現(xiàn)代電弧焊接方法及設(shè)備MIG焊PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)11、定義：利用氣體進(jìn)行保護(hù)，利用焊絲作為電極，根據(jù)保護(hù)氣體的種類可分為：MIGAr作保護(hù)氣體Ar+He作保護(hù)氣體MAGAr+O2作保護(hù)氣體Ar+CO2作保護(hù)氣體Ar+ O2 +CO2作保護(hù)氣體He作保護(hù)氣體CO2 氣體保護(hù)焊第1頁/共58頁第2頁/共58頁一）、熔化極氬弧焊的工藝特點一）、熔化極氬弧焊的工藝特點1、優(yōu)點1) 適用范圍廣 MIG焊可焊接鋁及鋁合金、鈦及鈦合金、銅及銅合金以及不銹鋼的焊接， MAG焊可焊接低碳鋼，焊接薄板又可焊接中等厚度和大厚度的板材。 2) 生產(chǎn)率較高、焊接變形小 使用焊絲作電極，允許使用的電流密度較高，因此熔深大，熔敷速度快；生產(chǎn)率比TIG焊高，厚大焊件

2、變形比TIG焊小。 3) 焊接過程易于實現(xiàn)自動化 熔化極氬弧焊的電弧是明弧，焊接過程參數(shù)穩(wěn)定，易于檢測及控制，因此容易實現(xiàn)自動化。 第3頁/共58頁第4頁/共58頁 二）熔化極惰性氣體保護(hù)焊的應(yīng)用二）熔化極惰性氣體保護(hù)焊的應(yīng)用可用于焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、耐熱合金、鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金等。可用于平焊、橫焊、立焊及全位置焊接，焊接厚度最薄為1mm，最大厚度不受限制。第5頁/共58頁 熔化極氬弧焊有五種熔滴過渡方式：短路過渡、大滴熔化極氬弧焊有五種熔滴過渡方式：短路過渡、大滴過渡、射流過渡、亞射流過渡及脈沖射流過渡。過渡、射流過渡、亞射流過渡及脈沖射流過渡。 熔滴過渡

3、的形式主要取決于：電流、電弧長度、極性、氣體熔滴過渡的形式主要取決于：電流、電弧長度、極性、氣體介質(zhì)、焊絲材質(zhì)、直徑、伸出長度等參數(shù)。介質(zhì)、焊絲材質(zhì)、直徑、伸出長度等參數(shù)。第6頁/共58頁第7頁/共58頁第8頁/共58頁第9頁/共58頁臨界電流：產(chǎn)生跳弧的最小電流臨界電流：產(chǎn)生跳弧的最小電流第10頁/共58頁第11頁/共58頁第12頁/共58頁第13頁/共58頁第14頁/共58頁第15頁/共58頁第16頁/共58頁第17頁/共58頁第18頁/共58頁第19頁/共58頁4. 4. 短路過渡短路過渡1、條件：采用細(xì)絲，并配以小電流及小電壓進(jìn)行焊接時。這種過渡工藝通常產(chǎn)生一體積小、凝固速度快的熔池，

4、因此適合于薄板、全位置焊接。IUtt12341234第20頁/共58頁5. 5. 大滴過渡大滴過渡1）條件：（1）電弧電壓較高；且2）焊接電流較小的情況下。2）特點（1）熔滴尺寸較大（直徑大于焊絲直徑）；（2）以重力加速度過渡；（3）電弧不穩(wěn)定，易出現(xiàn)熔合不良、未焊透、余高過大第21頁/共58頁6. 6. 噴射過渡噴射過渡 1.1.條件條件1）電弧電壓較高2）焊接電流較大 2 2、特點、特點1）熔滴尺寸細(xì)小（直徑小于焊絲直徑）2）過渡加速度遠(yuǎn)大于重力加速度的加速度3）沿焊絲軸線向熔池過渡4）焊接不同的材料時，噴射過渡的形態(tài)是不同的低碳鋼、低合金鋼及不銹鋼焊接時的噴射過渡呈束流狀，這種噴射過渡又

5、稱為射流過渡；鋁及鋁合金焊接時的噴射過渡呈滴狀過渡，這種過渡稱為射滴過渡。 臨界電流：由大滴過渡向噴射過渡轉(zhuǎn)變的最小電流稱為噴射過渡臨界電流。 第22頁/共58頁臨界電流的影響因素：電弧氣氛：焊絲種類: Al、鋼焊絲直徑：越細(xì)，臨界電流越小。但這種過渡易于導(dǎo)致指狀熔深。為了避免指狀熔深，焊接生產(chǎn)中通常通過采用混合氣體進(jìn)行焊接。第23頁/共58頁FFPFPFF斑Fmg大滴射滴射流第24頁/共58頁7. 7. 亞射流過渡亞射流過渡 亞射流過渡是介于短路過渡與射流過渡之間的一種過渡形式，是鋁及鋁合金焊接中特有的一種熔滴過渡方式。1、產(chǎn)生條件： 弧長較短，電弧電壓較?。˙C段）。 由于弧長較短，尺寸細(xì)

6、小的熔滴在即將以射滴形式過渡到熔池中時，發(fā)生短路，然后在電磁收縮力的作用下完成過渡。2、特點 1）電弧具有很強(qiáng)的固有自調(diào)節(jié)作用，采用等速送絲機(jī)配恒流特性的電源即可保持弧長穩(wěn)定，焊縫外形及熔深非常均勻。 2）熔深呈碗形，可避免指狀熔深。 3）電弧呈蝴蝶形狀，陰極霧化作用強(qiáng)。第25頁/共58頁第26頁/共58頁一）、熔化極氬弧焊設(shè)備的分類一）、熔化極氬弧焊設(shè)備的分類（一）按操作方式分類1、半自動熔化極氬弧焊設(shè)備是指焊絲自動送進(jìn)、焊炬由人工操縱的熔化極氬弧焊設(shè)備。2、自動熔化極氬弧焊設(shè)備是指焊絲送進(jìn)、焊炬行走均能夠自動進(jìn)行的熔化極氬弧焊設(shè)備。（二）按所用的電源分類直流脈沖（三）按送絲方式分類熔化極氬

7、弧焊可分為等速送絲式均勻送絲式（少見）第27頁/共58頁二）、熔化極氬弧焊設(shè)備的組成二）、熔化極氬弧焊設(shè)備的組成通常由弧焊電源、控制箱、送絲機(jī)構(gòu)、焊炬、水冷系統(tǒng)及供氣系統(tǒng)組成。自動熔化極氬弧焊設(shè)備還配有行走小車或懸臂梁等，而送絲機(jī)構(gòu)及焊炬均安裝在小車上或懸臂梁的機(jī)頭上。第28頁/共58頁第29頁/共58頁第30頁/共58頁（一）熔化極氬弧焊電源（一）熔化極氬弧焊電源 1、利用細(xì)焊絲（直徑小于1.6mm）焊接時，采用平特性或緩降特性的電源，配以等速送絲式送絲機(jī)。 2、利用亞射流過渡工藝焊接鋁及鋁合金時，一般采用恒流特性的電源，配以等速送絲的送絲機(jī)構(gòu)，依靠電弧的固有自調(diào)節(jié)作用來保證弧長的穩(wěn)定。 3

8、、采用粗焊絲（直徑大于2.0 mm）進(jìn)行熔化極氬弧焊焊接時，電弧的自調(diào)節(jié)作用很弱。為了保證弧長自動調(diào)節(jié)采用弧壓反饋送絲機(jī)配陡降特性電源。第31頁/共58頁（二）控制箱（二）控制箱控制焊絲的自動送進(jìn)、提前送氣、滯后停氣、引弧、電流通斷、電流衰減、冷卻水流的通斷及焊絲的送進(jìn)等。對于自動焊機(jī)，還要控制小車行走機(jī)構(gòu)。（三）氣路和水路（三）氣路和水路 氣路系統(tǒng)由氣瓶、減壓閥、流量計、軟管及氣閥組成。利用混合氣體進(jìn)行焊接時，要求利用一配比器，利用配比器可方便地調(diào)整混合氣體的配比。水路系統(tǒng)用于冷卻焊炬及電纜，通常水路中設(shè)有水壓開關(guān)，當(dāng)水壓太低或斷水時，水壓開關(guān)將使焊機(jī)停止工作。第32頁/共58頁（四）焊炬（

9、四）焊炬1、組成：主要由導(dǎo)電嘴、噴嘴、焊槍體、帽罩及冷卻水套等組成。2、作用：送絲、導(dǎo)通電流、向焊接區(qū)輸送保護(hù)氣體等。（五）送絲機(jī)（五）送絲機(jī)1、送絲機(jī)的分類根據(jù)速度調(diào)節(jié)方式，送絲機(jī)構(gòu)分為等速送絲和均勻（弧壓反饋）送絲兩種。第33頁/共58頁第34頁/共58頁第35頁/共58頁根據(jù)送絲滾輪與送絲軟管的相對位置，送絲機(jī)構(gòu)可分為：1）推絲式送絲滾輪位于送絲軟管之后，為一種應(yīng)用最廣泛的送絲機(jī)構(gòu)，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、焊槍輕便。但焊絲阻力較大，因此主要使用于送絲距離小于3m的場合下。2）拉絲式拉絲式送絲機(jī)構(gòu)的送絲滾輪和送絲電動機(jī)均安裝在焊槍上，其特點是送絲穩(wěn)定、可靠，但焊槍的重量增加，加重了焊工的勞動強(qiáng)度

10、。3）推拉絲式 推拉絲式送絲機(jī)構(gòu)同時采用推絲電機(jī)及拉絲電機(jī)，推絲電機(jī)提供主要動力，拉絲電機(jī)的作用是將送絲軟管內(nèi)的焊絲拉直，送絲距離可達(dá)15m左右，但機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，目前應(yīng)用較少。送絲軟管：彈簧鋼絲繞制，適用各種鋼等的焊接四氟乙烯或尼龍，適用于鋁及鋁合金等的焊接。第36頁/共58頁一）、工藝參數(shù)的選擇一）、工藝參數(shù)的選擇（一）保護(hù)氣體（一）保護(hù)氣體MIG/MAG焊采用的氣體以氬氣為主。但采用純氬氣時會產(chǎn)生以下問題：（1）易導(dǎo)致指狀熔深；（2）焊接低碳鋼及低合金鋼時，液態(tài)金屬的粘度高、表面張力大，易導(dǎo)致氣孔、咬邊等缺陷；（3）焊接低碳鋼、低合金鋼時，電弧陰極斑點不穩(wěn)定，易于導(dǎo)致熔深及焊縫成形不均勻。

11、因此，熔化極氬弧焊一般不使用純氬氣體進(jìn)行焊接，通常根據(jù)所焊接的材料采用適當(dāng)比例的混合氣體。 第37頁/共58頁1、鋁及其合金 1）氣體：Ar+(20%90%)He或Ar+(10%75%)He 特點： 電弧穩(wěn)定，飛濺小， 溫度高，熔透能力大，焊縫成形好； 隨著氦含量的增大，飛濺增大。 2）氣體： Ar+2%CO2 特點： 可簡化焊前清理工作，電弧穩(wěn)定，飛濺小， 抗氣孔能力強(qiáng)，焊縫力學(xué)性能好 2、不銹鋼及高強(qiáng)度鋼 氣體：Ar+（1-5%）O2 或Ar+（1%2%）CO2 特點： 提高熔池的氧化性，降低焊縫金屬的含氫量， 克服指狀熔深問題及陰極飄移現(xiàn)象，可有效防止氣孔、咬邊等缺陷。利用后者時，焊縫可

12、能會增碳。第38頁/共58頁3、碳鋼及低合金鋼 1）氣體：Ar+(1%5%)O2 或Ar+20%CO2 特點： 提高熔池的氧化性， 克服陰極飄移及指狀熔深現(xiàn)象，改善焊縫成形； 可有效防止氮氣孔及氫氣孔，提高焊縫的塑性及抗冷裂能力。 2）氣體：Ar+15%CO2+5%O2 特點： 飛濺小，電弧穩(wěn)定，成形好， 有良好的焊接質(zhì)量，焊縫斷面形狀及熔深較理想。4、銅及其合金 1）氣體： Ar+20%N2 特點： 可形成穩(wěn)定的噴射過渡； 電弧溫度比純氬電弧的溫度高，熱功率提高，可降低預(yù)熱溫度，但飛濺較大，焊縫表面較粗糙 第39頁/共58頁2）氣體：Ar+(50%70%)He 特點：提高焊縫金屬的潤濕性、熱

13、功率提高，可降低預(yù)熱溫度5、鎳及其合金氣體：Ar+H2（6%）。防止CO氣孔。提高電弧溫度。利用TIG焊焊接不銹鋼時也可利用4-8%的氫氣。 （二）焊絲1. 焊絲的種類及成分碳鋼、低合金鋼：強(qiáng)度相當(dāng)?shù)暮附z鋁、高合金鋼：采用與母材成分相近的焊絲。2. 焊絲直徑 焊絲直徑根據(jù)工件的厚度、施焊位置來選擇，薄板焊接及空間位置的焊接通常采用細(xì)絲（直徑1.6 mm），平焊位置的大厚度板及大厚度板焊接通常采用粗絲。 第40頁/共58頁（三）焊接電流種類種類：熔化極氬弧焊通常采用直流反接。其優(yōu)點是，過渡穩(wěn)定，熔透能力大且陰極霧化效應(yīng)大。大小大?。汉附与娏魇亲钪匾暮附庸に噮?shù)。實際焊接過程中，應(yīng)根據(jù)工件厚度、

14、焊接位置來選擇焊接電流。利用等速送絲式焊機(jī)焊接時，焊接電流的是通過送絲速度來調(diào)節(jié)的。（五）電弧電壓電弧電壓主要影響熔寬，對熔深的影響很小。電弧電壓應(yīng)根據(jù)電流的大小、保護(hù)氣體的成分、被焊材料的種類、熔滴過渡方式等進(jìn)行選擇。 第41頁/共58頁（六）焊接速度 在熱輸入不變的條件下，焊接速度過大，熔寬、熔深減小，甚至產(chǎn)生咬邊、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度過慢。不但直接影響了生產(chǎn)率，而且還可能導(dǎo)致燒穿、焊接變形過大等缺陷。自動熔化極氬弧焊的焊接速度一般為25150mh-1；半自動熔化極氬弧焊的焊接速度一般為560 mh-1。（七）焊絲干伸長度 焊絲的干伸長度影響焊絲的預(yù)熱，因此對焊接過程及焊縫質(zhì)

15、量具有顯著影響。其他條件不變而干伸長度過長時，等熔化曲線左移，焊接電流減小，易導(dǎo)致未焊透、未熔合等缺陷；干伸長度過短時，易導(dǎo)致噴嘴堵塞及燒損。 干伸長度一般根據(jù)焊接電流的大小、焊絲直徑及焊絲電阻率來選擇。 第42頁/共58頁（八）氣體流量與TIG焊相同（九）噴嘴至工件的距離與TIG焊類似電流大小/A200200250350500噴嘴高度/mm151815202025第43頁/共58頁外層內(nèi)層6024第44頁/共58頁一、熔化極脈沖氬弧焊的特點 熔化極脈沖氬弧焊具有如下優(yōu)點： 1）焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍增大 可在平均電流小于臨界電流的條件下獲得射流過渡，因此，即能在高至幾百安培，又能在低至幾十安培的

16、范圍內(nèi)獲得穩(wěn)定的射流過渡。因此，利用射流過渡工藝，熔化極脈沖氬弧焊既可焊薄板，又可焊厚板。 2）可有效地控制線能量 通過調(diào)節(jié)脈沖參數(shù)可在保證焊透的條件下，將焊接線能量控制在較低的水平，從而減小了焊接熱影響區(qū)及工件的變形。這對于熱敏感材料的焊接是十分有利的。第45頁/共58頁 3）有利于實現(xiàn)全位置焊接 利用熔化極脈沖氬弧焊可在較小的線能量下實現(xiàn)噴射過渡，熔池的體積小，冷卻速度快，因此，熔池易于保持，不易流淌。而且焊接過程穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形好。 4）焊縫質(zhì)量好 脈沖電弧對熔池具有強(qiáng)烈的攪拌作用，可改善熔池的結(jié)晶條件及冶金性能，有助于消除焊接缺陷，提高焊縫質(zhì)量。第46頁/共58頁二、熔化極脈沖氬

17、弧焊工藝（一）熔化極脈沖氬弧焊的熔滴過渡 熔化極脈沖氬弧焊有三種過渡形式：一個脈沖過渡一滴（簡稱一脈一滴）；一個脈沖過渡多滴（簡稱一脈多滴）多個脈沖過渡一滴（多脈一滴）。 熔滴過渡方式主要決定于脈沖電流及脈沖持續(xù)時間。三種過渡方式中，一脈一滴的工藝性能最好，多脈一滴是工藝性能最差的一種過渡形式。然而，一脈一滴的工藝范圍很窄，焊接過程中難以保證，因此，目前主要采用的是一脈多滴及一脈一滴的混合方式。第47頁/共58頁2 015105200300400500600一個脈沖多滴臨界脈沖電流臨界跳弧電流每個脈沖一滴多個脈沖一滴脈沖電流 參數(shù)與熔滴過渡形式的關(guān)系脈沖時間脈沖時間Tp/ms脈沖電流脈沖電流I

18、p/A第48頁/共58頁I ItICritImean第49頁/共58頁（二）焊接工藝參數(shù)的選擇原則 1、脈沖電流Ip及脈沖持續(xù)時間tp 脈沖電流與脈沖持續(xù)時間決定了熔滴過渡方式，這兩個參數(shù)要適當(dāng)配合，使（Ip，tp）點應(yīng)位下圖中一脈一滴臨界曲線之上。 脈沖電流還影響熔深，在平均電流一定的條件下，脈沖電流越大，熔深越大。選擇時，應(yīng)綜合考慮母材類型、板厚、焊接位置及熔滴過渡要求，首先選擇平均電流、脈沖電流及脈沖持續(xù)時間。 2、基值電流Ib 基值電流的主要作用是維持電弧的穩(wěn)定燃燒，同時預(yù)熱焊絲及工件。在保證電弧穩(wěn)定的條件下，盡量選擇較低的基值電流，以突出脈沖TIG焊的特點。第50頁/共58頁 3、脈沖頻率 一般在幾十至幾百的范圍內(nèi)，頻率過低，焊絲易插入熔池。焊接過程不穩(wěn)定，而頻率過高則失去了脈沖焊的特點。脈沖頻率通