熔化极气体保护焊的概念及分类
采用熔融电极、外部气体作为电弧介质,对焊接区的金属熔滴、焊接熔池和高温金属进行保护的电弧焊方法称为熔融电极气体保护电弧焊。
按焊丝分类,可分为实芯焊丝焊接和药芯焊丝焊接。采用实芯焊丝的惰性气体(Ar或He)保护电弧焊方法称为熔化极惰性气体保护焊(MIG焊);使用实心焊丝的富氩混合气体保护电弧焊方法称为金属惰性气体保护焊(MIG焊)。 MAG 焊接(金属活性气体保护焊)。采用实心焊丝的CO2气体保护焊,简称CO2焊。使用药芯焊丝时,可以使用CO2或CO2+Ar混合气体作为保护气体的电弧焊称为药芯焊丝气体保护焊。也可以在不添加保护气体的情况下做到这一点。这种方法称为自保护电弧焊。
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普通MIG/MAG焊与CO2焊的区别
CO2焊的特点是:成本低、生产效率高。但其存在飞溅量大、成型性差等缺点,因此部分焊接工艺采用普通MIG/MAG焊。普通MIG/MAG焊是采用惰性气体或富氩气体保护的电弧焊方法,但CO2焊具有强氧化性,这就决定了两者的区别和特点。与CO2焊相比,MIG/MAG焊的主要优点如下:
1)飞溅量减少50%以上。在氩气或富氩气保护下焊接电弧稳定。不仅在熔滴过渡和射流过渡时电弧稳定,而且在小电流MAG焊的短路过渡情况下,电弧对熔滴的排斥作用较小,从而保证了MIG/MIG引起的飞溅量。 MAG焊短路过渡减少50%以上。
2)焊缝成型均匀、美观。由于MIG/MAG焊接熔滴过渡均匀、细微、稳定,因此焊缝成形均匀、美观。
3)可焊接多种活性金属及其合金。电弧气氛的氧化性很弱甚至无氧化性。 MIG/MAG焊不仅可以焊接碳钢和高合金钢,还可以焊接许多活性金属及其合金,如:铝及铝合金、不锈钢及其合金、镁及镁合金等。
4)大大提高焊接工艺性、焊接质量和生产效率。
脉冲MIG/MAG焊与普通MIG/MAG焊的区别
普通MIG/MAG焊的熔滴过渡形式主要是大电流射流过渡和小电流短路过渡。因此,小电流仍然存在飞溅量大、成形差的缺点,特别是一些活性金属在小电流下无法焊接。如铝及合金、不锈钢等的焊接。因此,出现了脉冲MIG/MAG焊。其液滴转移特性是每个电流脉冲转移一个液滴。本质上,这是一种液滴传输。与普通MIG/MAG焊相比,其主要特点如下:
1) 脉冲 MIG/MAG 焊熔滴过渡的最佳形式是每个脉冲过渡一个熔滴。这样,通过调节脉冲频率,可以改变单位时间内转移的熔滴数量,即焊丝的熔化速度。
2)由于熔滴过渡是一脉冲一熔滴,熔滴直径大致等于焊丝直径,因此熔滴的电弧热较低,即熔滴温度较低(与喷射转移和大液滴转移相比)。因此,焊丝的熔化系数增大,意味着焊丝的熔化效率提高。
3)由于熔滴温度低,焊接烟尘少。这样一方面减少了合金元素的烧损,另一方面改善了施工环境。
与普通MIG/MAG焊相比,其主要优点如下:
1)焊接飞溅小甚至无飞溅。
2)电弧方向性好,适合全位置焊接。
3)焊缝成形良好,熔化宽度大,指状熔深特性减弱,残余高度小。
4)小电流可完美焊接活性金属(如铝及其合金等)。
扩大了 MIG/MAG 焊接射流传输的当前范围。脉冲焊接时,焊接电流可以实现从射流过渡临界电流附近到数十安培的较大电流范围,实现稳定的熔滴过渡。
从以上我们可以知道脉冲MIG/MAG的特点和优点,但凡事都不可能十全十美。与普通MIG/MAG相比,其缺点如下:
1)习惯性感觉焊接生产效率稍低。
2)对焊工素质要求比较高。
3)目前焊接设备价格较高。
选择脉冲 MIG/MAG 焊的主要工艺决策
从以上对比结果来看,脉冲MIG/MAG焊虽然具有许多其他焊接方法无法实现的优点,但也存在设备价格较高、生产效率稍低、焊工难以掌握等问题。因此,脉冲MIG/MAG焊的选择主要根据焊接工艺要求来确定。根据目前国内焊接工艺标准,以下焊接基本上必须采用脉冲MIG/MAG焊。
1)碳钢。对焊缝质量和外观要求较高的场合主要是压力容器行业,如水电行业的锅炉、化工换热器、中央空调换热器、汽轮机壳体等。
2) 不锈钢。使用小电流(这里200A以下称为小电流,下同)及对焊缝质量和外观要求较高的场合,如化工行业的机车、压力容器等。
3)铝及其合金。使用小电流(这里200A以下称为小电流,下同)以及对焊缝质量和外观要求较高的场合,如高速列车、高压开关、空分等行业。尤其是高速列车,包括南车集团四方机车车辆有限公司、唐山机车车辆厂、长春轨道客车等,以及为其外包加工的小型厂家。据业内人士透露,到2015年,中国所有省会城市和人口50万以上的城市都将拥有动车组。由此可见对动车组的巨大需求,以及对焊接工作量和焊接设备的需求。
4)铜及其合金。据目前了解,铜及其合金基本上采用脉冲MIG/MAG焊(属于熔化极电弧焊范围)。
发布时间:2023年10月23日