气体保护焊的分类
第五章 气体保护焊
• 缺点： • 除了以上的优点，二氧化碳气保护焊还有一些缺点：如气 体的氧化性、气孔的产生和飞溅现象。 • 二氧化碳气体的氧化性： • 焊接时二氧化碳气体倍大量的分解，分解后的氧原子具有 强烈的氧化性，影响焊接质量。 • 常用的脱氧措施是加入铝、钛、硅、锰脱氧剂，其中硅、 锰用的最为广泛。 • 气孔的产生： • 由于气流的冷却作用，熔池凝固较快，很容易在焊缝中产 生气孔。二氧化碳气体保护焊可能产生3种气孔，即： • 一氧化碳气孔：在焊接熔池开始结晶或结晶过程中，熔池 中的一氧化碳气体来不及逸出，从而形成气孔。 • 氢气：氢气主要来自油污、铁锈及水分，因此焊前需要对 焊接表面进行处理。 • 氮气气孔：二氧化碳气体保护焊时，如果气体保护层被破 坏，则大量空气侵入焊接区，很容易产生氮气气孔。
三、气体保护焊的安全特点
气体保护焊除具有一般手工电弧焊的安全特 点外，还要注意以下几点： 1、气体保护焊电流密度大，弧光强、温度 高，且在高温电弧和强烈紫外线作用下产 生高浓度有害气体，可高达手弧焊的4-7倍， 所以要特别注意通风。 2、引弧所用的高频振荡器会产生一定强度 的电磁辐射，接触较多的焊工，会引起头 昏、疲乏无力、心悸等症状。
• 二氧化碳气保护焊按操作方法可分为自动焊和半自动焊两 种，在焊接较长的直线焊缝和规则的曲线焊缝时，一般采 用自动焊 • 优点： • 焊接成本低：二氧化碳气体价格便宜，电能消耗少，降低 成本。 • 生产率高：二氧化碳气体保护焊的电流密度大，电弧热量 利用率高，而且焊后不需要清渣，因此提高了生产率；二 氧化碳气体保护焊的生产率比手弧焊高2.5-4倍。 • 抗冷裂能力强：焊缝中含氢量比采用低氢型焊条焊成的焊 缝中的含氢量还要少，所以焊缝具有较强的抗冷裂能力。 • 抗锈能力较强：二氧化碳气体具有较强的氧化性。 • 焊后变形小：焊接电弧热量集中，焊件受热面积小，因此 减少了焊件变形。 • 工艺损耗小
(完整word版)钨极气体保护焊
气体保护焊是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法，其优点是电弧和熔池可见性好，操作方便：没有熔渣或很少熔渣，勿需焊后清渣，适应于各种位置的焊接。
但在室外作业时需采取专门的防风措施。
根据保护气体的活性程度，气体保护焊可以分为惰性气体保护焊和活性气体保护焊。
钨极氩气保护焊是典型的惰性气体保护焊，它是在氩气（Ar）的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填充焊丝）的一种焊接方法，通常我们一般用英文简称TIG（Tungsten Inert Gas Welding）焊表示。
钨极氩弧焊原理、分类及特点1、原理钨极氩弧焊是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法，其方法构成如图1所示。
焊接时氩气从焊枪的喷咀中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而获得优质的焊缝。
焊接过程根据工件的具体要求可以加或者不加填充焊丝。
图1 钨极惰性气体保护焊示意图1-喷嘴 2-钨极 3-电弧 4-焊缝5-工件 6-熔池 7-填充焊丝 8-惰性气体2、分类这种焊接方法根据不同的分类方式大致有如下几种：上述几组钨极氩弧焊方法中手工操作应用最为广泛。
3、特点这种焊接方法由于电弧是在氩气中进行燃烧，因此具有如下优缺点：1）氩气具有极好的保护作用，能有效地隔绝周围空气；它本身既不与金属起化学反应，也不溶于金属，使得焊接过程中熔池的治金反应简单易控制，因此为获得高质量的焊缝提供了良好的条件。
2）钨极电弧非常稳定，即使在很小的电流情况下（<10A）仍可稳定燃烧，特别适合于薄板材料焊接。
3）热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调整，所以这种焊接方法可进行全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。
4）由于填充焊丝不通过电流，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。
5）交流氩弧在焊接过程中能够自动清除工件表面的氧化碳作用，因此，可成功地焊接一些化学活泼性强的有色金属，如铝、镁及其合金。
CO2(气体保护)焊接基础知识
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焊接方法分类图
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厚德 · 笃行 · 敬业 · 乐群 一、气保焊工作原理
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熔化极气体保护电弧焊
定义 熔化极气体保护电弧焊是在有保护气体情况，采用连续送进可熔化 熔化极气体保护电弧焊是在有保护气体情况， 的焊丝与被焊工件之间产生的电弧作为热源熔化焊丝和母材金属， 的焊丝与被焊工件之间产生的电弧作为热源熔化焊丝和母材金属，形 成熔池和焊缝的焊接方法。 成熔池和焊缝的焊接方法。
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一般的焊接接头组成
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图 焊接接头 1热影响区 2焊缝金属 3熔合线 4母材
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活性气体保护电弧焊（简称MAG焊-Metal Active Gas Welding ） 活性气体保护电弧焊（简称 焊 ---保护气体 Ar+O Ar + CO2 + O2 Ar+CO2 （CFMA使用该 气体: CFMA使用该 气体 种焊接，保护气体为20%Ar，80% CO2） 种焊接，保护气体为20%Ar， CO2） CO2气体保护电弧焊 气体保护电弧焊 ----保护气体：CO2 保护气体： 保护气体
短弧焊熔滴过渡过程
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气保焊的基础知识
气保焊的基础知识气保焊是一种热加工工艺，是通过电弧加热将金属材料加热到熔点的过程，通过喷射保护气体来保护熔池，使其不受空气的影响而得以凝固，从而实现对金属材料的焊接、切割、表面处理等加工过程。
气保焊操作简便，适用范围广泛，在诸多行业中有广泛的应用。
下面我们就来了解一下气保焊的基本概念、原理和操作要点等基础知识。
一、气保焊的基本概念1、气保焊的定义：气保焊（Gas Shielded Welding）是利用保护气体保护电弧焊接区域的一种焊接工艺，它是将焊接区域与大气隔离开来，防止氧气、氮气、水蒸气、氢气等渗入焊接区域，控制熔池的形成、流动、凝固、硬化过程。
2、气保焊的分类：气保焊一般分为以下几种焊接方式：(1) 一般气体保护焊（GMAW）：利用氩气或其他惰性气体保护焊接区域的电弧焊接工艺，俗称MIG焊、氩弧焊或惰性气体保护焊。
电极和工件是分开供电的，熔池稳定，可以实现高速焊接，适用于焊接有机材料、不锈钢、铝合金、镁合金等。
(2) 活性气体保护焊（MAG焊）：在气体保护焊的基础上，加入少量活性气体，例如二氧化碳，起到活性作用，提高焊缝的质量和熔深度，减少飞溅和气孔，适用于焊接钢材、铸铁、铜等。
(3) 混合气体保护焊：输送两种或以上的气体形成混合气体，应用于特殊材料的焊接，例如特殊合金、钨、钴等。
二、气保焊的原理气保焊的焊接原理是利用电弧加热工件到熔点，并使其与补偿焊丝熔池形成一体化，然后在熔池区域形成保护气氛，以切断焊接区域与空气的接触，避免氧气、氮气、水蒸气、氢气等破坏性物质对焊接过程的干扰，从而保证焊缝的质量和耐久性。
气保焊的电源一般是交流或直流低电压，电极为焊丝，也可以是钨极，当电极与工件之间带一定电压时，即形成电弧，在这个过程中产生热量，使工件材料加热到熔点并融合，然后在熔池区域形成保护气氛，以防止空气和其他有害物质的污染影响焊接区域内的液态金属。
三、气保焊的操作要点1、保护气体的选用：通常是选择惰性气体，例如氩气、氦气、氖气等，以保护熔池，防止氧化、气孔、裂纹等缺陷的产生。
气体保护焊的分类
气体保护焊的分类
气体保护焊在工业生产中应用种类很多，可以根据保护气体、电极、焊丝等进行分类。如果按照选用的保护气体进行分类，可分为非熔化极氩弧焊（也称钨极氩弧焊，TIG），熔化极惰性气体保护焊（MIG焊），CO2气体保护焊，混合气体保护焊（MAG焊）等。按采用的电极保护焊，按采用的焊丝类型进行分类，可分为实芯焊丝保护焊和药芯焊丝气体保护焊等。
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非熔化极气体保护焊
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钨极氩弧焊(TIG)
Ar
钨极氦弧焊
He
特殊气体保护焊
等离子弧焊（PAW）钨极氩弧点焊、热丝、TIG焊、双电极TIG焊等
Ar
气体保护电弧立焊，窄间隙气体保护焊等
Ar+CO2
各种气体保护焊方法的分类
电极分类
焊丝分类
保护气体分类
采用的保护气体
熔化极气体保护焊
实芯焊丝气体保护焊
CO2气体保护焊
CO2
Co2+O2
惰性气体保护焊（MIG）
Ar
He
He+Ar
混合气体保护焊
Ar+CO2
Ar+O2
Ar+CO2+O2
药芯焊丝气体保护焊
熔化极气体保护焊
2、水系统
用水冷式焊枪，必须有水冷系统， 一般由水箱、水泵和冷却水管及水压开关组成 。
五、控制系统
熔化极气体保护电弧焊的控制系统由 ➢ 基本控制系统 ➢ 程序控制系统 1、基本控制系统
作用主要是：在焊前或焊接过程中调节 焊接工艺参数，主要包括焊接电源输出调节系统 、送丝速度调节系统、小车（或工作台)行走速度 调节系统和气体流量调节系统等。
与埋弧自动焊相比：
1) 明弧焊接，焊工可以观察到电弧和熔池的状态和 行为。
2) 可以进行全位置焊接。埋弧焊只能处在平焊位置 焊接。
3) 无需清渣，可以用更窄的坡口间隙，实现窄间隙 焊接，节省填充金属和提高生产率。
2、缺点 ✓ 与焊条电弧焊相比： 1) 受环境制约，为了确保焊接区获得良好的气体
保护，在室外操作需有防风装置。 2) 半自动焊枪比焊条电弧焊钳重，不轻便、操作
灵活性较差。对于狭小空间的接头，焊枪不易接 近。 3) 设备较复杂，对使用和维护要求较高。
二、熔化极气体保护焊的适用范围
1、适焊的材料
被焊金属材料的范围受保护气体 性质、焊丝供应和制造成本等因素的影响。
MIG 焊 （ Metal Inert Gas Arc Welding，熔化极惰性气体保护焊）使用惰性 气体，既可以焊接黑色金属又可以焊接有色 金属，但从焊丝供应以及制造成本考虑主要 用于铝、铜、钛及其合金，以及不锈钢、耐 热钢的焊接。
2、程序控制系统
程序控制系统主要作用： 1）控制焊接设备的启动和停止； 2）控制电磁气阀动作，保证焊枪受到良好的冷却； 3）控制水压开关动作，保证焊枪受到良好的冷却； 4）控制引弧和熄弧； 5）控制送丝和小车（或工作台）移动（自动焊时）。
程序控制系统将焊接电源、送丝系统、焊 枪和行走系统、供气和水冷系统有机地结合在一起， 构成一个完整的自动控制的焊接设备系统。
气体保护焊的分类
熔化极 活性气体(氧化性混合气体) 保护焊（芯焊丝自保护电弧焊 钨极氩弧焊 钨极氦弧焊
药芯焊丝 气体保护焊 （FCAW） 非熔化极 气体保护电弧焊（GTAW） 钨极惰性 气体保护电 弧焊（TIG）
Ar（氩） He（氦）
气体保护焊的分类
分类方法 按电极类型 按焊丝形式 按保护气体种类
熔化极 惰性气体保护焊（MIG） 实芯焊丝 气体保护焊 熔化极 气体保护电弧焊（GMAW）
采用的保护气体
Ar（氩）保护焊 He（氦）保护焊 Ar+He（氩+氦）保护焊 Ar+O2保护焊 Ar+CO2+O2保护焊 Ar+He+CO2+O2保护焊 CO2保护焊 CO2+O2保护焊 CO2保护焊 CO2+O2保护焊
二氧化碳气体保护焊
四、二氧化碳气体保护焊工艺参数
1.焊丝直径 焊丝直径大于1.2mm称为粗丝。 2.焊接电流 焊接电流的选择，应根据焊件厚度、焊丝直
径、坡口形式、焊接位置和熔滴过渡形式等 来确定。
3.电弧电压 通常在细丝焊接时，电弧电压为16~24V；粗 丝焊接时，电弧电压为25~36V。
4.焊接速度 焊接速度一般为20~60cm/min。
三、二氧化碳气体保护焊设备
1.焊接电源 （1）对电源性的要求：由于CO2焊用交流电 源焊接的电弧不稳定，所以必须使用直流电源。
（2）对电源外特性的要求： 1）平特性电源——用于细丝（短路过渡）
焊接，配用等速送丝系统。
2）下降特性电源——用于粗丝焊接，配用 变速送丝系统。
2.送丝系统 CO2焊送丝系统由送丝机构、送丝软管、焊 丝盘三部分组成。
化碳气瓶的颜色为铝白色，标有黑色“二氧 化碳”字样。
在 0℃ 和 一 个 大 气 压 下 的 CO2 气 体 密 度 是 1.9768g/L，为空气的1.5倍。
2.焊丝 CO2气体保护焊对焊丝的化学成分还
有一些特殊要求：
（1）焊丝必须有足够数量的脱氧元素。 （2）焊丝的含C量要低，一般要求 C<0.11%。 （3）应保证焊缝金属具有满意的力学性 能和抗裂性能。
2. 二氧化碳气体保护的分类 CO2焊按所用焊丝直径不同 ，可分为细丝
CO2气体保护焊（焊丝直径为0.5~1.2mm.）和 粗丝保护焊（焊丝直径为6-5.0mm）。 操作方式又可分为CO2半自动焊和CO2自动焊。
3. 二氧化碳气体保护焊特点 （1）生产效率高。对于10mm以下的钢板不开坡 口可一次焊透，生产效率比手弧焊提高1~4倍。 （2）抗锈能力。 （3）焊接变形小。 （4）冷裂倾向小。 （5）采用明弧焊。 （6）适宜范围广。 （7）CO2焊的缺点：1）使用大电流焊接时，飞溅 较大且焊缝表面成形较差；2）很难用交流电源焊 接，设备比较复杂；3）抗风能力差，较难在有风 的地方和室外施焊；4）不能焊接容易氧化的有色 金属材料。
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气体保护焊在工业生产中应用种类很多，可以根据保护气体、电极、焊丝等进行分类。如果按照选用的保护气体进行分类，可分为非熔化极氩弧焊（也称钨极氩弧焊，TIG），熔化极惰性气体保护焊（MIG焊），CO2气体保护焊，混合气体保护焊（MAG焊）等。按采用的电极（或填丝）类型进行分类，可分为熔化极气体保护焊和非熔化极气体保护焊，按采用的焊丝类型进行分类，可分为实芯焊丝保护焊和药芯焊丝气体保护焊等。
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非熔化极气体保护焊
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钨极氩弧焊(TIG)
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钨极氦弧焊
He
特殊气体保护焊
等离子弧焊（PAW）钨极氩弧点焊、热丝、TIG焊、双电极TIG焊等
Ar
气体保护电弧立焊，窄间隙气体保护焊等
Ar+CO2
各种气体保护焊方法的分类
电极分类
焊丝分类
保护气体分类
采用的保护气体
熔化极气体保护焊
实芯焊丝气体保护焊
CO2气体保护焊
CO2
Co2+O2
惰性气体保护焊（MIG）
Ar
He
He+Ar
混合气体保护焊
Ar+CO2
Ar+O2
Ar+CO2+O2
药芯焊丝气体保护焊
药芯焊丝气保护焊
CO2
CO2+Ar
Ar+O2
药芯焊丝子保护电弧焊