第六章MIG焊(哈工大).ppt

1、电弧焊接基础，消耗极气体保护电弧焊-第6章消耗极电弧焊MIG/MAG，6.1原理和特点，采用与母材相同(接近)材质的焊丝作为电极。 焊丝是电弧的一极，焊丝熔融成为熔滴转移到熔池，与母材的熔融金属一起形成焊接。 为了防止外部空气混入由电弧熔池构成的焊接部，采用了arhe保护。 GMAW (gasmetalarcwelding ) MIG (metalinertgasarcwelding ) mag (a ro 2，Ar CO2) (Active )、6.1原理和特点，发展历史不需要频繁停止，生产效率与CO2弧焊相比，消耗极由于熔滴过渡平稳、飞散少的惰性气体不会与消耗金属发生冶金反应，因此避免氧化

2、和氮化，无需在电极焊丝中加入特殊的脱氧剂，通过与母材同等成分的焊接几乎能够焊接所有金属的直流逆焊接铝和铝合金，对母材表面的氧化膜产生良好的阴极雾化清洗作用具有6.1的原理和特点，焊接成本高于CO2弧焊，焊接生产率也比CO2弧焊准备工作严格6.1的原理和特点，根据6.2 MIG熔滴过渡、材质、焊接物尺寸、焊接姿势，MIG短路过渡：与CO2弧焊相同，灯丝低电压、小MIG熔滴短路过渡电压更低，过渡过程更稳定，飞溅少，适合薄板高速焊接和空间位置焊接。 喷射过渡(粗丝CO2、潜在电弧喷射过渡)射滴过渡、喷射过渡、旋转喷射过渡亚喷射脉冲过渡、6.2.1喷射过渡定义、MIG焊丝连接阳极，小电流时，电弧的阳极

3、区形成在熔滴前端底部，电弧弧柱呈圆锥形，如果由于电磁约束而增大电流焊丝的前端被大范围包围，电极前端被削尖的形状，熔滴细粒化，此时的熔滴过渡形态称为“喷射过渡”。 特点：熔滴尺寸小于焊丝直径，熔滴过渡平稳，电弧稳定，焊接均匀。 用途：中厚板水平对接或角接头。 6.2.1喷射过渡临界电流，实现微粒子喷射过渡的下限电流值称为临界电流(critical current )。 电流超过临界电流值时，过渡频率激增，熔滴体积急剧减少。 临界电流值根据焊丝的材质、焊丝直径、保护气体等而显着不同。 钢丝MIG焊接电流值与熔滴过渡频率及熔滴体积的关系、材料丝的临界电流、6.2.1喷射过渡发生原因、MIG电弧能够发

4、生熔滴喷射过渡的根本原因是电弧形态较宽。 CO2气体的分解对电弧有很大的冷却作用，电弧形态收缩位于熔滴下部，拒绝熔滴过渡。 在MIG电弧下，氩气为单原子气体，没有分解问题，并且热传导率小，对电弧的冷却作用小，因此电弧电场强度低，形态上容易扩散，能够将焊丝前端包围在大范围内，熔滴过渡比较容易。 直接的原因是电磁力超过了表面张力。 6.2.1喷射过渡极性选择，如果将焊丝与负极连接，则阴极点通过清扫作用登上焊丝的固体区，电弧以包围熔滴的形式出现，电磁力完全不作用于熔滴过渡，即使在大电流下，熔滴过渡也主要通过重力作用进行，形成大粒的粗粒过渡。 电弧不稳定，焊接不完整，不实用。 喷射过渡焊丝与阳极连接，

5、一个利用阴极雾化的母材清扫作用，二个被削成电极前端尖的形状，熔滴细小，过渡平稳。6.2.1喷射过渡分类，根据焊丝的材质，熔滴过渡形态不同，因此将MIG焊接熔滴喷射过渡设为熔滴过渡喷射过渡旋转喷射过渡、熔滴过渡、熔滴过渡：熔点低的电导率及热导率大的铝和铜焊丝的熔滴过渡时，熔滴尺寸为焊丝尺寸焊道过渡时的电弧形态呈钟罩形，弧根面积大，包围熔滴，熔滴内部的电流线发散，作用于熔滴的电磁收缩力Fc成为过渡的推进力。 点压力f的点作用于熔滴表面的各部位，阻碍熔滴过渡的作用降低，此时阻碍熔滴过渡的力主要是焊丝对熔滴的表面张力。 MIG焊接的熔滴过渡主要是低熔点材料的MIG焊接表现出的熔滴过渡形式，钢丝MIG焊

6、接的熔滴过渡规范区间狭窄，在形成熔滴后立即变化为喷流，钢丝的恒定直流MIG焊接被认为没有熔滴过渡，但通过脉冲残奥仪表控制，熔滴过渡到钢丝相对于喷射过渡、钢系焊丝，在小电流下电弧发生在熔滴的下部，熔滴尺寸大，随着电流的增加，电弧的熔滴范围大，熔滴尺寸逐渐变小，在熔滴端部和液状熔滴之间形成缩颈，电弧包围熔滴部分的金属， 电流增大到某个数值时，电弧急剧收缩，最初的熔滴脱落后，电弧呈圆锥形，此时等离子气流对焊丝前端金属有强的摩擦作用，将焊丝端部的液状金属削成铅笔形，细熔滴从前端一个接一个地向熔池移动的频度最大达到每秒500次的电弧喷流过渡临界电流影响因素：焊丝材料的焊丝直径的干伸：越大，预热效果越好，

7、加入I临低保护气体： 5左右的CO2，临界电流值越能降低一定程度。 之后，随着CO2含量的增加，临界电流值急剧增大，含量达到30以上时，不会发生喷射过渡。 喷流过渡的熔池形状：指状熔融深度形成原因：焊丝成为阳极，在熔池周围，由于电弧阴极点的清扫作用，电弧扩展到大范围，母材接近表面的部分大幅熔融。 但是，由于熔滴以喷流的形态过渡，焊丝的前端被削成尖锐的形状，此时电弧中的等离子气流极为显着，作用于熔池金属的等离子流力大，大量的高速的微粒熔滴冲击熔池金属，深深地挖掘熔池的中心部。 这个熔融断面，因为形成为好像把手指插入母材一样，所以被称为指状的熔深。 焊丝直径越细或电流值越大，越容易形成指状的熔深。

8、 自旋喷射过渡，在钢系焊丝的干伸长的情况下，或者电流值远远大于临界电流的情况下，焊丝熔融部分伸长，呈高速旋转状态，这就好像使软水管成为自由状态，水激烈喷出时发生，这种喷射过渡形式称为自旋喷射过渡。 总之，该过渡形式电弧不稳定，焊接不均、飞溅量大，不采用。归纳了喷流过渡的特征，有明显的临界电流值的一般情况下，熔滴在焊丝轴向过渡的一般情况下，熔滴尺寸不大于焊丝直径电弧形态急剧变化的6.2.2亚喷流过渡和电弧自身固有的调节作用，亚喷流过渡：铝合金短弧MIG焊接可见弧长为28mm之间的过渡过程说明：介于短路过渡和喷射过渡之间燃烧弧时间变长的熔滴生长焊丝和熔滴之间形成缩颈的临界脱落状态以熔滴形式脱离之前

9、，熔融金属短路电弧熄灭电磁收缩力和表面张力使缩颈急速断裂，完成过渡再燃电弧的飞散大过渡不稳定亚喷流333 60短路前有缩颈，短路电流小，短路时间短，飞散小，过渡平稳，与喷流过渡区别亚喷流：短路时间短，短路电流(熔滴)对熔池的冲击小，过渡稳定，焊接形状合理，成形美观，可见弧长La :铝在氩气保护情况下，在图示的焊丝直径和焊接电流条件下，若电弧长度La小于4mm，则随着电弧长度La的降低，电弧电压Ua急剧减少，若弧长度La超过10mm，则随着弧长度La的增加，电弧电压Ua也具有一定的生长倾斜率，另外一方面，弧长度La在中间区域(La Ua随着La的变化量而减少，该区域在焊丝的熔融特性上有特别的点，

10、是子气流过渡的区域。 铝合金MIG焊接电弧电压Ua与电弧长La的关系、电弧自身固有的调节作用、铝焊丝等速熔融曲线(纯Ar、干伸恒定)钢焊丝等速熔融曲线、进给速度恒定、电弧长度达到8mm以下时，各曲线均向左下弯曲，焊丝比熔融量增大，形成一个区域这种现象只在高纯度惰性气体保护弧MIG焊中可见，特别是在大电流下更为显着。 在焊枪的高度变动或产生其他干扰的情况下，焊丝比熔融量随着发现电弧长的减少而增大的特性使电弧自身具有使电弧长稳定的能力，将该特性称为电弧自身固有的调节特性。 电弧自身固有的调节作用调节过程，等速焊丝匹配恒流特性电源曲线1是焊接电源外特性，曲线2是某焊丝速度下的等熔融速度曲线，l0是初

11、始稳定弧长l0处的电弧静特性曲线，Q0是电弧初始稳定动作点。 现在发生某种干扰，电弧长度从l0增加到l1，由于电源是恒定电流外特性，所以焊接电流不变化，电弧工作点从Q0变化到Q1，但是，如果电弧变长，则焊丝的熔融系数减少(比熔融量降低)，焊丝的熔融速度开始小于焊丝的进给速度电弧自身固有的调节作用对比分析，回顾：细钢丝CO2焊接， 电弧自身调节作用等速焊丝平坦特性或缓降特性电源电弧长度变化引起的焊接电流变化电弧自身固有的调节作用：铝焊丝等速进给匹配恒电流特性电源同：以焊丝的熔化速度为调节量保持焊接中的电弧长度的稳定异常：电弧自身的调节根据焊接电流的变化引起焊丝的熔化速度影响固有的自调节焊接电流，

12、由于焊丝的熔化系数(比熔化量)的变化而影响焊丝的熔化速度的焊丝进给速度变化时(10% )，由恒流特性电源得到的焊接熔化深度更稳定，可以看到电弧自身固有的调节作用特征和应用，(1)电弧长度变化(2)焊接的截面形状变得更合理，能够避免“指”熔深的发生。 (3)电弧长度短，抗环境干扰能力增强。 (4)只适用于铝合金焊接，钢焊丝的熔化系数随弧长变化的程度较低，为了通过电弧固有的自调节作用使电弧长辅助过渡稳定，需要使焊丝的进给速度和电源外特性严格一致。 即，等熔透速度曲线根据电弧长急剧变化的部分处于电源外特性上等熔融速度曲线处于电源外特性的恒流部的右侧或交叉部小时，即焊丝的进给速度过快，容易引起固体短路

13、。 基于不同直径焊丝的适当规范区间，特别是修订了铝合金亚喷流MIG焊机，实现焊接电流和进给速度的一元调节，对不同直径的焊丝，通过旋钮选择规范。 在需要焊接不锈钢等材料的情况下，也可以通过功能切换开关将电源特性变换为平坦特性输出，即可以进行通常的MIG焊接。电源特性、送丝方式、调节机构总结、钢、铝、铜等：使用灯丝和中径焊丝进行CO2(钢)、MIG焊接，配备等速送丝机构和缓降特性电源，通过电弧自身的调节作用保持电弧长度的稳定的发射(微粒) 或喷射过渡铝及铝合金：灯丝及中径焊丝进行MIG短弧焊，采用等速焊丝上安装恒流特性电源的方式，由电弧固有的自己调节稳定电弧长的钢：粗丝，配备变速丝进给机构和急降特

14、性电源，电弧6.3脉冲MIG焊，什么是脉冲MIG？ 利用周期性变化的电流焊接的MIG为什么使用脉冲MIG？ 通常的MIG焊接、熔滴喷射过渡焊接电流必须大于喷射过渡临界电流值吗？大滴过渡或短路过渡大滴过渡过程的稳定性差，不能进行背焊接、立焊接等空间位置焊接的焊接、短路过渡规范区间狭窄，应用范围受到限制的脉冲MIG控制、残奥仪表多，具有稳定的熔滴过渡控制、焊接输入， 性能提高和焊接成形薄板、空间焊接和热敏材料焊接评述：脉冲TIG焊接以控制焊接为目的。 脉冲MIG焊接主要控制熔滴过渡。 交流(variable polarity ) pulsed MIG /映射焊接， thekeycharacteristicsofthisprocessvariantare :独立控制wirefeedspeedandheatinputlowerheatinputhigherdepositionra rrentgapbridging、Control of dilution可焊接0.8mm薄板，铝合金最佳。 typicalapplicationsincludeautomotivedoorpanels，motorcyclechassisandaluminiumwindowframesinthinsheetaluminium .6.6但是，脉冲电流IP焊接平均电流比喷射过渡临界电流低，能够