《兵工企業(yè)常用焊接方法與設(shè)備使》課件-第三章 熔化焊方法與工藝

1.熔化極氣體保護(hù)焊的原理、特點(diǎn)及分類熔化極氣體保護(hù)焊的原理熔化極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)0102目錄CONTENT熔化極氣體保護(hù)焊的分類03熔化極氣體保護(hù)焊常用氣體及應(yīng)用04熔化極氬弧焊051.熔化極氣體保護(hù)焊的原理氣體保護(hù)電弧焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊方法，簡(jiǎn)稱氣體保護(hù)焊。使用熔化電極的氣體保護(hù)電弧焊稱為熔化極氣體保護(hù)焊。

熔化極氣體保護(hù)焊的原理2.熔化極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)（1）采用明弧焊，便于操作，適宜進(jìn)行全位置焊接。（2）熱量集中，熱影響區(qū)很小，焊接變形小，尤其適用于薄板。（3）采用惰性氣體保護(hù)，焊接活潑金屬或合金焊接接頭的質(zhì)量高。熔化極氣體保護(hù)焊與其他電弧焊方法相比具有以下特點(diǎn)（4）不宜在有風(fēng)的地方施焊，室外作業(yè)時(shí)須要防風(fēng)措施。（5）電弧光的輻射較強(qiáng)，焊接設(shè)備較復(fù)雜。3.熔化極氣體保護(hù)焊的分類熔化極氣體保護(hù)焊熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG)熔化極活性氣體保護(hù)焊(MAG)C02氣體保護(hù)焊(C02焊)3.熔化極氣體保護(hù)焊的分類焊絲類型實(shí)芯焊絲藥芯焊絲按操作方式自動(dòng)氣體保護(hù)焊半自動(dòng)氣護(hù)焊4.熔化極氣體保護(hù)焊常用氣體及應(yīng)用熔化極氣體保護(hù)焊常用的氣體有：氬氣(Ar)、氦氣(He)、氮?dú)?N2)、氫氣(H2)、二氧化碳?xì)怏w(CO2)及混合氣體。4.熔化極氣體保護(hù)焊常用氣體及應(yīng)用氬氣、氦氣是惰性氣體，對(duì)化學(xué)性質(zhì)活潑而易與氧起反應(yīng)的金屬，是非常理想的保護(hù)氣體，故常用于鋁、鎂、鈦等金屬及其合金的焊接。由于氦氣的消耗量很大，而且價(jià)格昂貴，所以很少用單一的氦氣，常和氬氣等混合起來使用，其中He占：10-25%。（1）氬氣(Ar)和氦氣(He)（2）氮?dú)?N2)和氫氣(H2)氮?dú)狻錃馐沁€原性氣體。氮可以同多數(shù)金屬起反應(yīng)，是焊接中的有害氣體，但不溶于銅及銅合金，故可作為銅及銅合金焊接的保護(hù)氣體。二氧化碳是氧化性氣體。由于二氧化碳?xì)怏w來源豐富，而且成本低，因此得到大量推廣應(yīng)用，目前主要用于碳素鋼及低合金鋼的焊接。（3）二氧化碳(C02)（4）混合氣體混合氣體是在一種保護(hù)氣體中加入適當(dāng)分量的另一種（或兩種）其他氣體。應(yīng)用最廣的是在惰性氣體氬(Ar)中加入少量的氧化性氣體（C0、02或其混合氣體）其中：Ar+CO2：CO2占20-30%；

Ar+02+C02：02：2%；C02：5%，常用來焊接碳鋼及低合金鋼。4.熔化極氣體保護(hù)焊常用氣體及應(yīng)用5、熔化極惰性氣體保護(hù)焊操作方式熔化極半自動(dòng)氬弧焊熔化極自動(dòng)氬弧焊（1）熔化極氬弧焊分類（2）熔化極氬弧焊的特點(diǎn)焊縫質(zhì)量高焊接范圍很廣焊接效率高無脫氧去氫作用，易產(chǎn)生氣孔成本相對(duì)較高5、熔化極惰性氣體保護(hù)焊（3）熔化極氬弧焊的熔滴過渡形式多采用噴射過渡5、熔化極惰性氣體保護(hù)焊2.熔化極氣體保護(hù)焊設(shè)備組成1.熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（1）熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備半自動(dòng)氣保焊設(shè)備熔化極自動(dòng)氬弧焊設(shè)備與半自動(dòng)焊設(shè)備相比多了一套行走機(jī)構(gòu)，并且通常將送絲機(jī)構(gòu)與焊槍安裝在焊接小車或?qū)Ｓ玫暮附訖C(jī)頭上，這樣可使送絲機(jī)構(gòu)更為簡(jiǎn)單可靠。1.熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（1）熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備熔化極半自動(dòng)氬弧焊機(jī)由于多用細(xì)焊絲施焊，所以采用等速送絲系統(tǒng)配用平外特性電源。熔化極自動(dòng)氬弧焊大多采用粗焊絲，采用變速送絲系統(tǒng)，配用陡降外特性的焊接電源，以保證自動(dòng)調(diào)節(jié)作用及焊接過程的穩(wěn)定性。熔化極氬弧焊的供氣系統(tǒng)中由于采用惰性氣體，不需要預(yù)熱器和干燥器。1.熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（1）熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備半自動(dòng)氬弧焊機(jī)自動(dòng)氬弧焊小車焊接電流和電弧電壓是獲得噴射過渡的關(guān)鍵，只有焊接電流大于臨界電流值時(shí)，才能獲得噴射過渡，不同材料和不同焊絲直徑對(duì)應(yīng)的臨界電流不同，使用時(shí)應(yīng)查表。但焊接電流也不能過大，當(dāng)焊接電流過大時(shí)，熔滴將產(chǎn)生不穩(wěn)定的非軸向噴射過渡，使飛濺增加，破壞熔滴過渡的穩(wěn)定性。要獲得穩(wěn)定的噴射過渡，在選定焊接電流后，還要匹配合適的電弧電壓。對(duì)于一定的臨界電流值都有一個(gè)最低的電弧電壓與之相匹配，如果電弧電壓低于這個(gè)值，即使臨界電流大得多，也不能獲得穩(wěn)定的噴射過渡。但電弧電壓也不能過高，電弧電壓過高，不僅會(huì)影響保護(hù)效果，還會(huì)使焊縫成形惡化。（2）熔化極氬焊的焊接工藝1.熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝

熔化極氬弧焊的主要焊接工藝參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、噴嘴直徑、氬氣流量等。（2）熔化極氬焊的焊接工藝1.熔化極惰性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝由于熔化極氬弧焊對(duì)熔池和電弧區(qū)的保護(hù)要求較高，而且電弧功率及熔池體積一般較鎢極氬弧焊時(shí)大，所以氬氣流量和噴嘴孔徑相應(yīng)增大，通常噴嘴孔徑為20mm左右，氬氣流量約在50～65L/min范圍內(nèi)。厚度/mm焊絲直徑/mm噴嘴直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V

氬氣流量流／(L/min)8～121.6～2.520180～31020～3050～5514～222.5～3.020300～47030～4255～65熔化極半自動(dòng)氬弧焊焊接工藝參數(shù)2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（1）熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)工藝參數(shù)主要有：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源種類極性等2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)必須使用含有Si、Mn等脫氧元素的焊絲焊絲直徑的選擇與C02氣體保護(hù)焊相同①焊絲的選擇2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)工件的厚度坡口形狀②焊接電流焊絲直徑熔滴過渡形式2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)決定電弧長(zhǎng)短與熔滴的過渡形式應(yīng)與焊接電流相匹配③電弧電壓2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)一般為焊絲直徑的10倍左右④焊絲伸出長(zhǎng)度2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)直徑1.2mm以下焊絲，流量為15L/min左右⑤氣體流量半自動(dòng)焊：2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)焊速過快：焊透、未熔合、焊道太薄、保護(hù)效果差及氣孔等⑥焊接速度焊速太慢：焊縫過熱、甚至燒穿、成形不良、生產(chǎn)率太低等

焊接速度的確定應(yīng)綜合考慮板厚、電弧電壓、焊接電流、層次、坡口形狀及大小、熔合情況和施焊位置等因素來確定并及時(shí)調(diào)整。合適的焊接速度2.熔化極活性氣體保護(hù)焊的設(shè)備及工藝（2）熔化極活性氣體保護(hù)焊的焊接工藝參數(shù)直流反極性⑦電源種類與極性3.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的原理、特點(diǎn)CO2氣體保護(hù)焊原理CO2氣體保護(hù)焊的分類0102目錄CONTENTCO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)CO2保護(hù)焊的冶金特性0304CO2焊的熔滴過渡CO2焊的飛濺05061.CO2氣體保護(hù)焊原理

CO2氣體保護(hù)焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的一種熔化極氣體保護(hù)焊方法，簡(jiǎn)稱CO2焊。2.CO2氣體保護(hù)焊的分類焊絲直徑細(xì)絲:焊絲直徑≤1.2mm粗絲:焊絲直徑≥1.6mm2.CO2氣體保護(hù)焊的分類操作方式CO2半自動(dòng)焊CO2自動(dòng)焊3.CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)(1)CO2氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)焊接成本低生產(chǎn)率高焊接質(zhì)量高焊接變形和焊接應(yīng)力小操作性能好適用范圍廣3.CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)(2)CO2焊的缺點(diǎn)使用大電流焊接時(shí)，焊縫表面成形較差，飛濺較多。不能焊接容易氧化的有色金屬材料。很難用交流電源焊接及在有風(fēng)的地方施焊。弧光較強(qiáng)，操作環(huán)境中的CO2的含量較大，對(duì)工人的健康不利。4.CO2保護(hù)焊的冶金特性(1)合金元素的氧化與脫氧CO2→CO+O采用含有錳、硅的焊絲脫氧4.CO2保護(hù)焊的冶金特性(2)CO2焊的氣孔問題★一氧化碳?xì)饪卓赡苄暂^小★氫氣孔可能性較小★氮?dú)饪滓装l(fā)生5.CO2焊的熔滴過渡(1)短路過渡5.CO2焊的熔滴過渡(2)滴狀過渡6.CO2焊的飛濺(1)CO2焊飛濺對(duì)焊接造成的有害影響6.CO2焊的飛濺(2)CO2焊產(chǎn)生飛濺的原因及防止飛濺的措施冶金反應(yīng)用錳、硅脫氧元素的焊絲降低焊絲中的含碳量極點(diǎn)壓力用直流反接熔滴短路過渡調(diào)節(jié)焊接回路中的電感非軸向顆粒過渡焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)4.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊設(shè)備焊接電源送絲系統(tǒng)及焊槍0102目錄CONTENT供氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)0304二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊設(shè)備CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備有半自動(dòng)焊設(shè)備和自動(dòng)焊設(shè)備，其中CO2半自動(dòng)焊在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。CO2自動(dòng)焊與CO2半自動(dòng)焊相比僅多了焊車行走機(jī)構(gòu)。CO2半自動(dòng)焊焊機(jī)組成1.焊接電源1.焊接電源2.送絲系統(tǒng)及焊槍①送絲系統(tǒng)送絲系統(tǒng)由送絲機(jī)（包括電動(dòng)機(jī)、減速器、校直輪和送絲輪）、送絲軟管、焊絲盤等組成。2.送絲系統(tǒng)及焊槍①送絲系統(tǒng)2.送絲系統(tǒng)及焊槍①送絲系統(tǒng)拉絲式只適用細(xì)焊絲（直徑為0.5～0.8mm)，操作的活動(dòng)范圍較大。（a）拉絲式2.送絲系統(tǒng)及焊槍①送絲系統(tǒng)焊絲直徑宜在0.8mm以上，其焊槍的操作范圍在2～4m以內(nèi)。目前C02半自動(dòng)焊多采用推絲式焊槍。（b）推絲式2.送絲系統(tǒng)及焊槍①送絲系統(tǒng)送絲軟管可增長(zhǎng)到15m左右。推拉式操作靈活，但焊槍及送絲機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。（c）推拉式2.送絲系統(tǒng)及焊槍②焊槍焊槍的作用是導(dǎo)電、導(dǎo)絲、導(dǎo)氣。鵝頸式氣冷焊槍水冷式直焊槍2.送絲系統(tǒng)及焊槍噴嘴和導(dǎo)電嘴3.供氣系統(tǒng)減壓流量調(diào)節(jié)器4.控制系統(tǒng)CO2焊的控制系統(tǒng)是對(duì)供氣、送絲和供電實(shí)現(xiàn)控制。5.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接材料CO2氣體焊絲0102目錄CONTENT1.CO2氣體焊接用的CO2氣瓶的容量為40L，可裝25kg的液態(tài)CO2，占容積的80%，滿瓶壓力約為5～7MPa，氣瓶外表涂鋁白色，并標(biāo)有黑色“液化二氧化碳”的字樣。1.CO2氣體液態(tài)CO2在常溫下容易汽化。溶于液態(tài)CO2中的水分，易蒸發(fā)成水汽混入CO2氣體中，影響CO2氣體的純度。氣瓶?jī)?nèi)汽化的CO2氣體中的含水量，與壓力有關(guān)，隨使用時(shí)間的增長(zhǎng)，瓶?jī)?nèi)壓力降低，水蒸汽增多。當(dāng)壓力降低到0.98MPa時(shí)，CO2氣體中含量大為增加，不能繼續(xù)使用。1.CO2氣體焊接用CO2氣體的純度應(yīng)大于99.5%，含水量不超過0.05%，否則會(huì)降低焊縫的力學(xué)性能，焊縫也易產(chǎn)生氣孔。1.CO2氣體倒置排水,將CO2氣瓶倒置1～2h，使水分下沉，然后打開閥門放水2～3次，每次放水間隔30min。(2)正置放氣,更換新氣前，先將CO2氣瓶正立放置2h，打開閥門放氣2～3min，排出混入瓶?jī)?nèi)的空氣和水分。(3)使用干燥器,在CO2氣路中串接幾個(gè)過濾式干燥器，用以干燥含水較多的CO2氣體。提高CO2氣體純度的措施:2.焊絲

CO2焊絲必須比母材含有較多的Mn和Si等脫氧元素，以防止焊縫產(chǎn)生氣孔，減少飛濺，保證焊縫金屬具有足夠的力學(xué)性能。（1）對(duì)焊絲的要求2.焊絲限制焊絲含C量在0.10%以下，并控制S、P含量。（1）對(duì)焊絲的要求2.焊絲焊絲表面鍍銅，鍍銅可防止生銹，有利于保存，并可改善焊絲的導(dǎo)電性及送絲的穩(wěn)定性。（1）對(duì)焊絲的要求2.焊絲（2）焊絲型號(hào)及規(guī)格根據(jù)國(guó)標(biāo)《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》規(guī)定，焊絲型號(hào)由三部分組成。

ER表示焊絲，ER后面的兩位數(shù)字表示熔敷金屬的最低抗拉強(qiáng)度，短線“一”后面的字母或數(shù)字表示焊絲化學(xué)成分分類代號(hào)。碳鋼焊絲用一位數(shù)字表示，有1、2、3、4、6、7共6個(gè)型號(hào)；碳鉬鋼用A表示；鉻鉬鋼焊絲用B表示；鎳鋼焊絲用Ni表示；錳鉬鋼焊絲用D表示，它們后面數(shù)字表示同一合金系統(tǒng)的不同編號(hào)。2.焊絲（2）焊絲型號(hào)及規(guī)格如還附加其他化學(xué)成分時(shí)，直接用元素符號(hào)表示，并以短線“一”與前面數(shù)字分開。對(duì)于其他低合金鋼焊絲在抗拉強(qiáng)度后用短線“一”后綴編號(hào)數(shù)。型號(hào)最后加字母L表示含碳量低的焊絲(Wc≤0.05%)。2.焊絲（2）焊絲型號(hào)及規(guī)格焊絲牌號(hào)焊絲型號(hào)用途H08MnSiAER49-1用于焊接低碳鋼及某些低合金結(jié)構(gòu)鋼HllMn2SiAER50-6適用于焊接碳鋼及500MPa級(jí)的造船、橋梁等結(jié)構(gòu)用鋼2.焊絲（2）焊絲型號(hào)及規(guī)格

CO2焊所用的焊絲直徑在0.5～5mm范圍內(nèi)，CO2半自動(dòng)焊常用的焊絲有φ0.6mm、φ0.8mm、φ1.0mm、φ1.2mm等幾種，CO2自動(dòng)焊除上述細(xì)焊絲外大多采用φ2.0mm、φ2.5mm、φ3.0mm、φ4.0mm、φ5.0mm的焊絲。6.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝目錄CONTENT焊絲直徑焊接電流0102電弧電壓焊接速度0304焊絲伸出長(zhǎng)度05目錄CONTENTCO2氣體流量電源極性0607裝配間隙及坡口尺寸噴嘴至焊件的距離0809焊槍傾角10二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的主要焊接工藝參數(shù)有：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、電源極性、回路電感、裝配間隙與坡口尺寸、噴嘴至焊件距離等。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊工藝焊絲直徑應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊接空間位置及生產(chǎn)率的要求來選擇。當(dāng)焊接薄板或中厚板的立、橫、仰焊時(shí)，多采用直徑1.6mm以下的焊絲；在平焊位置焊接中厚板時(shí)，可以采用直徑1.2mm以上的焊絲。2.焊接電流考慮：焊件厚度、焊絲直徑、焊接位置及熔滴過渡形式。焊絲直徑/mm焊接電流/A顆粒過渡短路過渡0.8150～25060～1601.2200～300100～1751.6350～500100～1802.4500～750150～200焊絲直徑與焊接電流的關(guān)系3.電弧電壓電弧電壓必須與焊接電流配合恰當(dāng)，否則會(huì)影響到焊縫成形及焊接過程的穩(wěn)定性。電弧電壓隨著焊接電流的增加而增大。短路過渡：Uh=16～24V滴狀過渡:φ=1.2～3.0mm時(shí)，Uh=25～36V4.焊接速度一般CO2半自動(dòng)焊時(shí)的焊接速度為15～40m/h。焊速過快焊速合適5.焊絲伸出長(zhǎng)度L可取10d，且≤15mm6.CO2

氣體流量根據(jù)焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長(zhǎng)度及噴嘴直徑等選擇。細(xì)絲CO2焊時(shí)：Q≈8～15L/min粗絲CO2焊時(shí)：Q≈15～25L/min7.電源極性直流反接接焊件8.裝配間隙及坡口尺寸9.噴嘴至焊件的距離噴嘴至焊件的距離與焊接電流的關(guān)系10.焊槍傾角前傾后傾焊槍傾角對(duì)焊縫成形的影響7.CO2焊短路過渡焊接工藝CO2焊短路過渡焊接工藝短路過渡時(shí)，采用細(xì)焊絲、低電壓和小電流。熔滴細(xì)小而過渡頻率高，電弧非常穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形美觀，主要用于焊接薄板及全位置焊接。焊接薄板時(shí)，生產(chǎn)率高，變形小，焊接操作容易掌握，對(duì)焊工技術(shù)水平要求不高，因而短路過渡的CO2焊易于在生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。1.短路過渡焊接的特點(diǎn)

CO2焊短路過渡焊參數(shù)主要有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、氣體流量、焊絲伸出長(zhǎng)度及焊接回路電感等。2.焊接參數(shù)的選擇焊接參數(shù)CO2焊短路過渡焊接工藝2.1焊絲直徑。短路過渡焊接主要采用細(xì)焊絲，常用焊絲直徑為0.6～1.6毫米，隨著焊絲直徑的增大，飛濺顆粒和數(shù)量相應(yīng)增大。直徑大于ф1.6mm的焊絲，如再采用短路過渡焊接，飛濺將相當(dāng)嚴(yán)重，所以生產(chǎn)上很少應(yīng)用。2.焊接參數(shù)的選擇焊接參數(shù)CO2焊短路過渡焊接工藝2.1焊絲直徑。焊絲的熔化速度隨焊接電流的增加而增加，在相同電流下焊絲越細(xì)，其熔化速度越高。在細(xì)焊絲焊接時(shí)，若使用過大的電流，也就是使用很大的送絲速度，將引起熔池翻騰和焊縫成形惡化。因此各種直徑焊絲的最大電流要有一定的限制。2.焊接參數(shù)的選擇焊接參數(shù)CO2焊短路過渡焊接工藝CO2焊短路過渡焊接工藝2.2焊接電流。焊接電流是重要的焊接參數(shù)，是決定焊縫熔深的主要因素。電流大小主要決定于送絲速度。隨著送絲速度的增加，焊接電流也增加，大致成正比關(guān)系。焊接電流的大小還與焊絲的外伸長(zhǎng)及焊絲直徑等有關(guān)。短路過渡形式焊接時(shí)，由于使用的焊接電流較小，焊接飛濺較小，焊縫熔深較淺。圖一CO2焊短路過渡焊接工藝2.3電弧電壓。電弧電壓的選擇與焊絲直徑及焊接電流有關(guān)，它們之間存在著協(xié)調(diào)匹的關(guān)系。細(xì)絲CO2焊的電弧電壓與焊接電流的匹配關(guān)系。圖一短路過渡時(shí)不同直徑焊絲相應(yīng)選用的焊接電流、電弧電壓的數(shù)值范圍。CO2焊短路過渡焊接工藝焊絲直徑/mm電弧電壓/V焊接電流/A0.617～1930～700.818～2150～1001.018～2270～1201.219～2390～2001.622～23140～300CO2焊短路過渡焊接工藝2.4焊接速度焊接速度對(duì)焊縫成形、接頭的力學(xué)性能及氣孔等缺陷的產(chǎn)生都有影響。在焊接電流和電弧電壓一定的情況下，焊接速度加快時(shí)，焊縫的熔深、熔寬和余高均減小。CO2焊短路過渡焊接工藝2.4焊接速度焊接速度過快時(shí)，會(huì)在焊趾部出現(xiàn)咬邊,甚至出現(xiàn)駝峰焊道，而且保護(hù)氣體向后拖，影響保護(hù)效果。相反，速度過慢時(shí)，焊道變寬，易產(chǎn)生燒穿和焊縫組織變粗的缺陷。通常半自動(dòng)焊時(shí)，熟練焊工的焊接速度為30～60cm/min。 CO2焊短路過渡焊接工藝2.5保護(hù)氣體流量氣體保護(hù)焊時(shí)，保護(hù)效果不好將產(chǎn)生氣孔，甚至使焊縫成形變壞。在正常焊接情況下，保護(hù)氣體流量與焊接電流有關(guān)，在200A以下薄板焊接時(shí)為10～15L/min，在200A以上的厚板焊接時(shí)為15～25L/min。影響氣體保護(hù)效果的主要因素是保護(hù)氣體流量不足，噴嘴高度過大，噴嘴上附著大量飛濺物和強(qiáng)風(fēng)。特別是強(qiáng)風(fēng)的影響十分顯著，在強(qiáng)風(fēng)的作用下，保護(hù)氣流被吹散，使得熔池、電弧甚至焊絲端頭暴露在空氣中，破壞保護(hù)效果。風(fēng)速在1.5m/s以下時(shí)，對(duì)保護(hù)作用無影響。短路過渡焊接時(shí)采用的焊絲都比較細(xì)，因此焊絲伸出長(zhǎng)度對(duì)焊絲熔化速度的影響很大。在焊接電流相同時(shí)，隨著伸出長(zhǎng)度增加，焊絲熔化速度也增加。換句話說，當(dāng)送絲速度不變時(shí)，焊絲伸出長(zhǎng)度越大，則電流越小，將使熔滴與熔池溫度降低，造成熱量不足，而引起未焊透。直徑越細(xì)、電阻率越大的焊絲這種影響越大。2.6焊絲伸出長(zhǎng)度CO2焊短路過渡焊接工藝焊絲伸出長(zhǎng)度太大，電弧不穩(wěn)，難以操作，同時(shí)飛濺較大，焊縫成形惡化，甚至破壞保護(hù)而產(chǎn)生氣孔。相反，焊絲伸出長(zhǎng)度過小時(shí)，會(huì)縮短噴嘴與工件間的距離，飛濺金屬容易堵塞噴嘴。同時(shí)，還妨礙觀察電弧，影響焊工操作。適宜的焊絲伸出長(zhǎng)度與焊絲直徑有關(guān)。也就是焊絲伸出長(zhǎng)度大約等于焊絲直徑的10倍，在10～20mm范圍內(nèi)。2.6焊絲伸出長(zhǎng)度CO2焊短路過渡焊接工藝

CO?焊一般都采用直流反極性。這時(shí)電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形好。并且焊縫熔深大，生產(chǎn)率高。而正極性時(shí)，在相同電流下，焊絲熔化速度大大提高，大約為反極性時(shí)的1.6倍，而熔深較淺，余高較大且飛濺很大。只有在堆焊及鑄鐵補(bǔ)焊時(shí)才采用正極性，以提高熔敷速度。2.7

電源極性CO2焊短路過渡焊接工藝8.CO?焊細(xì)滴過渡焊接工藝CO2焊細(xì)滴過渡焊接工藝電流比較大時(shí)，電磁收縮力較大，熔滴表面張力減小，熔滴細(xì)化，這些都促使熔滴過渡，并使熔滴過渡頻率增加。這種過渡形式稱為細(xì)滴過渡，因?yàn)轱w濺少，電弧穩(wěn)定，焊縫成型良好，在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。圖11.細(xì)滴過渡CO2焊細(xì)滴過渡焊接工藝細(xì)滴過渡CO?焊的特點(diǎn)是電弧電壓比較高，焊接電流大。此時(shí)電弧是持續(xù)的，不發(fā)生短路熄弧的現(xiàn)象。焊絲的熔化金屬以細(xì)滴形式進(jìn)行過渡，所以電弧穿透力強(qiáng)，母材熔深大。適合于進(jìn)行中等厚度及大厚度工件的焊接。2.細(xì)滴過渡焊接的特點(diǎn)CO2焊細(xì)滴過渡焊接工藝3.1電弧電壓與焊接電流。焊接電流可根據(jù)焊絲直徑來選擇。對(duì)應(yīng)于不同的焊絲實(shí)現(xiàn)細(xì)滴過渡的焊接電流下限是不同的。表1列出了幾種常用焊絲直徑的電流下限值。這里也存在著焊接電流與電弧電壓的匹配關(guān)系，在一定焊絲直徑下，選用較大的焊接電要匹配較高的電弧電壓。3.焊接參數(shù)的選擇圖1焊絲直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/v1.230034～451.64002.05003.06504.0750CO2焊細(xì)滴過渡焊接工藝3.1電弧電壓與焊接電流。因?yàn)殡S著焊接電流增大，電弧對(duì)熔池金屬的沖刷作用增加，惡化焊縫的成形。只有相應(yīng)地提高電弧電壓，才能減弱這種沖刷作用。3.焊接參數(shù)的選擇圖1焊絲直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/v1.230034～451.64002.05003.06504.0750CO2焊細(xì)滴過渡焊接工藝3.焊接參數(shù)的選擇3.2焊接速度。細(xì)滴過渡CO?焊的焊接速度較高。與同樣直徑焊絲的埋弧焊相比，焊速度高0.5～1倍。常用的焊速為40～60m/h。3.3保護(hù)氣流量。應(yīng)選用較大的氣體流量來保證焊接區(qū)的保護(hù)效果。保護(hù)氣流量通常短路過渡的CO?焊提高1～2倍。常用的氣體流量范展圍為25～50L/min。9.MAG焊工藝MAG焊工藝

MAG焊是熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊的英文簡(jiǎn)稱。1.MAG焊MAG焊工藝

MAG焊常用活性混合氣體有三種：氬氣+氧氣（Ar+O2），氬氣+二氧化碳?xì)怏w（Ar+CO2），氬氣+二氧化碳?xì)怏w+氧氣（Ar+CO?+O2）。2.MAG焊保護(hù)氣體種類MAG焊工藝

MAG焊接主要焊接工藝參數(shù)有：焊絲的選擇、焊接電流、電弧電壓、焊絲伸出長(zhǎng)度、氣體流量、焊接速度、電源種類和極性等。3.MAG焊工藝MAG焊工藝3.1焊絲的選擇由于保護(hù)氣體有一定氧化性，故必須使用含有硅、錳等脫氧元素的焊絲。焊接低碳、低合金鋼時(shí)常選用ER50-3、ER50-6、ER49-1焊絲。焊絲直徑的選擇，在使用半自動(dòng)焊接時(shí)，常使用直徑1.6毫米以下的焊絲進(jìn)行施焊。當(dāng)采用直徑大于2毫米的焊絲時(shí)，一般均采用自動(dòng)焊。3.MAG焊工藝MAG焊工藝3.2焊接電流焊接電流是混合氣體保護(hù)焊的重要工藝參數(shù)，焊接電流的大小應(yīng)根據(jù)工件的厚度、坡口形狀、所采用的焊絲直徑以及所需要的熔滴過渡形式來選擇。焊接電流的選擇除參照有關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還可以通過工藝評(píng)定試驗(yàn)得出的焊接電流值進(jìn)行調(diào)節(jié)。表1列舉了實(shí)際生產(chǎn)中混合氣體保護(hù)焊操作時(shí)的焊接工藝參數(shù)。3.MAG焊工藝MAG焊工藝材質(zhì)板厚

(mm)焊絲層次焊絲直徑(mm)焊接電流(A)電弧電壓(V)氣體流量(L/min)焊接速度(mm/min)Q235-A16打底層1.295~10518~1915250~300中間層1.2200~22023~2515250~300蓋面層1.2190~21022~2415250~300Q345(16Mn)18打底層1.6250~27530~3125300~350中間層1.6325~35034~3525300~350蓋面層1.6325~35034~3525300~350封底層1.6325~35034~3525300~350表1MAG焊工藝3.3電弧電壓電弧電壓也是關(guān)鍵焊接工藝參數(shù)之一。電弧電壓的高低決定了電弧長(zhǎng)短與熔滴的過渡形式。只有當(dāng)電弧電壓與焊接電流有機(jī)地匹配，才能獲得穩(wěn)定的焊接過程。當(dāng)電流與電弧電壓匹配良好時(shí)，電弧穩(wěn)定、飛濺少、聲音柔和，焊縫熔合情況良好。表1列舉了混合氣體保護(hù)焊平焊操作時(shí)的電弧電壓值。3.MAG焊工藝MAG焊工藝

3.4焊絲伸出長(zhǎng)度焊絲伸出長(zhǎng)度一般為焊絲直徑的10倍左右。3.MAG焊工藝MAG焊工藝3.MAG焊工藝3.5氣體流量氣體流量也是一個(gè)重要的參數(shù)。流量太小，起不到保護(hù)作用;流量太大，由于紊流的產(chǎn)生，保護(hù)效果亦不好，而且氣體消耗太大，成本升高。一般對(duì)直徑1.2mm以下焊絲半自動(dòng)焊時(shí)，流量為15L/min左右。MAG焊工藝3.MAG焊工藝3.6焊接速度半自動(dòng)焊焊接速度全靠施焊者自行確定。焊速過快會(huì)產(chǎn)生很多缺陷，如未焊透，熔合情況不佳，焊道太薄，保護(hù)效果差，產(chǎn)生氣孔等；但焊速太慢又可能產(chǎn)生焊縫過熱，甚至燒穿，成形不良，生產(chǎn)率太低等。因此，焊接速度的確定應(yīng)由操作者在綜合考慮板厚、電弧電壓及焊接電流、層次、坡口形狀及大小、熔合情況和施焊位置等因素來確定并及時(shí)調(diào)整。MAG焊工藝3.MAG焊工藝3.7電源種類和極性

混合氣體保護(hù)焊為了減小飛濺，一般均采用直流反極性焊接，即焊件接負(fù)極，焊槍接正極。10.熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG焊）的熔滴過渡熔滴過渡的形式短路過渡0102目錄CONTENT03噴射過渡04亞射流過渡MIG焊的熔滴過渡

MIG焊可以采用的熔滴過渡形式有：短路過渡、噴射過渡、亞射流過渡。這些過渡方式是由焊接工藝參數(shù)確定的，在實(shí)際生產(chǎn)中依據(jù)焊件材質(zhì)、厚度、焊接位置選擇采用。1.熔滴過渡形式MIG焊的熔滴過渡

MIG焊熔滴短路過渡是細(xì)絲焊在低電壓、小電流下產(chǎn)生的一種可利用的熔滴過渡方式。由于熔滴過渡在很低的電壓下進(jìn)行，所以過渡過程穩(wěn)定、飛濺少，適合于薄板高速焊或全位置焊的工況條件下使用。2.短路過渡MIG焊的熔滴過渡3.噴射過渡熔滴以小于焊絲直徑的尺寸進(jìn)行的過渡統(tǒng)稱為噴射過渡。不同材質(zhì)焊絲噴射過渡熔滴的形態(tài)差異，又可將其過渡分為射滴過渡和射流過渡兩種。3.1射滴過渡電導(dǎo)率及熱導(dǎo)率較大的鋁和銅焊絲的MIG焊，其過渡熔滴尺寸接近于焊絲直徑，一滴一滴呈規(guī)則形態(tài)，過渡頻度在每秒100～200次左右，把這種過渡稱作射滴過渡。MIG焊的熔滴過渡3.噴射過渡3.1射滴過渡鋼質(zhì)焊絲MIG焊射滴過渡的規(guī)范區(qū)間很窄，在形成射滴后馬上轉(zhuǎn)變?yōu)樯淞鳎虼艘舱J(rèn)為鋼質(zhì)焊絲恒定直流MIG焊不存在射滴過渡。但在脈沖MIG焊中通過脈沖參數(shù)控制也會(huì)出現(xiàn)射滴過渡，這正是脈沖MIG/MAG焊中所力求實(shí)現(xiàn)的過渡形式。MIG焊的熔滴過渡3.噴射過渡3.2射流過渡鋼質(zhì)焊絲前端在電弧中被削成鉛筆狀，熔滴從其前端流出，以很細(xì)小的顆粒進(jìn)行過渡，其過渡頻率最大可達(dá)500次/秒，將這種過渡稱作射流過渡。MIG焊的熔滴過渡3.噴射過渡3.2射流過渡在射流過渡形成過程中，會(huì)產(chǎn)生一種“跳弧”現(xiàn)象，即電弧從熔滴的下部突然躍過熔滴縮頸部位，跳到縮頸上部，形成對(duì)下部液滴金屬的大面積覆蓋，此時(shí)等離子氣流突然增強(qiáng)，對(duì)焊絲前端金屬有強(qiáng)烈的摩擦作用，將液態(tài)金屬削成鉛筆尖形，細(xì)小熔滴從尖端一個(gè)接一個(gè)的射入熔池。MIG焊的熔滴過渡對(duì)于鋁合金MIG焊，還有一種亞射流過渡方式可以利用。這是介于短路過渡與射滴過渡之間的一種過渡形式，其特征是弧長(zhǎng)較短，可視弧長(zhǎng)在2～8mm之間(因電流大小而取不同的數(shù)值)，帶有短路過渡特征，當(dāng)弧長(zhǎng)取上限值時(shí)，也有部分自由(射滴)過渡。4.亞射流過渡MIG焊的熔滴過渡鋁合金亞射流過渡中的短路與正常短路過渡的差別是縮頸在熔滴短路之前形成并達(dá)到臨界脫落狀態(tài)。短弧情況下，熔滴尺寸隨著燃弧時(shí)間的增長(zhǎng)而逐步長(zhǎng)大，并且在焊絲與熔滴間產(chǎn)生縮頸，在熔滴即將以射滴形式過渡時(shí)與熔池接觸短路，由于縮頸已經(jīng)提前出現(xiàn)在焊絲與熔滴之間，在熔池金屬表面張力和頸縮部位電磁收縮力作用下，縮頸快速斷開，熔滴過渡到熔池中并重新引燃電弧。4.亞射流過渡11.熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG焊）工藝MIG焊工藝1.MIG焊

MIG焊即熔化極惰性氣體保護(hù)焊。其英文縮寫MIG焊。2.MIG焊熔滴過渡特點(diǎn)MIG焊熔滴過渡的形式主要有短路過渡、射流過渡、脈沖射流過渡。MIG焊工藝3.MIG焊接參數(shù)的選擇 MIG焊可分為半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊兩種。自動(dòng)焊適用于較規(guī)則的縱縫、環(huán)縫及水平位置的焊接；半自動(dòng)焊大多用于定位焊、短焊縫、斷續(xù)焊縫。

MIG焊的焊接參數(shù)主要有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護(hù)氣流量、焊絲伸出長(zhǎng)度、噴嘴直徑等。MIG焊工藝3.1焊絲直徑焊絲直徑應(yīng)根據(jù)工件的厚度及施焊位置來選擇。細(xì)焊絲(直徑小于或等于1.2毫米)以短路過渡為主，較粗焊絲以射流過渡為主。細(xì)焊絲主要用于焊接薄板和全位置焊接，而粗焊絲多用于厚板平焊位置。焊絲直徑/mm工件厚度/mm施焊位置熔滴過渡形式0.81～3全位置短路過渡1.01～6全位置、單面焊雙面成形1.22～6中等厚度、大厚度打底1.66～25

平焊、橫焊或立焊射流過度中等厚度、大厚度2.0中等厚度、大厚度表1MIG焊工藝3.1焊絲直徑在平焊位置焊接大厚度板時(shí)，可采用直徑為3.2～5.6(mm)毫米的焊絲，這時(shí)焊接電流可調(diào)節(jié)到500～1000安（A）。這種粗絲大電流焊的優(yōu)點(diǎn)是熔透能力強(qiáng)，焊道層數(shù)少，焊接生產(chǎn)率高，焊接變形小。焊絲直徑/mm工件厚度/mm施焊位置熔滴過渡形式0.81～3全位置短路過渡1.01～6全位置、單面焊雙面成形1.22～6中等厚度、大厚度打底1.66～25

平焊、橫焊或立焊射流過度中等厚度、大厚度2.0中等厚度、大厚度表1MIG焊工藝3.2焊接電流焊接電流是最重要的焊接參數(shù)，應(yīng)根據(jù)工件厚度、焊接位置、焊絲直徑及熔滴過渡形式來選擇。表2焊絲直徑/mm焊接電流/A熔滴過渡形式焊絲直徑/mm焊接電流/A熔滴過渡形式1.04O～150短路過渡1.280～220脈沖射流過度1.280～180

1.6100～270

1.2220～350射流過度1.6270～500射流過度MIG焊工藝3.3電弧電壓電弧電壓主要影響熔滴的過渡形式及焊縫成形，要想獲得穩(wěn)定的熔滴過渡，除了正確選用合適的焊接電流外，還必須選擇合適的電弧電壓與之相匹配。圖1MIG焊工藝3.3電弧電壓

MIG焊時(shí)電弧電壓和焊接電流之間的關(guān)系。若超出圖中所示范圍，容易產(chǎn)生焊接缺陷。如電弧電壓過高則可能產(chǎn)生氣孔和飛濺；電弧電壓過低，則有可能短接。圖1MIG焊工藝3.4焊接速度和噴嘴直徑由于MIG焊對(duì)熔池的保護(hù)要求較高，焊接速度又高，如果保護(hù)不良，焊縫表面便易起皺皮。所以噴嘴直徑比鎢極氬弧焊的要大，為20毫米左右。氬氣流量也大，在30～60升/分鐘（L/min）范圍之內(nèi)。自動(dòng)MIG焊的焊接速度一般為25～150米/小時(shí)（m/h），半自動(dòng)MIG焊的焊接速度一般為5～60米/小時(shí)。MIG焊工藝3.4焊接速度和噴嘴直徑噴嘴端部至工件的距離也應(yīng)保持在12～22毫米（mm）之間。從氣體保護(hù)效果方面來看，距離越近越好，但距離過近容易使噴嘴接觸到熔池表面，反而惡化焊縫成形。MIG焊工藝3.5焊絲的位置焊絲和焊縫的相對(duì)位置會(huì)影響焊縫成形，焊絲的相對(duì)位置有前傾、后傾和垂直三種,焊絲位置示意圖如圖2所示。圖2MIG焊工藝3.5焊絲的位置焊絲處于前傾焊法時(shí)形成的熔深大，焊道窄，余高也大；當(dāng)處于后傾焊法時(shí)形成的熔深小，余高也??；垂直焊法介于兩者之間。對(duì)于半自動(dòng)焊MIG焊，焊接時(shí)一般采用左焊法，便于操作者觀察熔池。 圖2MIG焊工藝在選擇MIG焊的焊接參數(shù)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)工件厚度、坡口形狀選擇焊絲直徑，再由熔滴過渡形式確定焊接電流，并配以合適的電弧電壓，其他焊接參數(shù)的選擇應(yīng)以保證焊接過程穩(wěn)定及焊縫質(zhì)量為原則。各焊接參數(shù)之間并不是獨(dú)立的，而是需要互相配合，以獲得穩(wěn)定的焊接過程及良好的焊接質(zhì)量為目的。12.脈沖MIG焊脈沖MIG焊脈沖MIG焊是利用脈沖電流取代通常的脈動(dòng)直流的MIG焊方法。1.脈沖MIG焊脈沖MIG焊由于采用脈沖電流，脈沖MIG焊的電弧是脈沖式的，與通常的連續(xù)電流（脈動(dòng)直流）焊接相比:

2.脈沖MIG焊特點(diǎn)脈沖MIG焊2.1焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍更寬如平均電流小于噴射過渡的下臨界電流I0安，只要脈沖峰值電流大于I0安，仍然可以獲得噴射過渡。

2.脈沖MIG焊特點(diǎn)

2.2可方便、精確控制電弧能量不僅脈沖或基值電流大小可調(diào)，而且其持續(xù)時(shí)間可10～20秒（S）為單位調(diào)節(jié)。脈沖MIG焊2.3薄板及全位置、打底焊能力優(yōu)越熔池僅在脈沖電流時(shí)間內(nèi)熔化，在基值電流時(shí)間內(nèi)可得到冷卻結(jié)晶。與連續(xù)電流的焊接相比，在熔深相同的前提下，平均電流（對(duì)焊縫的熱輸入）更小。

2.脈沖MIG焊特點(diǎn)脈沖MIG焊3.焊接參數(shù)的選擇脈沖MIG焊焊接參數(shù)的內(nèi)容與連續(xù)電流的普通MIG焊的大致相同，不同的是，其電流分為四個(gè)基本參數(shù)：脈沖電流Ip、基值電流Ib、脈沖（持續(xù)）時(shí)間tp

、基值（持續(xù)）時(shí)間tb。3.1脈沖電流

Ip主要決定熔池形狀（尤熔深大小）和熔滴過渡形式。3.2基值電流

Ib主要作用是維持電弧的燃燒，同時(shí)對(duì)焊縫的熱輸入、焊絲的預(yù)熱有影響。脈沖MIG焊3.焊接參數(shù)的選擇脈沖MIG焊焊接參數(shù)的內(nèi)容與連續(xù)電流的普通MIG焊的大致相同，不同的是，其電流分為四個(gè)基本參數(shù)：脈沖電流Ip、基值電流Ib、脈沖（持續(xù)）時(shí)間tp

、基值（持續(xù)）時(shí)間tb。3.3脈沖持續(xù)時(shí)間

tp主要影響焊縫熱輸入和熔池形狀（大?。?.4基值持續(xù)時(shí)間

tb對(duì)焊縫的熱輸入、焊絲的預(yù)熱有影響，同時(shí)影響焊接效率（焊接速度）。脈沖MIG焊由于熔化極氣體保護(hù)電弧焊工藝參數(shù)（尤其脈沖工藝參數(shù)）確定的復(fù)雜多變性，每一次焊接都靠人工試驗(yàn)來摸索、確定工藝參數(shù)，將會(huì)非常不經(jīng)濟(jì)，對(duì)工藝的推廣也會(huì)帶來很大的制約，所以，現(xiàn)在正逐步通過在焊機(jī)上建立專家系統(tǒng)來解決這個(gè)問題。脈沖MIG焊關(guān)于“一脈一滴”：所謂一脈一滴，即一個(gè)脈沖過渡一個(gè)熔滴，這樣的熔滴過渡，對(duì)焊接的控制（包括焊縫成形和熱輸入）最精準(zhǔn)，是焊接所追求的。但如果焊機(jī)沒有相應(yīng)的智能化的數(shù)字控制環(huán)節(jié)，僅靠人工調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，是很難獲得一脈一滴的。13.噴射過渡噴射過渡

噴射過渡容易出現(xiàn)在以氬氣或富氬氣體作保護(hù)氣體的焊接方法中，如熔化極氬弧焊、活性氣體保護(hù)焊。噴射過渡時(shí)，細(xì)小的熔滴從焊絲端部連續(xù)不斷地以很高的速度沖向熔池（加速度可達(dá)重力加速度的幾十倍），過渡頻率高，飛濺少，電弧穩(wěn)定，熱量集中，對(duì)焊件的穿透力強(qiáng)，可得到焊縫中心部位熔深明顯增大的指狀焊縫。噴射過渡適合焊接厚度較大(δ＞3mm)的焊件，不適宜焊接薄板。噴射過渡

射流過渡是噴射過渡中最富有代表性