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熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊

發布時間:2016-10-17來源:伊川縣源浩焊材有限公司點擊:1161字號:

  熔化極氬弧焊是用填充焊絲作熔化電極的氬氣保護焊, 他是以連續送給并不斷熔化的焊絲作為電極的一種氬弧焊方法。氬弧焊又稱氬氣體保護焊, 就是在電弧焊的周圍通上氬弧保護性氣體,將空氣隔離在焊區 之外,防止焊區的氧化。
  熔化極氣體保護焊(英文簡稱GMAW),采用可熔化的焊絲與被焊工件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬,并向焊接區輸送保護氣體,使電弧和熔化的焊絲還有熔池及附近的母材金屬免受周圍空氣的有害作用.連續送進的焊絲金屬不斷熔化并過度到熔池,與熔化的母材金屬融合形成焊縫金屬,從而使工件相互連接起來.
  1   氬弧焊簡介
  氬弧焊技術是在普通電弧焊的原理的基礎上,利用氬氣對金屬焊材的保護,通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態形成溶池,使被焊金屬和焊材達到冶金結合的一種焊接技術,由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣,使焊材不能和空氣中的氧氣接觸,從而防止了焊材的氧化,因此可以焊接銅、鋁、合金鋼等有色金屬。
  1氬弧焊又稱氬氣體保護焊。
  就是在電弧焊的周圍通上氬弧保護性氣體,將空氣隔離在焊區 之外,防止焊區的氧化。
  2   氬弧焊分類
  氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種:
  2.1非熔化極氬弧焊
  工作原理及特點:非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極(通常是鎢極)和工件之間燃燒,在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學反應的惰性氣體(常用氬氣),形成一個保護氣罩,使鎢極端頭,電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸,能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成致密的焊接接頭,其力學性能非常好。
  2.2熔化極氬弧焊
  工作原理及特點 :焊絲通過絲輪送進,導電嘴導電,在母材與焊絲之間產生電弧,使焊絲和母材熔化,并用惰性氣體氬氣保護電弧和熔融金屬來進行焊接的。
  它和鎢極氬弧焊的區別:一個是焊絲作電極,并被不斷熔化填入熔池,冷凝后形成焊縫;另一個是采用保護氣體,隨著熔化極氬弧焊的技術應用,保護氣體已由單一的氬氣發展出多種混合氣體的廣泛應用,如Ar 80%+CO220%的富氬保護氣。通常前者稱為MIG,后者稱為MAG。從其操作方式看,目前應用***廣的是半自動熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護焊,其次是自動熔化極氬弧焊。
  3 氬弧焊特點:
  3.1熔化極氬弧焊與鎢極氬弧焊相比的特點
  3.1.1效率高 因為它電流密度大,熱量集中,熔敷率高,焊接速度快。另外,容易引弧。
  3.1.2氬弧焊需加強防護 因弧光強烈,煙氣大,所以要加強防護。
  3.2保護氣體  ***常用的惰性氣體是氬氣。它是一種無色無味的氣體,在空氣的含量為0.935%(按體積計算),氬的沸點為-186℃,介于氧和氦的沸點之間。氬氣是氧氣廠分餾液態空氣制取氧氣時的副產品。
  我國均采用瓶裝氬氣用于焊接,在室溫時,其充裝壓力為15MPa。鋼瓶涂灰色漆,并標有“氬氣”字樣。純氬的化學成分要求為:Ar≥99.99%;He≤0.01%;O2≤0.0015%;H2≤0.0005%;總碳量≤0.001%;水分≤30mg/m3。
  氬氣是一種比較理想的保護氣體,比空氣密度大25%,在平焊時有利于對焊接電弧進行保護,降低了保護氣體的消耗。氬氣是一種化學性質非常不活潑的氣體,即使在高溫下也不和金屬發生化學反應,從而沒有了合金元素氧化燒損及由此帶來的一系列問題。
  氬氣也不溶于液態的金屬,因而不會引起氣孔。氬是一種單原子氣體,以原子狀態存在,在高溫下沒有分子分解或原子吸熱的現象。氬氣的比熱容和熱傳導能力小,即本身吸收量小,向外傳熱也少,電弧中的熱量不易散失,使焊接電弧燃燒穩定,熱量集中,有利于焊接的進行。氬氣的缺點是電離勢較高。當電弧空間充滿氬氣時,電弧的引燃較為困難,但電弧一旦引燃后就非常穩定。
  4 氬弧焊的缺點
  4.1氬弧焊因為熱影響區域大,工件在修補后常常會造成變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結合力不夠及內應力損傷等缺點。尤其在精密鑄造件細小缺陷的修補過程在表面突出。在精密鑄件缺陷的修補領域可以使用冷焊機來替代氬弧焊,由于冷焊機放熱量小,較好的克服了氬弧焊的缺點,彌補了精密鑄件的修復難題。
  4.2氬弧焊與焊條電弧焊相比對人身體的傷害程度要高一些,氬弧焊的電流密度大,發出的光比較強烈,它的電弧產生的紫外線輻射,約為普通焊條電弧焊的5~30倍,紅外線約為焊條電弧焊的1~1.5倍,在焊接時產生的臭氧含量較高,因此,盡量選擇空氣流通較好的地方施工,不然對身體有很大的傷害。
  5  氬弧焊的應用:
  氬弧焊適用于焊接易氧化的有色金屬和合金鋼(目前主要用Al、Mg、Ti及其合金和不銹鋼的焊接);適用于單面焊雙面成形,如打底焊和管子焊接;鎢極氬弧焊還適用于薄板焊接。
  熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊是用填充焊絲作熔化電極的氬氣保護焊。
  5.1 熔化極氬弧焊采用焊絲作電極,在氬氣保護下,電弧在焊絲與焊件之間燃燒。焊絲連續送給并不斷熔化,而熔化的熔滴也不斷向熔池過渡,與液態的焊件金屬熔合,經冷卻凝固后形成焊縫。熔化極氬弧焊按其操作方式不同分為熔化極半自動氬弧焊和熔化極自動氬弧焊兩種。
  5.2熔化極氬弧焊的特點
  熔化極氬弧焊除了具有鎢極氬弧焊的優點外,與其相比還有以下特點:
  5.2.1由于用焊絲作為為電極,克服了鎢極氬弧焊鎢極的熔化和燒損的***,焊接電流可大大提高,焊縫厚度大,焊絲熔敷速度快,所以一次焊接的焊縫厚度顯著增加。
  5.2.2采用自動焊或半自動焊,具有較高的焊接生產率,并改善了勞動條件。
  5.2.3不僅能焊薄板也能焊厚度,特別適用于中等和大厚度焊件和焊接。
  5.2 熔化極氬弧焊的熔滴過渡形式
  當采用短路過渡或顆粒過渡焊接時,由于飛濺較嚴重,電弧復燃困難,焊件金屬融化不良及容易產生焊縫缺陷,所以熔化極氬弧焊一般不采用短路過渡或顆粒過渡形式,而多采用噴射過渡形式。
  5.3熔化極氬弧焊設備
  熔化極半自動氬弧焊設備主要是由焊接電源、供氣系統、送絲機構、控制系統、半自動焊槍、冷卻系統等部分組成。熔化極自動氬弧焊設備與半自動焊設備相比,多了一套行走機構,并且通常將送絲機構與焊槍安裝在熔化極氬弧焊雙電源單面雙弧同熔池復合焊接方法,它涉及鎢極即非熔化極氬弧焊(TIG)和熔化極氬弧焊(MIG)兩種焊接方式的組合應用。
  本發明采用雙電源,即TIG焊和MIG焊分別采用自己的電源,焊接時非熔化極電弧與熔化極電弧同時作用,產生一個熔池進行焊接。所述雙電源即TIG焊和MIG焊都是直流電源,或TIG焊的電源和MIG焊的電源一個是直流電源另一個是交流電源。本發明具有克服了MIG焊接和TIG焊接各自的缺點,利用了MIG焊接和TIG焊接共同的優點,優勢互補,焊接效率高的優點。
  6 鎢極-熔化極氬弧焊雙電源單面雙弧同熔池復合焊接方法,其特征在于它采用雙電源,即TIG焊和MIG焊分別采用自己的電源,焊接時非熔化極電弧與熔化極電弧同時作用,產生一個熔池進行焊接。
  熔化氬弧焊是以連續送給并不斷熔化的焊絲作為電極的一種氬弧焊方法。在熔化極氬弧焊中,焊絲既是電極,又作為填充金屬與被溶化的母材一起形成焊縫。
  鎢極氬弧焊適宜焊接薄板。由于受鎢極許用電流的***,很難適應中、后板的焊接要求。而熔化極氬弧焊以焊絲為電極,可采用大電流焊接,焊件熔深大,如焊接鋁及鋁合金,焊接電流為450~470A時,熔深可達15~20mm加,焊接生產率很高。因此熔化極氬弧焊適應焊接中、后板焊件,從而彌補來鎢極氬弧焊的局限性。
  熔化極氬弧焊一般采用噴射過渡的熔滴過渡形成,焊絲熔滴以微小顆粒高速射入熔池。飛濺小,熔深大,過渡穩定,電弧的功率也較大。
  熔化氬弧焊采用直流反接,有利于電弧穩定,并能充分發揮“陰極破碎”作用。焊接電流應大于獲得噴射過渡的***小臨界電流值,以獲得噴射過渡形成;電弧電壓稍低些,以保證噴射過渡的穩定性。熔化極氬弧焊的焊接電流較大。電弧功率與熔池體積也比鎢極氬弧焊大,對熔池和電弧區的保護要求較高,因此氬氣流量及噴嘴孔徑相應增大。通常氬氣流量約為30~60L/min,噴嘴孔徑為20mm左右。
  7 氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。
  7.1非熔化極氬弧焊的工作原理及特點
  非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極(通常是鎢極)和工件之間燃燒,在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學反應的惰性氣體(常用氬氣),形成一個保護氣罩,使鎢極端頭,電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸,能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成致密的焊接接頭,其力學性能非常好。
  7.2熔化極氬弧焊的工作原理及特點
  焊絲通過絲輪送進,導電嘴導電,在母材與焊絲之間產生電弧,使焊絲和母材熔化,并用惰性氣體氬氣保護電弧和熔融金屬來進行焊接的。它和鎢極氬弧焊的區別:一個是焊絲作電極,并被不斷熔化填入熔池,冷凝后形成焊縫;
  另一個是采用保護氣體,隨著熔化極氬弧焊的技術應用,保護氣體已由單一的氬氣發展出多種混合氣體的廣泛應用,如Ar 80%+CO220%的富氬保護氣。通常前者稱為MIG,后者稱為MAG。從其操作方式看,目前應用***廣的是半自動熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護焊,其次是自動熔化極氬弧焊。
  8 熔化極氬弧焊與鎢極氬弧焊相比,有如下特點。
  (1)效率高 因為它電流密度大,熱量集中,熔敷率高,焊接速度快。另外,容易引弧。
  (2)需加強防護 因弧光強烈,煙氣大,所以要加強防護。
  9保護氣體
  (1)***常用的惰性氣體是氬氣。它是一種無色無味的氣體,在空氣的含量為0.935%(按體積計算),氬的沸點為-186℃,介于氧和氦的沸點之間。氬氣是氧氣廠分餾液態空氣制取氧氣時的副產品。
  我國均采用瓶裝氬氣用于焊接,在室溫時,其充裝壓力為15MPa。鋼瓶涂灰色漆,并標有“氬氣”字樣。純氬的化學成分要求為:Ar≥99.99%;He≤0.01%;O2≤0.0015%;H2≤0.0005%;總碳量≤0.001%;水分≤30mg/m3。
  氬氣是一種比較理想的保護氣體,比空氣密度大25%,在平焊時有利于對焊接電弧進行保護,降低了保護氣體的消耗。氬氣是一種化學性質非常不活潑的氣體,即使在高溫下也不和金屬發生化學反應,從而沒有了合金元素氧化燒損及由此帶來的一系列問題。氬氣也不溶于液態的金屬,因而不會引起氣孔。
  氬是一種單原子氣體,以原子狀態存在,在高溫下沒有分子分解或原子吸熱的現象。氬氣的比熱容和熱傳導能力小,即本身吸收量小,向外傳熱也少,電弧中的熱量不易散失,使焊接電弧燃燒穩定,熱量集中,有利于焊接的進行。
  氬氣的缺點是電離勢較高。當電弧空間充滿氬氣時,電弧的引燃較為困難,但電弧一旦引燃后就非常穩定。

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