铝合金车体焊接 (8)
城轨车辆铝合金车体焊接工艺
浅析城轨车辆铝合金车体焊接工艺摘要：城轨车辆的车体是由铝合金材质焊接而成，本文对城轨车辆铝合金车体的焊接工艺、工装进行分析，探讨了铝合金车体焊接工艺的发展趋势。
关键词：城轨车辆；焊接；铝合金；分析为了保证城轨车辆的高速行驶，城轨车辆采用的是轻量化的设计，车身采用铝合金的结构，降低整辆车的重量，减少了对轮轨的冲击。
但是铝合金的膨胀系数是钢的2倍，凝固的时候体积收缩也很大，因此，在焊接的过程中很容易变形。
特别是对于薄壁型的铝合金材质，不光焊接变形量大，而且在焊接的时候还会产生气孔、裂纹等现象，因此要提高铝合金的焊接工艺水平，尽量减少焊接过程中出现的问题，提高车体焊接的质量，就需要用专用的工装来保证车体焊接成型后的尺寸，为制造出高质量的城轨车辆奠定基础。
1 城轨车辆铝合金车体焊接的特点1.1 焊接方法和速度的选择铝合金的焊接方法有多种，包括惰性气体的保护焊（mig）、钨极惰性气体的保护焊（tig）两种焊接方法。
在焊接的时候，对于较厚夹板的焊接，为了能够保证焊接的质量要使焊缝从分均匀地融合，而且使焊缝中的气体顺畅溢出，采用较慢的环节速度和较大的电流配合焊接；对于较薄板的焊接，为了避免焊缝太热，在焊接的过程中要采用较快的焊接速度和较小的电流配合，从而确保焊接的质量，尽量避免气孔的形成[1]。
1.2 气孔的形成铝合金表面氧化膜有很强的吸水性，当环境湿度很大时，吸收了很多水的氧化膜在电弧的作用下水分解出氢，而氢气在熔池中没有时间排除就形成了气孔[2]。
2 铝合金车体的焊接工艺2.1 铝合金车体的焊接工艺流程车体预组、焊接前尺寸的调整、焊接前的清理、自动焊接、焊接后的打磨。
组装过程中所有零部件的误差及变形全部汇集在一起，通过车体组焊来消化，如果要控制铝合金车体的焊接质量就要在焊接前定好尺寸，通过焊接前的尺寸调整对铝合金车体的变形进行预先估测，做好合理工艺放量。
加强焊接过程的控制，通过组焊工装及辅助撑拉杆减小车体在焊接时的变形程度，提高焊接质量[3]。
铝合金车体焊接技术特点及焊接注意事项
铝合金车体焊接技术特点及焊接注意事项（1）铝合金与氧的亲和力很强在空气中极易与氧结合生成致密而结实的氧化铝薄膜，厚度约为0.1μm，熔点高达2050℃，远远超过铝及铝合金的熔点，而且密度很大，约为铝的1.4倍。
在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣。
氧化膜还会吸附水分，焊接时会促使焊缝形成气孔。
这些缺陷，都会降低焊接接头的性能。
为了保证焊接质量，焊前必须严格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接过程中再次氧化，对熔化金属和处于高温下的金属进行有效地防护，这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。
具体的保护措施是：焊前使用机械打磨或化学方法D40清除工件坡口及周围部分的氧化物；焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护（例如99.99%Ar）。
(2) 铝合金的导热率和比热大铝及铝合金的导热系数、比热容都很大，在焊接过程中大量的热能被迅速传导到集体金属内部，为了获得高质量的焊接接头，必须采用能量集中、功率大的热源，8mm及以上厚板需采用预热等工艺措施，才能够实现熔焊过程。
（3）铝合金车体的线膨胀系数大铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍，凝固时体积收缩率达6.5%～6.6%，因此易产生焊接变形。
防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外，采用适宜的焊接工装也是非常重要的，焊接薄板时尤其如此。
另外，某些铝及铝合金焊接时，在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大，往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹，这是铝合金，尤其是高强度铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。
在实际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计，选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序，采用适应母材特点的焊接填充材料等。
（4）铝合金部件焊接时容易形成气孔焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷，尤其是纯铝和防锈铝的焊接。
氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因，这已经为实践所证明。
浅谈铝合金车体探伤焊缝的焊接
1、枕梁盖板焊缝的焊接
枕梁盖板焊缝结构一般未板材与型材进行连接，对接破口角度一般为70°，具体焊缝形式间下图：
浅谈铝合金车体探伤焊缝的焊接
摘要：主要论述了MIG焊焊接中出现的常见焊接缺陷的类型，总结了由于铝合金特殊的金属特性和焊接规范、焊接方法使用不当等引起焊接缺陷的原因，并针对铝合金车体探伤焊缝的焊接方法及注意事项进行阐述。
关键词：铝合金焊接焊接缺陷探伤焊缝
引言
焊接技术是一门重要的金属加工技术，尽管焊接技术发展很快，自动化程度也越来越高，但手工电弧焊仍占有不可替代的地位。在铝合金车体生产过程中，重要连接焊缝需要进行射线探伤（RT）。优质的焊缝表面应圆滑过渡至母材，表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等缺陷，焊缝内部同样不允许有缺陷。但焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因，使得形成的焊缝达不到质量要求，从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响。
3、未熔合焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分称为未熔合。焊接区表面有氧化膜，焊接的时候热输入量不足未能将其打破，容易引起未熔合现象；焊接接头处接头打磨的夹角不够大，焊丝伸出长度太大也引起接头处未熔合。
4、咬边由于焊接参数选择不当，或操作技术不正确，沿焊趾的母材部位生沟槽或凹陷称为咬边。根据ISO10042标准规定，咬边长缺陷（100mm内长度>25mm的一个或多个缺陷）的深度不能>0.2mm，短缺陷（100mm风长度<25mm的一个或多个缺陷）的深度不能>0.5mm。产生咬边的原因主要是焊接规范参数过大，热输入量过大，速度过快，焊丝还来不及将弧坑填充满应离开熔池，便会出现咬Biblioteka ；咬边是铝合金焊接中比较常见的缺陷。
轨道车辆铝合金车体焊接工艺研究
轨道车辆铝合金车体焊接工艺研究摘要：轨道车辆车体采用铝合金进行焊接制造，在车体制造技术条件中要求极为严格，铝合金熔点低、导热系数及热膨胀系数较大，在焊接过程中需要进行大电流快速焊接的特点，加大了难度；通过在车体生产制造过程中不断探索、改进，逐步提高铝合金车体制造技术；减少焊接中出现的缺陷，从而提高焊接质量和工作效率。
关键词：轨道车辆；铝合金车体；焊接工艺；一般情况下，轨道车辆铝合金车体大部件采用挤压铝型材料焊接而成，由于焊缝都是规则的、纵向的、平直的，所以能够自动焊接。
不过铝合金的导热性较大，高出钢材的四倍，膨胀系数也刚出钢材的一倍，所以铝合金车体焊接时，有很大的变形，且这种变形不好控制。
一、轨道车辆铝合金车体焊接工艺研究1.工艺要求。
一是焊接方法的选择。
铝合金的焊接方法有很多种，铝合金车体焊共采用了熔化极惰性气体的保护焊（MIG）、钨极惰性气体的保护焊（TIG）和电阻点焊三种焊接方法。
二是焊接速度的选择。
在焊接时候，对于厚板的焊缝，为了能够保证焊接的质量在焊接的过程中使焊缝充分的融合，并且使焊缝内的气体充分的溢出，在进行焊接的过程中一般采用较慢的焊接速度和较大的电流进行焊接，对于薄板焊缝，为了避免焊缝过热，在焊接的过程中一般采用较快的焊接速度和较小的焊接电流，从而保证焊接的质量。
2.铝合金车体焊接工艺。
根据铝合金焊接技术的经验总结及铝合金车体焊接变形规律，对车体总组装焊接制定了焊接工艺流程：车体预组→焊前尺寸调整→焊前清理→自动焊接→焊后打磨。
通过上述的焊接工艺流程可以看出，要控制铝合金车体焊接质量及整体几何尺寸满足技术要求，减小车体的焊后调修量；必须加强过程控制，通过在预组及焊前尺寸调整过程中对铝合金车体几何尺寸进行预变形控制，减小车体焊接变形，提高焊接质量。
一是车体焊接几何尺寸控制。
铝合金车体焊接过程中，由于焊缝的中心线与结构截面的中性轴（通过重心的轴）不重合或不对称，导致了车体焊接完成后侧墙发生弯曲变形。
高速动车组用铝合金特种焊接技术
高速动车组用铝合金特种焊接技术摘要：铝合金是制造动车组车体的主要材料，其焊接主要以传统的熔化极惰性气体保护焊为主，随着技术的发展，搅拌摩擦焊、激光焊、激光-MIG复合焊等特种焊接技术也在轨道车辆铝合金车体生产制造过程中不断发展使用。
本文简要介绍特种焊接技术在高速动车组铝合金车体制造过程中的应用及展望。
关键词：动车组；铝合金；特种焊接；应用；发展1 前言随着轨道交通装备的不断发展，高速动车组已成为国内客运的主型轨道交通车辆。
近些年来高速动车轻量化生产制造是铁道运输发展的重要方向，经过大量的理论研究与试验证明，目前采用铝合金材料是实现车辆轻量化的最有效途径[1]，随着列车速度的不断提高，对列车减轻自重、提高接头强度及结构安全性的要求越来越高[2]。
目前高速动车组铝合金车体广泛使用中空大截面挤压铝型材结构，这种结构强度高且重量轻，具有其他材料不可比拟的优势。
高速动车组的车身采用全铝合金设计，其焊接以MIG焊为主，车身结构复杂，而铝合金焊接焊接过程中容易出现裂纹、气孔等焊接缺陷，焊接变形大，且工艺复杂，所以成为车辆制造中的工艺难点。
随着特种焊接技术的发展，搅拌摩擦焊、激光焊、激光-MIG复合焊接作为高能束流焊接方法以其优越的性能和特点在轨道交通行业得到广泛的应用。
2特种焊接技术在轨道交通车辆铝合金车体制造中的应用2.1 搅拌摩擦焊接技术搅拌摩擦焊（FSW）是英国焊接研究所（TWI）在1991年作为固相连接技术发明的一种焊接技术。
搅拌摩擦焊（FSW）属于摩擦焊，是一种固态焊接技术，在FSW过程中，高速旋转的搅拌头和工件摩擦产生的热量使被焊材料局部塑化，在旋转搅拌头的临近区域内，形成了一层充分的塑化金属层，当搅拌头沿着焊接界面移动时，塑化材料在搅拌头的转动摩擦力作用下由搅拌头的前部移向后部，搅拌头的前段不断形成热塑性金属并出现金属的挤压流动现象，进而填补搅拌头后部的空腔，并在搅拌头的挤压下形成致密的固相焊缝。
轨道交通车体用铝合金材料及其焊接技术
1 序言为了减少能源消耗和提高运行速度，轻量化车体一直以来都是轨道交通车辆技术研发的方向，为此选用合适的材料对车体轻量化至关重要。
铝合金材料因密度小、强度适中、易成形等优点而成为新型轨道交通车辆车体用材料的首选。
轨道交通车辆车体制造有焊接、铆接、螺栓联接等多种工艺，但应用最广泛的还是焊接工艺。
焊接作为轨道车辆车体制造过程的特殊工序，对车体产品的质量、生产效率及制造成本影响巨大。
2 轨道交通车体用铝合金及焊接材料2.1 铝合金材料轨道交通车体目前常用的材料有碳素钢、不锈钢和铝合金三种，无论是从使用量，还是从应用产品的范围来看，使用最广的还是铝合金材料。
轨道交通车体用到的铝合金以型材为主、板材为辅，少量部件使用了锻件。
目前，轨道交通车体主要应用的铝合金为5系、6系和7系，按照ISO 15608—2017材料组别分别为22组、23.1组及23.2组。
相对而言，铝型材使用最多的是6系铝合金，且多为6005A和6082铝合金。
板材使用较多的为5083和6082铝合金。
铝合金优良的挤压性能为铝型材的大量使用打下了良好的基础，国内成熟稳定的挤压制造能力又助推了铝型材的应用[1]。
大型中空铝型材的使用，简化了车体的制造工艺。
国内外轨道车辆用铝合金材料及应用标准见表1。
由于铝合金焊接后接头强度会降低，而强度又是结构件最重要的性能指标，因而在铝合金材料标准中对母材焊接后最低强度进行了特别的规定。
欧洲标准EN 13981-1—2003及 EN 13981-2—2016对轨道交通铝合金材料对接接头采用熔化焊工艺焊接后的强度性能最低值规定见表2。
轨道交通车体用铝合金材料及其焊接技术吴志明，李金龙，彭章祝中车株洲电力机车有限公司 湖南株洲 412001摘要：介绍轨道交通车体用铝合金、铝合金焊接材料及其性能要求。
针对铝合金传统的MIG焊、TIG焊，以及新型的双丝MIG焊、搅拌摩擦焊、手持式激光焊和激光复合焊等焊接方法、设备及工艺特点，论述了各种焊接方法的优缺点、难点及应用的关键技术。
城轨交通车辆车体—铝合金车体
二、铝合金车体的特点
铝合金车体的 特点如下:
u （3）可运用大型中空挤压型材进行气密性设计，提高车 辆密封性能，提高乘坐舒适性。
u （4）采用大型中空挤压型材制造的板块式结构，可减少 连接件的数量和质量。
u （5）减少维修费用，延长使用寿命。
三、铝合金车体的形式
1.纯铝合金车体
u （1）车体由铝板和实心型材制成，铝板和型材通过铝制铆 钉、连续焊接与金属惰性气体点焊等进行连接。除了车钩部分 及车体内的螺钉座使用碳素钢外，其他部位都使用比重仅为碳 素钢1/3的铝合金，实现了车体的轻量化。这些铝板和型材等 多为拉延材料（板材、挤压型材、锻造材料）。很多地方使用 大型挤压型材，进行热处理后，其机械性能有很大的提高。大 型挤压型材的组合使车辆制造时焊接大量减少，但制造成本增 大。
四、铝合金车体的结构
1.底架
u (4)牵引梁。牵引梁有两根纵梁和一根横梁，纵梁沿车体 纵向布置，其作用是把车钩力分布到地板和枕梁上；横梁 的作用是承载、提升和牵引，司机室下面（A车的前端） 的牵引梁较长且较宽，发生列车碰撞时，被压溃的车钩向 后运动，牵引梁能够向后微量压缩，避免车体损坏。
四、铝合金车体的结构
三、铝合金车体的形式
2.混合结构铝合 金车体
u 城轨交通车辆除纯铝合金车体外，还有钢底架的混合结构铝合 金车体。这种车体侧墙与底架的连接基本都采用铆接或螺栓连 接的方式，其作用一是可避免热胀冷缩带来的问题，二是取消 了成本很高的车体校正工序。
三、铝合金车体的形式
2.混合结构铝合 金车体
u 采用铝合金材料制造车体可最大限度地减轻车体自重，从而提高车 辆的加速度，降低运能消耗和牵引及制动能耗，减轻对线路的磨耗 及冲击，扩大输送能力。此外，铝合金车体还有以下优点：耐腐蚀 性好（但在潮湿的地方更容易被腐蚀，所以应特别注意排水和密 封），外墙板可不涂漆，不仅节能，还节省涂装费，而且不需设置 油漆场地，缩短制造周期，并可延长检修周期；可以采用长大宽幅 挤压型材，与一般钢结构相比，人工费节省约40%，车辆质量减轻 约30%。
铝合金车体焊接垫板焊缝裂纹分析与解决
铝合金车体焊接垫板焊缝裂纹分析与解决发布时间：2023-01-17T02:05:46.568Z 来源：《中国科技信息》2022年18期作者：李光辉钱瑶[导读] 铝合金车体在各城市地铁项目中运用广泛李光辉钱瑶(中车南京浦镇车辆有限公司，江苏南京)摘要：铝合金车体在各城市地铁项目中运用广泛，焊接垫板作为车体焊接过程中的辅助工艺材料，对焊缝背透成形及充分焊透起到关键作用，焊接垫板焊缝存在缺陷，将对结构焊缝质量及车体强度产生较大影响，本文以某城市地铁项目焊接垫板焊缝裂纹问题为案例，对其相关结构及受力情况进行分析计算，结合铝合金车体结构特点制定了相关解决措施，并提供了优化方案。
关键词：铝合金车体；焊接垫板；裂纹焊接垫板作为焊接工艺中常见的辅助材料，其主要作用是确保焊缝熔透及背透成形，有利于提高产品的焊接质量。
当产品焊缝难以双面施焊时可设置垫板进行单面焊，或板厚虽薄但对于焊缝需求较高时也可设置垫板。
焊接垫板分为可移除垫板及永久垫板两种形式，可移除垫板顾名思义即在正式焊缝焊接完成后去除。
永久垫板一般分为两种结构，一种是采用型材自带结构，在铝合金型材生产时一体挤压形成焊接垫板槽，另一种是采用同等材质的板材，通过点固焊接的方式与焊缝区域母材固定。
焊接垫板的点固规范质量直接决定着垫板的安装质量，影响主结构焊缝的焊接质量，因此应对焊接垫板点固焊缝提高重视。
1.铝合金车体焊接垫板焊缝开裂问题某城市地铁车辆在日常运用检查中发现TC车一位端牵枕缓连接座区域焊接垫板端部点固焊缝存在裂纹，裂纹长度约10mm。
现车问题照片（图1）及三维模型（图2）示意如下：图1 焊接垫板焊缝开裂照片图2 缺陷位置示意图2.原因分析通过现车实物及对应位置关系，可以分析出异常开裂为焊接垫板与腹板永久定位焊缝。
图纸要求该处主结构连接座焊缝为12mmHV加永久性垫板T型接头。
该处增加焊接垫板的主要作用为便于正面焊缝彻底焊透形成良好的背透焊缝，垫板上的段焊缝为焊接垫板的组装定位焊缝（开裂焊缝）。
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第九章铝及铝合金MIG焊设备和工艺第一节 MIG焊接工艺的定义MIG焊接是目前发展速度最快的一种弧焊工艺，起源于美国，1948年被首次应用于工业领域。
MIG焊通常被定义为丝状电极的金属极电弧焊，在焊接过程中，惰性气体覆盖住焊接区域，避免熔化金属的氧化。
焊接电弧的起弧过程为焊丝接触导电嘴获得电压，和设备地线构成焊接回流，使电弧能够在焊丝端部和工件之间燃烧，焊接保护气体通过喷嘴流出，覆盖住焊接区域，形成焊接冶金过程，原理如图9-1所示。
图9-1 MIG焊理论定义第二节 MIG焊接设备MIG焊接设备主要由焊接电源、控制器、送丝机、焊枪、封装套管、地线等构成，每部分作用如下：一、焊接电源焊接电源的作用是向焊接过程提供焊接能量，它将电网输入的3相、380V高电压、10A以下低电流转换为40V以下低电压和330A以下大电流。
MIG焊接电源有三种，抽头式、可控硅式、逆变式。
抽头式和可控硅式焊接电源属于低挡次焊接电源，只能做普通碳钢焊接使用。
对于焊接铝合金结构，目前普遍使用逆变数字式焊接电源。
其可实现焊接输出电流波形任意可调，能精确控制熔滴的过渡，实现平稳焊接。
逆变数字焊机的工作原理不同于常规焊接电源，从电网来的电压首先被整流成直流电，然后，为了电源转换的需要，通过开关的开通、关断将电流切成窄窄的一段段，这种方法叫时钟控制，也叫斩波。
这种快速的开、关控制，是由晶体管的快速电子开关实现的。
世界上第一台晶体管逆变器的时钟频率大约在25千赫兹左右，随着今天晶体管的高速发展，100千赫兹以上的开关频率都已经成为现实，可以更加精确地把直流斩成各种方式的方波交流。
同时在变压器次级输出交流方波，再进行二次整流，输出焊接电压。
在此电流转换过程中，变压器大小，取决于电流变换的频率，频率越高，变压器体积可以做到更小，从而实现轻便电源。
对于数字电源，采用的很多电子元件如整流器、电抗器、电容都是由控制器电子触发的，因此对于数字焊接电源，控制器和功率单元一样重要，电流由斩波器控制，改变电流输入、输出时间的比率，就能改变输出电流。
改变电抗器的频率，也能调整电流的大小。
为了产生脉冲电流，可以周期性地改变电流输入、输出时间的比率，实现输出脉冲电流的目的，逆变数字焊机的主电路如图9-2所示。
图9-2 逆变MIG焊接设备主电路图在图9-2 中，交流输入电压经380V经三相整流桥整流变为直流电压，整流后的直流电压经滤波电容进行滤波，直流电压经逆变器（IGBT、主变MTr）变成高频交流电压，次极整流二极管将逆变器输出的交流电压变为直流电压，直流电抗器对次极整流后的直流电压进行平滑滤波，焊机（+、—）输出平滑的直流电压（或直流脉冲电压）。
二、送丝单元送丝单元保证焊接过程中，焊丝送进的速度和焊丝的熔化速度相匹配。
焊丝从送丝机单元的焊丝导入嘴进入，经送丝轮向前导送焊丝，再经过送丝轮前面的导向嘴，以固定的方向将焊丝送入焊枪软管。
送丝轮由一个旋转速度可无极调节的直流马达驱动，如图9-3所示。
现代焊接允许控制焊接过程，送丝速度由速度计测量并且根据负载进行控制。
MIG 焊标准送丝速度为2-20 米/ 分钟。
图 9-3 带有四轮驱动的送丝单元内视图送丝单元不允许破坏焊丝的表面。
因而送丝轮需要足够的直径来保证作用于焊丝表面的单位压力不至于过大。
相对两轮驱动单元，四轮驱动单元可以实现更小的表面压力送丝而不会滑动。
如果使用多轮驱动则送丝轮之间的表面压力可以更小。
对四轮驱动单元，通常所有驱动轮通过齿轮啮合由公共的齿轮马达驱动，见图9-4。
一般一对送丝轮只有一只有梯形槽，另一个为光滑的表面。
保护焊丝表面不被破坏是有重要意义的，因为焊丝的碎屑进入封装套管会很快堵塞送丝软管。
送丝轮磨损老化也会加剧金属的损伤，因此应该定期检查其状况。
图9-4 一个马达驱动四轮送丝示意图铝合金焊接，必须要采用四轮驱动来送焊丝，在大多数情况下，送丝轮应采用平稳、光滑的半圆凹槽辊轮。
施加在前送丝轮的接触压力要比后端的大，避免堵丝。
送丝轮压力过大、过小均会影响焊丝性能。
图9-5、图9-6均示意了不合理的送丝轮状态，图9-7示意了理想的送丝轮状态。
图9-5 辊轮表面太粗糙，将损害焊丝图9-6 辊轮的边缘太锋利，将损害焊丝图9-7 送丝轮理想状态（边缘光滑）三、焊枪由于铝焊丝比较软，焊枪中的送丝软管要用塑料或特氟纶制成的专用软管，焊接钢结构所用的弹簧软管不适合铝焊。
对于铝焊丝，必须使用较大直径的铝送丝软管。
对于纯铝和铝硅合金焊丝，最好使用推拉式焊枪系统是有利的。
焊枪封装套管包括所有的管线，即焊接电缆，保护气管，送丝管和控制线，以及大电流焊机必须的水冷出水管和回水管。
水冷焊枪的焊接电缆位于水冷回水管中，管线的尺寸比无水冷的要小，封装套管也更柔软。
对纯钢和非合金钢，送丝管由钢制螺旋管组成。
当使用镍铬不锈钢和铝以及其它金属焊丝时，使用低阻尼塑料（如特富龙）制成的送丝管。
塑料导管比钢丝管有更理想的摩擦系数。
控制线使焊枪的控制信号能传递到控制器。
使用位于焊枪上的焊枪开关来控制焊机的启动和输出。
封装套管的末端是焊枪枪抦，下面为一些常用的焊枪类型。
图9-8为鹅径式焊枪，鹅颈式焊枪重量轻且电弧更容易接近工作点。
图 9-8 鹅颈式焊枪图9-9为鹅颈式焊枪断面图，它清楚显示了钢送丝管、焊丝在导电嘴内的状况，设计结构可以防止焊丝在焊枪前部扭曲。
图 9-9 焊枪断面图图9-10 为推拉式焊枪。
推拉开启后，位于焊枪手柄内的送丝马达驱动焊丝送进，同时位于送丝机内的马达也推动焊丝进入封装套管。
双重送丝功能，意味着柔软和细的焊丝也能可靠地送丝。
当采用直径0.8mm焊丝或4043焊丝时,一般采用该种方式。
图9-10 推拉式焊枪结构示意图9-11为另一类焊枪，在数字焊接系统中，焊接参数可以在焊枪上显示，并能在焊枪上实现调节。
图9-11 数显焊接参数焊枪示意图9-12是自带焊丝推拉式焊枪，该枪直接装有一个微型丝盘，同时枪把装有送丝马达，因送丝管非常短，可以毫无问题地输送柔软且细的焊丝。
图 9-12 自带焊丝推拉式焊枪四、焊接控制器焊接系统控制器可以设置不同的功能，其中一些可以经过控制线在焊枪开关上实现。
这也包括从焊枪2 步方式到4 步方式操作的切换。
其它功能包括设定焊丝引弧时的软起弧速度和焊接结束时电弧的回烧时间。
引弧时焊丝速度可调使引弧过程更安全，这样可以避免在冷材料上刚刚开始燃烧的电弧不会被快速送入的焊丝再度熄灭。
设定电弧的回烧时间避免焊丝粘在弧坑里。
它是通过焊丝速度的停止略提前于电弧的停止而实现的。
如果回烧时间过长，焊丝可能会粘在导电嘴上。
另一个作用是防止焊接结束时焊丝末端留有太大的熔球，那样会妨碍引弧。
为此在焊接过程结束前，焊丝末端形成的熔球会立即被一个电流脉冲消除掉。
后一种功能对全自动焊接尤其重要，当然半自动焊接，焊工可以在重新引弧前剪去焊丝末端。
现代MIG/MAG 系统可以允许焊接起始时电流斜坡上升和焊缝末端电流类似的下降。
五、焊接地线焊接地线是将工件和焊接电源用电缆连接起来的实心电缆，地线跟工件的牢固性结合是焊接必须的，接地不牢会导致焊接电压升高。
第三节 MIG焊接电弧方式MIG焊电弧基本分为短弧、长弧、喷射弧和脉冲弧。
每种电弧焊丝金属熔滴过渡的方式不同，主要特点如下：一、短弧短弧一般出现在低电流、低电压区间，电弧特征是电弧短，在焊接过程中，以短路过渡方式进行焊接。
熔滴过渡方式如图9-13所示意。
图 9-13 短弧的熔滴过渡1: 焊丝 2: 熔滴 3: 电弧由于短弧焊丝端部迅速地接触到熔池，在电弧热量的作用下焊丝的末端形成了一个小熔滴（a），产生了短路电弧熄灭（b），由于熔池的表面张力使熔滴从焊丝的末端脱落；由于电流箍缩效应在熔滴分离的过程中没有明显的作用，然后电弧重新引燃（c）。
这个过程根据使用的保护气的不同以每秒20-100 次的频率非常有规律地重复。
在短路状态，电流升高(短路电流) ，由于熔滴小，短路的时间很短，因此也不会出现特别大的电流峰值。
另外，常规电源焊接电流回路的电抗器也降低了短路电流上升速度，这使得短路之后电弧平稳地重新引燃而不会出现任何大的飞溅。
在逆变电源中，控制器设置软件防止电流过分升高，使用短弧焊是一个相对热输入较小的焊接方法，它在薄板及全位置焊接时应用较多。
二、长弧长弧出现在高电压区，电弧端部没有电磁收缩效应或者几乎不可见，造成焊丝端部熔滴过渡困难，图2-24 解释了这种熔滴过渡的类型，首先在重力作用下向工件运动的焊丝的端部产生大粒的熔滴(a)，在此过程中，在熔滴和熔池之间形成短路桥(b)，通过这种方式，熔滴被转移到熔池里去(c)，有时也会转移一些很大的单个熔滴，在这种情况下，由于熔滴尺寸大，这就产生了非常大的短路电流，其结果是重新引弧时形成很大的飞溅，这个过程发生在较高的电流和电压区间，产生体积大、热量高的熔池，因此仅适于水平焊(图9-14)，全位置焊接几乎不可能实现。
图9-14 长弧焊接过渡示意图三、喷射弧喷射弧产生在高电压、大电流状态，在焊丝末端，熔滴覆盖整个焊丝端部，电流箍缩效应显著，可以实现无飞溅焊接。
图9-15示意了喷射弧的示意。
图9-15 喷射弧示意图1: 焊丝 2: 熔滴 3: 电弧四、脉冲弧脉冲弧是由一种周期性变化的电流组成，脉冲参数的控制主要由电源控制器提供，脉冲参数包括基值电流、基值时间、脉冲电流、脉冲时间、频率、送丝速度、峰值电压、基值电压等，在脉冲电流峰值阶段，熔滴由于箍缩效应而与焊丝分离，其结果是细的焊接熔滴过渡到金属熔池中。
在基值电流（电压）和峰值时间固定的情况下，可以通过改变脉冲频率来调整送丝速度和弧长，达到设置功率的目的，脉冲弧跨越全部的能量区间，均可以实现无飞溅焊接，适合各种焊接位置。
铝合金MIG焊接主要是采用脉冲电弧技术。
研究表明，设置较低的基值电流，电压要相应高，保持稳定燃烧，脉冲电流要保持低电压，获得较强的穿透力，如图9-16所示。
图9-16 脉冲弧的熔滴过渡脉冲弧优点：能焊接厚度小的材料(0.8 mm)能使用较大直径的焊丝良好位置的焊接性较低热量耗费轻度变形气孔发生概率低第四节铝合金焊接的开始、结束、焊接过程一、铝合金焊接起弧和收弧铝合金的导热性非常好，在开始起弧时，电弧的热量瞬间被导走，造成起弧处不熔合，为了抵消这一现象，使用焊接起弧程序，在起弧的初始阶段，用大于焊接能量的150%起弧，保证在起弧阶段具有足够的功率损失补偿。
在收弧阶段，采用一个衰减的焊接程序，避免能量突然撤离带来的弧坑裂纹问题。
图9-17示意了这一工艺过程。
图9-17 铝合金焊接程序功能图起弧和收弧的设置，取决于材料的厚度，要经过试验来验证，如果焊接电源不能够提供这样的功能，那么必须使用引弧板和收弧板。
二、引弧问题在引弧阶段时，会出现短路的现象。