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1、埋弧焊、CO2焊哪些材料的焊接不宜采用？ 第七章熔化极氩弧焊 熔化极氩弧焊：以焊丝作为电极，以惰性气体（Ar）作为保护气体的电弧焊方法。 直缝对接熔化极焊接_标清.flv,第一节熔化极氩弧焊的特点和应用 一、熔化极氩弧焊的特点 熔化极氩弧焊是以氩气或富氩气体作为保护的熔化极气体保护焊方法，简称MIG、MAG焊。其主要特点如下： 1）熔化极氩弧焊采用焊丝作电极，电流密度可大大提高。因而母材熔深大、焊丝熔化速度快、比TIG焊具有更高的生产率，适用于中等厚度和大厚度板材的焊接。 2）采用惰性气体保护，电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳，无激烈飞溅，焊接质量好。 3）和TIG焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其
2、适合于焊接铝及铝合金、铜及铜合金以及不锈钢等材料。,4) 熔化极氩弧焊焊接铝及铝合金时，一般采用直流反接，具有良好的阴极雾化作用。可实现亚射流过渡，其电弧具有很强的固有自调节作用。 二、熔化极氩弧焊的应用,MIG焊主要用于焊接铝及铝合金、钛及钛合金。,MAG焊主要用于焊接各种钢材,注意各种过渡方式的应用！,喷射过渡用于中厚板和大厚板的水平对接及水平角接,短路过渡则用于薄板焊接和全位置焊接。,脉冲喷射过渡适宜于薄板及空间位置的焊接。,旋转射流过渡适宜于大型构件的角焊缝焊接、窄间隙焊接和表面堆焊。,第二节射流过渡氩弧焊,射流过渡时，电弧成形清晰，电弧状态及其参数非常稳定，发出特有的“咝咝”声响。同
3、时电弧热流和压力均集中于电弧轴线附近，熔透能力很强，生产率高。但在大电流下存在着焊缝起皱、气体保护变差以及射流过渡的“指状”熔深等问题。,焊缝起皱现象是在射流过渡焊接，特别是焊接铝及铝合金时易于出现的一种现象。正常情况下，MIG焊电弧的导电通路如图7-1所示，阴极斑点大多数分布在紧贴熔池周界的固体金属表面上，此时电弧和熔池都很稳定。,一、焊缝起皱现象,焊接过程保护不好，引起熔池中液体金属氧化而使阴极斑点集聚在弧坑底部，且当焊接电流又增大并超过某一定值时，则强大的电弧力作用于弧坑底部，引起熔池中液体金属被猛烈地挖掘与溅出，并产生严重的氧化与氮化，这些金属溅落在焊缝表面上，造成焊缝金属熔合不良和表
4、面粗糙起皱，并覆盖一层黑色粉末，即为焊缝起皱现象。,试验表明，焊缝起皱现象并非完全由气体保护不良所致，只要焊接电流增大到某一定值，引起阴极斑点从固态金属表面游动到弧坑底部的液体金属表面上并集聚稳定存在，则焊缝起皱现象就随之产生。,焊缝起皱的临界电流:导致产生焊缝起皱的焊接电流值.其大小和焊丝直径及气体保护作用等因素有关。 铝的化学活性强，易于氧化和氮化，且密度小，在电弧力的作用下易于从熔池中溅出，致使铝及其合金更易于产生焊缝起皱现象。,为了防止焊缝起皱现象，可采取如下措施： 1）加强焊接区的保护，可增大喷嘴孔径和保护气流量或采用双层气体保护等。 2）正确选择焊接工艺参数，如降低焊接电流密度（可
5、增大焊丝直径，以便减小电弧的压力），减小焊接速度和缩短可见弧长等。,二、指状熔深 纯氩保护射流过渡时出现的缺陷。,解决办法：改变保护气体或改变熔滴 过渡方式 1、Ar+He 2、Ar+O2、Ar+CO2、Ar+O2+CO2,三、不锈钢焊接时的阴极飘移,阴极斑点寻找氧化膜造成，电弧漂移不稳，不锈钢最为明显，易产生未焊透、未熔合。,解决办法：氩气中加入少量氧,四、粗丝大电流MIG焊,粗丝大电流MIG焊是焊接厚板的高效率焊接法，它通常使用直径3.2mm以上的粗丝和500A以上的大电流，目前已用于铝合金、铜合金、不锈钢以及低合金结构钢等金属材料的焊接，并取得了良好的效果。,当采用,粗丝大电流MIG焊,
6、起皱临界电流大大增加,焊缝根部熔深亦可得到改善,效率提高,第三节铝合金亚射流过渡氩弧焊,铝及其合金采用亚射流滴过渡形式焊接时可获得优良的焊缝成形与冶金质量。,一、亚射流过渡点,电弧电压低，可见弧长变短，电弧在焊丝端头逐渐向外侧扩展形成碟状，并发出轻轻的“啪啪”声；此时焊丝端部逐渐变钝，甚至会出现焊丝末端的熔滴上挠，使熔滴过渡频率减小，过渡的熔滴尺寸增大，这种熔滴过渡形态称之为亚射流过渡形式。 亚射流过渡时：电弧电压低，可见弧长短、焊接电流小,二、亚射流过渡电弧固有的自调节作用,亚射流过渡电弧：等速送丝焊机匹配恒流外特性电源的弧长自动调节系统。,C-C:电源外特性；,M-C：等熔化曲线,L：电弧
7、静特性,O:稳定工作点,稳定工作点有： 恒有：f= mo 当弧长又由l0l1时，有： 焊丝熔化速度： m0 m1 有： m0 m1 则有：f m1 即：送丝 速度熔化速度 结果:弧长缩短直到恢复。,自调节过程,等速送丝自调节作用方式: 均调节焊丝熔化速度m,两种调节方式的相同点、不同点？,I=0,I0,三、铝合金亚射流过渡的焊接特点 1）与射流电弧相比，由于弧长减小，电弧呈碟形， 所以阴极雾化区大，降低了铝及铝合金焊接时的焊缝起皱及形成黑粉的倾向。 2）采用恒流外特性电源，当弧长在一定范围内变化时，焊接电流始终不变,因此焊缝成形比较均匀。 3）射流电弧焊缝的熔深为“指形”，而亚射流电弧为“碟形
8、”，避免了指形熔深引起的熔透不足等缺陷。,四、亚射流过渡电弧焊接时的参数控制,目前，采用规范一元化调节，只要选定了焊接电流，送丝速度就自动调整到对应于这个电流值的最合适的电弧长度上，操作十分方便。,第四节 脉冲喷射过渡氩弧焊 高智焊接机器人脉冲熔化极焊铝板_标清.flv,IpI临，脉冲电流期间（tp），实现喷射过渡； 在基值电流持续时间内（tb），基值电流仅维持燃弧， 不发生熔滴过渡，熔池冷却。,一、工艺特点 脉冲喷射过渡氩弧焊与连续喷射过渡氩弧焊相比，在工艺上具有以下特点：,1.具有较宽的电流调节范围采用脉冲电流后，可在平均电流小于临界电流值的条件下获得喷射过渡。,2. 有利于实现全位置焊接
9、采用脉冲电流后，可用较小的平均电流进行焊接，因而母材热输入低，熔池体积小。,3. 可有效地控制输入热量，改善接头性能 在焊接高强钢及某些铝合金时，由于这些材料热敏感性较大，因而对母材输入的热量有一定的限制。,二、脉冲参数的选择,正确选择和组合脉冲参数，就可以在控制焊缝成形及限制热输入等方面获得良好效果。,第五节窄间隙焊接 窄间隙焊接是焊接厚板的一种高效率、高质量焊接技术。其主要特征是可以选用通常的自动电弧焊方法，对厚大焊件采用I形坡口和小的或中等的线能量进行多层焊，具有节省焊件坡口加工费用、提高劳动生产率、改善焊接接头质量、节约金属和电能消耗等优点，是今后厚板焊接技术发展的主要方向之一。,窄间
10、隙焊接可以应用于平焊、立焊、横焊以及全位置焊接。所采用的间隙大小没有一定的标准，一般在6-14mm之间。,根据所选用焊丝粗细和焊接线能量大小，可将窄间隙焊接分为如下两大类。,细焊丝窄间隙焊接,粗焊丝窄间隙焊接,气电立焊,气电立焊,机器人气电立焊,气电立焊,第六节混合气体的应用,单一保护气体电弧焊存在的问题,通过调整混合气体的成分和比例，可以控制焊接电弧的形态和能量密度，提高电弧燃烧及熔滴过渡的稳定性，改善焊缝成形，减少焊接缺陷，提高焊缝接头的综合性能。,CO2,Ar,、Ar+He,二、Ar+O2,一种含O2量较低，为1%-5%，主要用于焊接不锈钢等高合金钢及高强钢； 另一种含O2量较高，可达2
11、0%左右，用于焊接低碳钢及低合金钢。,电弧温度和能量密度提高,用纯Ar焊接不锈钢等材料时，存在以下一些问题： 1）液体金属的粘度及表面张力较大，易产生气孔。焊缝金属润湿性差，焊缝两侧易形成咬肉等缺陷。 2）电弧阴极斑点不稳定，产生所谓阴极飘移现象。 三、Ar+CO2 这种混合气体被广泛用来焊接碳钢及低合金钢。 Ar与CO2的比例，通常为7080/3020。而当CO2含量大于25%时，熔滴过渡将失去氩弧的特征，而呈现CO2电弧的特征。 另外，这种气体还可用来焊接不锈钢，但要控制CO2的比例不超过5%，否则焊缝金属有渗碳的可能，从而降低接头的抗腐蚀性能。,四、Ar+CO2+O2 Ar80%+CO2
12、15%+O25%混合气体对于焊接低碳钢、低合金钢是最佳的，无论焊缝成形、接头质量还是熔滴过渡和电弧稳定性方面都比采用其它混合气体更好。,五、Ar+N2,对于铜及其合金，N2相当于惰性 气体。N2为双原子气体，热导率比Ar高，因而弧柱的电场强度及温度均较高。在焊接奥氏体不锈钢时，在Ar中加入少量的N2（1-4%），对提高电弧挺度以及 改善焊缝成形可获得一定的效果。,六、Ar+H2 H2具有还原性，在Ar气中加入少量H2可用来焊接镍及其合金。 一定含量的H2可以抑制和消除镍焊缝中的CO气孔，但H2含量必须低于6%，否则会导致产生氢气孔。 H2的密度很小，而导热系数大，且为双原子气体，在高温下将分解吸热 ，因此 Ar中加入H2可提高电弧温度，从 而提高生产率。,
