第六章 MIG焊.ppt

第六章　熔化极惰性气体保护焊  （ MIG — metal inert - gas arc welding） 第一节　MIG焊方法及应用 一、MIG焊的基本原理 定义：MIG焊是利用外加 的惰性气体（Ar、He）作为电 弧介质、利用焊丝作熔化电极 的电弧焊。 优点：①焊接质量好，生产效率高； ②焊丝中不需含有特殊的脱氧剂，可以使用与母 材同等成分的焊丝即可进行焊接。 ③适用范围广，既可以焊接碳钢、低合金钢、 高合金钢，也可以焊接有色金属合金（如铝及 铝合金、铜及铜合金、钛合金）等容易被氧化 的非铁金属； 缺点： ①生产成本较高； ②焊缝质量对水汽、油污、锈渍等杂质敏感， 焊前要对母材的接头区进行严格清理； 三、MIG焊的应用 （1）材料：常用于黑色和有色金属，但由于成本原因， 多用于有色金属的焊接； （2）厚度：厚、薄均可，薄板焊除采用短路熔滴过渡 外，还可用脉冲电流焊； （3）位置：可全位置施焊； （4）结构：中、厚板的有色金属结构，尤其是铝合金 结构件，如铝压力容器等。 四、MIG焊设备 设备组成包括： 电源及控制系统、焊枪及送丝机 构、行走机构（自动焊）、供气（水冷）装置等； 曾经有专用的MIG焊机，但现 今多为MIG/MAG/CO2焊通用焊机， 统称熔化极气体保护焊设备。　　　　　　 送丝机构有推丝式、拉丝式和推拉式。但由于MIG焊较多 用于有色金属，尤其是材质较软的铝合金，所以多采用拉丝式或推拉式送丝。 供气装置包括高压气瓶、减压流量计、电磁气阀等； MIG焊所用的 Ar 气瓶为灰色，配 Ar 气专用的减压流 量计 。水冷机构仅用于大电流自动焊机及焊枪，普通焊 机上不设置。 送丝调节系统在焊接过程中的作用：当某种原因使电弧长 度发生变化时，通过对焊丝送进速度或焊丝熔化速度的调 整．使电弧恢复到原有长度或一个新的平衡长度，从而保 证焊接过程的稳定。 等速送丝调节系统是焊接过程中焊丝等速送进，利用焊接 电源外特性的自身控制作用来调节焊丝熔化速度，保持电 弧长度不变，也称作电弧的自身调节。 当今 MIG 焊在实际应用中多采用细丝和等速送丝机构，因此电弧的自调节功能发挥着重要作用。 （1）调节系统的静特性 熔化极电弧焊中，焊丝的熔化速度 vm 正比于焊接电流 I，并随电弧电压 U 的减小（弧长的缩短）而增加。即 可用下式表达： 式中，ki 为熔化速度随焊接电流变化的系数，其值 取决于焊丝电阻率、焊丝直径、干伸长及焊接电流数值， 单位为cm／（s.A）；ku 为熔化速度随电弧电压变化的系 数，其值取决于弧柱电场强度、弧长的数值，单位为cm／ （s·v）。 如果焊丝等速送进，则弧长稳定时送丝速度 vf 等于焊丝熔化速度 vm。因此得到： 上式称作电弧自身调节系统静特性或等熔化速度曲线方程。 电弧的稳定工作点应在调节系统静特性曲线与电源外特性曲线的交点上；电弧静特性曲线也应通过该点，即电弧长度对应于该点的电压值。 由于ki 、ku分别是电流、电压的函数，所以等熔化速度曲线的形状不规则，但可以通过实测得到。 图示为实测某一钢焊丝的等熔化曲线。此例表明等 熔化曲线的变化特征及影响因素有以下几方面： c）送丝速度增加，等熔化曲线向右上方移动；送丝速度减小，等熔化曲线向左下方移动。 d）焊丝干伸长增加，等熔化曲线向左移动，说明 ki 值在增大；反之，等熔化曲线向右移动，ki 值在减小。 e）焊丝直径减小或焊丝材料电阻率增大，将使 ki 值增大，等熔化曲线位置向左移动：反之向右移动。 f）等熔化曲线所处位置、变化程度除与上述因素有关外，还与电弧气氛有很大的关系， （2）自调节过程、精度及灵敏度 图中示意等速送丝系统弧长的自调节过程。其原理是当 外界干扰因素使弧长发生改变时，系统自身改变熔化速度来 加以补偿，从而达到新的平衡点。 焊接过程中造成系统稳定工作点偏移的原因可能有三 种：即送丝速度波动、弧长变动和网路电压变动。 送丝速度波动时，系统没有纠偏能力，其误差完全由 波动幅度决定，也谈不上调节精度。 调节精度由以下因素决定： ① 焊丝直径、电阻率及干伸长变化量； ② 电源外特性形状； 在长弧焊情况下，采用缓降特性或平特性电