熔化极惰性气体保护电弧焊
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五章 熔化极惰性气体保护电弧焊
（MIG ） :metal inert-gas arc welding
本章重点：补充内容：MAG——熔化极活性混合气体保护焊②脉冲 MIG焊
本章难点： ① MAG焊混合气体的选择；②脉冲工艺参数的确定
学习建议： ① MAG焊比MIG焊应用更广、发展更快、发展潜力更大， 应给予更多的关注；② MAG焊（包括脉冲MAG焊）可以选用的熔滴 过渡形式较多，应注意熔滴过渡形式对MAG焊是工艺的一个重要问 题。③脉冲MIG 、MAG焊的参数较复杂，注意紧紧抓住“四个基本 参数”。④可通过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来培养和提高 工艺能力和经验。
事实上，技术发展到今天，在逆变焊机的基础上通过采用数字技术， 已可以对熔滴过渡进行实时、精确的控制，如在脉冲的半波内再加以脉冲 （所谓的双脉冲）甚至在一个脉冲周期内，前后两个半波分别采用不同的 熔滴过渡形式（所谓的超脉冲），使焊接开始逐渐进入“随心所欲”的境 地。
例如，用超脉冲，不但已可以焊接很薄的铝板，而且用MIG焊可以焊 出与TIG焊一样的焊缝。又例如，奥地利Fronius公司用四元混合气体，用 数字化焊机对铝合金的角焊缝进行脉冲MIG焊，单面焊双面精确成形，效
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
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。
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。
对于短路过渡，由于其处于小参数区间，而（尤其大厚度）铝合 金的导热很快，所以较少采用短路过渡。
对于喷射过渡，由于其冲力大，而铝合金密度低，所以打底、盖 面的效果均欠佳，用于填充焊尚可，但仍不易全位置焊。
脉冲喷射过渡的焊接效果较好，厚薄板、打底/填充/盖面、全位 置焊均可，但要有带脉冲功能的焊机（普通焊机不可）。
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
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
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。
第一节 MIG焊的特点及应用
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。
焊接过程动画
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
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。
最后，需要指出的是，现在对于铝、铜（合金）的焊接，已 不再单纯限于用惰性气体，正越来越多地采用微量活性的混合气 体，即铝、铜（合金）的焊接也正在由MIG向MAG焊发展，如奥 地利Fronius公司铝合金角焊缝双面成形MIG焊用的四元混合气 体就是微量活性气体（0.5％O2、8％CO2、26.5％He、65％Ar） 。
MIG焊所用的Ar气瓶涂色为灰色，减压流量计 要用Ar气专用的。
2、水冷系统：用于大电流/自动焊枪
Fronius全数字化焊机
二、典型控制电路（略）
第三节 MIG焊工艺
一、熔滴过渡特点
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。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。
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。典 型的如奥地利Fronius全数字化焊机。 ★ 专家系统今后将成为熔化极气体保护焊设 备的标准配置。
5、供气、供水系统
1、供气系统：气瓶、减压流量计、电磁气阀等
很多教科书都介绍过以 “亚射流”过渡MIG焊铝合金。
所谓的“亚射流”过渡，是一种兼有射流过渡和短路过渡特点的特 殊的熔滴过渡形式。
亚射流过渡的获得：焊接电流增加到大于射流过渡的临界电流后， 降低电弧电压，使之间或出现短路现象，就是亚射流过渡。
然而到目前为止，未见“亚射流”过渡在生产上实际应用的报告。
果非有常好关。双脉冲和超脉冲过渡，请参看“网络课程”的相关内容。
二、保护气体
1. Ar：应符合GB/T4842-1995《纯氩》的要求 比空气重，用于厚度不大的铝、铜（合金）的焊接
2. He: 应符合GB4844.2-1995《纯氦》的要求 电弧发热量大但比空气轻，价格昂贵，一般不单独使用
3. Ar + He: 常用于大厚度的铝、铜（合金）的焊接 另外，N2对于铜（合金）而言是惰性的，可以用Ar + N2焊 接铜（合金）。
Baidu Nhomakorabea
三、焊接参数的选择
MIG焊的焊接参数计有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、（焊接 速度）、保护气流量等。
1、焊丝直径：
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、接缝间隙大小、所选熔滴过 渡形式等因素来综合考虑确定。
细焊丝通常多用于短路过渡的薄板/全位置焊，粗丝多用于喷射过渡 的中厚板的平位置填充、盖面焊。
需要特别指出的是，铝合金的MIG焊对杂质敏感，而且铝的材质较 软，为最大限度保证焊缝质量和送丝稳定可靠，追求选用尽可能粗的 焊丝进行焊接。
（MIG ） :metal inert-gas arc welding
本章重点：补充内容：MAG——熔化极活性混合气体保护焊②脉冲 MIG焊
本章难点： ① MAG焊混合气体的选择；②脉冲工艺参数的确定
学习建议： ① MAG焊比MIG焊应用更广、发展更快、发展潜力更大， 应给予更多的关注；② MAG焊（包括脉冲MAG焊）可以选用的熔滴 过渡形式较多，应注意熔滴过渡形式对MAG焊是工艺的一个重要问 题。③脉冲MIG 、MAG焊的参数较复杂，注意紧紧抓住“四个基本 参数”。④可通过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来培养和提高 工艺能力和经验。
事实上，技术发展到今天，在逆变焊机的基础上通过采用数字技术， 已可以对熔滴过渡进行实时、精确的控制，如在脉冲的半波内再加以脉冲 （所谓的双脉冲）甚至在一个脉冲周期内，前后两个半波分别采用不同的 熔滴过渡形式（所谓的超脉冲），使焊接开始逐渐进入“随心所欲”的境 地。
例如，用超脉冲，不但已可以焊接很薄的铝板，而且用MIG焊可以焊 出与TIG焊一样的焊缝。又例如，奥地利Fronius公司用四元混合气体，用 数字化焊机对铝合金的角焊缝进行脉冲MIG焊，单面焊双面精确成形，效
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
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。
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。
对于短路过渡，由于其处于小参数区间，而（尤其大厚度）铝合 金的导热很快，所以较少采用短路过渡。
对于喷射过渡，由于其冲力大，而铝合金密度低，所以打底、盖 面的效果均欠佳，用于填充焊尚可，但仍不易全位置焊。
脉冲喷射过渡的焊接效果较好，厚薄板、打底/填充/盖面、全位 置焊均可，但要有带脉冲功能的焊机（普通焊机不可）。
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
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
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。
第一节 MIG焊的特点及应用
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。
焊接过程动画
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
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。
最后，需要指出的是，现在对于铝、铜（合金）的焊接，已 不再单纯限于用惰性气体，正越来越多地采用微量活性的混合气 体，即铝、铜（合金）的焊接也正在由MIG向MAG焊发展，如奥 地利Fronius公司铝合金角焊缝双面成形MIG焊用的四元混合气 体就是微量活性气体（0.5％O2、8％CO2、26.5％He、65％Ar） 。
MIG焊所用的Ar气瓶涂色为灰色，减压流量计 要用Ar气专用的。
2、水冷系统：用于大电流/自动焊枪
Fronius全数字化焊机
二、典型控制电路（略）
第三节 MIG焊工艺
一、熔滴过渡特点
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。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。
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。典 型的如奥地利Fronius全数字化焊机。 ★ 专家系统今后将成为熔化极气体保护焊设 备的标准配置。
5、供气、供水系统
1、供气系统：气瓶、减压流量计、电磁气阀等
很多教科书都介绍过以 “亚射流”过渡MIG焊铝合金。
所谓的“亚射流”过渡，是一种兼有射流过渡和短路过渡特点的特 殊的熔滴过渡形式。
亚射流过渡的获得：焊接电流增加到大于射流过渡的临界电流后， 降低电弧电压，使之间或出现短路现象，就是亚射流过渡。
然而到目前为止，未见“亚射流”过渡在生产上实际应用的报告。
果非有常好关。双脉冲和超脉冲过渡，请参看“网络课程”的相关内容。
二、保护气体
1. Ar：应符合GB/T4842-1995《纯氩》的要求 比空气重，用于厚度不大的铝、铜（合金）的焊接
2. He: 应符合GB4844.2-1995《纯氦》的要求 电弧发热量大但比空气轻，价格昂贵，一般不单独使用
3. Ar + He: 常用于大厚度的铝、铜（合金）的焊接 另外，N2对于铜（合金）而言是惰性的，可以用Ar + N2焊 接铜（合金）。
Baidu Nhomakorabea
三、焊接参数的选择
MIG焊的焊接参数计有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、（焊接 速度）、保护气流量等。
1、焊丝直径：
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、接缝间隙大小、所选熔滴过 渡形式等因素来综合考虑确定。
细焊丝通常多用于短路过渡的薄板/全位置焊，粗丝多用于喷射过渡 的中厚板的平位置填充、盖面焊。
需要特别指出的是，铝合金的MIG焊对杂质敏感，而且铝的材质较 软，为最大限度保证焊缝质量和送丝稳定可靠，追求选用尽可能粗的 焊丝进行焊接。