材料连接设备及工艺 作者 杨立军 第5章 熔化极氩弧焊.pptVIP

在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 第5章　熔化极氩弧焊 5.1　熔化极氩弧焊的特点和应用5.2　熔化极氩弧焊的熔滴过渡 5.1　熔化极氩弧焊的特点和应用 5.1.1　熔化极氩弧焊的基本原理5.1.2　熔化极氩弧焊的特点5.1.3　熔化极氩弧焊的应用 5.1.1　熔化极氩弧焊的基本原理 图5-1　熔化极氩弧焊示意图1—焊丝盘　2—送丝滚轮　3—焊丝4—导电嘴　5—保护气体喷嘴　6—保护气体7—熔池　8—焊缝金属9—电弧　10—母材 5.1.2　熔化极氩弧焊的特点 1.优点2.缺点 1.优点 1)与焊条电弧焊相比，熔化极氩弧焊效率高。2)与TIG焊相比较，熔化极氩弧焊由于采用焊丝作电极，焊丝和电弧的电流密度大，焊丝熔化速度快，熔敷效率高，母材熔深大，焊件变形小，焊接生产率高。3)与CO2气体保护焊相比较，由于熔化极氩弧焊采用的是惰性气体保护，熔化极氩弧焊电弧稳定，熔滴过渡稳定，焊接飞溅少，焊缝成形美观。4)MIG焊的保护气体是没有氧化性的纯惰性气体，电弧空间无氧化性，能避免金属氧化，焊接中不产生熔渣，在焊丝中不需要加入脱氧剂，可以使用与母材同等成分的焊丝进行焊接；MAG焊的保护气体虽然具有氧化性，但相对较弱。 2.缺点 1)熔化极氩弧焊时对焊件要求清理非常严格，对油、锈等污染比较敏感，清理不良易产生气孔。2)抗风能力差，不适于室外焊接，不如焊条电弧焊灵活和轻便，焊接设备比较复杂。3)氩气及其混合气体均比CO2气体的售价高，焊接成本比CO2焊高。 5.1.3　熔化极氩弧焊的应用 熔化极氩弧焊可用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热合金钢、铝及铝合金、镁及镁合金、铜及铜合金、钛及钛合金等。在焊接碳钢和低合金钢等黑色金属时，一般采用MAG焊。MIG焊主要用于焊接铝、镁、铜、钛及其合金以及不锈钢等金属材料的焊接。焊接钛及钛合金时，除要求正面保护良好外，焊缝背面也需要予以气体保护。 低熔点或低沸点金属如铅、锡、锌等，不宜用熔化极氩弧焊，表面包覆这类金属的涂层钢也不适宜采用熔化极氩弧焊。 熔化极氩弧焊是对焊接位置适应性较好的焊接方法，可进行全位置焊接。焊接效率最高的是平焊位置和横焊位置。 目前，熔化极氩弧焊被广泛应用于汽车制造、工程机械、化工设备、矿山设备、机车车辆、船舶制造、电站锅炉等行业。由于熔化极氩弧焊焊出的焊缝内在质量和外观质量都很高，该方法已经成为焊接一些重要结构时优先选用的焊接方法之一。 5.2　熔化极氩弧焊的熔滴过渡 熔化极氩弧焊可以产生的熔滴过渡形式很多，包括粗滴过渡、射滴过渡、射流过渡、旋转射流过渡、亚射流过渡、短路过渡等。熔滴过渡形式的选择应根据焊件的厚度、材质、形状等条件而定。粗滴过渡、旋转射流过渡的焊接过程稳定性不好，一般不用。短路过渡在MAG焊中有一定应用。在焊接工程中应用广泛的是射滴过渡、射流过渡和亚射流过渡。利用脉冲焊接电源还可以采用脉冲射流过渡等熔滴过渡形式。 图5-2　MIG焊熔滴过渡形式分布 5.2　熔化极氩弧焊的熔滴过渡 5.2.1　焊接时的极性选择 图5-4　焊丝为阴极时的电弧行为 5.2.2　熔化极氩弧焊的主要熔滴过渡形式 1.射滴过渡2.射流过渡3.亚射流过渡 1.射滴过渡 图5-6　射滴过渡的电弧形态及熔滴上的作用力 2.射流过渡 射流过渡是钢焊丝MIG焊和MAG焊以及铜及其合金MIG焊的主要熔滴过渡方式之一。在焊接过程中，随着电流的增加，电弧阳极斑点笼罩的面积逐渐扩大，当超过射流过渡的临界电流值时，产生跳弧，开始射流过渡。焊丝端部的液体金属呈铅笔尖状，细小的熔滴从焊丝尖端一个接一个向熔池过渡，过渡速度很快，熔滴过渡的加速度可以达到重力加速度的几十倍，过渡熔滴的直径小于焊丝直径的1/2，过渡频率很高，最大可以达到每秒500次。射流过渡时电弧燃烧稳定，对保护气流扰动较小，金属飞溅也小，故容易获得良好的保护效果和焊接质量。 有关射流过渡及其影响因素在1.3.4节作了详细讨论，在此不再赘述。 3.亚射流过渡 (1)亚射流过渡的本质　亚射流电弧呈“碟形”，可见弧长(焊丝末端到母材表面的距离)比较短，电弧向四周扩展为碟形，存在熔滴短路过程，电弧略微带有爆声。(2)亚射流电弧固有的自调节作用　亚射流过渡自调节作用是一种弧长自动调节作用，等速送丝匹配恒流特性电源。(3)亚射流过渡电弧焊接的工艺特点　利用亚射流电弧焊接铝及铝合金就存在一些不同于其他焊接方法的特点。(4)焊接电流和电弧电压的调节方法　采用普通等速送丝焊机很难实现稳定的亚射流过渡。 (1)亚射流过渡的本质　 图5-7　亚射流电弧形态及弧长与熔滴过渡的关系(为可见弧长，铝合金焊丝直径为1.6mm，电流为250A) (