气体保护焊

• 焊接变形和应力小 由于 电弧加热集中，工件受热 面积小，同时CO2气流有 较强的冷却作用，所以焊 接变形和应力小，一般结 构焊后即可使用，这特别 适用与薄板焊接。 • 焊缝质量高 由于焊缝含 氢量少，抗裂性能好，焊 接接头的力学性能良好， 故焊接质量高。
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熔化极气体保护焊的主要优点
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二氧化碳气体保护焊工艺特点
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CO2焊的熔滴过渡
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• CO2焊时，主要用两种过渡形式。一是短 路过渡，另一种时粗滴过渡。而喷射过渡 在CO2焊时很难出现。 • 当CO2采用细丝焊时，一般都是短路过渡， 短路频率很高，每秒可达几十次到上百次。 每次短路完成一次熔滴过渡，所以焊接过 程稳定，飞溅小，焊缝成型好。
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CO2焊的熔滴过渡
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氧化性混合气体作为保护气体的作用
• • • • • • • 1）提高熔滴过渡的稳定性。 2）稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性 3）改善焊缝熔深形状和外观成形。 4）增大电弧的热功率。 5）控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。 6）降低焊接成本。 对于某一种成分的混合气体，并不一定具有上述 全部作用。但在某些情况下可兼有其中的若干作 用。
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• • •
（6）CO2气体流量
• CO2气体流量的大小，应根据焊接电流、电弧 电压，焊接速度等因素来选择。通常，细丝 CO2焊时，气体流量约为5～15L/min;粗丝CO2 焊时约为15～25L/min.
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熔化极惰性混合气体气体保护焊
（一）熔化极惰性气体保护焊工艺特点 • 熔化极惰性气体保护焊通常采用惰性气体 氩、氦或它们的混合气体作为焊接区的保 护气体。 • 由于焊丝表面没有涂料，电流可大大提高， 因而母材ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ深大，焊丝熔化速度快，熔敷 率高。与钨极氩弧焊相比，可大大提高生 产效率。
• 二氧化碳气体保护焊是利用CO2气作为保护气体 的一种熔化极气体保护焊的焊接方法，简称CO2 焊。 • 由于CO2气比空气重，因此从喷嘴中喷出CO2气 可以在电弧区形成有效的保护层，防止空气进入 熔池，特别是空气中氮的有害影响。熔化电极 （焊丝）通过送丝滚轮不断的送进，与工件之间 产生电弧，在电弧热的作用下，熔化焊丝和工件， 形成熔池，随着焊枪的移动，熔池凝固形成焊缝。
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应用范围
• 目前CO2焊主要用于低碳钢、低合金钢的 焊接。不仅能焊接薄板，也能焊接中、厚 板，同时可进行全位置焊接。除了用于焊 接结构制造外，还用于修理，如堆焊磨损 的零件以及焊补铸铁等。 • 因此，目前在汽车、机车车辆、机械、石 油化工、冶金、造船、航空等行业中得到 广泛的应用。
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• CO2熔滴过渡类型 • 熔化极气体保护焊时，焊丝除了作为电弧 电极外，其端部还不断受热熔化，形成熔 滴并陆续脱离焊丝过渡到熔池中去。熔化 极气体保护焊的熔滴过渡形式大致有三种， 即短路过渡、粗滴过渡、喷射过渡。
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二氧化碳气体保护焊特点
• • • 1.焊接成本低 — 其成本只有埋弧焊和手工电弧焊的 40 ~50% 。 2.生产效率高 — 其生产率是手工电弧焊的1 ~ 4倍。 3.操作简便 — 明弧，对工件厚度不限，可进行全位 置焊接而 且可以向下焊接。 4.焊缝抗裂性能高 — 焊逢低氢且含氮量也较少。 5.焊后变形较小 — 角变形为千分之五，不平度只有 千分之三。 6.焊接飞溅较大 — 当采用超低碳合金焊丝或药芯焊 丝，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飞溅。
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氩气加二氧化碳气体（Ar+CO2）
这种混合气被用来焊接低碳钢与低 合 金钢。通常混合比为Ar≥70～80％， CO2≤20～30％（若CO2含量大于25％， 熔滴过渡失去氩弧焊特征而呈现CO2焊 特征）。
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氩气加氧气（Ar+O2)
• 氩气中加入氧气所形成的混合气体的常用 混合比为：Ar≥95～99％，O2≤5％，可用 与碳钢、不锈钢等高合金钢和高强钢的焊 接。可以克服纯氩气保护焊接不锈钢时存 在的液体金属粘度大、表面张力大易产生 气孔、易引起咬边、电弧不稳定等问题。 常用混合气体选择表
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• 氩气加二氧化碳气加氧（Ar+CO2+O2) • • 采用Ar+CO2+O2混合气体作为保护 气体焊接低碳钢、低合金钢比上述两种 混合气体作为保护气体焊接的焊缝成形、 接头质量、金属熔滴过渡和电弧稳定性 好。
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二、其它气体
•
• • •
1．氩气 氩气是无色、无味、无嗅的惰性气体，比空气重，密 度为1．784kg／m3(空气密度为1．29kg／m3)。 焊接用氩气应符合GB4842—4843—84《氩气及其检验方法》 的规定。 瓶装氩气最高充气压力为15MPa，气瓶为灰色，用绿漆标明 “氩气”两字。 混合气体保护焊时，需使用氩气，主要用于焊接含合金元素较 多的低合金高强度钢为了确保焊缝质量，焊接低碳钢时也采用 混合气体保护焊。
熔化极气体保护焊
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熔化极气体保护焊原理
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熔化极气体保护焊
• 这种焊接方法是利用 连续送进的焊丝与工 件之间燃烧的电弧作 热源,由焊炬喷嘴喷出 的气体保护电弧来进 行.
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熔化极气体保护焊
• 熔化极气体保护电弧焊常用的保护气体有:氩气、 氦气、二氧化碳气体。 • 将这些气体按一定比例混合使用。叫混合气体 保护焊。 • 以氩气或氦气为保护气时熔化极惰性气体保护 焊（简称MIG)： • 以活性气体（O２、CO2．Ａr2)混合气体为保 护气时，统称为熔化极活性气体保护焊，（简 称MAG）。
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瓶装C02气体
工业上使用的瓶装液态C02既经济又方 便。 规定钢瓶主体喷成银白色，用黑漆标明 “二氧化碳”字样。 • 容量为40L的标准钢瓶，可灌人25kg液态 的C02，约占钢瓶容积的80％，其余20％的 空间充满了CO2气体，气瓶压力表上指示的 就是这部分气体的饱和压力，它的值与环境 温度有关。
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• 在氩气中，电弧电压和能量密度较低，电弧燃 烧稳定，飞溅极小，较适合焊接薄板、热导率 低的金属。氦气的热导率比氩气高，所以，对 于给定的电弧长度和焊接电流，氦气保护时电 弧电压比氩气高的多，因此，氦气保护时的电 弧温度和能量密度高，焊接效率较高。适用与 中、厚板和热导率高的金属材料。 • 由于氦气的消耗量很大，而且价格昂贵，所以 很少使用单一的氦气，常和氩气等混合使用。
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氩气 氩气是无色、无味、无嗅的惰 性气体，比空气重，密度为1．784kg ／m3(空气密度为1．29kg／m3)。 • 焊接用氩气应符合GB4842—4843—8 《氩气及其检验方法》的规定。 瓶装 氩气最高充气压力为15MPa，气瓶为 灰色，用绿漆标明“氩气”两字。 •
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保护气体
• 1.氩气和氦气 • 氩气和氦气均属于惰性气体，焊接过程中不与 液态和固态金属发生化学反应。因此特别适于 活泼性金属焊接（铝、镁、钛、不锈钢等）， 但是，它们的工艺性能却不相同。
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CO2纯度对焊缝质量的影响
C02气体的纯度对焊缝金属的致密性和 塑性有很大的影响。 CO2气体中的主要杂 质是水分和氮气。氮气一般含量较少，危 害较小。水分的危害较大，随着C02气体中 水分的增加焊缝金属中的扩散氢含量也增 加，焊缝金属的塑性变差，容易出现气孔， 还可能产生冷裂纹。 根据C02气体保护焊工艺规程,用于焊接 的CO2气体纯度不应低于99．5％(体积法)， 其含水量不超过0．005％(重量法)。近年来 有些国家要求焊接用C02的纯度，＞99．8 ％
• 而在粗丝CO2焊时， 则往往是以粗滴过渡 形式出现，因此，飞 溅较大，焊缝成形也 差些。但由于电流较 大，所以电弧穿透力 较强，母材熔深大， 这对中厚板焊接是有 利的。
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C02气体的性质
纯C02是无色、无嗅的气体，有酸味。密 度为1．977kg／m3．空气重(空气为1．29kg ／m3)。C02有三种状态：固态，液态和气态。 不加压力冷却时，C02直接由气体变成固体叫 做干冰。温度升高时，干冰升华直接变成气体。 因空气中的水分不可避免地会凝结在干冰上， 使干冰升华时产生的C02气体中含有大量水分， 故固态C02不能用于焊接． 常温下C02加压至5—7MPa时变成液体。 常温下液态C02比水轻，其沸点为-7812。 在012O．1MPa时，lkg的液态C02可产生 509L的C02气体。
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• 由于氢气是一种还原性气体，在一定条件下可使 某些金属氧化物或氮化物还原，因而可与氩气混 合来焊接镍及镍合金，抑制和消除镍焊缝中的 CO气孔。此外，氢气密度小（约为0.089kg/m3)。
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熔化极氧化性混合气体保护焊
(一）熔化极氧化性混合气体保护焊特点 熔化极氧化性混合气体保护焊是采用在惰性气体中加 入一定量的氧化性（活性气体），如氩气加二氧化碳气 （Ar+CO2)，氩气加氧气(Ar+O2)，氩气加氧气加二氧 化碳气（Ar+CO2+O2）等作为保护气体的一种熔化极 气体保护焊方法。熔化极氧化性混合气体保护焊能获得 稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头，可用与平焊、 立焊、横焊和仰焊，以及全位置焊接等，尤其适于碳钢、 合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。
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熔化极气体保护焊的主要优点
• 可以方便的进行各种位置的焊接 • 具有焊接速度快熔敷率较高等优点 • 熔化极活性气体保护焊可适用于大部分主 要金属，包括碳钢、合金钢。 • 熔化极惰性气体保护焊适用与不锈钢、铝、 镁、钛及镍合金。 • 这种方法还可以进行电弧点焊。
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熔化极气体保护焊的主要优点
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熔化极气体保护焊的主要优点
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氩气和氦气混合气体
• 以氩气为主要气体，混入一定数量的氦气后 即可获得兼有两者优点的混合气体。其优点 是、电弧燃烧稳定、温度高，焊丝金属的流 动性得到改善，焊缝成形好。这些优点对于 焊接铝及铝合金、铜及铜合金等敏感性强的 高导热材料极为重要。
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氮气和氢气
• 对于铜及铜合金，氮气相当于惰性气体。氮气 是双原子气体，热导率比氩气高，弧柱电场强 度较高，因此电弧功率和温度可大大提高。与 Ar+H2相比，氮气价格便宜。