（铝及
铝合金的焊接）、活性金属及其合金以及高温合金的 保护气。
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2.1 保护气体的选择
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2.2 焊接工艺参数的选择 极性的影响：常选用直流反接。
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拓展
3.1 脉冲MIG焊原理
脉冲电流 MIG 。
脉冲电弧
熔化极 电弧焊方法
应用：特别适合于热敏金属材料和薄、超薄板焊件及 薄壁管子的全位置焊接。
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3.1 脉冲MIG焊原理
焊接参数：脉冲电流Ip 基值电流Ij 脉冲频率f
脉冲电流时间tp
冲频率过高会失去脉冲焊接的特点，过低焊接过程不稳定。
脉宽比:脉冲电流持续时间和脉冲周期之比，反应脉冲
焊
接特点的强弱，脉宽比过大，特点不明显，过小，影响 电
弧稳定性。一般选在25%~50%。
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3.2 脉冲熔化极惰性气体保护焊的特点
➢ 具有较宽的焊接参数调节范围：电流的调节范围 可以从几十安培到几百安培。
2011
工作思路
项目工作组
5名学生组成团队 共同完成工作任务
信息收集处理
识读储气罐焊接 施工图；利用课 堂、网络、资料 室等学习储备相 关知识
计划决策
确定焊接材料； 编制焊接工艺； 交流讨论，完善 焊接工艺，并填 写工艺片
实施完善 实施完善
掌握熔化极惰性 气保焊基本操作 方法，按照工艺 实施焊接，分析 试件焊接质量， 完善焊接工艺
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2.1 保护气体的选择
被焊材料
保护气体
特点
不锈钢
Ar＋02 1% Ar＋02 2%
改善电弧稳定性，用于射流过渡及脉冲射滴 过渡，能较好控制熔池，焊缝形状良好，焊 较厚的材料时产生的咬边较小
较好的电弧稳定性，可用于射流过渡及脉冲 射滴过渡，焊缝形状良好，焊接较薄焊件比 加中（q）1％混合气体有更高的速度
N2可单独使用，也常与Ar混合使用。 Ar + He混合气体比较， N2来源广泛，价格便宜，焊接成
本低；
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2.1 保护气体的选择
➢ Ar＋02、Ar＋CO2 由于保护气体具有氧化性，可以在熔池表面不断地生成氧
化膜，生成的氧化物可以降低电子逸出功，故能稳定阴极 斑点，克服阴极斑点飘忽不定的缺点，增加电弧的稳定性。 能降低液体金属的表面张力，有利于增加液体金属的流动 性，具有熔滴细匀、电弧稳定、焊缝成形规则等特点：
•
保护气体。
• 能量参数： 焊接电流；电弧电压；焊接速度；
• 保护效果： 喷嘴直径； 喷嘴至焊件之间的距
•
离；气体流量。
• 焊接位置： 焊枪倾角；焊件位置；
• 电源极性： 直流（正接，反接）；交流。
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2.2 焊接工艺参数的选择
焊接参数主要有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速 度、保护气体流量、焊丝伸出长度、喷嘴直径。
➢ 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。
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1.3 MIG焊的特点
➢ 对焊接材料表面清理要求特别严格；
焊接铜及合金时，He所占比例一般为50%-70%。
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2.1 保护气体的选择
➢ Ar＋ N2 氮（N2）与铜及铜合金不起化学作用，氮气相当于惰性 气体，因此可用于铜及其合金的焊接。
N2是双原子气体，热导率比Ar、He高，弧柱的电场强度亦 较高，因此电弧热功率和温度可大大提高，焊铜时可降低 预热温度。
➢ 焊缝的质量高 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。
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决策与计划
2 MIG焊工艺
2.1 保护气体的选择
➢ MIG焊常用的保护气体：氩气、氦气和它们的混合气体。
➢ MAG焊常用的保护气体：氩气与氧气、二氧化碳组成的 混合气体。
➢ 氩气（Ar）的性质：氩气的密度为空气的1.4倍 ，导 热系数小，单原子气体，不消耗分解热，电弧温度和 能量密度高。氩气、氦气等惰性气体既不和金属发生 化学反应，也不溶于金属，能起到良好的保护作用。
缝成形，焊丝相对位置有前倾ห้องสมุดไป่ตู้后倾和垂直三 种
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2.2 焊接参数的选择
熔滴过渡形式 ： 短路过渡；射流过渡；亚射流 过渡；脉冲射流过渡
保护气体：惰性气体：氩气；氦气；氮气（Cu）； 活性气体： 氧气；二氧化碳； 混合气体：氩气+氦气；氩气+氮气； 氩气+氧气；
氩气+二氧化碳
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2.2 焊接参数的选择
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2.1 保护气体的选择
采用Ar＋He作保护气体焊接铝及铝合金的比例
Ar100％
0~25mm 较好的熔滴过渡，电弧稳定，飞溅极小
Ar35％十He65 ％
Ar25％＋He75 ％
25~75m 热输人比纯氨大，改善Al-Mg合金的熔 m 化特性，减少气孔
76mm~ 热输入高，增加熔深，减少气孔，适于 焊接厚铝板
是一种理想的保护气体。 ➢ 氩气热导率很小，单原子气体，不消耗分解热，
所以电弧能量损失少。电弧燃烧稳定。 ➢ 氩无脱氧去氢的作用，对焊前的除油、去锈、
去水等准备工作要求严格，否则就会影响焊缝
质量。
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1.2 CO2气体
CO2为无色无味气体，密度是空气的1.5倍，
受热后体积膨胀，保护焊接熔池和电弧方面，效
➢ 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。
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1.5 熔滴过渡特点
射流过渡和亚射流过渡的电弧形态及熔池形状比较示意图
a）射流过渡
b）亚射流过渡
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1.5 熔滴过渡特点
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3.1 脉冲MIG焊原理
脉冲电流持续时间:控制母材热输入的主要参
数，时间长，母材的热输入就大。 在其它参数不变的条件下，只改变脉冲电流
和脉冲电流持续时间，就可获得不同的熔池形状。
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3.1 脉冲MIG焊原理
脉冲频率:一般为30~120次／s； 脉冲频率的大小主要由焊接电流来决定，应该保证熔滴过 渡形式呈射流过渡，力求一个脉冲至少过渡一个熔滴。脉
➢ 氦气（He)的性质：氦气也是一种惰性气体，密度比空气小， 电离电压高，热导率高。 在相同的焊接电流和弧长条件下，氦气的电弧电压比氩 气的高，使电弧具有较大的功率，对母材热输人也较大。 焊接时引弧较困难； 氦气的流量应比氩气约高2-3倍； 氦气的成本也比氩气高。 在实际的焊接结构生产中，为了适应不同金属材料和焊接 工艺的需要，经常采用混合气作为保护气体。
临界电流 180 220 110
在焊接铝及铝合金时，为获得优质的焊接接头，熔化极
氩弧焊一般采用亚射流过渡。电弧稳定，气体保护效果好，
飞溅少，熔深大，焊缝成形美观，表面鱼鳞纹细密。
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2.2 焊接参数的选择
➢ 电弧电压：熔滴的过渡形式及焊缝成形，要想获得稳定
的熔滴过渡，除了正确选用合适的焊接电流外，还必须选 择合适的电弧电压与之相匹配。
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资讯
1. MIG焊的特点及应用
MIG焊是采用惰性气体作为 保护气，使用焊丝作为熔化电 极的一种电弧焊方法。在焊接
结构生产中，特别是在高合金 材料和有色金属及其合金材料 的焊接生产中， MIG 焊占有很 重要的地位。
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1.1 氩气
➢ 氩气为惰性气体，高温下不溶入液态金属，也 不与金属发生化学反应，密度是空气的1.4倍，