1-4 熔化极气体保护焊.ppt

四 熔化极气体保护焊GMAW(Gas Metal Arc Welding) 内容提要 熔化极气体保护焊的基本特征和种类 熔化极气体保护焊的适用范围 熔化极气体保护焊的熔滴过渡 熔化极气体保护焊的焊接参数选择 第一部分 熔化极气体保护焊的基本特征 熔化极气体保护焊 Gas Metal Arc Welding (GMAW)： 特点： (1)可焊材料广 (2)全位置焊接 第一部分 熔化极气体保护焊的基本特征、适用范围和设备 熔化极气体保护焊分类： Metal Inert Gas Arc Welding (MIG) 、 Metal Active Gas Arc Welding (MAG)、 CO2气体保护焊等 GMAW(MIG) 保护气体种类 主要有Ar，He，N2，CO2以及它们的混合气体等。 1）Ar 2) He 3）N2 4）CO2 5）混合保护气体： ①Ar十CO2(5%)、Ar十O2 (1%～5%)：这类组合气体具有一定的氧化性，氧化物可以降低电子逸出功，增加电弧稳定性，同时也有利于增加液体金属流动性，细化熔滴，改善焊缝成形。 保护气体种类 ②Ar＋CO2 (20％)、Ar＋CO2(20％)＋O2(5%):富氩CO2，较好的熔深和焊缝成形，焊接低C低合金钢。 ③Ar十He(10%~70%)：这类组合气体的电弧能量比较大，可用于焊接导热性强、厚板有色金属及其合金，具有电弧温度高、熔深大的特点，减少气孔。 ④Ar+H2(5%~15%):这类组合气体由于H2的加入提高了电弧能量，用于焊接裂纹不敏感的奥氏体不锈钢和镍基合金等。 保护气体选用原则 ①保护气体应对焊接区中的电弧与金属（包括填充焊丝、熔滴、熔池及处于高温状态的近焊缝区等）起良好的保护作用； ②保护气体作为电弧的气体介质，应有利于引燃电弧和保持电弧稳定燃烧； ③应有助于提高对焊件的加热效率，改善焊缝成形； 保护气体选用原则 ④应促使焊接过程获得良好的熔滴过渡特性，减小金属飞溅； ⑤对焊接过程中的有害冶金反应能进行控制，以减少气孔和裂纹等焊接缺陷； ⑥保护气体应容易制取，来源丰富，价格低廉，以降低焊接生产成本． 气体的流动状态、喷嘴结构和保护效果 流动状态：层流和紊流。 保护效果参数 1）气体流量： 2）弧长：缩短弧长有利于增强气体的保护效果 3）电流：电流增大对气体保护效果将产生负效应 4）焊接速度：焊速愈快，保护效果愈差 5）外界气流：会使保护气流产生变形，从而缩小有效保护范围 保护效果参数 6）焊接接头形式： 平对接和船形内角接效果较好， 外角接和端头接效果较差。 熔滴的脱落和过渡 熔滴上的作用力 1)表面张力 2)熔滴重力 3)电磁收缩力 4)等离子流力 5)斑点力 6)其他作用力 熔滴从焊丝脱落向熔池过渡形式及其尺寸大小对焊接过程稳定性、焊缝成形特征、飞溅大小及全位置焊接适应性有着决定作用 熔滴过渡形态 分为：短路过渡、颗粒过渡和射流过渡 熔滴过渡形态 1）短路过渡 弧长短（电压低），电流小，熔滴尚未长大，就与熔池接触形成短路液桥，电弧熄灭，熔滴过渡，然后电弧复燃。 主要用于细丝CO2气体保护焊，薄板焊接，全位置焊接。 熔滴过渡形态 2）颗粒过渡 大颗粒过渡（滴状过渡） 产生条件：电弧电压较高而电流较小，熔滴在重力作用下过渡。 特点：熔滴易晃，不稳定，飞溅大，生产中不采用 小颗粒过渡（射滴过渡）：熔滴直径与焊丝直径相近，熔滴沿焊丝轴线方向飞渡。 产生条件：电流比滴状过渡大，超过临界值时产生小颗粒过渡。 特点：熔滴细小，电弧稳定，飞溅小，成形好，生产中常采用。但不适于焊接很薄的材料。 熔滴过渡形态 3）射流过渡：熔滴直径比焊丝直径细，一连串细小的熔滴沿焊丝轴线射向熔池，产生这一过渡过程的电流也存在一个临界值，称之为射流过渡临界电流，该临界电流一般随焊丝直径的增大而增大。 熔滴过渡形态 3）射流过渡：熔滴直径比焊丝直径细，一连串细小的熔滴沿焊丝轴线射向熔池，产生这一过渡过程的电流也存在一个临界值，称之为射流过渡临界电流，该临界电流一般随焊丝直径的增大而增大。 熔滴过渡形态对焊缝成形的影响 焊丝直径小，电流密度高，熔深较深，宽度窄 射流过渡熔深大，呈蘑菇状 短路过渡熔深浅，呈圆弧状 熔化极气体保护焊的适用范围 可以焊接大部分钢铁材料和铝、铜、钛等合金。 MIG主要用于焊接有色金属； MAG主要用于焊接重要金属结构件； CO2主要用于焊接普通碳钢。 适应性好。 可全位置焊接、可焊接薄板或厚板，可全自动、半自动焊接，可进行长焊缝或短焊缝的焊接。 熔化极气体保护焊设备 电源：直流电源 焊枪：半自动焊枪、全自动焊枪 送丝机构：由驱动电机、变速器、校直机构和送丝轮组成 控制系统 CO2气体保护焊 优点：成本低（埋弧焊