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熔化极气体保护电弧焊的特点及应用

【摘要】:焊接参数的可选范围大 与CO2焊相比,MAG焊接薄板时焊接参数的可选范围大,如图1-5-19所示,实线为采用Ar 80%+CO220%混合气体保护焊时的焊接参数范围,虚线为采用CO2气体时焊接参数范围。易实现自动化生产MAG焊的主要缺点是因保护气体中含有较多的惰性气体,焊接成本比CO2焊高一些。

1.MIG焊的特点

(1)MIG焊采用惰性气体保护 惰性气体包围焊接区域只是隔绝空气,不会与熔滴、熔池金属发生反应,也不溶解于熔融金属,电弧区域无氧化性,焊接过程中不产生熔渣。因此这种方法可以焊接大多数的金属,尤其适用于铝、铜、钛及其合金和不锈钢的焊接。

(2)生产效率高 与TIG焊相比,由于连续送丝,许用电流密度较高,焊接熔深大,填充金属熔敷速度快,因而生产效率高。

(3)可焊工件厚度范围和焊接参数范围宽MIG焊可实现不同的熔滴过渡形式,如短路过渡、喷射过渡及滴状过渡,可焊接的工件厚度范围较宽,适宜全位置焊接,焊缝成形美观且焊接变形小。

(4)对铝合金工件表面氧化膜不敏感MIG焊一般采用直流反接,依靠其很强的阴极清理作用,可自动去除工件表面的氧化膜,焊前甚至可以不用增加清理氧化膜的工序。

(5)容易实现自动化生产MIG焊是明弧焊接,焊接过程稳定,便于检测和控制,易实现自动化生产。

MIG焊的缺点也是明显的。保护气氛氧化性小,MIG焊对工件表面的油、锈等引起的气孔敏感性比CO2焊大,焊前必须清理;惰性气体价格高,为CO2价格的2~3倍,增加了焊接成本,通常只用于不锈钢和有色金属的焊接。

2.MAG焊的特点

(1)电弧具有氧化性MAG焊保护气体中混合了一定比例的活性气体,电弧具有氧化性,因此MAG焊不适宜铝、镁、铜、钛及其合金的焊接,主要用于碳钢及低合金钢的焊接。CO2焊虽然焊接成本较低,但随着对产品外观质量要求的提高,越来越多地被MAG焊所取代。

(2)生产效率高MAG焊的熔敷效率高于CO2焊,如图1-5-18所示。

(3)可焊工件厚度范围宽 根据不同的混合比,可实现不同的熔滴过渡形式,可焊接的工件厚度范围较宽,适合全位置焊接,焊缝成形美观,且焊接变形小。

(4)焊接参数的可选范围大 与CO2焊相比,MAG焊接薄板时焊接参数的可选范围大,如图1-5-19所示,实线为采用Ar 80%+CO220%(体积分数)混合气体保护焊时的焊接参数范围,虚线为采用CO2气体时焊接参数范围。实线的范围比虚线的范围大很多,焊接质量更容易控制。

(5)易实现自动化生产

MAG焊的主要缺点是因保护气体中含有较多的惰性气体,焊接成本比CO2焊高一些。

3.CO2焊的特点

(1)电弧具有很强的氧化性CO2焊主要用于碳钢及低合金钢的焊接,也可用于某些不锈钢以及药芯焊丝的焊接。

(2)焊接成本低 这是CO2焊的突出优点,与焊条电弧焊综合比较成本约降低50%以上。

(3)生产效率高 选用粗丝(直径1.6mm以上时)焊接时,在大电流条件下可实现喷射过渡,焊丝熔化系数大,生产效率高,但其熔敷效率比MIG焊与MAG焊低。

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图1-5-18 Ar-CO2不同混合比时的熔敷效率(焊丝直径1.2mm,焊接电流300A)

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图1-5-19 可获得优质焊缝的焊接参数范围(板厚3.2mm,焊丝直径1.2mm,对接I形单面焊)

(4)可焊工件厚度范围宽 采用短路过渡方式时,可以焊接薄板及全位置焊接且焊接变形小。采用粗丝喷射过渡时可焊接中厚板。

(5)具有低氢焊接性能CO2焊是一种低氢的焊接方法,焊缝扩散氢含量低,冷裂纹敏感性较低,对焊前降低工件预热温度有利。

(6)保护气体氧化性较强 对工件及焊丝表面油、锈等杂质不敏感。

(7)易实现自动化生产

CO2焊的主要缺点是飞溅较大,焊缝成形比MIG、MAG焊差,不能焊接易氧化的有色金属。

由于上述特点,目前GMAW已广泛用于航空航天、核能、造船石油化工汽车制造、冶金机械制造电力、仪表、建筑等行业,部分取代了焊条电弧焊及埋弧焊,成为一种常用的焊接方法。