第五章 熔化极惰性气体保护电弧焊

熔化极惰性气体保护电弧焊Metal Inert Gas Arc Welding（MIG）Metal Active Gas Arc Welding（MAG）一MIG 焊的特点及应用1、MIG 焊的基本原理焊接过程动画n 以惰性气体或混合气体作为保护气体，采用与母材相近材质的焊丝作为电极，焊丝熔化后形成熔滴过渡到熔池中，与熔化的母材共同形成焊缝。

n MIG/MAG 属于GMAWn MIG （Ar ，He ）n MAG （Ar ＋O 2、Ar ＋CO 2）2. MIG/MAG焊的特点n惰性气体保护，焊缝纯净度高，力学性能好；电弧燃烧稳定；熔滴细小，过渡稳定；飞溅小。

n与TIG焊比：生产效率高；焊接板厚比TIG焊大，焊接电流大，焊接热输入大，熔深大n与SAW埋弧焊比：焊缝的[H]低，抗冷裂能力高n与CO2焊比：成本高3.MIG/MAG焊的应用材料：50年代初应用于铝及铝合金，以后扩展到铜及铜合金的焊接，几乎所有的材料，多用于有色金属的焊接厚度：厚、薄均可位置：可全位置结构：中、厚板的有色金属结构，尤其是铝合金结构。

MIG/MAG焊的应用4. MIG/MAG 焊的对比n MIG 以Ar 或He 作为保护气体n MAG 在Ar 或He 中加入活性气体，如O 2，CO 2n MAG 焊在电弧形态、熔滴过渡、电弧特性等方面与氩弧相似，活性气体的量一般小于30%n 可消除指状熔深n 由于氧化性气体的存在金属的氧化是不可避免的，在选择焊丝时应注意在成分上给与补充。

n MAG 焊主要用于高强钢及高合金钢的焊接。

Mn + CO 2→MnO + CO ↑Me + O →MeO二MIG/MAG 焊工艺MIG 焊：Ar 或He 为保护气体，不与金属发生冶金反应MAG 焊:含有氧化性气体O 2，CO 2，金属发生氧化反应1、MIG/MAG 焊的冶金特点2、MIG/MAG焊的熔滴过渡n MIG/MAG焊的熔滴过渡形式主要有：短路过渡，滴状过渡，喷射过渡，亚射流过渡n熔滴过渡形式主要取决于电流、电弧长度、极性、气体介质、焊丝材质、直径、伸出长度等参数。

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。

第五章熔化极惰性气体保护电弧焊第一节MIG焊的特点及应用目的与要求：了解熔化极氩弧焊的特点和应用。

一、MIG焊的基本原理定义：MIG焊是利用外加的惰性气体作为电弧介质、利用焊丝作熔化电极的电弧焊。

根据GB/T5185-1985《金属焊接与钎接方法在图样上的表示方法》，MIG焊的标注代号为131。

二、MIG焊的特点（重点）优点：①焊接质量好；②焊接生产率高；③适用范围广；④绿色环保。

缺点：成本较高；对杂质敏感。

三、MIG焊的应用材料：常用黑色和有色金属均可（但由于成本的原因，多用于有色金属的焊接）厚度：厚、薄均可（薄板除短路过渡外，还可用脉冲）位置：可全位置结构：中、厚板的有色金属结构，尤其是铝合金结构，如铝罐等。

第二节MIG焊设备目的与要求：了解并掌握MIG焊设备的组成、性能特点与应用。

一、组成及要求组成：电源、控制系统、送丝系统、焊枪及行走系统（自动焊）、供气系统、（水冷系统）等。

实际生产中有CO2专用焊机，但一般不做专用于MIG焊的焊机，而是MIG/MAG/CO2焊通用，统称熔化极气体保护焊设备。

熔化极气体保护焊机的型号编制请参见GB/T10249-1998《电焊机型号编制方法》，如：NB-400、 NBC-250等1、焊接电源（难点）熔化极气体保护焊电源与SAW电源及CO2焊电源相似，细丝通常用平特性电源配等速送丝系统，粗丝通常用陡降外特性电源配变速送丝系统。

逆变电源的使用越来越多，是发展方向。

2、送丝机构与CO2焊的送丝机构相似，有推丝式、拉丝式和推拉式。

但由于MIG焊较多地用于有色金属，尤其是铝合金的焊接，所以其推丝式送丝机构应是双主动送丝（CO2专用焊机的送丝机构可以用单主动送丝）。

3、焊枪与CO2焊使用的焊枪通用。

4、控制系统功能：动作程序控制、各种功能控制现在已逐步在逆变焊机上采用以数字处理器（DSP）为核心元件的数字化控制，使焊机的功能大大扩展、控制精度大大提高，甚至在焊机上嵌入了焊接专家系统，而电路却得到简化，即发展到“靠软件控制焊接”的水平。

第五章复习题1，手工氩弧焊几乎可以焊接所有的金属材料。

（A）2，等离子弧焊绝大多数为具有陡降外特性的硅整流焊机（A）3.特种作业操作证三年复审一次( A )4，用外加气体介质保护电弧和焊接区的电弧焊称气体保护焊（A）5，CO2保护焊焊枪的作用是输送焊丝和传导电流（B）6，等离子弧能切割大部分金属和非金属（A）7，二氧化碳保护焊产生的电弧辐射比焊条电弧焊弱（B）8, 钍钨极具有少量放射性，应保存在铅盒内，有利于安全（B）9气体保护焊的优点是熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小（A）10气体保护焊一般都采用压缩气瓶供气（A）11按照焊缝成形原理，等离子焊有四种方法（B）12钨极氩弧焊常用左焊法（A）13,熔化极气体保护焊的生产率比非熔化极低（B）14手工钨极氩弧焊常用的工具有（C）A 电子气阀和钨极 B水压开关和氩C氩气减压流量计 D钨极和氩气15．高频引弧法一般用于氩弧焊.等离子焊(A )16.CO2气体的纯度不得低于（C） A 80%B 98%C 99.5%D 95%17.等离子弧压缩方式中不正确的是（A）A冷压缩 B机械压缩 C热压缩 D磁压缩18.CO2焊用的予热器不得高于（A）伏A36 B 42 C 48 D 22019.等离子弧温度最高可达（B）℃A5000-10000 B15000-30000C30000-35000 D40000-4500020.采用（C）电源，钨极氩弧用的钨极烧损大，很少被采用A直流正接 B交流 C直流反接 D交流直流两用21.钨极氩弧焊采用（B）焊铝、镁、铜时钨极烧损小A直流正接 B交流 C直流反接 D交直流22.高频振荡器会产生（B）A放射性 B电磁辐射 C紫外线 D红外线23.焊接用CO2气体以（B）形态存在瓶内A气态 B液态 C固态 D胶态24、转移弧是先在电极与喷嘴之间引燃，然后再转移到电极与焊件之间稳定燃烧的等离子弧。

（ A ）25.CO2焊丝含碳量要求一般不高于（C）%A1 B 0.15 C 0.11 D 0.8 26.CO2气瓶压力降到（B）Mpa应停止使用A 0.5B 1C 0.05D 0.727.CO2焊丝含有较高的锰和硅，主要是为了（D）A提高导电性 B提高硬度 C防止裂纹D 减少飞溅提高力学能力28.非接触引弧一般要用（B）装置A低频中压 B高频或高压 C低压高频D大电流29.（D）焊接低碳钢低合金钢效果较好A . Ar+O2 B. Ar+CO2 C. Ar+H2 D. Ar+O2+CO230.手工电弧焊手部磁场强度一般为（C）伏/mA40 B80 C100 D12031.二氧化碳保护焊的短路电流上升速度和峰值短路电流可调节（C）来实现A电流 B电压 C电感 D电弧32．.等离子弧焊割常用（B）A非转移型弧 B转移型弧 C联合型弧 D微束型弧33.下列不是电弧焊的是（B）A焊条电弧焊B氧–乙炔气焊 C埋弧焊 D气体保护焊34.熔化极气体保护焊设备分为半自动和自动焊两种（A）。

《焊接方法与设备》课程标准课程代码：101209 学时数（理论+实践）：90 使用专业：焊接技术及自动化开设学期：2一、课程性质“焊接方法和设备”是本专业学生的必修专业课。

课程主要讲述了各种常用焊接方法的过程本质，工艺操作方法，工艺参数的选择，质量控制，以及相应焊接设备的构成和工作原理。

本课程的目的和任务：就是要使学生掌握焊接专业的基本知识原理。

掌握手工电弧焊，气体（CO2及Ar气体）保护焊、埋弧焊等基本焊接方法，焊接工艺与设备。

通过本课程的学习，结合焊接专业的实践教学，使学生掌握牢固的专业知识，为以后从事焊接工作打下一个牢固的基础。

二、培养目标1、专业能力（1）具备在实际生产条件的规定下，结合焊接结构的技术要求，进行焊接结构生产工艺设计和工艺文件编制的能力；（2）具备分析和解决焊接结构生产实际问题并提出工艺改进提高措施的能力；（3）具备开展焊接工艺评定和焊接质量检验的能力；（4）能正确选用、操作和安装、维护焊接设备；（5）具备过硬的焊接操作技能，能够通过实际操作执行焊接工艺；（6）初步具备焊接操作技能培训和焊接新技术、新工艺应用推广的能力。

2.方法能力（1）能自主学习新知识、新技术；（2）能通过各种媒体资源查找所需信息；（3）能独立制定工作计划并实施；（4）能不断积累维修经验，从个案中寻找共性。

3.社会能力（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；（2）具有团队精神协作精神；（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力；（4）能与客户建立良好、持久的关系。

三、教学内容与学时分配四、课程教学设计焊接方法与设备是汽车整形技术专业的一门专业必修课，也是一门实用性很强的课程。

因此学习本教材时应与其他课程和教学环节，如实训等配合，特别要注意理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力。

即不但要注意学好本教材所介绍的内容，同时还要特别重视实验和操作环节，才能有更好的学习方式。

在教学过程中，注意焊接技术的发展动态及时引用新的教学内容，从学生的实际出发，以学生为主体、充分调动学生的主动性、积极性，注重培养学生的创新思维和创新能力。

第五章熔化极氩弧焊一、教学目的：掌握MIG焊的特点及应用了解MIG焊设备的组成掌握MIG焊熔滴过渡的特点理解亚射流过渡的意义理解MIG焊保护气体的选用掌握焊接工艺参数的选择了解脉冲MIG焊，窄间隙MIG焊等其他MIG方法二、教学重点：MIG焊的特点及应用MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡MIG焊接工艺参数的选择三、教学难点：MIG焊熔滴过渡的特点——亚射流过渡MIG焊保护气体的选用四、授课学时：12学时五、主要教学内容：第一节 MIG焊的特点及应用一、MIG焊的基本原理MIG焊是才采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。

使用的保护气体通常为氩气或氦气或它们的混合气体作为保护气。

二、MIG焊的特点1、焊接质量好2、焊接生产率高3、适用范围广MIG焊的缺点在于无脱氧去氢作用，因此对母材及焊丝上的油、锈敏感；另外，MIG焊的抗风能力差，设备比较复杂。

三、MIG焊的应用MIG焊适合焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、有色金属及其合金等多种材料。

第二节 MIG焊设备一、组成及要求1、焊接电源MIG焊的时候，我们一般都是采用直流反接。

半自动焊时，使用的焊丝比较细，一般小于2.5mm；自动焊时，使用的焊丝直径常大于3mm。

2、送丝机构MIG焊的送死机构和CO2焊相似，分为推丝式、拉丝式和推拉丝式。

如果焊丝比较细的话，一般选用拉丝式和推拉丝式比较好。

3、焊枪焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪，有水冷和气冷两种形式。

4、控制系统控制系统的主要作用是：引弧前预先送气，焊接停止时，延迟停气；送死控制和速度调节；控制主回路的通断等。

5、供气、供水系统供水系统主要用来冷却焊枪，防止焊枪烧损。

二、典型控制电路（一）焊机的组成及作用（二）各主要部分的工作原理1、ZPG2-500型弧焊整流器2、SS-2型半自动送丝机构3、Q-1型半自动焊枪（三）焊机控制电路的工作过程第三节 MIG焊工艺一、熔滴过渡特点MIG焊采用一种介于短路过渡和射流过渡之间的一种特殊形式，称为亚射流过渡。

电弧中心温度均达1000第五章、焊条电弧焊与电弧切割1.电弧中心温度均达1000—8000摄氏度。

2.电弧燃烧的条件:气体电离和阴极电子发射。

3.焊条的组成：焊芯和药皮。

4.常用的焊条直径有：ø 3.2 ø 4.0 ø2.5 ø 55.焊条按药皮熔化特性分类：分为酸性焊条和碱性焊条。

举例：酸性焊条的型号是E4303 牌号是J422。

举例：碱性焊条的型号是常用E4315 E4316 E5015 E5016牌号是J427 J426 J507 J506 6、型号是E4303 E表示焊条。

43表示熔敷金属抗拉强度最小值430Mpa。

第三位数字的意思：0—1表示全位置焊条。

2表示适用于平焊及平角焊。

4表示适用于向下焊。

第四位数字的意思：3表示药皮为低氢钠型，采用直流反接电源。

7、牌号J422（结422）。

字母J或汉字结，表示结构钢焊条。

42表示溶敷抗拉强度最小值420Mpa。

2表示药皮为钛钙型，采用交流或直流电源。

8.焊条烘干的目的：去除焊条药皮中的水分。

9.酸性焊条的烘干温度是70—150摄氏度。

10.碱性焊条的烘干温度是350—450摄氏度。

11.碱性焊条在恒温箱的温度是：80—100摄氏度，随用随取。

12.说一说常用焊条直径使用电流。

例：ø2.5 50—90ø 3.2 80—150ø 4.2 150—220ø 5.0 180--27013.焊接电弧焊工艺参数有哪些？（1）焊条的直径。

（2）焊接电流。

（3）电弧电压。

（4）焊接层数。

（5）电源种类和极性。

（6）焊接速度。

14.焊接电源种类分为：交流和直流电源。

15.电源极性的选择：焊机的正极接试件（焊件）叫直流正接。

焊机的正极接焊钳（焊把）叫直流反接。

16.交流焊机的空载电压60——70V，工作电压为30V。

17.焊接电缆截面积应根据电流选用，一般选用25mm²,50mm²,70mm²。

石家庄理工职业学院教案第一节熔化极惰性气体保护焊的特点和应用一、熔化极惰性气体保护焊的基本原理熔化极惰性气体保护焊是采用惰性气体（氩气或氦气）或它们的混合气体作为保护气体，焊丝既作为电极又作为填充金属，在焊接过程中焊丝不断熔化并过渡到熔池中去，成为焊缝金属的一部分。

以Ar或He作保护气体时，称之为熔化极惰性气体保护焊,简称为MIG焊接。

如果用Ar+O2、Ar+CO2或者Ar+CO2+O2等混合气体作为保护气体则称之为熔化极活性混合气体保护焊，简称为MAG焊接。

二、熔化极惰性气体保护焊的特点由于熔化极惰性气体保护焊采用的是惰性气体作为保护气体，与埋弧焊、焊条电弧焊等其它熔化极电弧焊相比，它具有如下一些特点：1．焊接质量好由于采用惰性气体作保护气体，保护效果好，焊接过程稳定，变形小，飞溅极少或根本无飞溅。

2．焊接生产率高由于是用焊丝作电极，可采用大的电流密度焊接，因而母材熔深大，焊丝熔化速度快。

3．焊接范围广由于采用惰性气体作保护气体，不与熔池金属发生反应，保护效果好，几乎所有的金属材料都可以焊接。

三、熔化极惰性气体保护焊的应用熔化极惰性气体保护焊适合于焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、有色金属及其合金。

低熔点或低沸点金属材料如铅、锡、锌等，不宜采用熔化极惰性气体保护焊。

目前在中等厚度、大厚度铝及铝合金板材的焊接，已广泛地应用熔化极惰性气体保护焊。

所焊的最薄厚度约为1mm，厚度基本不受限制。

[教学总结]：1．熔化极氩弧焊方法的原理2．熔化极氩弧焊方法的应用作业P132 1、2第二节 MIG焊设备一、组成及要求熔化极惰性气体保护焊设备主要由焊接电源、送丝机构、焊枪、控制系统、供水供气系统等部分组成。

1、焊接电源为了保证焊接过程稳定，减少飞溅，焊接电源均采用直流电源，且反接。

2、送丝机构送丝机构与CO2气体保护焊的送丝机构相似，分为推丝式、拉丝式和推拉丝式。

3、焊枪焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪，有气冷和水冷两种形式。