熔化極氬弧焊
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-11-11
熔化極氬弧焊的實(shí)例教程
5.1 熔化極氬弧焊采用焊絲作電極，在氬氣保護(hù)下，電弧在焊絲與焊件之間燃燒。焊絲連續(xù)送給并不斷熔化，而熔化的熔滴也不斷向熔池過渡，與液態(tài)的焊件金屬熔合，經(jīng)冷卻凝固后形成焊縫。熔化極氬弧焊按其操作方式不同分為熔化極半自動(dòng)氬弧焊和熔化極自動(dòng)氬弧焊兩種。
5.2熔化極氬弧焊的特點(diǎn)
熔化極氬弧焊除了具有鎢極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)外，與其相比還有以下特點(diǎn)：
5.2.1由于用焊絲作為為電極，克服了鎢極氬弧焊鎢極的熔化和燒損的限制，焊接電流可大大提高，焊縫厚度大，焊絲熔敷速度快，所以一次焊接的焊縫厚度顯著增加。
5.2.2采用自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊，具有較高的焊接生產(chǎn)率，并改善了勞動(dòng)條件。
5.2.3不僅能焊薄板也能焊厚度，特別適用于中等和大厚度焊件和焊接。
5.2 熔化極氬弧焊的熔滴過渡形式
當(dāng)采用短路過渡或顆粒過渡焊接時(shí)，由于飛濺較嚴(yán)重，電弧復(fù)燃困難，焊件金屬融化不良及容易產(chǎn)生焊縫缺陷，所以熔化極氬弧焊一般不采用短路過渡或顆粒過渡形式，而多采用噴射過渡形式。
5.3熔化極氬弧焊設(shè)備
熔化極半自動(dòng)氬弧焊設(shè)備主要是由焊接電源、供氣系統(tǒng)、送絲機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、半自動(dòng)焊q、冷卻系統(tǒng)等部分組成。熔化極自動(dòng)氬弧焊設(shè)備與半自動(dòng)焊設(shè)備相比，多了一套行走機(jī)構(gòu)，并且通常將送絲機(jī)構(gòu)與焊q安裝在熔化極氬弧焊雙電源單面雙弧同熔池復(fù)合焊接方法，它涉及鎢極即非熔化極氬弧焊(TIG)和熔化極氬弧焊(MIG)兩種焊接方式的組合應(yīng)用。
展開 若采用下坡焊，焊縫余高減小，熔深減小，焊接速度可以提高，有利于焊接薄板金屬；若采用上坡焊，重力使焊接金屬后流，熔深和余高增加，而熔寬減小。短路過渡焊接可用于薄板材料的平焊和全位置焊。
（6）氣體流量：
保護(hù)氣體從噴嘴噴出可有兩種情況，較厚的層流或接近于紊流的較薄層硫。前者有較大的有效保護(hù)范圍和較好的保護(hù)作用。因此，為了得到層流的保護(hù)氣流，加強(qiáng)保護(hù)效果，需采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的焊槍和合適的氣體流量，氣體流量過大或過小皆會(huì)造成紊流。由于熔化極氬弧焊對(duì)熔池的保護(hù)要求較高，如果保護(hù)不良，焊縫表面就起皺紋，所以噴嘴孔徑及氣體流量均比鎢極氬弧焊要相應(yīng)增大。通常噴嘴孔徑為20mm左右，氣體流量為30-60l/min。
展開 厚板焊接一般可使用直流正接，獲得較大熔深，當(dāng)然直流反接也可以，但是對(duì)于有坡口的厚板打底焊仍以直流反接為好。堿性焊條一般使用直流反接，這樣可以減少氣孔和飛濺。
（2）熔化極氬弧焊（MIG焊）
熔化極氬弧焊一般使用直流反接，不僅電弧穩(wěn)定，而且焊鋁時(shí)可清除焊件表面的氧化膜。
（3）鎢極氬弧焊（TIG焊）
鎢極氬弧焊焊接鋼件、鎳及其合金、銅及其合金、欽及其合金只能用直流正接，原因在于如用直流反接，鎢極接正極則正極溫度高、發(fā)熱多，鎢極熔化快，無法使電弧長期穩(wěn)定燃燒，而且熔化的鎢落入熔池又會(huì)造成夾鎢，降低焊縫質(zhì)量。
（4）CO2氣體保護(hù)焊（MAG焊）
CO2氣體保護(hù)焊為了保持電弧穩(wěn)定、焊縫成型好，減少飛濺，一般采用直流反接，但是在堆焊和補(bǔ)焊鑄鐵時(shí)，需要提高金屬熔敷率并降低工件的受熱，多采用直流正接。
（5）不銹鋼焊接
不銹鋼焊條以直流反接為佳。如不具備直流焊機(jī)，質(zhì)量要求又不太高時(shí)，可使用欽鈣型焊條用交流焊機(jī)焊接。
（6）鑄鐵的補(bǔ)焊
鑄鐵件的補(bǔ)焊一般采用直流反接法，焊時(shí)電弧穩(wěn)定、飛濺小、熔深淺，正好符合鑄鐵補(bǔ)焊需要低的稀釋率以減少裂紋形成的要求。
（7）埋弧自動(dòng)焊
埋弧自動(dòng)焊可采用交流或直流電源焊接，根據(jù)產(chǎn)品焊接要求及焊劑型號(hào)選定如用鎳錳低硅焊劑，必須選用直流電源焊接才能保證電弧的穩(wěn)定性；用直流反接以減少氣孔，獲取較大熔深。
（8）交流焊接與直流焊接的對(duì)比
與交流電源相比，直流電源能提供穩(wěn)定的電弧和平穩(wěn)的熔滴過渡。—旦電弧被引燃，直流電弧能保持連續(xù)燃燒。
而采用交流電源焊接時(shí)，由于電流和電壓方向的改變，并且每秒鐘電弧要熄滅和重新引燃120次，電弧不能連續(xù)穩(wěn)定燃燒。
展開 用氣焊焊接較厚的鋁焊件時(shí)需預(yù)熱，焊后的焊縫金屬不但晶粒粗大、組織疏松，而且容易產(chǎn)生氧化鋁夾雜、氣孔及裂縫等缺陷。這種方法只用于厚度范圍在0.5～10㎜的不重要鋁結(jié)構(gòu)件和鑄件的焊補(bǔ)上。
（2）鎢極氬弧焊
這種方法是在氬氣保護(hù)下施焊，熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬致密，焊接接頭的強(qiáng)度和塑性高，在工業(yè)中獲得起來越廣泛的應(yīng)用。鎢極氬弧焊用于鋁合金是一種較完善的焊接方法，但鎢極氬弧焊設(shè)備較復(fù)雜，不宜在室外露天條件下操作。
（3）熔化極氬弧焊
自動(dòng)、半自動(dòng)熔化極氬弧焊的電弧功率大，熱量集中，熱量影響區(qū)小，生產(chǎn)效率比手工鎢極氬弧焊可提高2～3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的純鋁及鋁合金板。例如，焊接厚度30㎜的鋁板不必預(yù)熱，只焊接正、反兩層就可獲得表面光滑、質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。半自動(dòng)熔化極氬弧焊適用于定位焊縫、斷續(xù)的短焊縫及結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則的焊件，用半自動(dòng)氬弧焊焊炬可方便靈活地進(jìn)行焊接，但半自動(dòng)焊的焊絲直徑較細(xì)，焊縫的氣孔敏感性較大。
（4）脈沖氬弧焊
1）鎢極脈沖氬弧焊。
用這種方法可明顯改善小電流焊接過程的穩(wěn)定性，便于通過調(diào)節(jié)各種工藝參數(shù)來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區(qū)小，特別適用于薄板、全位置焊接等場合以及對(duì)熱敏感性強(qiáng)的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接。
2）熔化極脈沖氬弧焊。
展開 許多難以用熔化焊焊接的材料，往往可以用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭。
釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。
焊接時(shí)形成的連接兩個(gè)被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時(shí)會(huì)受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時(shí)因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件，焊前對(duì)焊件接口處預(yù)熱、焊時(shí)保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。
不銹鋼管焊接技術(shù)種類
采用的焊接工藝：采用小規(guī)范可防止晶間腐蝕、熱裂紋及變形的產(chǎn)生，焊接電流比低碳鋼低20%；為保證電弧穩(wěn)定燃燒，采用直流反接；短弧焊收弧要慢，填滿弧坑，與介質(zhì)接觸的面最后焊接；多層焊時(shí)要控制層間溫度，焊后可采取強(qiáng)制冷卻；不要在坡口以外的地方起弧，地線要接好；焊后變形只能用冷加工矯正。
1) 氬弧焊
不銹鋼采用氬弧焊時(shí)，由于保護(hù)作用好，合金元素不易燒損，過渡系數(shù)較高，故焊縫成形好，沒有渣殼，表面光潔，因此焊成的接頭具有較高的耐熱性和良好的力學(xué)性能。目前在氬弧焊中應(yīng)用較廣的是手工鎢極氬弧焊，用于焊接0.5~3mm的不銹鋼薄板，焊絲的成分一般與焊件相同，保護(hù)氣體一般采用工業(yè)純氬氣，焊接時(shí)速度應(yīng)適當(dāng)?shù)乜煨M量避免橫向擺動(dòng)。對(duì)于厚度大于3mm的不銹鋼，可采用熔化極氬弧焊。熔化極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，焊縫的熱影響區(qū)小，焊件的變形小和耐腐蝕性好，并易于自動(dòng)化操作。
2) 氣焊
由于氣焊方便靈活，可焊各種空間位置的焊縫，對(duì)一些薄板結(jié)構(gòu)和薄壁管等不銹鋼部件，在沒有耐腐蝕要求下有時(shí)可采用氣焊。
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（3）熔化極氬弧焊
自動(dòng)、半自動(dòng)熔化極氬弧焊的電弧功率大，熱量集中，熱量影響區(qū)小，生產(chǎn)效率比手工鎢極氬弧焊可提高2～3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的純鋁及鋁合金板。例如，焊接厚度30㎜的鋁板不必預(yù)熱，只焊接正、反兩層就可獲得表面光滑、質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。
熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊是用填充焊絲作熔化電極的氬氣保護(hù)焊。
5.1 熔化極氬弧焊采用焊絲作電極，在氬氣保護(hù)下，電弧在焊絲與焊件之間燃燒。焊絲連續(xù)送給并不斷熔化，而熔化的熔滴也不斷向熔池過渡，與液態(tài)的焊件金屬熔合，經(jīng)冷卻凝固后形成焊縫。熔化極氬弧焊按其操作方式不同分為熔化極半自動(dòng)氬弧焊和熔化極自動(dòng)氬弧焊兩種。
119．熔化極脈沖氬弧焊使用熔化電極的脈沖氬弧焊。
120．氦弧焊
使用氦氣作保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。
121．混合氣體保護(hù)焊
由兩種或兩種以上氣體，按一定比例組成的混合氣體作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。
三、焊接要求
1.用手工鎢極氬弧焊焊接鋁材一般都使用交流，以便產(chǎn)生陰極霧化的作用；熔化極氬弧焊則用直流反接。
當(dāng)設(shè)備所限采用直流焊接時(shí)，焊縫表面一般有一層氧化膜甚至是黑灰，這時(shí)可用鋼絲刷或抹布擦去。對(duì)焊縫表面由于焊劑熔劑殘留物或氧化而形成的白色膜可用鋼絲刷或抹布醮熱水擦去。
（2）熔化極氬弧焊（MIG焊）
熔化極氬弧焊一般使用直流反接，不僅電弧穩(wěn)定，而且焊鋁時(shí)可清除焊件表面的氧化膜。
（3）鎢極氬弧焊（TIG焊）
鎢極氬弧焊焊接鋼件、鎳及其合金、銅及其合金、欽及其合金只能用直流正接，原因在于如用直流反接，鎢極接正極則正極溫度高、發(fā)熱多，鎢極熔化快，無法使電弧長期穩(wěn)定燃燒，而且熔化的鎢落入熔池又會(huì)造成夾鎢，降低焊縫質(zhì)量。
對(duì)于厚度大于3mm的不銹鋼，可采用熔化極氬弧焊。熔化極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，焊縫的熱影響區(qū)小，焊件的變形小和耐腐蝕性好，并易于自動(dòng)化操作。
2) 氣焊
由于氣焊方便靈活，可焊各種空間位置的焊縫，對(duì)一些薄板結(jié)構(gòu)和薄壁管等不銹鋼部件，在沒有耐腐蝕要求下有時(shí)可采用氣焊。
2.2.2 厚板高強(qiáng)鋁合金的雙絲MIG焊
目前超硬鋁合金中厚板的焊接主要采用單絲熔化極氬弧焊(MIG)，通常用粗焊絲大電流或細(xì)焊絲高電流密度來焊接。對(duì)于前者而言，大電流焊接會(huì)因焊接熱輸入過大而導(dǎo)致晶粒嚴(yán)重粗化，降低接頭性能，焊縫成形差、容易產(chǎn)生“皺皮”現(xiàn)象；后者用細(xì)絲大電流密度焊接時(shí)對(duì)送絲速度要求極高，當(dāng)送絲速度無法滿足時(shí)，焊接則不能正常進(jìn)行。
由于熔化極氬弧焊對(duì)熔池的保護(hù)要求較高，如果保護(hù)不良，焊縫表面就起皺紋，所以噴嘴孔徑及氣體流量均比鎢極氬弧焊要相應(yīng)增大。通常噴嘴孔徑為20mm左右，氣體流量為30-60l/min。
試驗(yàn)采用熔化極氬弧焊工藝，焊接采用進(jìn)口奧林康品牌ER5087焊絲，其直徑為1.2mm，詳細(xì)的化學(xué)成份如表2。
表1 6005A鋁合金化學(xué)成份（%）
試驗(yàn)從焊接時(shí)焊槍角度變化、板厚組合變化等方面入手，在各種條件相同的情況下，每次只改變一種影響因素，以驗(yàn)證其對(duì)角焊縫根部裂紋的影響效果。具體的焊接參數(shù)見表3。
熔化極和非熔化極氬弧焊焊絲選擇
WE-33M鎂合金焊絲是由美國R&D工業(yè)公司1987年研發(fā)，用于解決各種變形鎂合金及鑄造鎂合金在維修中的運(yùn)用，2010年由威歐丁(天津)焊接技術(shù)有限公司引進(jìn)中國大陸，主要用于解決常見的AZ31,AZ61,ZA91,AZ93等鎂合金的焊接，多用于廚具，汽車配件，自行車，航空航天等領(lǐng)域。
