熔化极氩弧焊讲解
熔化极氩弧焊
合金的焊接，不锈钢的焊接中。
Байду номын сангаас
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3.MIG焊的应用
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3.MIG焊的应用
T型接头的焊接（低碳钢）
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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。
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
脉冲熔化极氩弧焊基础知识
Um—电弧热的等效电压。焊丝为阳极时 Um=UK，焊丝为阴极时，Um= UK-UW。 4、焊丝的熔化速度 用 Vm 代表焊丝的熔化速度，Vm 是以单位时间内焊丝的熔化长度（M/h 或 M/min）或熔化重量（Kg/h） 来表示。焊丝的熔化速度主要取决于熔化总热量 Pm，而 Pm 则取决于焊接工艺参数，及焊接条件，如焊接 电流、电压、焊丝杆伸出长度，保护气体种类，焊丝材料及电源特性等。 焊接电流电压对熔化速度的影响：对铝焊丝，因 RS 值很小，Pm=IUm，可看出熔化速度与焊接电
PR=I2RS
RS 为 LS 段焊丝的电阻。
3
1-5
对于导电性好的铜、铝等金属焊丝，PR 与 PA、PK 相比是很小的，可以忽略不计，但对于钢、不锈钢 等材料，电阻率较高，特别对于细丝大电流，PR 值就很大。综合计算电弧热和电阻热，熔化焊丝的总能量 Pm 为： 电弧热：
Pm=I（Um+IRS）
1-6
PK=IUK- I（UW+UT） =I（UK- UW-UT）
阴极区产热量 PK 可用来加热焊条、焊丝或工件。 （3）阳极区能量平衡：
1-1
阳极区接受电子所获得的能量，共有三部分组成：一是阳极区压降，使电子加速而获得的动能 IUA； 二是电子从阴极带来的逸出功 IUW；三是弧柱区带来的热量 IUT。
表面张力，表面张力可分为径向和轴向两个方向的分力，其中径向分力，促进熔滴缩经，有利于熔滴 过渡，轴向分力则阻碍过渡。电磁收缩力，能促进熔滴过渡，使电弧具有挺度，且电流越大，磁场越强， 电弧挺度越好。等离子流力，是高温电离气体，高速运动所形成的力，等离子流力，是形成熔池的冲力。 班点力，是阴极发射和阳极导入电子的导电点，是电弧施加在电极上的力，它阻碍熔滴过渡。但阳极受到 的班点压力要比阴极受到的班点压力小，因而焊丝为阳极时熔滴过渡的阻力要小，这也是许多熔化极电弧 焊采用直流反接法的主要原因之一。 （2）熔滴过渡的形式及特点 根据熔滴的外观形态，尺寸大小，过渡频率等特征，熔滴过渡可分为三大类：自由过渡、接触过渡和 渣壁过渡。 自由过渡：是指熔滴脱离焊丝前，没有与熔池接触，在脱离后，通过电弧空间自由飞行，然后进入熔
第七章熔化极氩弧焊
第7章 熔化极氩弧焊
焊丝为阴极时的电弧行为 电弧电流形成 的电磁收缩力对熔滴 过渡完全不起作用， 熔滴主要靠重力作用 过渡，于是形成粗滴 过渡。此时电弧不稳 定，焊缝成形不良。
第7章 熔化极氩弧焊
焊丝为阳极时的电弧行为
当焊接电流较小时，熔滴 呈粗滴过渡，过渡不稳定。 增大焊接电流以后，熔滴 直径等于或小于焊丝直径，呈现 喷射过渡形式.
7.4.1 熔化极氩弧焊的组成
按机械化程度分有自动焊和半自动焊两类。 主要由弧焊电源、送丝系统、焊枪、行走台 车（自动焊）、供气系统、水冷系统、控制系统 等部分组成
第7章 熔化极氩弧焊
半自动熔化极氩弧焊设备构成
第7章 熔化极氩弧焊
自动熔化极氩弧焊设备构成
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.2 焊接电源 通常采用直流焊接电源，常用的焊接电源有变 压器抽头二极管整流式、晶闸管可控整流式、逆 变式等几种。
第7章 熔化极氩弧焊
缺点： （1） MIG焊对工件、焊丝的焊前清理要求较高，即 焊接过程对油、锈等污染比较敏感。 （2） 氩气及混合气体比CO2气体的售价高，熔 化极 氩弧焊的焊接成本比CO2电弧焊的焊接成本高。
第7章 熔化极氩弧焊
7.1.3 熔化极氩弧焊的应用
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、钛及其合金，以及不锈钢 2.富氩混合气体保护的MAG焊可以焊接碳钢和某些 低合金钢，在要求不高的情况下也可以焊接不锈钢。 不能焊接铝、镁、铜、钛等容易氧化的金属及其合 金。
第7章 熔化极氩弧焊
(1)
短路过渡MAG焊 主要焊接薄板 比CO2焊的电弧更稳定、飞溅也更少。
第7章 熔化极氩弧焊
(2) 射流过渡MAG焊 焊接电流: 比射流过渡临界电流高30～50A 特点: 焊接电弧十分稳定，焊缝表面平坦，焊缝成 形良好，飞溅少。
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。
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熔化极氩弧焊（MIG/MAG) Metall-Schutzgas-(MSG)schweißen
焊缝都要理想。
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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？
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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
采用熔化极氩弧焊焊接铝合金时使用方法
采用熔化极氩弧焊焊接铝合金时使用方法【摘要】熔化极氩弧焊是一种常用的铝合金焊接方法，其特点是焊接过程稳定，熔池温度容易控制，对焊接材料的污染较小。
铝合金焊接的难点在于其导电性强，热导率高，易产生氧化皮等问题。
为了成功进行熔化极氩弧焊焊接铝合金，需做好准备工作，合理设置焊接参数，掌握焊接技巧，注意事项要点，及时解决常见问题。
熔化极氩弧焊在铝合金焊接中的应用价值体现在焊接质量高、效率高、环保等方面，并且随着技术的不断完善，其在铝合金焊接领域的应用前景更加广阔。
掌握熔化极氩弧焊焊接铝合金的方法对工程领域具有重要意义，值得进一步研究和推广。
【关键词】熔化极氩弧焊、焊接、铝合金、准备工作、焊接参数设置、焊接技巧、焊接注意事项、常见问题、解决方法、应用价值、技术完善1. 引言1.1 熔化极氩弧焊的特点熔化极氩弧焊是一种常用于铝合金焊接的焊接方法，具有独特的特点。
熔化极氩弧焊能够提供稳定可靠的电弧，有利于焊缝的形成和熔化。
熔化极氩弧焊操作简单，适用于各种户外环境和工作场所。
熔化极氩弧焊接入热量控制精准，有利于避免铝合金焊接过热导致气孔、裂纹等问题。
熔化极氩弧焊还具有焊缝质量高、热影响区小、操作成本低等优点。
熔化极氩弧焊在铝合金焊接中具有重要的应用价值，能够有效提高焊接质量和效率，是铝合金焊接中值得推广和应用的焊接技术之一。
1.2 铝合金焊接的难点铝合金的热导率高，导致热输入时受热易散失，难以形成良好的焊缝。
铝合金容易产生氧化皮，容易受到氧气和水汽的侵蚀，影响焊接效果。
铝合金的熔点较低，熔化极氩弧焊需要较高的焊接电流和焊接速度，操作难度较大。
铝合金的热膨胀系数大，焊接时容易产生变形，重焊率较高。
铝合金对焊接接头的准备要求较高，需要进行除氧、除铅、去污等处理，增加了工艺复杂度。
铝合金焊接的难点主要在于热导率高、氧化问题、熔点低、热膨胀系数大、工艺要求严格等方面，需要焊接人员具备专业知识和丰富的经验才能获得理想的焊接效果。
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。
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）采用自动焊或半自动焊，具有较高的焊接生产率，并改善了劳动条件。
（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.熔化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.熔化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.熔化极氩弧焊的应用：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•富氩混合气体保护的MAG焊可以焊接碳钢和某些低合金钢，在要求不高的情况下也可以焊接不锈钢。
不能焊接铝、镁、铜、锌钛等容易氧化的金属及其合金。
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、熔化极氩弧焊的熔滴过渡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。
应用广泛的是射滴过渡、射流过渡和亚射流过渡。
射滴过渡形成条件：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：阻碍熔滴过渡的力主要是焊丝与熔滴间的表面张力。
斑点压力作用在熔滴表面各个部位，其阻碍熔滴过渡的作用降低。
过渡的推动力是作用在熔滴上的电磁收缩力。
熔滴的尺寸明显减小，接近于焊丝直径，熔滴沿焊丝轴向过渡。
射滴过渡的电弧形态及熔滴上的作用力a）射滴过渡的熔滴及电弧形态b）射滴过渡的熔滴上的作用力射流过渡当焊接电流进一步增大，并超过射流过渡的临界电流值时，产生射流过渡。
熔化极氩弧焊培训
熔化极氩弧焊培训简介熔化极氩弧焊是一种常用的焊接技术，常用于合金和高强度材料的焊接。
本文将介绍熔化极氩弧焊的基本原理、设备和焊接过程，以及相关的培训和学习资源。
原理熔化极氩弧焊是一种通过熔化电极和填充材料来连接金属工件的焊接方法。
焊接过程中，通过电弧的热效应将填充材料和工件熔化，并形成焊缝。
在焊接过程中，使用纯净的氩气作为氩弧保护气体，以保护熔化金属免受空气中的氧气和氮气的污染。
设备熔化极氩弧焊所需的主要设备包括焊机、气瓶、焊枪和电极。
焊机用于提供电流和电压，从而产生弧焊效应。
气瓶中的纯净氩气用于提供焊接过程中所需的保护气体。
焊枪连接到焊机，并通过电极传递焊接电流。
电极是熔化极氩弧焊的关键组成部分，通常由钨或钨合金制成。
焊接过程熔化极氩弧焊的焊接过程通常包括以下几个步骤：1.准备工作：清洁和准备要焊接的金属工件，确保表面无油污和氧化物。
选择合适的电极和填充材料。
2.接地和电源：将焊机接地，确保安全可靠的接地连接。
连接电源，调整焊机的电流和电压设置。
3.安装电极：将电极插入焊枪，并根据焊接要求调节电极的伸出长度。
4.开始焊接：将焊枪对准焊接位置，将电极与工件接触并开启电弧。
保持焊枪的角度和速度，使焊接电流均匀地通过焊缝。
5.控制焊接参数：根据要焊接的材料和焊接要求，控制焊接参数，如电流、电压和焊接速度。
6.完成焊接：焊接完成后，关闭电弧，让焊接部位冷却。
检查焊缝质量，如有需要，可以进行修整和后续处理。
培训和学习资源要成为一名合格的熔化极氩弧焊工，需要进行专业的培训和学习。
以下是一些常用的培训和学习资源：1.培训机构：许多技术学校、职业培训机构和焊接行业协会提供熔化极氩弧焊的培训课程。
这些课程通常包括理论和实践，并提供由经验丰富的教师指导的实际焊接项目。
2.在线课程：许多在线教育平台提供熔化极氩弧焊的在线学习课程。
这些课程可以根据个人的学习进度和需求自由学习，并提供相应的教学视频和学习资源。
3.参考书籍：有许多经典的焊接技术书籍可以作为学习资源，提供详细的理论知识和实际案例。
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。
熔化极氩弧焊培训教材PPT课件
第一节 MIG焊的特点及应用
MIG焊的基本原理 MIG焊的特点 MIG焊的应用
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一、MIG焊的原理
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MIG/MAG焊的原理
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。
MIG/MAG属于GMAW(熔化极气体保护焊) MIG（Ar，He） MAG（Ar＋O2、Ar＋CO2）
弧相似，活性气体的量一般小于30% 可消除指状熔深 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。 MAG焊主要用于高强钢及高合金钢的焊接。
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第二节 MIG焊接设备 组成及要求
送丝机构
供气装置
焊枪 工件
焊接电源 冷却水箱
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1、焊接电源
为保证焊接过程稳定，减少飞溅，均采用直流电 源，且反接。
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MIG焊的缺点
无脱氧去氢作用，对母材及焊丝上的油、 锈很敏感，易形成缺陷，所以对焊接材 料表面清理要求特别严格。
抗风能力差，不易野外焊接 焊接设备较复杂
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三.MIG焊的应用
50年代初应用铝及铝合金，以后扩展到铜及 铜合金的焊接
实际上适用于几乎所有的材料 但是成本高，所以一般用在有色金属及其合金
熔化极氩弧焊培训教材(PPT72页)
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熔化极氩弧焊培训教材(PPT72页)
2.射滴过渡
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 时出现，电流必须达到射滴过 渡临界电流，
熔化极氩弧焊培训教材PPT课件
第五章 熔化极氩弧焊
Metal Inert Gas Arc Welding（MIG） Metal Active Gas Arc Welding（MAG）
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；
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。
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。
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 射滴过渡时电弧形态呈钟罩形，弧根面 积大并包围熔滴，熔滴内部的电流线发散， 作用在熔滴上的电磁收缩力Fc成为过渡的推 动力。斑点压力F斑作用在熔滴表面各个部位， 阻碍熔滴过渡的作用降低，这时阻碍熔滴过 渡的力主要是焊丝对熔滴的表面张力。 MIG焊射滴过渡主要是低熔点材料MIG焊 所表现出的熔滴过渡形式，钢质焊丝MIG焊射 滴过渡规范区间很窄，在形成射滴后马上转 变为射流，也可认为钢质焊丝恒定直流MIG焊 没有射滴过渡，但也可通过脉冲参数控制， 使钢质焊丝出现射滴过渡。
二、MIG焊的熔滴过渡 2）喷射过渡——临界电流
不同材料焊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。
二、MIG焊的熔滴过渡
4）喷射过渡——极性选择
如果把焊丝接为负极，阴极斑点因清理 作用而要上爬到焊丝的固体区，电弧以包围 熔滴的形态出现，电磁力对熔滴过渡完全不 起作用，即使在大电流下，熔滴过渡也主要 因重力作用而进行，形成大颗粒的粗滴过渡。 电弧不稳定，焊缝也不整齐，不具备实用性。 喷射过渡焊丝接为阳极，一是要充分利用阴
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MAG/MIG焊接极性不同的效果比较
电弧稳定性
电极（+） ○稳定
电极（—） ×不稳定
焊丝的融化特性 熔滴的状态
○喷射过渡
×大颗粒过渡
熔敷量 母材上的熔深 清洁作用
少 ○深 发生
多 ×浅 不会发生
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焊接电流・・・熔深和熔敷量的影响因子 焊丝送丝速度的调整
焊 140 丝 120 熔 100
80
敷 60 (g/量min4)0
在一种保护气中至少含有 80% Ar or He(Helium）。当在给定尺寸的焊丝上的电流逐渐增加时，熔 滴过渡从颗粒过渡变为喷射过渡。 对于所有的熔滴来讲，从颗粒过渡变为喷射过渡发生在临界电流时。 喷射过渡时弧柱非常的典型，熔滴自由的喷射通过电弧区域，熔滴直径和焊丝直径相当或者小于 焊丝直径。
14
去水等准备工作要求严格，否则就会影响焊缝
质量。
22
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
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
20
1.2φ 1.0φ 0.8φ
1.6φ
0 100 200 300 400 500 焊接电流 (A)
250A, 26V 300A, 29V
350A, 31V 400A, 35V 450A, 35V
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电弧电压・・・焊缝余高的决定因子 电弧电压的变化时电弧长随之变化
电弧电压
低
合适
高
長短
同一电流时焊缝外观的变化
母材 (铝合金)
不锈钢和碳钢 焊丝
Ar＋ CO2 CO
O2 N2
母材
Ar＋CO2
CO
O
Байду номын сангаас
O2
O
N2
Mn Si
7
MIG焊接法的特点 电弧稳定、飞溅少，焊缝外观漂亮
由于焊丝熔化速度快，熔深深，焊接效率高 由于使用惰性气体保护，可以获得无杂质的良好焊缝
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MIG焊接法的特点
可以焊接铝，不锈钢，铜合金等各种金属，使用范围广。
➢ 适用范围广
由于采用惰性气体作保护气体，不与熔池金
电磁收缩力
CO2气体
收缩力 的合成
熔滴
脱落 方向
电弧 集中
熔滴收到 向上的力 作用
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熔 熔 比临界电流低的区 滴 滴域 直数 径目
大颗粒过渡
比临界电流高的区域
临
电流
界
电
流
保护气 ： Ar
射流过渡
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临界电流
300A
临界电流的 实例
熔
熔
滴 数
滴 200A 直
目
径
临
电流
界
电
流
临界电流的影响因素 ①保护气的种类
飞溅堵塞
飞溅清除
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飞溅量的比较图
碳酸气体焊接，伸出长度：15mm
电流
DL350
Ⅱ
100
A
DM35 0
MAG 焊接，伸出长度：15mm
电流 DL350
DM35
Ⅱ
0
100
A
150
150
A
A
200
200
A
A
250
250
A
A
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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
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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
400A, 26V 400A, 30V 400A, 35V 400A, 38V 400A, 42V
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电流 １５０A （A)
２００A ００A
２５０A
焊接电流和电弧电压的关系
电弧不稳定
３电压 （３V５)
３３
３１
２９
２７
２５
２３
２１
１９
１７
18
焊接电流: 150 A, 电弧电压: 19 V, 干伸长: 15 mm
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
➢ 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。
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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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MIG焊接法的原理
MAG焊接法的原理
铝合金焊丝
Ar
O2 N2
Ar O2 N2
100A 1.6Φ 1.6Φ 1.2Φ 1.6Φ
A1100A5183 SUS308
Ar气
1％O 2＋
铝
不锈钢
②焊丝的材质
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③焊丝的化学成分
400 临界电流
颗粒过渡
300 喷射过渡
焊接电流(A)
不喷射
200
转变区域
喷射过渡
颗粒过渡 100
焊丝直径.：1.2mm 干伸长：15mm
0
10
20
30
混合气中CO2所占比率 (%)
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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1.1 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，
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、
适用材料
保护气体
低合金钢 不锈钢 铝 铜合金 镍
钛
Ar
Ar+2-5%O2
○
Ar+5-10%CO2
○
Ar+He
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
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小 电 流 焊 接
脉冲焊接
短路过渡
颗粒过渡 射流过渡
大电流区域
CO2溶接
大
电
流
短路解除时
焊
接
大滴过渡 CO2 ）
MAG 溶接
MAG
保护气和熔滴过渡的关10系
Ar气 电流的路径
项目四 熔化极氩弧焊（MIG，GMAW)
1
教学目标
识读啤酒罐的焊接施工图； 了解熔化极氩弧焊及混合气体保护电弧焊的原理、
工艺特点及应用范围；
合理选用焊丝和保护气体； 合理制定焊接工艺并正确实施； 了解熔化极气体保护电弧焊新技术。
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项目工作描述
工作任务：储气罐的熔化极氩弧焊
3
工作任务要求
1.了解熔化极惰性气体保护焊的原理、特点及应用； 2. 熟悉熔化极气体保护焊的冶金特性； 3. 合理选择保护气体和焊丝； 4. 编制储气罐筒体对接埋弧焊工艺； 5 .按照焊接工艺要求焊接试件； 6 .分析并完善焊接工艺。