第三章 熔化极气体保护焊.

第二节
(2) 氦气
熔化极惰性气体保护焊
同氩气一样，氦气也是一种惰性气体。
氦气保护焊时的电弧温度和能量密度高，母材的热输入量较大， 熔池的流动性增强，焊接效率较高，适用于大厚度和高导热性金属 材料的焊接。 (3) 氩和氦混合气体 Ar和He按一定比例混合使用时，可获得兼有 两者优点的混合气体。
图3-3 Ar、He+Ar、He三种保护气体的 焊缝剖面形状(直流反接)
第二节
熔化极惰性气体保护焊
图3-4 熔化极氩弧焊半自动焊枪 a) 鹅颈式(气冷) b) 手枪式(水冷) 1—喷嘴 2—控制电缆 3—导气管 4—焊丝 5—送丝导管 6—电源输入 7—开关 8—进水管 9—手柄
第二节
熔化极惰性气体保护焊
四、熔化极惰性气体保护焊工艺 MIG焊工艺主要包括焊前准备和工艺参数的选择二个部分。 1.焊前准备 焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备、焊件和焊丝表面的 清理以及焊件组装等。与其他焊接方法相比，MIG焊对焊件和焊丝表 面的污染物非常敏感，故焊前表面清理工作是焊前准备中的重点。
分上通常完全不同于母材，其原因在于某些 合金元素在焊缝金属中将产生不利的冶金反 应而导致缺陷或降低焊缝的力学性能。
图3-5 熔化极氩弧焊自动焊枪 1—铜管 2—镇静室 3—导流体 4—铜筛网 5—分流套 6—导 电嘴 7—喷嘴 8—帽盖
第二节
熔化极惰性气体保护焊
三、熔化极惰性气体保护焊焊枪
熔化极惰性气体保护焊的焊枪有半自动焊焊枪和自动焊焊枪两 种。其结构原理与CO2焊焊枪和钨极氩弧焊焊枪(参见本书以后章节) 相似。不同的是，对于大电流的熔化极氩弧焊焊枪，为了减少氩气 的消耗，通常在喷嘴通道中安装一个气体分流套，将氩气分为内外 两层。内层流速快，气流挺度好，可保证电弧稳定；外层流速慢， 能扩大保护气的保护范围，且可减少氩气流量。熔化极氩弧焊半自 动焊和自动焊焊枪如图3⁃4和图3⁃5所示。
第二节
1.保护气体 (1) 氩气
熔化极惰性气体保护焊
二、熔化极惰性气体保护焊的保护气体和焊丝 氩气(Ar)是一种稀有气体，在空气中含量为0.935%(体积百
分比)，它的沸点为，介于氧与氮的沸点之间，是分馏液态空气制取
氧气时的副产品。
氩气的密度约为空气的1．4倍，因而焊接时不易漂浮散失，在 平焊和横向角焊缝位置施焊时，能有效地排除焊接区域的空气。氩 气是一种惰性气体，焊接过程中不与液态和固态金属发生化学冶金 反应，使焊接冶金反应变得简单和容易控制，为获得高质量焊缝提 供了良好的条件，因此特别适用于活泼金属的焊接。
第三章 熔化极气体保护焊
第一节
概
述
一、熔化极气体保护焊的分类及特点
1. 熔化极气体保护焊的分类
熔化极气体保护焊，通常根据保护气体种类和
焊丝形式的不同进行分类，如图3⁃2所示。 2.熔化极气体保护焊的特点 熔化极气体保护焊与渣保护焊方法(如焊条电 弧焊与埋弧焊)相比较，在工艺性、生产率与经济 效果等方面有着下列优点： 1) 气体保护焊是一种明弧焊。
3) 适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。
但熔化极气体保护焊也存在一些不足之处，主要包括：焊接时 采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，熔化极气 体保护焊不适于在有风的地方或露天施焊；设备也比较复杂。
图3-2
熔化极气体保护焊分类
第一节
二、熔化极气体保护焊的应用
概
(1) 化学清理
化学清理方法因材质不同而异。
表3-1 脱脂溶液配方及工序
第二节
熔化极惰性气体保护焊
表3-2 化学清理工序
(2) 机械清理 机械清理 有打磨、刮削和喷砂等， 用以清理焊件表面的氧化
膜。
图3-6
碳钢焊丝的焊接电流I
第二节
2.工艺参数的选择
熔化极惰性气体保护焊
MIG焊的工艺参数主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊
述
熔化极气体保护电弧焊适用于焊接大多数金属和合金，最适于 焊接非合金钢和低合金钢、不锈钢、耐热合金、铝及铝合金、铜及 铜合金及镁合金。其中镁、铝及其合金、不锈钢等，通常只能用这 种方法才能较经济地焊出令人满意的焊缝。
第二节
熔化极惰性气体保护焊
一、熔化极惰性气体保护焊的特点
熔化极惰性气体保护焊，是以连续送进的焊丝作为熔化电极， 采用惰性气体作为保护气的电弧焊方法，简称MIG焊。与其他焊接 方法相比，除前述特点外，尚有以下特点： 1) 采用Ar、He或Ar+He作为保护气体，几乎可焊接所有金属，尤其 适合焊接铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金等非铁金属。 3) MIG焊可采用直流反接，焊接铝及铝合金时有良好的“阴极清理” 氧化膜作用。 4) MIG焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用较为显著。
图3-1 熔化极气体保护焊示意图 1—焊丝盘 2—送丝滚轮 3—焊丝 4—导电 嘴 5—保护气体喷嘴 6—保护气体 7—熔 池 8—焊缝金属 9—母材 10—电弧
第一节
概
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述
2) 气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不
需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，因此能降低焊接成本。
图3-7
焊丝的行走角图
图3-8 焊丝的工作角 a) 平焊 b) 角焊
第二节
(3) 焊丝伸出长度
(4) 焊丝位置
熔化极惰性气体保护焊
焊丝的伸出长度越长，焊丝的电阻热越大，则焊
丝的熔化速度越快。 焊丝轴线相对于焊缝中心线(称基准线)的角度和位置 会影响焊道的形状和熔深。 焊丝方位对焊缝成形的影响如图3⁃9所示。当其他条件不变，焊丝由 垂直位置变为后倾焊法时，熔深增加，而焊道变窄且余高增大，电 弧稳定，飞溅小。行走角为25°的后倾焊法常可获得最大的熔深。一 般行走角在5°～15°范围，以便良好地控制焊接熔池。在横焊位置焊 接角焊缝时，工作角一般为45°。
丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、极性、保护气体的 种类和流量大小等。 (1) 焊接电流和电弧电压 通常是先根据工件的厚度选择焊丝直径， 然后再确定焊接电流和熔滴过渡类型。
表3-3 不同材料和不同直径焊丝的临界电流参考值
第二节
熔化极惰性气体保护焊
(2) 焊接速度 单道焊的焊接速度是焊枪沿接头中心线方向的相对 移动速度。
第二节
2.焊丝
熔化极惰性气体保护焊
熔化极惰性气体保护电弧焊使用的焊丝 成分，通常情况下应与母材的成分相近，同 时焊丝应具有良好的焊接工艺性，并能保证 良好的接头性能。在某些情况下，为了焊接 过程顺利并获得满意的焊缝金属性能，需要 采用与母材成分完全不同的焊丝。例如，适
用焊接高强度铝合金和合金钢的焊丝，在成