熔化极惰性气体保护焊、熔化极活性混合气体保护焊

MIG TIG焊接简介一、概述MIG焊接即熔化极惰性气体保护电焊，是以Ar等惰性气体作为主要保护气体，包括纯Ar或Ar气中混合少量活性气体（如2%以下的O2或5%以下的CO2气体）进行熔化极电弧焊的焊接方法。

MIG焊丝以层绕方式成卷或盘状供货。

TIG焊接（钨极氩弧焊）是以纯Ar作为保护气体，以钨极作为电极的一种焊接方法。

TIG焊丝以一定长度（通常lm）的直条状供货所。

二、焊丝的选用MIG及TIG焊接方法由于主要以纯Ar作为保护气体，所以外界空气中氧、氮、氢等有害气体很难进入熔池；且氩气不产生有害焊缝性能的气体或杂质；氩气对焊丝及熔池的合金氧化很少等使得焊接接头具有极为优异的综合理化性能。

但可能有损焊接效率及焊接熔深等。

所以以焊丝成份尽量接近母材成份作为选择焊丝的原则是适宜的。

不锈钢的性能很大程度上取决于成份。

不锈钢埋弧焊丝的成份设计都考虑了由于焊接时合金烧损的损失量。

该系列焊丝的选择应以被焊母材成份为准，选用相同的合金体系；焊丝成份尽量接近（等于或稍高于）母材成份。

合金体系的不同对不锈钢性能（如延展性、耐腐蚀性、抗裂性等）影响是巨大的，应关注。

三、焊接注意事项1、MIG焊接A：保护气体流量以20-25L/min为宜；B：电弧长度一般控制在4-6mm左右；C：风的影响对焊接特别不利，当风速大于0.5m/s时应采用防风措施；注意换气，避免对操作者的伤害；D：采用脉冲电弧电流，能获得安定的喷射电弧，特别适宜不锈钢、薄板、立焊、堆焊的焊接；E：请采用Ar+2% O2气体组合焊接超低碳不锈钢，不应用Ar与CO2混合焊类钢；F：焊接时严格清除焊接处的油、锈、水份的杂质。

2、TIG焊接A：保护气体流量要求：当焊接电流在100-200A之间时为7-12L/min；：当焊接电流在200-300A之间时为12-15L/min为宜。

由于送气管的破损造成保护气体混有湿空气，对焊接接头的性能是有影响的；B：钨极伸出长度相对喷嘴应尽可能短，电弧长度应以电弧长度一般控制在1-4mm为准（焊接碳钢时为2-4mm；低合金钢及不锈钢焊接时为1-3mm）；C：，当风速大于1.0m/s时应采用防风措施；注意换气，避免对操作者的伤害；D：焊接时严格清除焊接处的油、锈、水份的杂质。

GMAW:熔化极气体保护焊含有MIG和MAGMIG:熔化极惰性气体保护焊MAG:熔化极活性气体保护焊FCAW: 药芯焊丝气体保护焊（软钢及高张力钢用药芯焊丝）SMAW:药皮焊条电弧焊SAW:埋弧自动焊实芯焊丝气体保护焊（GMAW）和药芯焊丝气体保护焊（FCAW）两者的区别：1.GMAW的主要优势在于每小时的金属熔敷量，这极大地降低了劳动力成本。

气体保护焊的另一个优势在于它是一种干净的工艺，这主要归功于没有使用焊剂。

在通风不良的车间会发现，从手工电弧焊或药芯焊换成气体保护焊后情况会得到改善，这是因为烟的产生减少了。

由于有各种各样的焊丝可选用，而且焊接设备变的更便于携带，气体保护焊的适用领域不断得到扩展。

该工艺的另外一个优点是可见性。

因为没有焊渣，焊工能够很容易地观察电弧和熔池的情况，从而改善控制。

GMAW还对气流和风特别敏感，它们会将保护气体吹开，留下未保护的金属。

正是这个原因，气体保护焊不大适合工地焊接。

应充分认识到，气体流量大于推荐值的上限，并不能保证对熔池适当的保护。

实际上，大的气体流量反而导致气体紊乱，并增大气孔产生的可能性，这是因为增大气体流量实际上可能将空气带入焊接区。

2.FCAW获得广泛的认可，是因为它能提供优良的性能。

可能最重要的优点是它能提供很高的生产效率，即单位时间内所熔敷的焊缝金属量。

它是手工焊接工艺中效率最高的。

这是由于焊丝盘提供连续不断的焊丝，同GMAW一样增加了电弧时间。

该工艺还被分类为大熔深弧焊，这有助于减少熔合性缺陷的可能性。

由于该方法主要用于半自动工艺，其操作技能要求远低于手工方法的要求。

无论有无保护气体的辅助，FCAW因有焊剂，它比GMAW对母材污染有更大的容许。

正是这个原因，使得FCAW适合工地焊接，在现场，风使得保护气体流失，而GMAW会受到极大的影响。

然而，检验师应当明白该工艺有它的局限。

首先，由于有焊剂，所以在后序焊道焊接前和外观检查前必须去除这层固体焊渣。

焊接技术可以追溯到几千年前的青铜器时代，在人类早期工具制造中，无论是中国还是当时的埃及等文明地区，都能看到焊接技术的雏形。

古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。

中国商朝（公元前1600年—公元前1046年）制造的铁刃铜钺就是铁和铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折，接合良好。

春秋战国时期（公元前770年—公元前221年）曾侯乙墓中的建鼓铜座上的盘龙是分段钎焊连接而成的，与现代软钎料成分相近。

战国时期制造的刀剑一般是加热锻焊而成的。

据明朝宋应星所着《天工开物》记载：中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段锻焊大型船锚。

在古埃及和地中海地区，公元前1000年人们就已经能够通过搭接的方法制造金盒及铁质工具。

到中世纪（约公元476年—公元1453年），早叙利亚大马士革曾用锻焊方法打造兵器。

但古代焊接技术长期停留在较原始的水平，使用的热源都是炉火，温度低、能源不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊件，只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。

近代真正意义上的焊接技术起源于1880年左右电弧焊方法的问世[6]。

表1.1列出了现代焊接史上重要方法和技术的出现时间、发明人及所属国家。

表1.1主要焊接方法的发明时间、发明人及所属国家[6]发明时间方法名称发明人所属国家和机构1881年碳弧焊NikolaiBenardos 俄罗斯1885—1900年电阻焊Thomson 美国1900年铝热焊HansGoldschmidt,GoldschmidtAG西德（OrgotheusInc.美国）1900年氧乙炔焊Fouche,Picard 法国1907—1910年手工电弧焊OscarKjellberg 瑞典1909年等离子焊接PAW Schonner BASF德国美国1908年、1940年、1950年电渣焊ESWPaton焊接学会俄罗斯、美国、乌克兰1926年钨极惰性气体保护焊美国发明时间方法名称发明人所属国家和机构1926年药芯焊丝FCAW Stoody 美国1930年氢原子焊——1930年螺柱焊纽约海军厂美国1930年、1948年熔化极惰性气体保护焊美国1935年埋弧焊SAW Robinoff 地下铁道公司美国1941年GTAW Meredith 美国1950年喷射过渡GMAW Muller，Gibson 美国1953年活性气体保护电弧焊Lyubavskii和Novoshilov苏联1954年自保护药芯焊——1956年摩擦焊—俄罗斯1956年超声波焊——1957年CO2气体保护焊—美国、英国、俄罗斯1959年爆炸焊——1950年末真空扩散焊——1960年脉冲熔化极气体保护焊Arico 美国1961年电子束焊Stohr 法国1962年电气焊专利（Electrogas）Arcos 比利时1964年热丝和协同控制GMAWManz 美国1966年激光切割PeterHouldcroft TWI英国1970年逆变电源—世界各地1970年激光焊接LBW MartinAdams 英国1991年搅拌摩擦焊FSW WayneThomas TWI英国注：表中的发明时间以焊接方法首次具有工业实现意义为起点，而非该方法的原理初次被发现。

二氧化碳气体保护焊即熔化极惰性气体保护焊，指用金属熔化极作电极，惰性气体（CO2）作焊接方法，简称MIG。

相对于其它弧焊机，MIG焊机添加了送丝结构及相应的送丝控制电路，在焊接过程中实现了半自动化，不但提高了效率，也减少了损耗。

焊接过程中使用廉价的CO2气体作保护，使得起弧容易，焊接成本低而效果好。

而且，送丝速度、输出电压可调节，可使两者达到良好匹配，提高了焊接质量，适用于各类焊接。

1、MIG焊机的焊接过程①起始时，焊丝由送丝机送出，接触工件；②焊丝与工件短路，产生大电流，使得焊丝顶端熔化；③焊丝与工件间形成电弧；④焊丝送出，电弧变短；⑤焊丝再次接触工件。

如此周而复始。

2、MIG焊机的一般要求在焊接过程中，电弧不断地燃弧、短路、重新引弧，燃弧如此周而复始，从而使得弧焊电源经常在负载短路，空截三态间转换，因此，要获得良好的引弧，燃弧和熔滴过渡状态，必须对电源的动特性提出如下要求：①焊接电压可调，以适应不同焊接需求；②最大电流限制，即有截流功能，避免因短路、干扰而引起的大电流损坏机器，而电流正常后，又能正常工作；③适合的电流上升、下降速度，以保证电源负载状态变化，而不影响电源稳定和焊接质量；④满足送丝电机的供电需求；⑤平稳可调的送丝速度，以满足不同焊接需求，保证焊接质量；⑥满足其它焊接要求，如手开关控制，焊接电流、电压显示，2T/4T功能，反烧时间调节，焊丝选择，完善的指示与保护系统等等。

钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极与焊件之间产生的电弧，加热熔化母材（同时添加焊丝也被熔化）实现焊接的方法。

钨极氩弧焊的应用很广，在不同的材料焊接上都能应用。

如低合金高强度钢、不锈钢、耐热钢、铜、钛及其合金、铝、镁及其合金等。

由于钨极载流能力有限，电弧功率受到限制，致使焊缝熔深浅，焊接速度低，所以，钨极氩弧焊一般只适于焊接厚度小于6mm的焊件或管道的打底焊接。

本焊接培训中心根据本局实际情况，先后开设了直径为60mm管的全氩弧焊水平固定焊和水平固定障碍焊，以及直径为108mm管的氩弧焊打底与焊条盖面焊等项目，使氩弧焊这个项目在我局得到推广发展，引弧：为了提高焊接质量，手工钨极氩弧焊多采用高频引弧。

TIG 钨极氩弧焊,MIG 熔化极惰性气体保护焊，MAG 熔化极活性气体保护焊,SMAW焊条手工电弧焊MIG焊（熔化极气体保护电弧焊）这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接的。

熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有氩气，氦气，二氧化碳气或这些的混合气体。

以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上称为MIG焊）。

熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便的进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快，熔敷率较高的优点。

熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属的焊接，包括碳钢，合金钢。

熔化极惰性气体保护电弧焊适用于不锈钢，铝，镁，铜，钛，镐及镍合金。

利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。

TIG Tungsten Inert Gas，缩写TIG。

直译就是钨极惰性气体焊。

钨极氩弧焊按操作方式分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。

手工钨极氩弧焊时，焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作；半自动钨极氩弧焊时，焊枪运动靠手工操作，但填充焊丝则由送丝机构自动送进；自动钨极氩弧焊时，如工件固定电弧运动，则焊枪安装在焊接小车上，小车的行走和填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。

热丝是指提高熔敷速度。

某些场合，例如薄板焊接或打底焊道，有时不必添加填充焊丝。

TIG为今日各主要焊接方法中的一种，其特点为焊接品质佳，及具焊接薄板的能力，由于没有使用焊剂，故可减少夹渣机会，如此可提升焊道的品质，TIG已被需高品质焊接的航天工业所引用。

MAG（metal active-gas welding）是熔化极活性气体保护焊的简称，熔化极活性气体保护焊是焊接工艺的一种，其通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。

MAG的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。

熔化极气体保护电弧焊以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。

TIG
中文:钨极惰性气体保护焊
日文:タングステンアーク溶接（ティグ）
英文:Tungsten inert gas welding
MIG
中文:熔化极惰性气体保护焊
日文:ミグ溶接
英文:metal inert-gas welding
MAG
中文:熔化极活性气体保护焊
日文:マグ溶接
英文:metal active-gas welding
Mig(惰性气体保护焊接)
使用惰性气体当保护气体以避免与其他物质产生反应。

惰性气体通常使用氩气Ar 或氦气He。

有时在惰性气体中混合有其他少量的O2、CO2或H2。

Mag(活性气体保护焊接)
使用活性气体当保护气体。

通常是使用CO2。

气体会在电弧中被分解，进而增大或缩小熔接范围。

因为CO2为主要的气体，因此通常又将MAG熔接称为CO2熔接。

熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。

以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。

熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。

熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。

熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。

利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。

SMAW焊接用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。

即焊条电弧焊。

GMAW焊接--熔化极气体保护焊（又称惰性气体保护焊＜MIG焊>). FCAW焊接--药芯焊丝气体保护焊.GTAW焊接--钨极氩弧焊（又称钨极惰性气体保护焊＜TIG焊>). RESW焊接--电阻点焊.MCAW焊接--金属芯焊丝气体保护金属弧焊,或金属芯焊丝弧焊. SAW焊接---埋弧焊.PAW焊接---等离子电弧焊.MAG焊接---金属活性气体保护焊.焊接名词与相对应的符号序号焊接名词符号1 氧乙炔焊OAW2 手工电弧焊SMAW3 埋弧焊SAW4 二氧化碳气体保护电弧焊FCAW5 钨极惰性气体保护电弧焊TIG6 熔化极惰性气体保护电弧焊MIG7 活性气体保护电弧焊MAG8 钨极脉冲氩弧焊TAW－P9 熔化极脉冲氩弧焊MAW－P10 气电立焊EGW11 等离子弧焊PAW12 电渣焊ESW13 电子束焊EBW14 激光焊LBW15 热剂焊TW16 高频电阻焊HFRW17 闪光对焊FW18 摩擦焊FRW19 电阻焊RW20 扩散焊DFW21 爆炸焊EW22 超声波焊USW23 硬钎焊 B24 软钎焊S25 热切割TC26 氧乙炔气割OFC－A27 等离子弧切割PAC28 激光切割LBC29 火焰喷涂FLSP30 电弧喷涂EASP31 等离子弧喷涂PSP32 焊态AW33 母材BM34 焊缝WM35 热影响区HAZRW——RWSISTANCE WELDING——电阻焊FW——flash welding——闪光焊RW-PC——pressure controlled resistance welding——压力控制电阻焊PW——projection welding——凸焊RSEW——resistance seam welding——电阻缝焊RSEW-HF——high-frequency seam welding——高频电阻缝焊RSEW-I——induction seam welding——感应电阻缝焊RSEW-MS——mash seam welding——压平缝焊RSW——resistance spot welding——点焊UW——upset welding——电阻对焊UW-HF——high-frequency ——高频电阻对焊UW-I——induction——感应电阻对焊SSW——SOLID STATE WELDING——固态焊CEW——co-extrusion welding——挤压焊CW——cold welding——冷压焊DFW——diffusion welding——扩散焊HIPW——hot isostatic pressure diffusion welding——热等静压扩散焊EXW——explosion welding——爆炸焊FOW——forge welding——锻焊FRW——friction welding——摩擦焊FRW-DD——direct drive friction welding——径向摩擦焊FSW——friction stir welding——搅拌摩擦焊FRW-I——inertia friction welding——惯性摩擦焊HPW——hot pressure welding——热压焊ROW——roll welding——热轧焊USW——ultrasonic welding——超声波焊。

熔化极活性气体保护焊（Metal Active Gas Arc Welding ）（MAG焊）熔化极活性气体保护焊一般采用在氩气中加入少量的氧化性气体（CO2、O2或其他混合气体）的混合气体作为保护气体进行焊接的一种熔化极气体保护焊方法。

1、熔化极活性气体保护焊的原理及特点原理与熔化极氩弧焊相同。

特点：除了具有一般气体保护焊的特点外，与纯氩弧焊、纯CO2焊相比还具有以下特点：（1）与纯氩气保护焊相比①熔池、熔滴温度比纯氩弧焊高，电流密度大，因此熔深大，焊缝厚度大，焊丝熔化速度快，熔敷效率高，有利于提高焊接生产率。

②具有一定氧化性，克服了纯氩保护时表面张力大、液态金属粘稠、易咬边及斑点漂移等问题。

同时改善了焊缝成形，由纯氩的指状（蘑菇）熔深成形改变为深圆弧状成形，接头的力学性能好。

③ CO气体较便宜，降低了焊接成本低，但CO的加入提高22了产生喷射过渡的临界电流，引起熔滴和熔池金属的氧化及合金元素的烧损（2）与纯CO气体保护焊相比2飞溅少，故电弧稳定性好，易形成喷射过渡，①电弧温度高，熔敷系数高，节省焊材，生产效率高。

②由于大部分为惰性的氩气，熔池保护效果好，焊缝金属不易形成气孔，力学性能高。

③焊缝成形好，焊缝平缓，波纹细密，均匀美观，成本较CO2焊高。

2、熔化极活性气体保护焊常用混合气体及应用（1）Ar+O 2Ar+O可用于碳钢、低合金钢、不锈钢等高合金钢和高强2钢的焊接。

焊接不锈钢等高合金钢和高强钢时，O含量控制在(1%～5%)；2焊接碳钢、低合金钢时，O含量可达20%。

2为什么加入O：2①克服阴极斑点漂移，降低射流过渡的临界电流值，有利于熔滴的细化；②焊接不锈钢时，加入微量的O对接头的抗腐蚀性无显著影2响；当O超过2%时，焊缝表面氧化严重，接头质量下降。

2③因为焊缝金属的冲击韧性不取决于保护气体的氧化性，而取决于焊缝金属的含氧量，加入适量的O，虽然气体的氧化2性提高，但焊缝金属中的含氧量和杂质减少，因此焊缝金属的冲击韧性有所提高；（2）Ar+CO 2Ar+ CO的优点（电弧稳定、飞溅少、容易获得Ar既有2．轴向喷射过渡等），又有氧化性，克服了用单一Ar气焊接时的阴极斑点漂移现象及焊缝成形不好的问题。