MIGMAG焊工艺及设备

精品文档 1欢迎下载 M MI IG G M MA AG G 焊工艺及设备焊工艺及设备 什么是熔化极气体保护焊 它有哪些类型 什么是熔化极气体保护焊 它有哪些类型 使用熔化电极 以外加气体作为电弧介质 并保护金属熔滴 焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方 法 称为熔化极气体保护电弧焊 根据焊丝材料和保护气体的不同 可将其分为以下几种方法 如图 3 1 所示 按焊丝分类可分为实芯焊丝焊接和药芯焊丝焊接 用实芯焊丝的隋性气体 Ar 或 He 保护电弧焊 法称为熔化极隋性气体保护焊 简称 MIG 焊 Metal Inert Gas Arc Welding 用实芯焊丝的富氩混合气 体保护电弧焊 简称 MAG 焊 Metal Active Gas Arc Welding 用实芯焊丝的 CO2气体保护电弧焊 包 括用纯 CO2或 CO2 O2混合气体 简称 CO2焊 用药芯焊丝时 可以用 CO2或 CO2 Ar 混合气体作为保护气体 的电弧焊称为药芯焊丝气体保护焊 还可以不加保护气体 这种方法称为自保护电弧焊 如何选用熔化极气体保护焊的保护气体 如何选用熔化极气体保护焊的保护气体 保护气体的选择主要根据保护气体的作用来决定 主要考虑它的冶金特点 熔滴过渡和焊缝成形等特 点 可以采用单一气体 还可以采用二元或多元气体 显然采用单一气体比较简单 如 Ar He 或 CO2气 对于铝 镁和钛及其合金等活泼金属 只能选择惰性气体如 Ar 或 He 对于黑色金属 常常采用价廉的 活性气体 CO2气 但是 上述选择仅仅满足了冶金要求 而考虑到熔滴过渡特点或焊缝成形的要求 往往 采用多元气体 如 Ar He 二元气体 可以比纯 Ar 保护提高热输入 能用于焊厚板 Ar CO2或 Ar O2二元 气体 能改善钢液的流动性 可以改善焊缝成形和熔滴过渡 为进一步改善焊接工艺性 焊钢时还采用三 元或四元气体 如 Ar CO2 O2三元气体 又如采用 Ar He CO2 O2四元气体可以作为高熔敷率保护气体 即 TIME 气体 根据不同的母材和板厚 保护气体往往有多种选择 请详见表 1 11 表 1 12 和表 1 13 附 附 表表 1 111 11 喷射过渡时保护气体的选择喷射过渡时保护气体的选择 母 材保护气体优 点 铝Ar0 25mm 厚 电弧与熔滴过渡稳定 飞溅小 精品文档 2欢迎下载 35 Ar 65 He 25 75mm 厚 比纯的 Ar 热输入高 25 Ar 75 He 75mm 厚 热输入更高 气孔少 镁Ar 极好的清理作用 Ar 3 5 O2 电弧稳定 熔池流动性好 焊缝成形好 不咬边 可以 比纯 Ar 保护时的焊速更高 Ar 15 20 CO2 Ar 15 CO2 5 O2 电弧稳定 焊缝成形好 可以提高焊速 碳钢 CO2 价格低廉 焊接速度高 低合金钢Ar 2 O2 消除咬边 焊缝韧性良好 Ar 1 O2 改善电弧稳定 改善熔池的流动性 熔池易控制 咬边 小 不锈钢 Ar 2 O2 较好的电弧稳定性和熔池的流动性 不易咬边 可以比 1 O2时的焊速更高 Ar 良好的润湿性 增加熔池金属的流动性 对于厚度小于 3mm 的不锈钢 铜 镍及 其合金 Ar He 50 70 He 的混合气体的热输入较高 宜焊接厚工 件 钛Ar 良好的电弧稳定性 焊接污染小 应用惰性气体保护焊 缝背面 以防止空气污染 附 附 表表 1 121 12 短路过渡时保护气体的选择短路过渡时保护气体的选择 母 材保护气体 体积分数 优 点 Ar 20 25 CO2 3mm 工件 最小的飞溅 焊缝外观整洁 在立焊和仰焊 时能很好的控制熔池 碳钢 CO2 较大的熔深 较高的焊速 有飞溅 不锈钢90 He 7 5 Ar 2 5 CO2 对腐蚀电阻无影响 热影响区小 不咬边 变形小 60 70 He 25 3 5 Ar 4 5 CO2 氧化性弱 良好的韧性 电弧稳定 润湿性好 焊缝成 形好 飞溅少 低合金钢 75 Ar 20 25 CO2 满意的韧性 良好的稳弧性 润湿性 焊缝成形好 飞 溅少 Ar 适于薄工件 铝 铜 镁 镍及其合 金 Ar He 适于厚工件 附 附 表表 1 131 13 熔化极气体保护焊的保护气体分类表熔化极气体保护焊的保护气体分类表 分 类成分 体积分数 氧化性的惰性的 主分 类 细分 类 保护 气组 元数 CO2O2ArHe 还原性 的 H 保护气体 的类型 熔敷金属中 氧的质量分 数 焊丝中 w O 2 I 1 2 3 4 1 1 2 2 100 25 75 85 95 100 余量 余量 惰性 惰性 惰性 还原性 0 02 0 02 0 02 0 02 M1 1 2 3 2 2 3 2 5 2 5 1 3 1 3 余量 余量 余量 0 03 M2 2 3 1 2 3 2 15 30 5 15 1 4 4 8 余量 余量 余量 轻氧化性 0 03 0 05 M3 2 1 3 4 2 2 3 3 30 40 5 20 15 20 9 12 4 6 1 3 余量 余量 余量 余量 C 1 2 1 2 100 余量 0 05 精品文档 3欢迎下载 MIG MAGMIG MAG 焊各种金属时 应如何选择保护气体 焊各种金属时 应如何选择保护气体 根据保护气体的氧化性强弱和基体金属的冶金性能 来选择合适的保护气体 如表 3 1 所示 参考表 1 13 表表 3 13 1 MIG MAG焊保护气体与基本金属的选配焊保护气体与基本金属的选配 金属保护气体 铝I1 I2 I3 镁I1 钛I1 铜 镍I1 碳钢M1 1 1 3 M2 1 2 3 M3 1 3 3 C 低合金钢M1 1 1 3 M2 1 2 3 M3 1 3 3 C 不锈钢M1 1 M2 3 M3 3 与与 COCO2 2焊相比 焊相比 MIG MAGMIG MAG 电弧焊有何优点 电弧焊有何优点 MIG MAG 焊是以惰性气体保护或以富氩气体保护的弧焊方法 而 CO2保护焊却具有强烈的氧化性 这 就决定了二者的区别和特点 MIG MAG 焊的主要优点如下 1 在氩或富氩气体保护下的焊接电弧稳定 不但射滴过渡与射流过渡时电弧稳定 而且在小电流 MA G 焊的短路过渡情况下 电弧对熔滴的排斥作用较小 从而保证了 MIG MAG 焊短路过渡的飞溅量减少 50 以上 2 由于 MIG MAG 焊熔滴过渡均匀和稳定 所以焊缝成形均匀 美观 3 电弧气氛的氧化性很弱 甚至无氧化性 MIG MAG 焊不但可以焊接碳钢 高合金钢 而且还可以 焊接许多活泼金属及其合金 如 铝及铝合金 镁及镁合金等 4 大大地提高了焊接工艺性和焊接效率 MIG MAGMIG MAG 焊的冶金特点如何 焊的冶金特点如何 惰性气体 Ar 或 He 是元素周期表中的 0 族元素 既不与高温的液体金属发生化学反应也不溶解于 金属中 在焊接时它能屏蔽电弧与熔池周围的空气而起到保护作用 所以适合于焊接铝 镁和不锈钢等金 属 因 MIG 焊是利用纯氩或纯氦作为保护气体 所以冶金反应比较单纯 在理想情况下基本金属和焊丝中 所含有的各种元素几乎不烧损 但是实际上合金元素总要减少 主要原因如下 1 合金元素的蒸发 在电弧空间和电极斑点处的温度高达几千度 甚至近万度 超过了被焊金属本 身和合金元素的沸点 所以能使沸点低而在液体金属中饱和蒸气压高的合金元素蒸发 如 Al Mg 合金 Cu Zn 合金和 Fe Mn 合金中的 Mg Zn Mn 三种元素是极易蒸发的 2 气体介质的影响 MIG 焊中惰性气体的纯度和 MAG 焊中的氧化性气体 都与熔化的基体金属和焊 丝金属发生化学反应 例如 一般工业用氩气是制氧的副产品 虽经提纯 氩中仍含有微量的氧 氮和水 分等 它们将与金属发生冶金反应 焊接不锈钢和碳钢时多采用 MAG 焊 这时保护气体中的氧化性气体有 O2和 CO2等 它将烧掉一些金属 精品文档 4欢迎下载 中的合金元素 如 Zr Ti Al 和 Cr Si Mn 等 MIG MAGMIG MAG 焊应怎样选择电流极性 焊应怎样选择电流极性 通常 MIG 焊应采用直流电源 因为交流电源将破坏电弧稳定性 在电流过零时 电弧难以再引燃 大家知道 直流焊接时 电流极性有两种接法 直流正极性接法和直流反极性接法 直流正极性接法 是指电极为阴极和工件为阳极 直流反极性接法则恰好相反 MIG MAG 焊多采用直流反极性 主要原因如下 1 电弧稳定 因阳极斑点牢固地出现在焊丝端头 使得电弧不发生飘移 相反 采用直流正极性接 法时 焊丝为阴极 因阴极斑点总是寻找氧化膜 所以阴极斑点不断地沿焊丝上 下飘移 移动最大可以 达到 20 30mm 从而破坏了电弧的稳定性 2 在焊缝附近产生阴极破碎作用 因工件为阴极 所以在焊缝附近的金属氧化膜能被阴极破碎作用 而去除 这正适合于焊接铝 镁及其合金 3 焊缝成形美观 焊缝表面平坦 均匀而熔深为指状 相反 直流正极性时 由于焊丝熔化速度大 大加快 使得焊缝的余高增大 MIGMIG 焊铝及铝合金工艺特点是什么 焊铝及铝合金工艺特点是什么 铝及铝合金比较活泼 与氧的亲合力很大 极易与氧结合而生成 Al2O3 其熔点为 2050 大约为铝 的熔点的 3 倍 另外 在室温下铝表面形成一层牢固而致密的氧化膜 这层氧化膜是不利于焊接的 妨碍 接头的结合 为此必须排除氧的影响 首先 MIG 焊的保护气体 必须是惰性气体 可以应用纯氩或 Al H e 混合气体 不得混入氧化性气体 O2或 CO2 其次 应采用直流反极性 DCRP 使工件为阴极 依靠 阴极破碎作用将焊缝及其附近的金属氧化膜 Ar2O3薄膜 在焊接过程中去除 同时还能保证熔滴过渡稳 定 再次 MIG 焊铝时 电弧温度较高 尤其在大电流时 电弧中充满金属蒸气 当该蒸气失去气体保 护时 与空气中的氧相作用生成 Ar2O3等氧化物 在近缝区 甚至在焊缝表面上将形成黑粉 试验表明 采用脉冲 MIG 焊 可以大大减少黑粉 熔滴和熔池在液态下极易吸潮而生成气孔 所以焊前应仔细清理焊丝与材料表面 同时应注意保护气 体的纯度 因铝及铝合金导热快和热膨胀系数大 使得焊接变形大 易产生未熔合及未焊透 而 MIG 焊时 恰恰 热量比较集中 因此比较适于焊铝 但是焊接大厚度工件时 为了减少变形 应采取预热措施 一般应在 夹具中焊接 试述试述 MIGMIG 焊铝时 焊缝产生起皱现象的原因及防止措施 焊铝时 焊缝产生起皱现象的原因及防止措施 大电流熔化极惰性气体保护焊铝或铜时 如果阴极斑点进入熔池之中 且焊接电流超过某一定值 则 在电弧力的作用下 熔池液态金属被猛烈地挖掘搅动 并卷进空气 使焊缝金属氧化 形成粗糙皱纹的现 象称为起皱现象 如图 3 2 所示 精品文档 5欢迎下载 防止起皱现象的措施从下面 3 方面着手 一为采用双层喷嘴 加强保护效果 屏蔽风的侵入 二为使 用大直径焊丝而减小电弧力 三为采用恒流源而减少电流的变化和电弧力 MIGMIG 焊铝前 怎样清洗母材和焊丝 焊铝前 怎样清洗母材和焊丝 铝及铝合金焊件在焊前应对其表面进行清理 目的是去除氧化膜和油污 以防止在焊缝中产生气孔和 夹渣 生产中常用的清理方法有清理油污和去氧化膜两道工序 1 1 油污的清理 油污的清理 对工件表面的油污 可以用汽油 四氯化碳 三氯乙烯和丙酮等擦拭 擦拭时宜采用清洁白布蘸上溶 剂清理 注意不得用棉纱 2 2 氧化膜的清理 氧化膜的清理 表面氧化膜利用上述溶剂清理是无效的 只能采用化学清洗和机械清理 化学清洗是使用碱和酸清洗工件表面 该法既可去除氧化膜 还可以除油污 具体工艺过程如下 体积分数为 6 10 的氢氧化钠溶液 在 70 左右浸泡 0 5min 水洗 体积分数为 15 的硝酸在常温 下浸泡 1min 进行中和处理 水洗 温水洗 干燥 洗好后的表面为无光泽的银白色 机械清理可以采用风动或电动铣刀 还可以采用刮刀 锉刀等工具 对于较薄的氧化膜也可采用不锈 钢丝刷或细钢丝刷子刷 直到露出金属光泽 清理后最好立即施焊 如是停放时间超过 4h 应重新清理 对于焊丝清理更为重要 焊丝的供应状态应是清理干净和经光亮处理的盘丝焊丝 通常采用塑料袋密 封包装 每当开封后应尽快用完 否则污染的焊丝难以再用 试述试述 MIGMIG 焊铝及铝合金的焊接参数与熔滴过渡 焊铝及铝合金的焊接参数与熔滴过渡 MIG 焊铝及铝合金的焊接参数与溶滴过渡的选用依据是焊件的厚度和空间位置等因素 MIG 焊铝可以 选用的熔滴过渡形式有短路过渡 交流脉冲 MIG 焊喷射过渡 脉冲喷射过渡 一般喷射过渡和大电流喷射 精品文档 6欢迎下载 过渡等 这些熔滴过渡与焊丝直径 焊接电流的关系如图 3 3 所示 短路过渡主要用于细丝 焊丝直径为 0 6mm 0 8mm 1 0mm 因送丝困难 所以总是使用拉 线枪施焊 将焊丝装入 0 3 0 5 的小型焊丝盘中 可以焊接 0 8 1 2mm 的薄铝板 能用于焊接对接与 角接接头的平焊与全位置焊缝 因送丝难度较大 所以一般不用短路过渡形式 交流脉冲 MIG 焊是近几年最新研究成功的焊接方法 电源的电路图如图 3 4 电流波形如图 3 5 所示 精品文档 7欢迎下载 IEN TEN 在一个交流脉冲的反极性时过渡一个熔滴 通过改变 EN 电极为负 比例 EN 比例 100 IEP TEP TEN 就能调节熔深和熔宽 由图 3 6 可见 随 EN 比例的提高 熔深变浅 熔宽变窄 精品文档 8欢迎下载 这种产生方法可用于焊接薄板和不同厚度工件的搭接接头 脉冲射流过渡通常是指直流脉冲射流过渡 一个脉冲过渡一个熔滴 这种方法适合射流过渡临界电流 以下的小电流 如图 3 7 所示 最小电流达到 50A 1 2mm 70A 1 6mm 和 100A 2 4mm 这时 熔滴过渡十分稳定 基本无飞溅 在小电流条件下 可以焊接薄板和空间焊缝 典型焊接参数见表 3 2 所 示 表表 3 23 2 铝合金铝合金 MIGMIG 脉冲焊参数脉冲焊参数 母材与坡口 板厚 mm 焊接 位置 焊丝直径 m m 焊接电流 Iw A 电弧电压 Ua V 焊接速度 w cm min 保护气体流量 q L min 平均电流 I av A 3平焊纯铝 1 612021602050 3立焊纯铝 1 612021602050 工业纯铝 对接 3仰焊纯铝 1 612021702050 3平焊铝镁 1 612020602060 3立焊铝镁 1 611019602060 铝镁合金 对接 3仰焊名镁 1 612019702060 3平焊铝镁 1 613021602060 3平焊铝镁 1 613021602060 3平焊铝镁 1 619024502060 6立焊铝镁 1 619024502060 12平焊铝镁 1 628028402560 铝镁合金 角接 12立焊铝镁 1 624024402560 一般射流过渡大都使用亚射流过渡焊接参数 电流较小时为大滴过渡 电流与熔滴过渡都不稳定 只 精品文档 9欢迎下载 有在焊接电流大于临界电流时 才能成为射流过渡 射流过渡临界电流如图 3 8 所示 焊接参数如表 3 3 表 3 4 所示 精品文档 10欢迎下载 精品文档 11欢迎下载 精品文档 12欢迎下载 大电流射流过渡 MIG 焊 主要用于焊接厚铝板 由于使用大电流射流过渡易产生起皱缺陷 所以这时 应该使用较大的焊丝直径 3 5 6 4mm 和双层气流保护 这样可以提高起皱临界电流 如图 3 3 所 示 可见 粗焊丝 MIG 焊的焊接电流可以达到 800 1000A 焊丝直径越大 焊接电流越大 则焊缝的熔 深也越大 焊接效率也越高 双丝脉冲喷射过渡是一种高效焊接法 可以焊接铝及铝合金等金属材料 主要采用 TANDEM 双丝焊接 系统 两根焊丝由两台电源单独供电 由两台送丝机分别通过两个相互绝缘的导电嘴送丝 两个电弧在同 一个熔池中燃烧 两台电源都提供脉冲电流 两者的脉冲频率相同 但相位相反 如图 3 9 所示 采用双 丝焊接 2 3mm 薄板 焊速可达 6m min 焊接 8mm 以上中 厚板 熔敷效率可达 24kg h 典型焊接参数为 板厚 2 0mm 的铝合金工件 搭接 焊丝直径为 1 0mm 1 0mm 焊速为 1 3m min MAGMAG 焊低碳钢和低合金钢时 为什么要在氩中加入少量的氧化性气体 焊低碳钢和低合金钢时 为什么要在氩中加入少量的氧化性气体 O O2 2或或 COCO2 2 低碳钢和低合金钢通常不能采用纯氩气体保护 一般都要在氩中加入少量氧化性气体 O2或 CO2 所 以称为熔化极活性气体保护电弧焊 MAG 焊 使用纯氩保护时 焊接电弧不稳定 焊道成形不好 易生 成气孔 这是因为纯氩保护时 阴极斑点不稳和熔池中的铁水流动性不良 根据熔滴过渡形式的不同 可以采用二元混合气体 Ar O2和 Ar CO2 还可以采用三元混合气体 Ar CO2 O2 MAGMAG 焊低碳钢时如何选用焊丝 焊低碳钢时如何选用焊丝 已经知道 CO2焊时使用 H08Mn2SiA 焊丝 而 MAG 焊时为富氩气体保护 氧化性比 CO2气体弱得多 如 果仍使用 H08Mn2SiA 焊丝时 由于还原性过强 将提高焊缝中的合金元素含量 同时使焊缝的力学性能变 差 所以应该使用低硅 低锰焊丝 如国产实芯焊丝 ER50 3 在实际生产中 在实际生产中 MAGMAG 焊钢主要应用哪几种熔滴过渡形式 焊钢主要应用哪几种熔滴过渡形式 精品文档 13欢迎下载 实际生产中 MAG 焊可以使用不同配比的 Ar CO2混合气体 但常用的是 80 Ar 20 CO2混合气体 当使 用该混合气体时 根据使用焊接参数的不同 可用的熔滴过渡的主要形式有 4 种 如图 3 10 所示 它们 是短路过渡 射流过渡 脉冲射流过渡和大电流射流过渡 细丝时为旋转射流过渡 短路过渡是在低电 压和小电流时用于焊接薄件和全位置焊缝 主要用于碳钢 射流过渡常常是在较大电流时 焊接过程稳定 焊缝成形良好 但是由于指状熔深而影响其应用 脉冲射流过渡是种利用脉冲电流进行焊接的方法 主 要用于低于射流过渡临界电流以下至 60A 左右的电流范围内 焊接过程稳定 焊缝呈圆弧状熔深 大电流 射流过渡是指用较粗焊丝 在较大电流 500 800 条件下 用于焊接厚板 效率高和质量好 此外 在 细焊丝大电流时 如用 SG 2 1 2mm 的焊丝 当焊接电流大于 400A 以上时 能够出现旋转射流过渡 通常旋转射流有将熔滴从焊丝端头抛向周围而成为很大的飞溅 这种熔滴过渡形式是不宜应用的 近来 为了提高焊接效率 采用 T I M E 气体 一种四元气体 保护 可以实现无飞溅的旋转射流过渡 试述试述 MAGMAG 焊短路过渡法焊钢的特点 焊短路过渡法焊钢的特点 小电流 MAG 焊在电压较高时呈大滴过渡 焊接过程不稳定 焊缝成形不良 当把电弧电压降低就转变 为短路过渡 焊接过程十分稳定 适合焊接薄板和全位置焊 广泛用于汽车 摩托车 车辆和家电等行业 是应用最广泛的 MAG 焊方法 在我国 CO2焊短路过渡法应用较多 而在低合金高强度钢和对工件表面要 求较高时 使用 MAG 焊更适合 其主要特点如下 1 Ar CO2混合气体在不同配比时电弧稳定性不同 纯氩时电弧最不稳定 在 CO2 15 30 时 电弧稳定性较好 CO2含量更高时 电弧稳定性变差些 精品文档 14欢迎下载 2 电弧电压对短路过渡频率的影响很大 不同配比情况下 短路过渡频率在某一电弧电压下均有最 大值 如图 3 11 所示 对于 80 Ar 20 CO2混合气体 150A 的情况 电压 22V 左右其短路频率为最大值 3 混合气体配比不同时将影响短路过渡频率 通常随着焊接电流的增加 短路过渡频率的 峰值向富 Ar 气体方面移动 如图 3 11 所示 4 焊缝熔深与表面粗糙度 图 3 12 为焊接电流 150A 时 CO2 Ar 的配比与焊缝成形的关系 富 Ar 时 熔透率 小 熔宽 W 窄 焊缝断面呈指状熔深 随着 CO2含量的增高 熔透率 和熔宽 W 增大 焊缝成形逐渐变成圆弧状 精品文档 15欢迎下载 焊缝表面粗糙度在纯 Ar 时最粗糙 当加 CO2 15 的 CO2后 表面粗糙度显著降低 8 0 Ar 20 CO2时最低 进一步提高 CO2含量 则焊缝表面又变得粗糙 5 富 Ar 气体的焊接飞溅明显减少 如图 3 13 所示 6 焊缝的力学性能 CO2 Ar 混合气的配比对拉伸性能影响不大 而对冲击性能影响较明显 通常富 Ar 气体保护焊的冲击性能较好 而 CO2焊的冲击性能较差 试述试述 MAGMAG 焊喷射过渡法焊钢的特点 焊喷射过渡法焊钢的特点 MAG 焊射流过渡焊接钢材是一种比较常用的焊接方法 在电流较小时呈大滴过渡 只有当 焊接电流超过临界电流时 才能实现喷射过渡 临界电流的高低 决定于焊丝直径 保护气体 种类 焊丝的化学成分以及焊丝伸出长度等因素 随着焊丝的化学成分以及焊丝伸出长度 焊 丝直径的增加 临界电流也增大 如 Ar 2 O2混合气体中 0 8mm 的焊丝 临界电流为 150A 1 2mm时为 230A 1 6mm 时为 265A 保护气体种类对临界电流的影响很大 对于 Ar CO2混 合气体 随 CO2含量的增加临界电流也增大 如 1 2mm 焊丝 纯 Ar 为 22A Ar 20 CO2为 320 A Ar 25 CO2时又增加到 360A Ar 30 CO2时 临界电流大于 400A 这时已难以形成稳定的射 流过渡 所以通常规定 CO2 不能超过 30 焊丝伸出长度在半自动焊中是一个经常变化的 因素 伸出长度越大则临界电流减小 所以焊丝伸出长度变化较大时常常影响熔滴过渡的稳定 性 为了保持稳定的喷射过渡 实际焊接电流应比临界电流大 30 50A 另一方面 喷射过渡 的上限电流不得超过旋转喷射过渡临界值 这样一来 喷射过渡电流总是在一定的电流范围内 选用 如表 3 5 所示 精品文档 16欢迎下载 喷射过渡的主要特点是在锥状电弧笼罩下焊丝端头呈铅笔尖状 在铅笔尖状的焊丝端头沿 焊丝轴向喷出连续的液滴 该液滴尺寸细小 一般只有焊丝直径的 1 3 1 5 由于细小的熔滴 通过高温的电弧 使得熔滴过热而大量蒸发 同时对熔池中心施以集中的热和力的作用 而形 成指状熔深 这是不利的 因为射流过渡电流较大 常用于平焊 横焊和立向下焊 而不宜用 于仰焊和立向上焊等空间位置焊缝 试述脉冲试述脉冲 MAGMAG 焊喷射过渡焊钢的特点 焊喷射过渡焊钢的特点 在 MAG 焊喷射过渡临界电流以下的小电流区间 除应用短路过渡而外 在非短路过渡状态 下 熔滴呈大滴过渡 焊接过程不稳定 如果应用脉冲电流 MAG 焊时 就可以得到稳定的熔滴 过渡过程 脉冲焊的主要参数如图 3 14 所示 主要参数如下 熔化极脉冲 MAG 焊的熔滴过渡形式有 3 种 有几个脉冲一滴 一个脉冲一滴和一个脉冲多 滴 如图 3 15 所示 在脉冲 MAG 焊钢时 以一脉一滴 1 1 的熔滴过渡形式最合理 由图可 见 它处于中间区域 当 IP和 tP均较小时 为几脉一滴 呈大滴过渡特点 相反 当 IP和 tP 均较大时 为一脉多滴 除第一个为较大熔滴而外 随后的形态类似于射流过渡 如何保证一脉一滴呢 由图 3 15 可见 在几脉一滴与一脉一滴的边界线遵循着下式规律 精品文档 17欢迎下载 Inp tp C 式中 C 常数 n 自然数 IP与 tP呈双曲线关系 当 tp较小时 IP应大一些 相反 当 tp较大时 IP应较小 也就 是应保证每个脉冲的能量能熔化一个熔滴 因此 为实现一个脉冲过渡一个熔滴 就是保证每 个脉冲的 Ip与 tp恒定不变 tp单元脉冲恒定 实际上现在市售焊机也是按此原则设计的 因 为熔滴尺寸与脉冲频率基本无关 所以平均焊接电流的大小与脉冲频率成正比 如图 3 16 所示 也就是 要求较大的焊接电流时 应采用较高的脉冲频率 反之亦然 熔滴直径的大小主要 决定于焊丝直径 所以使用的焊丝直径越大 则单元脉冲能量也应越大 脉冲 MAG 焊 也就是一脉一滴的熔滴过渡形式下 焊接工艺的主要特点有如下几点 1 电弧呈钟罩状 熔滴呈球滴状 其直径大致与焊丝直径相等 焊缝呈圆弧状熔深 2 球状熔滴沿焊丝轴向过渡 焊接过程十分稳定 基本上没有飞溅 3 能够实现全位置焊 熔滴主要受电弧力作用 而重力影响不大 4 焊丝熔化系数比射流过渡时大 即焊丝熔敷率高 5 焊接烟雾小 6 扩大的焊接电流使用范围 可以从几十安调到射流过渡临界值 7 对于焊接操作时因手振颤所引起的弧长变化有较强的补偿能力 精品文档 18欢迎下载 试述大电流试述大电流 MAGMAG 焊碳钢的特点 焊碳钢的特点 钢的大电流 MAG 焊是在大直径焊丝和大电流情况下进行的一种高效焊接方法 焊丝直径通 常为 4mm 4 8mm 和 6 4mm 其相应的临界电流为 800A 900A 和 1000A 保护气体也使用 Ar CO2混合气体 考虑到 CO2 在 3 10 时能形成指状熔深 超过 30 又不能射流 所以 大电流 MAG 焊用混合气体为 Ar 10 25 CO2 主要特点为 1 电弧稳定 熔滴过渡如图 3 17 所示 在电弧电压较低时为射流过渡 2 由于焊接过程稳定 则焊缝成形良好 表面成形美观 但是当焊接参数不合适时 在 小电流时易产生飞溅 在大电流时根据焊速的大小会产生咬边 焊缝起皱或焊瘤缺陷 如图 3 18 所示 精品文档 19欢迎下载 3 焊丝熔化速度较高 通常在 250g min 以上 1 6mm 焊丝在 500A 电流 CO2保护焊接时 熔化速度为 140g min 4 焊缝熔深较大 达到 10 20mm 5 使用 4mm 以上的粗焊丝 电弧自调节能力差 所以应采用均匀调节的控制方式 什么是什么是 T I M E T I M E 焊 焊 T I M E 焊实质上是一种高效 MAG 焊法 T I M E 是 Transferred Ionised Molten Energ y 的字头缩写 它采用 1 2mm 的焊丝 大的焊丝伸出长度 20 35mm 和特殊的四气保护气 体 即 T I M E 气体 其组成为 O2 0 5 CO2 8 He 26 5 和 Ar 65 T I M E 焊的主要特点是 1 送丝速度最高达到 50m min 普通送丝机的送丝速度为 16 18m min 所以 T I M E 焊 一定要采用专用的送丝机 2 使用 1 2mm 的碳钢焊丝 在大的伸出长度和较高送丝速度时 往往呈旋转射流过渡而 产生很大飞溅 这是不允许的 这里使用 T I M E 焊气体 其作用是将产生飞溅的旋转射流变 为焊丝末端绕焊丝轴线呈锥形的旋转射流过渡 基本上不产生飞溅 4 焊缝熔深呈盆底状 焊缝表面光滑 平坦 成形美观 5 焊缝质量好 焊接接头的力学性能包括强度和韧性都很高 6 T I M E 焊能够焊接低碳钢和低合金钢 如高温耐热材料 特种钢铁 装甲板 和高屈 服强度钢等材料 试述试述 MAGMAG 焊碳钢的典型工艺参数 焊碳钢的典型工艺参数 精品文档 20欢迎下载 短路过渡法用于平焊薄板 大间隙搭桥和全位置焊 可以使用 CO2或 Ar CO2保护气 表 3 6 所示的焊接参数是用 75 Ar 25 CO2混合气体时获得的 从电弧稳定性 焊缝成形 飞溅小和 焊缝的力学性能等方面来看 该混合气体是适宜的 表表 3 63 6 MAGMAG 焊短路过渡焊接碳钢的典型参数焊短路过渡焊接碳钢的典型参数 板厚 mm 焊接 位置 接头 设计 根部 间隙 mm 钝边 mm 焊丝 直径 mm 送丝速度 m min 电弧 电压 V 电流 直流 反极性 A 焊速 m mi n 焊道 数 0 64F H V O 1 和 40 0 762 8 3 113 1445 500 48 0 661 0 94F H V O 1 和 40 0 763 2 3 413 1455 600 48 0 661 F H V O 1 和 40 0 892 8 3 115 1670 750 78 0 91 F10 79 0 894 6 4 816 17110 115 0 66 0 781 10 79 0 894 3 4 616 17105 110 0 66 0 781 H 4 0 894 6 4 816 17110 1150 6 0 721 10 79 0 893 5 3 815 1685 900 3 0 481 1 6 V O 4 0 893 7 3 96 15 1690 950 06 0 721 10 79 0 896 7 718 20150 155 0 36 0 481 F 10 79 1 13 8 4 118 19160 165 0 36 0 481 10 79 0 895 6 5 817 18130 1350 3 0 481 4 0 896 8 7 08 18 20155 1600 6 0 721H 4 1 14 4 4 718 20175 185 0 66 0 781 10 79 0 895 6 5 817 18130 1350 3 0 481 3 2 V O 4 0 895 6 5 817 19130 1350 48 0 61 14 8 1 15 6 5 819 20210 2150 36 0 61 F 22 41 61 15 6 5 819 20210 2150 3 0 61 4 1 15 3 5 719 21210 215 0 36 0 481 14 8 1 14 6 4 818 20175 1850 3 0 422N 22 41 61 14 6 4 818 20175 185 0 36 0 481 22 41 60 895 1 5 317 18120 125 0 24 0 362 4 8 V O 4 0 896 1 6 417 19140 1450 3 0 481 F22 41 61 16 6 320 21220 2250 3 0 422 H22 41 61 14 6 4 818 20175 1850 18 0 32 4 1 16 6 320 21220 2250 18 0 31 22 41 60 895 1 5 317 18120 125 0 12 0 182 V O 4 0 896 1 6 418 19140 1450 3 0 122 6 4 V4 0 895 6 5 817 19130 135 0 12 0 181 22 41 61 14 6 4 818 20175 1850 3 0 424 H 4 1 16 6 320 21220 2250 18 0 32 22 41 60 896 8 7 119 20150 155 0 3 0 48 0 12 0 18 2 1 V 4 0 896 8 7 119 20150 155 0 12 0 182 9 5 O4 和 22 41 60 897 4 7 619 21165 1750 18 0 33 12 7H32 41 61 14 6 4 818 20175 1850 3 0 424 精品文档 21欢迎下载 4 1 16 6 320 21220 225 0 18 0 244 32 41 60 896 8 7 119 20150 155 0 18 0 244 V 4 0 896 8 7 119 20150 155 0 3 0 42 0 12 0 18 2 2 O4 和 22 41 60 897 4 7 619 21165 1750 18 0 35 注 1 保护气流量为 16 20L min 保护气为 75 Ar 25 CO2 坡口角度 45 60 2 F 平焊 H 横焊 V 立焊 O 仰焊 3 接头形式 对于喷射过渡焊接主要选用 Ar O2或 Ar CO2气体 最好的气体配比为 95 Ar 5 O2或 92 A r 8 CO2 使用 Ar 5 O2保护气体的典型焊接参数示于表 3 7 主要用于平焊 单道或多道焊厚 板 还可以用于下向立焊 表表 3 73 7 MAGMAG 焊射流过渡焊接碳钢的典型参数焊射流过渡焊接碳钢的典型参数 板厚 m m 接头 设计 根部 间隙 mm 钝边 mm 焊丝 直径 mm 送丝速度 m m in 电压 V 电流 直流反 极性 A 焊速 m min 焊道 数 11 6 0 898 88 9 5426 27190 2000 48 0 661 3 2 4 0 899 54 10 1426 27200 2100 78 0 901 14 8 1 64 68 4 9226 27310 3200 18 0 301 22 4 1 64 32 4 5625 26290 3000 30 0 422 22 4 1 110 14 10 8029 31320 3300 42 0 542 4 1 65 94 6 2427 28360 3700 36 0 481 6 4 4 1 110 8 11 4030 2330 3400 36 0 481 22 4 1 65 46 5 7026 27340 3500 30 0 422 31 62 41 19 34 9 7829 30300 3100 30 0 422 31 62 41 64 32 4 5625 26290 3000 24 0 362 9 5 4 1 65 22 5 4626 27300 3400 24 0 362 2 1 64 92 5 3426 27320 3300 42 0 544 31 62 41 64 68 4 9226 27310 3200 42 0 54412 7 4 1 65 94 6 2427 8360 3700 36 0 483 31 62 41 64 92 5 3426 27320 3300 30 0 484 15 9 4 1 65 46 5 7027 28340 3600 30 0 484 31 62 41 64 92 5 3426 27320 3300 30 0 424 19 1 4 1 65 94 6 2427 28360 3700 24 0 366 精品文档 22欢迎下载 脉冲 MAG 焊所选用的气体也是 Ar O2或 Ar CO2混合气体 应用最多的是 Ar 20 25 C O2和 Ar 5 O2保护气 焊接参数列于表 3 8 和表 3 9 该法不但可用于平焊 仰焊 立焊 还可 以用于全位置焊 能够焊接各种厚度的钢材 焊缝成形好 焊接飞溅小 焊接过程十分稳定 有广泛的应用前景 精品文档 23欢迎下载 不论右焊法还是左焊法都可以在平焊位置 使用相同的焊接参数进行焊接 通常左焊法便 于对准焊接线 焊缝的熔深较浅 焊道平坦且较宽 右焊法的焊道较窄且高 对于不熟练焊工 便于操作 此外 MAG 焊碳钢不仅可以采用立向上焊技术 而且还可以采用立向下焊技术 但是两种 方法所用的焊接参数不同 立向下焊比立向上焊的焊速高得多 立向下焊技术常常用于焊接较 薄的工件 6 4mm 和多道焊的根焊道 立向上焊技术推荐用于焊接厚板 有利于熔透和获得 高质量焊缝 试述试述 MAGMAG 焊不锈钢的焊接特点 焊不锈钢的焊接特点 MAG 焊不锈钢一般采用直流电源和反极性连接 保护气体不采用纯氩 因为这将引起电弧 不稳和焊缝成形不好 通常选用弱氧化性气体保护 如 Ar 1 5 O2或 Ar 5 10 CO2 焊接厚板时还可以采用 Ar 30 50 He 的惰性气体混合物 采用氧化性混合气体作为保护气体有如下特点 1 加入少量氧化性气体 能够降低液体金属表面张力 从而能降低射流过渡临界电流 提 高熔滴过渡稳定性 2 稳定阴极斑点 由于在熔池上不断生成新的阴极斑点 所以电弧不飘摆 主要落在熔池 上 提高了电弧的稳定性 3 由于电弧稳定和提高了熔池金属的流动性 从而改善了焊缝成形 表面美观 不锈钢实芯焊丝按 YB T 5092 1996 和药芯焊丝按 GB T 17853 1999 标准规定 直径有 0 6 mm 0 8mm 1 0mm 1 2mm 1 6mm 2 0mm 2 4mm 等 7 种 通常以盘状供应 每盘焊丝重为 2 5 6 和 8 焊丝成分与母材成分大致相同 如表 3 10 所示 精品文档 24欢迎下载 表表 3 103 10 奥氏体不锈钢焊接用焊丝与母材的对应关系奥氏体不锈钢焊接用焊丝与母材的对应关系 钢 号实 芯 焊 丝药 芯 焊 丝 00Cr18Ni10 H00Cr21Ni10 E308LT1 4 1 00Cr18Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo3 H00Cr19Ni12Mo2 H00Cr19Ni14Mo3 E308LT1 4 1 00Cr22Ni13Mo2 H00Cr24Ni13Mo2 0Cr19Ni9 0Cr18Ni9 H0Cr21Ni10 E308T1 4 1 YA107 1 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti H0Cr20Ni10Nb H0Cr20Ni10Ti E34FT1 4 1 E308LT1 4 1 E308LT0 3 0Cr18Ni12Mo2Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti H0Cr18Ni12Mo2Ti H0Cr18Ni12Mo2Nb YA202 1 0Cr18Ni12Mo3Ti 1Cr18Ni12Mo3Ti H0Cr19Ni14Mo3 E317LX X 1Cr25Ni13 H1Cr24Ni13 YA302 1 1Cr25Ni18 3Cr18Mn11Si2N 2Cr20Mn9Ni2Si2N H1Cr26Ni21 H1Cr21Ni10Mn6 E310T X 00Cr18Ni3Mo3Si2 00Cr18Ni6Mo3Si2Nb H00Cr19Ni12Mo2 H00Cr20Ni12Mo3Nb H00Cr25Ni13Mo3 试述试述 MAGMAG 焊不锈钢的焊接参数与熔滴过渡 焊不锈钢的焊接参数与熔滴过渡 MAG 焊不锈钢的熔滴过渡与焊接参数的关系如图 3 19 所示 普通 MAG 焊有 3 种熔滴过渡形 式 包括短路过渡 脉冲喷射过渡和喷射过渡 图 3 20 为大电流 MAG 焊 使用较大直径焊丝 1 6mm 2 4mm 3 2mm 和较大电流的喷射过渡范围 精品文档 25欢迎下载 由图可见 喷射过渡临界电流与直径大致成正比 0 9mm 焊丝的临界电流为 140A 1 2 mm 为 170A 1 6mm 为 240A 细焊丝 1 6mm 在小于临界电流和低电压时为短路过渡 大 于临界电流和较高电弧电压为喷射过渡 在临界电流附近到几十安的较低电流区间为脉冲喷射 过渡 在粗焊丝 1 6mm 2 4mm 3 2mm 大于临界电流以上的较大电流时 500 800A 为大电流过渡 常常用于焊接厚大工件 焊接效率较高 试述试述 MAGMAG 焊短路过渡法焊接不锈钢的特点 焊短路过渡法焊接不锈钢的特点 短路过渡焊时都使用细焊丝和小电流 焊丝直径为 0 6 1 2mm 的细丝 保护气体为 A r 1 5 O2 Ar 5 25 CO2或 90 He 7 5 Ar 2 5 CO2 典型焊接参数示于表 3 11 主要用于 3mm 以下的薄板焊接和全位置焊 表表 3 113 11 不锈钢短路过渡焊接参数不锈钢短路过渡焊接参数 半自动气体保护焊自动气体保护焊 板厚 mm 焊接 位置 焊丝 直径 mm 接头 形式 保护气流量 Ar 25 CO2 L min I AU VI AU V 送丝速度 f m min 平焊0 76对接64016 56016 570 0 8 角焊0 76对接64016 56016 570 平焊0 89对接66517701850 角焊0 89对接665 7017701750 平焊0 89对接66016 56016 565 70 角焊0 89对接67017701740 1 2 平角焊0 89对接67017701740 平焊0 89V 形690 10019 201002050 1 6 角焊0 89V 形685 9516 20902050 精品文档 26欢迎下载 平焊0 89V 形67517 57517 540 60 角焊0 89V 焊69520952040 平角焊0 89V 形69520952040 试述试述 MAGMAG 焊喷射过渡焊接不锈钢的特点 焊喷射过渡焊接不锈钢的特点 MAG 焊喷射过渡适用于单边或多边焊接厚板 对于喷射过渡宜使用 Ar 1 O2的混合气体作为 保护气 可以得到较高的屈服强度 而用 Ar 2 O2时可以使焊缝金属具有良好的润湿性 但是 所产生的氧化物在焊边出现轻微的黑粉 由于这种保护气体可以获得平坦的焊边 所以仍被采 用 焊接不锈钢的焊接参数示于表 3 12 图 3 21 给出了不同直径不锈钢丝的熔化特性和相应 的喷射过渡临界电流值 如 0 8mm 焊丝临界电流为 110A 1 2mm 为 180A 和 1 6mm 为 225A 表表 3 123 12 MAGMAG 焊不锈钢的焊接参数焊不锈钢的焊接参数 短路和喷射过渡 板厚 mm 焊丝直径 mm 焊接电流 A 电弧电压 V 送丝速度 m min 保护气体流 量 L min 焊接速度 m min 焊道数 1 60 860 10015 183 8 4 812 140 38 0 761 2 40 9125 15017 215 8 712 140 51 0 761 3 20 9130 16018 246 35 7 412 140 51 0 631 41 1190 25022 265 1 7 412 140 63 0 761 6 35 1 1 1 6 225 30022 30 6 6 9 4 2 8 3 8 14 200 63 0 761 9 51 6275 32522 305 7 6 414 200 38 0 512 12 72 4300 35022 301 9 2 214 200 1273 4 192 4350 37522 302 2 2 414 200 15 6 25 42 4350 37522 302 2 2 414 200 057 8 精品文档 27欢迎下载 试述脉冲试述脉冲 MAGMAG 焊不锈钢的特点 焊不锈钢的特点 脉冲 MAG 焊的飞溅很小 焊接过程稳定 焊缝成形良好 焊接电流范围较大 从喷射过渡 临界值左右到几十安的最小电流 如 1 2mm 焊丝的最小电流可以达到 80A 1 6mm 焊丝的最 小电流可以达到 100A 从而扩大了 MAG 焊的使用电流区间 使得有可能焊接薄板 全位置焊和 热敏感性材料 由于脉冲 MAG 焊的熔滴尺寸较大 接近焊丝直径 所以熔滴的气化量少 导致烟 雾少和在焊缝表面只有少量黑粉 典型焊接参数列于表 3 13 表表 3 133 13 不锈钢脉冲不锈钢脉冲 MAGMAG 焊的典型焊接参数焊的典型焊接参数 板厚 mm 焊接位置坡口形状Iw A 脉冲电流 I p A Ua V 焊接速度 w cm min 焊丝直径 m m Q Ar 1 O2 L min 平焊对接12025022601 220 横焊对接12025022601 220 立焊90 V 形8015020600 820 1 6 仰焊对接12025022701 220 平焊对接20028025601 620 横焊对接20028024601 620 立焊90 V 形12023521601 220 3 0