第六章 熔化极氩弧焊 MIG MAG 熔地过渡是熔化极氩弧焊中较为重要的问题，在第二章已经讨论过。本章对熔化极氩弧焊的特点及应用（仅作简单的介绍），重点叙述亚射流电弧焊接，脉冲电弧焊接，保护气体的选择及熔化极半自动焊送丝方式等方面内容，最后简单介绍熔化极氩弧焊在窄间隙焊接中的应用。 第一节 熔化极氩弧焊的特点及应用 一、熔化极氩弧焊的特点 投影：P172图6-1熔化极氩弧焊示意图 1、和TIG焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、铜及钢合金以及不锈钢等材料。 2、生产率高，变形小――焊丝做电极。熔化极氩弧焊采用焊丝作电极，电流密度可大大提高，因而母材熔深大适用于中等厚度和大厚度板材的焊接 （AL、Gu） 。 3、溶化极氩弧焊焊接AL及铝合金时，一般采用直流反接，具有良好的阴极雾化作用。 4、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: Ar、 A r十He作保护 MAG: Ar十O2、Ar十CO2：或Ar十CO2十O2保护 1、 主要用于焊铝及铝合金焊接，铜和不锈钢，低合金钢等黑金属的焊接； 2、 喷射过渡适用于中等厚度和大厚度板材水平对接的焊接及水平角接。短路过渡则用于薄板高速焊接和全位置焊（少用） 三、MIG焊AL 应注意的问题： 1、 喷射过渡焊接时，电弧电压应稍低一些，使电弧略带轻微爆声。喷滴过渡中药抑菌 Lc ↑――焊缝起皱，气孔↑ 2、 在中等电流范围内（250-400A）可将弧长控制在喷射区与短路过渡区之间――亚射流电弧焊焊接； 3、 粗丝大电流MIG焊时（400-1000A）, 在平焊厚板时具有熔深大，生产率高，缺陷少，变形小。但必须加强对熔池的保护，采取双层保护，外层喷嘴 送Ar气，内层喷嘴送A r十He保护气体。 焊AL时选择规范投影： 投影：P123.图6-3铝板熔化极半自动氩弧焊焊接电流及焊接速度范围（对接） P 174 图6-4 铝板大电流MIG自动焊焊接电流及焊接速度范围（对接）。 用MIG焊焊铝及其合金时，在射流过渡区与短路过渡区之间有一明显过渡区――亚射流过渡区。 第二节 亚射流过渡区和电弧固有的调节作用 一、亚射流过渡的特点 1、亚射流电弧的形态和声响与射流电弧明显不同 亚射流电弧:弧长很短，向四周扩展为碟状，并略有爆声 射流电弧：电弧较长，呈钟罩形，并伴随发出“嘶嘶’声 2、亚射流电弧与射流电弧在焊丝的熔化特点上边显著不同（铝最明显，碳钢及不锈钢不很明显） 投影P175图6-6铝焊丝熔化特点与电弧形态之间的关系： 射流电弧过渡区：熔化特性与电弧几乎垂直，焊丝的熔化系数（g/h.A）基本上不受弧长的影响 亚射流过渡区：焊丝的熔化系数随着电弧的增大而减小 二、 射流电弧固有的调节作用 亚射流电弧的特性被发现后，在熔化极电弧焊中建立了第三种弧长控制方法，即等速送丝焊机匹配恒流外特性电源的弧长自动调节系统。 投影：P175图6-7 亚射流区域弧长的自调节作用 (Al焊丝) 当电弧从L0变至L1，电弧的燃烧点由O-O1由于电源外特性为恒流电弧电流不变。但弧长变长后，焊丝熔化系数↓――熔化速度 ↓ V熔＜V送-电弧逐渐缩短 O1→O 亚射流过渡: 以焊丝熔化系数的改变使熔化速度变化 射流电弧过渡：依靠电弧电流的变化使焊丝熔化速度变化 。 三、亚射流焊铝时的优点： 1 电弧呈碟形：阴极雾化区大，焊缝起皱及表面成黑粉，比射流少。 2采用恒流电源：当弧Lc 在一定范围内变化时，焊接电流始终不变，因此焊缝成形和熔深比较均匀。 3射流电弧熔深形状为“指形”，而亚射流电弧为“碗形”，避免了熔透不足等缺陷。 第三节 熔化极脉冲氩弧焊 是60年代发展起来的，是焊接技术的一次飞跃。 一、工艺特点 由于熔化极脉冲弧焊的峰值电流及熔地过渡是间歇又可控的，因此与连续电流氩弧焊相比有以下特点： 1、 具有较宽的电流调节范围――能焊接各种厚度板 （采用脉冲电流后，可在平均电统小于临界电流值的条件下获得射流过渡）。 阻塞密度由于脉冲喷射过渡员弧焊的工作电流范围包括了从短路过渡到射流过渡所有的电流区域， 2、有利于实现全位置焊接 ： 采用脉冲电流后，可用较小的平均电谈进行焊接，因而熔池体积小。熔滴过渡和熔池金属的加热间歇，不易发生流淌。 由于熔滴的过渡力∝电流的平方，在脉冲电流Im较高，过渡力大成形好。（在脉冲峰值电流作用下，熔滴的轴向性好） 3桔梗去皮机、可有效地控制输入热量，改善接头性能-HAZ小，裂纹↓ 采用脉冲电弧，既可使母材得到较大的熔深（脉冲幅值电流大），又可控制总的平均电流在较低的水平。 4、加强熔池搅拌的作用可以改善熔池冶金性能以及有助于消除气孔等缺陷。 5、粗丝可以焊薄板： Φ1.6mm 焊AL：40A=Ih 焊18-8：90A=Ih ①粗丝送丝容易； ②粗丝易挺直，易对中。 二、脉冲参数的选择 主要有：基值电流Ij、脉冲电流Im、脉冲频率fm、脉冲宽比Km 1、基值电流Ij Ij过大：脉冲特点不明显，甚至在脉冲间歇期间亦有熔滴过渡，使熔滴过渡失去可控性。 Ij过小：则电弧不稳定。 入口雨棚2．脉冲电流Im Im＞临界脉冲电流值（使熔滴成射流过渡） 脉冲持续时间tm↑Ij↑――临界脉冲电流↓ Im↑――熔深↑ 3．脉冲频率fm及脉冲宽比Km （主要取决于焊接电流） （1）Ih↑――脉冲频率fm↑ （2）fm选择过高,则失去脉冲特点 fm过低，则焊接过程不稳定，熔合不好 （3）Km↑脉冲特点不明显，Km≤50％ 第四节 混合气体的选择及应用 在不断的科学实验和生产实践中，发现在一种气体中加入一定量的另一种或另两种气体后，可以在细化熔滴减少飞溅，提高电弧的稳定性，改善熔深及提高电弧温度等方面获得满意的结果。 一、Ar十He 1、He传热系数大，Lc 相同时：He弧的Uc＞Ar弧Uc He弧的T＞Ar弧的T 2、Ar弧中电弧 的稳定性好，熔化极焊接时呈轴向射流过渡，飞溅极小 Ar+He可具备二者之优点 ∴ Ar+He↑熔深↑生产率↑气孔↓ Al及Al合金 δ=20mmAr+50％He δ≥20mm,Ar+75-90％He Cu及 Cu合金 Ar+50-70％He 可改善焊缝金属的湿润性 Ti及Ti合金 Ar+25％He Ni基合金 Ar+(15-20)％He 二、Ar十H2焊Ni及其合金 1、加入H2 --↑气体还原性↓CO 气孔 Ar+6 ％H2 2、加入H2 --↑T电弧 ↑热输入－↑熔深↑生产率 如TIG及等离子弧焊，焊不锈钢Ar+4-8％H2↑ 三、Ar+N2 优点：T 弧高（用于 Cu及其合金焊接），价格便宜 缺点：飞溅大，有一定的烟雾 例Cu及其合金Ar+20％N2 A不锈钢Ar+(1-4％)N2,↑电弧挺度改善成形 四、Ar+O2 Ar+(1-5)％O2,焊接不锈钢 Ar+20％O2 焊碳素钢及低合金结构钢 1、 Ar+O2 阴极的飘移现象↓（纯Ar时电弧飘移斑点不稳定） 2、 Ar+O锁架2 有利于金属熔滴的细化↓射流过渡的临界过渡值 3、 Ar+O2 ↑熔深焊缝金属冲击值↑（焊缝中含O量↓夹杂物↓） 五Ar+CO2 广泛用来焊接碳钢及低合金钢 Ar+CO2 ↑电弧气氛的氧化性，减少了阴极飘移及焊缝成形不良，飞溅率小（主要指具体Ar弧焊的优点） Ar+（20-30％）CO2，焊接碳钢和低合金钢，加脱氧焊丝H08Mn2SiA-↓飞溅 Ar+5％CO2 焊不锈钢 CO2↑――焊缝的冲击力↓（纯CO2保护时，焊缝金属的韧性最低） 六、Ar+CO2+O2 Ar80％十CO21 5％十5％O2插卡式摄像头 焊接低碳钢、低合金钢是最佳的，无论焊缝成形、熔滴过渡和电弧稳定性方面都比较好。 七、CO2+O2 CO2+(20-25％) O2 1、熔敷速度高，熔深大 氧化反应加剧，放出的热使焊丝的熔化率↑熔池T↑熔深↑ 2、焊缝的含H 量低 3、可采用大规模电弧稳定，飞溅小 投影P186-187表6-3焊接用保护气体及适用范围 第五节 气体保护半自动焊机的送丝系统 熔化极气体保护自动焊机，按机械化程度分自动焊机，半自动焊机。焊机中供气系统与TIG相同，控制电路和CO2焊机类似。 气体保护焊的三种类型： 1、 均匀调节式送丝系统配用下降特性电源； 2、 等速送丝系统配用平特性电源； 3、 等速送丝系统配用恒流 特性电源 一、送丝方式 1． 推丝式：应用最广泛。 特点：焊结构简单轻便；操作及维修也比较方便。 但阻力较大，软管2—5mm; 投影P188图6-19熔化极半自动焊机送丝方式示意图 2． 拉丝式：一种焊丝盘和焊接手把分开， 二种是将焊丝盘直接装置在焊接手把上，增加了送丝的可靠性和稳定性 3．推拉丝式 在推丝式焊把上加装了微型电动机作为拉丝动力，送丝软管:15mm 二、影响送丝稳定性的因素 1、 焊丝在送丝软管中的阻力 （1） 软管内径 （2） 软管材料，摩擦系数应小 1 弹簧钢丝绕制； 2 聚四氟乙烯，尼龙u’=0.04 耐热T=230℃ （3）焊丝的弯曲度 应小； （4）软管的弯曲度 平直，阻力小 2、焊丝在导电嘴中的阻力 主要是导电嘴的孔径和长度 孔径比焊丝大 0.1—0.4mm 长20-30mm 3、送丝滚轮结构和对焊丝的驱动方式 ①平面式送丝机构，较广应用； ②行星式送丝机构 ――70年代后发展起来的； ③双曲面滚轮行星式送丝机构-－当今应用较广泛的一种新型送丝机构，获得国家专利。 | |
本文发布于:2024-09-26 02:17:02，感谢您对本站的认可！
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