富氩气体保护焊
气体保护焊焊接工艺参数

气体保护焊焊接工艺参数气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW),通常也被称为MIG焊接(Metal Inert Gas Welding)或MAG焊接(Metal Active Gas Welding),是一种常用的焊接方法。
在这种焊接过程中,通过使用气体保护来防止熔池与外界空气接触,以减少氧化和熔池污染。
气体保护焊是一种高效、高质量的焊接方法,广泛应用于制造业和建筑业等领域。
1. 电流(Current): 电流是控制焊接熔池的主要参数。
电流的选择应根据焊接材料的厚度、焊接位置和焊接速度等因素来确定。
通常情况下,电流越大,焊接速度越快,但过大的电流可能导致熔深过大和熔渣残留。
2. 电压(Voltage): 电压是控制电弧能量的主要参数。
电压的选择应根据焊接材料的导电性和熔池的稳定性来确定。
通常情况下,电压越高,电弧能量越大,但过高的电压可能导致电弧不稳定和喷溅现象增加。
3. 焊接速度(Welding speed): 焊接速度是指焊接的线速度,即焊接条在单位时间内的移动距离。
焊接速度的选择应考虑焊接材料的厚度、焊接位置和焊接质量要求等因素。
通常情况下,焊接速度越快,焊接熔池越小,但过快的焊接速度可能导致焊缝不充分。
4. 保护气体流量(Gas flow rate): 保护气体流量是指从气体保护焊枪喷嘴中喷出的保护气体量。
保护气体的选择应根据焊接材料的类型和焊接位置来确定。
通常情况下,保护气体流量过大可能导致气流的扰动和熔池的气泡,而过小可能导致气体不足而引入空气和氧化物。
除了上述参数外,还有其他一些影响气体保护焊工艺的因素,如电极扩散、电弧稳定性和电弧长度等。
选择适当的工艺参数和控制这些因素可以实现高质量的气体保护焊焊接。
同时,对于不同类型的焊接,还可以采用不同的辅助设备和辅助工艺来改善焊接过程和焊接质量。
综上所述,气体保护焊焊接工艺参数是实现高质量焊接的关键。
通过合理地选择和控制电流、电压、焊接速度和保护气体流量等参数,结合其他辅助设备和辅助工艺的应用,可以实现对不同材料和要求的焊接工艺的精确控制,从而提高焊接质量和生产效率。
CO2气体保护焊与富氩气体保护焊的应用比较

210 军民两用技术与产品 2018·3(下)1 问题的提出随着工业水平的不断进步和工程机械技术要求的提高,用户对机床焊接产品的外观质量提出了更高的要求。
为了提高机床焊接产品的外观质量,有必要寻求一种能明显提高焊件外观质量的焊接方法。
通过开发使用富氩气体(又称混合气或二八气)保护焊接试验与应用,并经过调研论证,同时改进焊接工艺[1],且与CO 2保护焊进行比较,是否富氩气体保护焊在减少焊接工作强度和额外能源消耗的同时,可显著提高焊缝外观质量,是否可取得良好改进应用效果。
是否富氩气体保护焊较CO 2保护焊存在相对优势。
2 CO 2保护焊与富氩气体保护焊应用的相关对比分析CO 2保护焊是上世纪中期兴起并被广泛应用的一种熔化极气体保护焊方法,该方法是通过实芯焊丝辅以等速送丝系统和平外特性电源,用CO 2气体进行保护的焊接方法。
其特点是操作简单,成本低,但飞溅大,焊缝成形差是其最大的弱点。
而富氩气体保护焊指的是熔化极活性气体保护电弧焊,是在氩气中加入少量的氧化性气体混合而成的一种混合气体保护焊,通常氩气和CO 2的混合比例为8:2。
(1)CO 2保护焊的最大优点在于成本较低。
CO 2保护焊存在的焊接质量缺陷及原因分析如下:第一,飞溅多。
熔滴和熔池内的碳在高温时氧化生成的气体积聚膨胀、熔滴和熔池在短路初期因电磁收缩力阻碍熔滴过渡、较大密度的电流加速作用及短路末期液桥缩颈处破断和电弧再引燃都等因素都使得周围气体膨胀并加剧了飞溅的产生。
第二,焊缝外观成形差。
短路电流能量在短路期间大部分传输给焊丝的伸出部分,电弧对于母材热输入被大大降低而使母材熔化不足,熔池的润湿和铺展效果下降,使焊缝成形不光滑。
第三,焊缝冲击韧性差。
CO 2气体较重,因而对于燃弧区域CO 2气体因电弧高温会被分解成原子氧和一氧化碳而具有较强的氧化性,强烈氧化液态金属和母材,使得焊缝冲击韧性下降。
(2)富氩气体保护焊的特点:第一、富氩气体成本较高。
氩气保护焊安全操作规程

氩气保护焊安全操作规程氩气保护焊是一种常见的金属焊接方法,广泛应用于船舶、汽车、桥梁等大型结构的制造和修理。
由于氩气具有惰性、稳定、不燃烧的特性,在焊接过程中能够提供有效的保护,从而保证焊接质量。
但同时,氩气也带来了一些潜在的安全风险。
为了保证氩气保护焊的安全操作,以下是一份氩气保护焊安全操作规程,供相关人员参考。
一、安装和准备1.在进行氩气保护焊之前,应先检查焊接设备的电源是否正常,焊接电源和氩气瓶的连接是否牢固。
2.氩气瓶应垂直放置,固定在指定位置上,并确保紧固螺母拧紧。
3.在氩气瓶和焊接设备之间安装减压阀和流量计,并将其连接至焊枪。
4.检查焊枪、电缆和接头是否完好无损,防止漏电和短路现象发生。
5.在焊接现场设置明显的禁止吸烟和明火的标识。
二、个人防护措施1.进行氩气保护焊时,焊工应穿戴防护服、手套、护目镜和防护鞋。
2.较长时间的焊接作业需要佩戴防尘口罩,防止吸入金属粉尘和氩气。
3.不得穿戴银饰、塑料手套等易燃易爆物品,以防静电引火。
三、氩气使用和操作1.使用氩气前应检查瓶阀是否关闭,确保气瓶和设备无泄漏现象。
2.打开氩气瓶阀门时,应缓慢旋开,避免突然冲击。
3.使用氩气时,请确保气瓶防火罩完好无损,防止火花引起爆炸。
4.氩气瓶应存放在通风良好的地方,远离明火和高温物体,避免气瓶过热造成危险。
5.使用氩气焊接时,焊工应站在高于焊接区域的位置,以防氩气从地面上集聚。
四、焊接过程中的安全措施1.进行氩气保护焊时,请确保焊接区域附近无易燃易爆物质。
2.焊接区域应有良好的通风条件,以确保氩气及焊接产生的有害气体及时排除。
3.在焊接过程中,请注意避开人员和设备,以防误伤。
4.焊接结束后,应及时关闭氩气瓶阀门,切断电源,清理现场。
五、事故应急处理1.如发生氩气泄露,请立即从事故现场撤离,并及时报警。
2.在氩气泄露的情况下,禁止使用明火或电器开关,以免引起火灾或爆炸。
3.事故处理人员应正确佩戴防护设备,并使用防爆器材进行救援和泄露源封堵。
氩弧焊-保护焊

3.2.1 低合金钢
混合气体大多数采用M2 类型,并首先考虑采用带 18%CO2和8%O2的混合气,含有8%O2(M22)的Ar 气混合气。企业可采用液态Ar便于贮存,使用时输送 到混合气罐中进行气体混合。
表3 碳钢和低合金钢MAG焊保护气体
按DIN 产品 应用 EN439 1) 92%Ar, 8%CO2 M21 低合金钢 ** 82%Ar, 18%CO2 M21 低合金钢 * 96%Ar, 4%O2 M22 低合金钢 ** 92%Ar, 8%O2 M22 低合金钢/高合金钢 ** 88%Ar, 12%O2 M32 低合金钢 * 90%Ar, 5%CO2, 5%O2 M23 低合金钢/限制高合金钢 ** 80%Ar, 15%CO2, 5%O2 M24 低合金钢/限制高合金钢 ** 100% CO2 C1 低合金钢 1)按EN439 表2 *适用于脉冲焊 **特别适用于脉冲焊
焊接时,当电弧从I 点→Ⅱ点时,电弧将变长, 从电源外特性曲线与电弧静特性曲线可看出,此 时电流明显变小,故焊丝熔化速度明显减慢,所 以,在最短时间内电弧恢复→原始长度(I 点)。 当电弧→Ⅲ点时电弧变短,焊接电流明显变大, 焊丝熔化速度加快,则电弧长度又重新恢复→ I 点的原始长度。 这种调节是依靠不同的电弧长度的电流差值来 调节的,因此叫做ΔI 调节。在整个调节过程中, 外部没有变化,故称为“内部”调节,ΔI 调节 方式适用于平特性或缓降特性的焊接电源,即当 电流有很大改变时,电压变化很小,在实际焊接 中这种外特性适用于熔化极气体保护焊焊接方法。
Ar-N2混合气 Ar-He-N2混合 气
3.2 MAG 焊接
CO2焊是MAG焊应用最早和最为普遍的一种方法, 但富Ar的混合气体得到愈来愈广泛的应用,采用富 Ar气体在高的熔化效率下,飞溅比CO2气体保护少得 多,使得焊后清理工作明显减少,由于这一突出特点, 富Ar气体保护焊基本上用于机械化焊接。
大直径厚壁管道药芯焊丝富氩混合气体保护焊工艺试验

山西 电力科 学研 究院 ( 太原 市 0 0 0 ) 3 0 1
酸性 , 用 E A R 0 选 S B E 7 S一3型 氩 弧 焊 焊 丝 , 用 H — 选 O A +0 C r 2 % O 。焊 丝 化 学成 分 和 力 学 性 能 分 别 见 表 3 和表 4 。 2 3 焊接 设备 .
B R 7 T一1 H8型药 芯焊 丝 , 合气 体 比例为 8 % A TE 1 M 混 0
热温度 为 10 o 焊 接过程 中层 间温 度不低 于 1 0o 0 C; 0 C。 2 4 3 焊 接工艺 参数 ..
5 8mm×3 . m 的 A 3 r6管 富氩 ( 0 A 0 8 1m 3 3G . 8% r
厚大 于 2 m 的管道 主要 采用 U形 、 V形坡 口。试 2m 双
58 21 0 2年 第 8期
温度 为 3 0℃ ( 大 ) 5 最 。 2 6 外观 检验 和无 损检验 .
俘 掳 生产应用
渣等 焊接 缺 陷。 4 1 气 . 孔
。
( ) 理地 选 用 焊 接 电 流 和焊 接 速 度 , 证 熔 深 , 2合 保
防止平焊 位置 出现液 态金 属流 到熔池 前 面的现 象 ;
厚较 大 ( 大厚 度 为 6 最 4mm) 焊接 接头 拘束 度 较 大 , , 因
此预 防冷 裂 纹 的 产 生 也 是 试 验 过 程 中 的一 项 重 要 工
作。
2 焊接 工 艺试 验
壁厚 6 4mm) 焊 接 质 量 要 求 高 等 特 点 。壁 厚 超 过 3 、 0
m 的 工艺 管 道 占总 寸 口当量 ( 径 为 2 m 直 5mm、 度 为 厚 8mm 的管 为 1 当量 ) 4 .9 。 个 的 09 %
MIG焊

电弧电压主要影响熔滴过 渡形式及焊缝成形。短路过渡 的电弧电压较低,喷射过渡的 电弧电压相对较高。
知识点三
MIG焊的焊接工艺
4、焊接速度 焊接速度要与焊接电流匹配,尤其是自动焊时更应如此。 铝合金焊接一般用较快的焊接速度,半自动焊常在5~ 60m/h之间,自动焊约在25~150m/h之间。 5、MIG焊所需的气体流量 通常在30~60L/min, 喷嘴孔径φ20mm, 同时要注意焊丝的伸出长 度对保护效果、电弧稳定 性和焊缝成形的影响。
知识点三
MIG焊的焊接工艺
总结: MIG焊工艺参数选择的一般方法:板厚→Φ ,然后,熔滴过 渡形式→I,最后根据I配以合适的U、V及气体流量。 另外,对铝合金的MIG焊: 1. 坡口:角度可大至90°,Al、Cu的导热性好,要留足够的 钝边; 2. 焊前清理:MIG焊对杂质非常敏感,对工件、焊丝均应进 行严格的焊前清理并尽可能选用粗焊丝、用双主动轮送丝。 3、建议尽量选用带脉冲的焊机,用脉冲电流焊接,若需单面 焊双面成形时更应如此,并建议用衬垫或双脉冲焊接,注意 背面保护。
知识点二
MAG焊的焊接工艺
二、工艺及参数选择
MAG焊主要适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金 属的焊接。
1、焊前准备
坡口: 参照GB/T985-1988《气焊、焊条电弧焊及气体 保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》来选定。 焊前清理:常规 选材:常规
知识点二
MAG焊的焊接工艺
2、工艺参数 内容:与MIG焊相似,但应着重考虑熔滴过 渡形式。 选择的一般方法:材质、厚度、层次、位置 → →气体成分和配比、Φ、I、过渡形式←← U、气流量。 对有专家系统的焊机,可以直接用专家系 统推荐的参数或在此基础上结合经验或工艺评 定试验作适当修正
富氩混合气体保护焊防止气孔工艺

K e r s: MAG w l ig;p r ;tc n q e y wo d ed n o e e h iu
W ANG a — i g, W ANG ng Tin nn Do
( ai AN fg rt n C .Ld. Da n 16 0 D l n S YO Rer eai o t , ha 1 6 0, C ia a i o hn )
A b t a t A p r s r v n in tc n c u sd v lp d b s d o h a eu v siai n f l r  ̄ o st a a s d p r sa d te s r c : o e e e t e h i q e i e eo e a e n t e c r f l n e t t so l e s n h t u e e n p o i g o a c o h
富氩 混 合 气 体 保 护 焊 ( 0 8 %A +2 %C 2 简 称 r 0 O)
MA G焊 ( t ci a r w lig 。 使 用 该 方 法 Me lA t eG , 反应 在熔 池内部进 行 , 产 O e该 熔 池 处 于 结 晶 温 度 时 比较 剧 烈 , 果 C 气 体 不 能 如 O 及 时析 出熔 池 , 在 焊 缝 中形 成 气 孔 。 因此 , 焊 丝 将 在 中加 入 适 当 S、 iMn等 脱 氧 剂 , 量 减 少 F O 的 生 成 尽 e 以及 限 制 焊 丝 中 含 C量 , 有 效 地 防 止 C 可 O气 孔 的
氩弧焊-保护焊 (1)精选全文

混合气体大多数采用M2 类型,并首先考虑采用带 18%CO2和8%O2的混合气,含有8%O2(M22)的Ar 气混合气。企业可采用液态Ar便于贮存,使用时输送 到混合气罐中进行气体混合。
表3 碳钢和低合金钢MAG焊保护气体
产品
按DIN EN439 1)
应用
92%Ar, 8%CO2
2.4 软管式焊枪
熔化极气体保护焊焊枪的作用有: 1) 将保护气体输送到焊接位置 2) 输送焊丝 3) 将焊接电流导通到焊丝上
3、熔化极气体保护焊电弧长度的调节
在气体保护焊与埋弧焊等机械化或半自动 化焊接方法中,焊接参数(如焊接电流、焊 接电压)在焊接过程中应保持不变,而其先 决条件是保持电弧长度不变。对于熔化极气 体保护焊而言,保持电弧长度不变的调节方 式称为ΔI(内调节)调节,这种调节方式是 送丝速度在焊接过程中保持在预先调定的位 置不变,当电弧长度发生变化时,电弧电压 将发生变化,这一较小的变化将导致焊接电 流的大幅度变化(ΔI)参见图8。
调节的,因此叫做ΔI 调节。在整个调节过程中, 外部没有变化,故称为“内部”调节,ΔI 调节 方式适用于平特性或缓降特性的焊接电源,即当 电流有很大改变时,电压变化很小,在实际焊接 中这种外特性适用于熔化极气体保护焊焊接方法。
U(V)
Ⅱ ⅠⅢ
∆I
I(A)
图8 在经过不同台阶时,电弧长度的变化
1、熔化极气体保护焊的分类
2.2 送丝机构
从经济角度分析,焊接技术中的无阻碍送丝是显 著的优点,送丝马达转速应是无级调节,一般送丝 机构的送丝速度在1.5m/min 至20m/min 之间。
送丝机构由以下构件组成(见图 2): — 有制动装置的焊丝盘 — 焊丝导向嘴 — 焊丝校 正轮 — 焊丝压紧和驱动滚轮 — 送丝焊嘴
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富氩气体保护焊知识初探目录摘要 (3)引言 (3)第一章焊接的分类及特点 (4)1.1焊接的分类 (5)1.2焊接的特点 (5)气体保护焊的性能特点比较分析 (6)第二章富氩气体保护焊和CO22.1富氩气体保护焊 (7)气体保护焊 (9)2.2CO22.3富氩气体保护焊与CO气体保护焊的性能比较 (10)2气体保护焊的焊接工艺分析比较 (11)第三章富氩气体保护焊和CO23.1结构钢喷射过渡和短路过渡富氩混合气体保护焊焊接参数 (11)气体保护焊焊接参数 (14)3.2结构钢短路过渡和细颗粒状过渡CO2气体保护焊可行性分析及推广应用 (15)第四章富氩气体保护焊代替CO2气体保护焊的特点 (15)4.1富氩气体保护焊与CO24.2工艺试验 (16)结论................................................. 错误!未定义书签。
致谢................................................. 错误!未定义书签。
参考文献.............................................. 错误!未定义书签。
摘要焊接是指工件(同种或异种材质),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类。
本文通过对富氩气体保护焊的焊接性能、焊接工艺及其焊接应用实例的分析掌握其特点,并将其与CO2气体保护焊进行比较分析,富氩气体保护焊工艺性能优于CO2气体保护焊,与CO2气体保护焊相比,富氩气体保护焊焊缝成形好,飞溅大大减少,焊缝金属的综合性能优于CO2气体保护焊,焊接成本接近。
采用富氩气体保护焊可降低焊缝的返修率,节约能源和焊接材料,提高焊接质量,减轻了工人的劳动强度,改善了操作环境,具有较好的综合效益,值得推广应用。
从20世纪末国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式――气体保护焊,来取代传统的手工电弧焊,应用尤为广泛的富氩气体保护焊.引言焊接制造是一门理论和实践性较强的综合性技术。
富氩气体保护焊可适用于大部分主要金属,包括碳钢、合金钢。
富氩气体保护焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接,能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头,可用于各种位置(平焊、立焊、横焊和仰焊以及全位置焊)的焊接,尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。
进入21世纪,随着科学技术突飞猛进的发展,焊接结构得到了越来越广泛的使用,焊接方法也向着多元化的方向发展,这就对焊接效率提出了更高的要求。
传统富氩气体保护焊焊接工艺最高送丝速度小于18 m/min,最高焊接速度低于18m/min,所以为了提高生产效率,进一步提高焊接速度成为近年来焊接领域研究的热点之一。
近年来,我国科技工作者正逐步加大对高速富氩气体保护焊技术的研究并取得了一些重要的成果,但客观的说在高速、高效气体保护焊接工艺与国外先进国家相比仍存在较大差距。
因此推动高效、高速富氩气体保护焊方法的研究和应用具有重要的意义。
焊接生产率的提高主要有两个途径:一是薄板焊接时焊接速度的提高;二是中、厚板焊接时熔敷率的提高。
为提高焊接速度,基本的出发点是速度提高的同时增大焊接电流,以维持焊接热输人大致不变。
但焊接电流的提高会造成电弧压力的显著增加。
过大的电弧压力导致熔池液面的剧烈变形,使作用于熔滴和熔池的电弧力急剧增加破坏焊接过程的稳定性并使母材热输入高而导致焊缝组织变差、焊接变形变大,造成很多焊接缺陷,咬边和驼峰焊道是最常见高速焊接焊缝成形缺陷。
因此为了获得稳定的高速富氩气体保护焊过程,必须从控制熔滴过渡、稳定熔池流态、合理分配焊接热输入等方面采取有效措施。
目前,在此基础上发展了多种高速熔化极气体保护电弧焊焊接方法,很多已开始应用于实际生产中。
第一章焊接的分类及特点1.1焊接的分类1.1.1 焊接的定义:焊接是指被焊(同种或异种的材质),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。
1.1.2 焊接的种类特性:金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类.熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。
富氩气体保护焊就是熔焊的一种。
熔焊时,热源将待焊工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。
熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。
大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。
例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。
常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
1.2 焊接的特点(1)焊接是通过加热或加压,或者两者并用,并且用或不用填充材料,使焊件达到原子结合的一种加工方法。
所以是一种把分离的金属件连接成为不可拆卸的一个整体的加工方法。
在被广泛应用以前,不同拆卸连接的主要方法是铆接。
与铆接相比,焊接具有节省金属、生产率高、致密性好、操作条件好、易于实现机械化和自动化。
所以现在焊接已基本取代连接铆接。
(2)焊接的另一个特点是可以化大为小、以小拼大。
在制造大型机件与结构件或复杂的机器零件时,可以化大为小、化复杂为简单的方法准备坏料,用铸-焊、锻-焊联合工艺,用小型铸、锻设备生产大或复杂零件。
例如我国生产的大型水压机立柱或发电机主轴等。
(3)焊接可以制造双金属结构。
用焊接方法可制不同材料的复杂层容器,对焊不同材料的零件或工具(如较粗的钻头,就是用45号作钻柄,高速钢作钻头的切削部分)等。
所以,焊接是进行金属构件、机器零件等的重要加工方法,如桥梁、建筑构件、船体、锅炉、车箱、容器等。
此外,焊接还是修补铸、锻件的缺陷和磨损零件的重要方法。
国外专家认为:“到2020年焊接仍将是制造业的重要加工工艺。
它是一种精确、可靠、低成本,并且是采用高科技连接材料的方法。
目前还没有其他方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接,并对所焊的产品增加更大的附加值。
随着数字化技术日益成熟,数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。
三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程,有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。
汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。
我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。
目前我国的焊接自动化率还不足30%,同发达工业国家的80%差距甚远。
从20世纪末国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式——气体保护焊,来取代传统的手工电弧焊,应用尤为广泛的富氩气体保护焊,现已初见成效。
可以预计在未来的10年,国内自动化焊接技术将以前所未有的速度发展。
第二章富氩气体保护焊和CO2气体保护焊的性能特点比较分析2.1 富氩气体保护焊2.1.1 富氩气体保护焊的定义使用焊丝作为熔化电极,采用氩气或富氩混合气体作为保护气体的电弧焊接方法叫富氩气体保护焊。
2.1.2 富氩气体保护焊的特点富氩气体保护焊可适用于大部分主要金属,包括碳钢、合金钢。
富氩气体保护焊具有下列特点:①焊接成本低,其综合成本大概是手工电弧焊的1/2。
②生产效率高可以使用较大的电流密度(200A/mm2左右),比手工电弧焊(10~20A/mm2左右)高得多,因此熔深比手弧焊高2.2~3.8倍,对10mm以下的钢板可以不开坡口,对于厚板可以减少坡口加大钝边进行焊接,同时具有焊丝熔化快,不用清理熔渣等特点,效率可比手弧焊提高2.5~4倍。
③焊后变形小因气体保护焊的电弧热量集中,加热面积小,Ar+CO2气流有冷却作用,因此焊件焊后变形小,特别是薄板的焊接更为突出。
④抗锈能力强气体保护和埋弧焊相比,具有较高的抗锈能力,所以焊前对焊件表面的清洁工作要求不高,可以节省生产中大量的辅助时间。
富氩焊接可以克服由于纯CO2气体保护焊的缺点,因CO2气体本身具有较强的氧化性,因此在焊接过程中会引起合金元素烧损,产生气孔和引起较强的飞溅,而在富氩气氛中飞溅问题得到有效控制,可以节省清渣费用减少清渣剂的使用并且可以节约一部分电耗。
富氩气体保护焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接,能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头,可用于各种位置(平焊、立焊、横焊和仰焊以及全位置焊)的焊接,尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。
2.1.3 富氩气体保护焊的常用活性混合气体及其适用范围① Ar+O2这种混合气体具有一定的氧化性,一方面能降低液体金属的表面张力,具有熔滴细匀、电弧稳定、焊缝成形规则等特点;另一方面由于保护气体具有氧化性,可以在熔池表面不断地生成氧化膜,生成的氧化物可以降低电子逸出功,故能稳定阴极斑点,克服阴极斑点飘忽不定的缺点,增加电弧的稳定性,同时也有利于增加液体金属的流动性,细化熔滴,改善焊缝成形。
但是焊接不锈钢时,氧的加入量不能太高,一般控制在1%~5%(体积分数)范围内,否则合金元素氧化烧损多,引起夹渣和飞溅的问题。
焊接低碳钢和低合金钢时,在Ar中O2的加入量可达20%(体积分数)。
② Ar+CO2在Ar中加入CO2的体积分数≤15%时,其作用与Ar中加入2%~5%(体积分数)的O2相似。
若加入CO2的体积分数>25%,其工艺特征就接近纯CO2气体保护焊。
但飞溅相对较少,可以改善呈蘑菇状的焊缝截面形状,以减少气孔的生成。
这种混合气体有电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向射流过渡等优点,又因其具具有氧化性,能稳定电弧,有较好的熔深和焊缝成形,焊接质量好,可用于射流过渡,短路过渡及脉冲过渡形式的熔化极气体保护焊。
目前,广泛应用于焊接低碳钢及合金钢,也可焊接不锈钢。
在Ar中加入CO2会提高临界电流,其熔滴过渡特性随着CO2量的增加而恶化,飞溅也增大。
通常CO2加入量在5%~30%(体积分数)范围内。
③ Ar+ CO2 + O2在Ar中加入适量的CO2和O2焊接低碳钢、低合金钢,比采用上述两种混合气体作气体保护焊接的焊缝成形、接头质量、金属熔滴过渡和电弧稳定性好。