熔化極氬弧焊MIGppt課件

1、項(xiàng)目四項(xiàng)目四 熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊MIGMIG，GMAW)GMAW)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)l識(shí)讀啤酒罐的焊接施工圖；l了解熔化極氬弧焊及混合氣體保護(hù)電弧焊的原理、 l 工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；l合理選用焊絲和保護(hù)氣體；l合理制定焊接工藝并正確實(shí)施；l了解熔化極氣體保護(hù)電弧焊新技術(shù)。項(xiàng)目工作描述項(xiàng)目工作描述l工作任務(wù)：儲(chǔ)氣罐的熔化極氬弧焊工作任務(wù)要求工作任務(wù)要求1.了解熔化極惰性氣體保護(hù)焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用；2. 熟悉熔化極氣體保護(hù)焊的冶金特性；3. 合理選擇保護(hù)氣體和焊絲；4. 編制儲(chǔ)氣罐筒體對(duì)接埋弧焊工藝；5 .按照焊接工藝要求焊接試件；6 .分析并完善焊接工藝。項(xiàng)目工作組項(xiàng)目工作組5名學(xué)生組成團(tuán)

2、隊(duì)共同完成工作任務(wù)識(shí)讀儲(chǔ)氣罐焊接施工圖；利用課堂、網(wǎng)絡(luò)、資料室等學(xué)習(xí)儲(chǔ)備相關(guān)知識(shí)確定焊接材料；編制焊接工藝；交流討論，完善焊接工藝，并填寫工藝片掌握熔化極惰性氣保焊基本操作方法，按照工藝實(shí)施焊接，分析試件焊接質(zhì)量，完善焊接工藝信息收集處理信息收集處理計(jì)劃決策計(jì)劃決策實(shí)施完善實(shí)施完善工作思路工作思路實(shí)施完善實(shí)施完善1. MIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用l MIG焊是采用惰性氣體作為保護(hù)氣，使用焊絲作為熔化電極的一種電弧焊方法。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，特別是在高合金材料和有色金屬及其合金材料的焊接生產(chǎn)中， MIG 焊占有很重要的地位。資資 訊訊氬氣為惰性氣體，高溫下不溶入液態(tài)金屬，也氬氣為惰性氣體，高溫下不溶入液態(tài)

3、金屬，也不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，密度是空氣的不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，密度是空氣的1.41.4倍，倍，是一種理想的保護(hù)氣體。是一種理想的保護(hù)氣體。氬氣熱導(dǎo)率很小，單原子氣體，不消耗分解熱，氬氣熱導(dǎo)率很小，單原子氣體，不消耗分解熱，所以電弧能量損失少。電弧燃燒穩(wěn)定。所以電弧能量損失少。電弧燃燒穩(wěn)定。氬無(wú)脫氧去氫的作用，對(duì)焊前的除油、去銹、氬無(wú)脫氧去氫的作用，對(duì)焊前的除油、去銹、去水等準(zhǔn)備工作要求嚴(yán)格，否則就會(huì)影響焊縫去水等準(zhǔn)備工作要求嚴(yán)格，否則就會(huì)影響焊縫質(zhì)量。質(zhì)量。1.1 1.1 氬氣氬氣l CO2為無(wú)色無(wú)味氣體，密度是空氣的1.5倍，受熱后體積膨脹，保護(hù)焊接熔池和電弧方面，效果良好。l CO2在高

4、溫時(shí)有較強(qiáng)的氧化性。 CO2在常溫下很穩(wěn)定，但在高溫下易分解。l CO2 CO + O21.2 CO21.2 CO2氣體氣體 由于采用惰性氣體作保護(hù)氣體，保護(hù)效果好，焊接過(guò)程穩(wěn)定，變形小，飛濺極少或根本無(wú)飛濺。焊接鋁及鋁合金時(shí)可采用直流反極性，具有良好的陰極破碎作用。1.3 MIG1.3 MIG焊的特點(diǎn)焊的特點(diǎn)焊接質(zhì)量好焊接質(zhì)量好 焊絲作電極，可采用大的電流密度焊接，母材熔深大，焊絲熔化速度快，焊接大厚度鋁、銅及其合金時(shí)比鎢極惰性氣體保護(hù)焊的生產(chǎn)率高。 由于采用惰性氣體作保護(hù)氣體，不與熔池金屬發(fā)生反應(yīng)，保護(hù)效果好，幾乎所有的金屬材料都可以焊接，因此適用范圍廣。1.3 MIG1.3 MIG焊的特

5、點(diǎn)焊的特點(diǎn)焊接生產(chǎn)率高焊接生產(chǎn)率高適用范圍廣適用范圍廣 無(wú)脫氧去氫作用，因此對(duì)母材及焊絲上的油、銹很敏感?？癸L(fēng)能力差，不適于野外焊接；抗風(fēng)能力差，不適于野外焊接； 焊接設(shè)備也較復(fù)雜。焊接設(shè)備也較復(fù)雜。1.3 MIG1.3 MIG焊的特點(diǎn)焊的特點(diǎn)對(duì)焊接材料表面清理要求特別嚴(yán)格；對(duì)焊接材料表面清理要求特別嚴(yán)格；1.4 MIG1.4 MIG焊的應(yīng)用焊的應(yīng)用l適合于焊接低碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼、有色金屬及其合金。l低熔點(diǎn)或低沸點(diǎn)金屬材料如鉛、錫、鋅等，不宜采用熔化極惰性氣體保護(hù)焊。資料資料 最薄厚度約為lrnm，大厚度基本不受限制。廣泛地應(yīng)用于中等厚度、大厚度鋁及鋁合金板材的焊接。板厚板厚 自

6、動(dòng)焊適用于規(guī)則縱縫、環(huán)縫及水平位置的焊接；半自動(dòng)焊大多用于定位焊、短焊縫、斷續(xù)焊縫以及鋁容器中封頭、管接頭、加強(qiáng)圈等焊件的焊接。 構(gòu)造構(gòu)造MIG焊的熔滴過(guò)渡形式：短路過(guò)渡、射流過(guò)渡和亞射流過(guò)渡、脈沖射流過(guò)渡等多種形式。射流過(guò)渡:因焊接電流大，電弧功率高，對(duì)熔池的沖擊力太大，造成焊縫形狀為“蘑菇形，容易在焊縫根部產(chǎn)生氣孔和裂紋等缺陷。同時(shí)，由于電弧長(zhǎng)度較大，會(huì)降低氣體的保護(hù)效果。 1.5 熔滴過(guò)渡特點(diǎn)射流過(guò)渡和亞射流過(guò)渡的電弧形態(tài)及熔池形狀比較示意圖a射流過(guò)渡 b亞射流過(guò)渡 1.5 熔滴過(guò)渡特點(diǎn) 1.5 熔滴過(guò)渡特點(diǎn)1.5 熔滴過(guò)渡特點(diǎn)2.1 保護(hù)氣體的選擇決策與計(jì)劃決策與計(jì)劃 2 MIG焊工藝

7、氬氣保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：電弧燃燒非常穩(wěn)定。 進(jìn)行熔化極焊接時(shí)焊絲金屬很容易呈穩(wěn)定的軸向射流過(guò)渡，飛濺極小。缺點(diǎn)是焊縫易成“指狀焊縫。應(yīng)用：純氬氣主要用作焊接有色金屬及其合金鋁及鋁合金的焊接）、活性金屬及其合金以及高溫合金的保護(hù)氣。2.1 保護(hù)氣體的選擇氦氣He)的性質(zhì)：氦氣也是一種惰性氣體，密度比空氣小，電離電壓高，熱導(dǎo)率高。 在相同的焊接電流和弧長(zhǎng)條件下，氦氣的電弧電壓比氬氣的高，使電弧具有較大的功率，對(duì)母材熱輸人也較大。 焊接時(shí)引弧較困難； 氦氣的流量應(yīng)比氬氣約高2-3倍； 氦氣的成本也比氬氣高。 在實(shí)際的焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，為了適應(yīng)不同金屬材料和焊接工藝的需要，經(jīng)常采用混合氣作為保護(hù)氣體。2.1 保

8、護(hù)氣體的選擇ArArHeHe 特點(diǎn)：采用特點(diǎn)：采用ArArHeHe戶和氣體保護(hù)，其電弧功戶和氣體保護(hù)，其電弧功率大、溫度高、熔深大等特點(diǎn)。在焊接大厚度鋁率大、溫度高、熔深大等特點(diǎn)。在焊接大厚度鋁及鋁合金時(shí)，可改善焊縫成形、減少氣孔及提高及鋁合金時(shí)，可改善焊縫成形、減少氣孔及提高焊接生產(chǎn)率。焊接生產(chǎn)率。 應(yīng)用：焊接導(dǎo)熱性強(qiáng)、厚度大的有色金屬如應(yīng)用：焊接導(dǎo)熱性強(qiáng)、厚度大的有色金屬如鋁、鈦、鋯、鎳、銅及其合金。鋁、鈦、鋯、鎳、銅及其合金。 He He所占的比例隨著焊件的厚度的增加而增大。所占的比例隨著焊件的厚度的增加而增大。2.1 保護(hù)氣體的選擇 采用采用ArArHeHe作保護(hù)氣體焊接鋁及鋁合金的比

9、例作保護(hù)氣體焊接鋁及鋁合金的比例l焊接銅及合金時(shí)，He所占比例一般為50%-70%。Ar100025mm較好的熔滴過(guò)渡，電弧穩(wěn)定，飛濺極小Ar35十He652575mm熱輸人比純氨大，改善Al-Mg合金的熔化特性，減少氣孔Ar25He7576mm熱輸入高，增加熔深，減少氣孔，適于焊接厚鋁板2.1 保護(hù)氣體的選擇Ar N2 氮N2與銅及銅合金不起化學(xué)作用，氮?dú)庀喈?dāng)于惰性氣體，因此可用于銅及其合金的焊接。N2是雙原子氣體，熱導(dǎo)率比Ar、He高，弧柱的電場(chǎng)強(qiáng)度亦較高，因此電弧熱功率和溫度可大大提高，焊銅時(shí)可降低預(yù)熱溫度。N2可單獨(dú)使用，也常與Ar混合使用。Ar + He混合氣體比較， N2來(lái)源廣泛，

10、價(jià)格便宜，焊接成本低；2.1 保護(hù)氣體的選擇2.1 保護(hù)氣體的選擇 用于鋼的射流過(guò)渡或脈沖熔化極氣體保護(hù)焊；用于鋼的射流過(guò)渡或脈沖熔化極氣體保護(hù)焊； 對(duì)于不銹鋼、高合金鋼等一般可用對(duì)于不銹鋼、高合金鋼等一般可用Ar +CO2 5%Ar +CO2 5%，CO2CO2不不能超過(guò)能超過(guò)5%5%，以減小不銹鋼的間腐蝕傾向，或降低高合金鋼，以減小不銹鋼的間腐蝕傾向，或降低高合金鋼的淬硬傾向，避免產(chǎn)生裂紋。的淬硬傾向，避免產(chǎn)生裂紋。 對(duì)于碳鋼、低合金鋼等可用對(duì)于碳鋼、低合金鋼等可用ArArC02 20% 30%C02 20% 30%、ArArC02 15% C02 15% 02 5%02 5%，可提高熔滴

11、過(guò)渡的穩(wěn)定性，改善焊縫，可提高熔滴過(guò)渡的穩(wěn)定性，改善焊縫熔深形狀和外觀成形，降低焊接成本。熔深形狀和外觀成形，降低焊接成本。 2.1 保護(hù)氣體的選擇被焊材料保護(hù)氣體特 點(diǎn)不銹鋼Ar02 1%改善電弧穩(wěn)定性，用于射流過(guò)渡及脈沖射滴過(guò)渡，能較好控制熔池，焊縫形狀良好，焊較厚的材料時(shí)產(chǎn)生的咬邊較小Ar02 2%較好的電弧穩(wěn)定性，可用于射流過(guò)渡及脈沖射滴過(guò)渡，焊縫形狀良好，焊接較薄焊件比加中（q）1混合氣體有更高的速度ArC02 5% 02 2%電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形良好。 低合金鋼 Ar02 2%最小的咬邊和良好的韌性，可用于射流過(guò)渡及脈沖射滴過(guò)渡。 ArC02 25%較好的沖擊韌度，良好的電弧

12、穩(wěn)定性、潤(rùn)濕性和焊縫成形，較小飛濺。 2.1 保護(hù)氣體的選擇2.2 2.2 焊接工藝參數(shù)的選擇焊接工藝參數(shù)的選擇焊接材料：焊絲牌號(hào)；焊絲規(guī)格；焊絲干伸長(zhǎng)； 保護(hù)氣體。 能量參數(shù)： 焊接電流；電弧電壓；焊接速度；保護(hù)效果： 噴嘴直徑； 噴嘴至焊件之間的距 離；氣體流量。焊接位置： 焊槍傾角；焊件位置；電源極性： 直流正接，反接）；交流。l焊接參數(shù)主要有：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護(hù)氣體流量、焊絲伸出長(zhǎng)度、噴嘴直徑。l焊絲直徑： 根據(jù)焊件的厚度及熔滴過(guò)渡形式來(lái)選擇焊絲直徑。常用：0.82.4mm范圍內(nèi)l 細(xì)焊絲以短路過(guò)渡為主，用于焊接薄板和全位置焊接。粗焊絲以射流過(guò)渡為主。用于厚板

13、平焊位置。 2.2 2.2 焊接工藝參數(shù)的選擇焊接工藝參數(shù)的選擇焊接電流：應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊接位置、焊絲直徑焊接電流：應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊接位置、焊絲直徑及熔滴過(guò)渡形式來(lái)選擇。及熔滴過(guò)渡形式來(lái)選擇。2.2 2.2 焊接工藝參數(shù)的選擇焊接工藝參數(shù)的選擇焊絲直徑一定時(shí)，可以通過(guò)選用不同的焊接電流范圍以獲得焊絲直徑一定時(shí)，可以通過(guò)選用不同的焊接電流范圍以獲得不同的熔滴過(guò)渡形式。不同的熔滴過(guò)渡形式。2.2 焊接參數(shù)的選擇臨界電流值臨界電流值 獲得連續(xù)噴射過(guò)渡的最低電流值。焊絲直徑獲得連續(xù)噴射過(guò)渡的最低電流值。焊絲直徑增大其臨界電流也會(huì)增加。增大其臨界電流也會(huì)增加。 在焊接鋁及鋁合金時(shí)，為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接

14、頭，熔化極在焊接鋁及鋁合金時(shí)，為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，熔化極氬弧焊一般采用亞射流過(guò)渡。電弧穩(wěn)定，氣體保護(hù)效果好，氬弧焊一般采用亞射流過(guò)渡。電弧穩(wěn)定，氣體保護(hù)效果好，飛濺少，熔深大，焊縫成形美觀，表面魚鱗紋細(xì)密。飛濺少，熔深大，焊縫成形美觀，表面魚鱗紋細(xì)密。2.2 焊接參數(shù)的選擇鋁合金焊絲直徑臨界電流不銹鋼焊絲直徑臨界電流1.2 mm1.2 mm130 A130 A1.21.21801801.6 mm1.6 mm170 A170 A1.61.62202202.4 mm2.4 mm220 A220 A0.80.81101102.2 焊接參數(shù)的選擇l 圖表示MIG焊時(shí)電弧電壓和焊接電流之間的關(guān)系。電弧

15、電壓過(guò)高，則可能產(chǎn)生氣孔和飛濺；l 電弧電壓過(guò)低，則易短接。2.2 焊接參數(shù)的選擇l焊接速度：和焊接電流一定要密切配合，焊接焊接速度：和焊接電流一定要密切配合，焊接速度不能過(guò)大或過(guò)小，難獲得滿意的焊縫成形。速度不能過(guò)大或過(guò)小，難獲得滿意的焊縫成形。 2.2 焊接參數(shù)的選擇l 焊絲位置：焊絲和焊縫的相對(duì)位置會(huì)影響焊縫成形，焊絲相對(duì)位置有前傾、后傾和垂直三種 2.2 焊接參數(shù)的選擇熔滴過(guò)渡形式 ： 短路過(guò)渡；射流過(guò)渡；亞射流過(guò)渡；脈沖射流過(guò)渡 保護(hù)氣體：惰性氣體：氬氣；氦氣；氮?dú)釩u）； 活性氣體： 氧氣；二氧化碳； 混合氣體：氬氣+氦氣；氬氣+氮?dú)猓?氬氣+氧氣； 氬氣+二氧化碳2.2 焊接參數(shù)

16、的選擇2.2 焊接參數(shù)的選擇極性的影響：常選用直流反接。2.2 2.2 焊接工藝參數(shù)的選擇焊接工藝參數(shù)的選擇3.1 脈沖MIG焊原理拓拓 展展l 脈沖電流Ip：決定熔池形狀及熔滴過(guò)渡形式的主要參數(shù)，為了保證熔滴呈射流過(guò)渡，必須使脈沖電流值高于連續(xù)射流過(guò)渡的臨界電流值。l 可以通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖電流的大小來(lái)調(diào)節(jié)熔深。 焊接參數(shù)：脈沖電流Ip 基值電流Ij 脈沖頻率f 脈沖電流時(shí)間tp 基值電流時(shí)間tj 等 3.1 脈沖MIG焊原理l 3.1 脈沖MIG焊原理l 脈沖電流持續(xù)時(shí)間脈沖電流持續(xù)時(shí)間: :控制母材熱輸入的主要參控制母材熱輸入的主要參數(shù)，時(shí)間長(zhǎng)，母材的熱輸入就大。數(shù)，時(shí)間長(zhǎng)，母材的熱輸入就大。

17、l 在其它參數(shù)不變的條件下，只改變脈沖電流在其它參數(shù)不變的條件下，只改變脈沖電流和脈沖電流持續(xù)時(shí)間，就可獲得不同的熔池形狀。和脈沖電流持續(xù)時(shí)間，就可獲得不同的熔池形狀。 3.1 脈沖MIG焊原理l脈寬比脈寬比:脈沖電流持續(xù)時(shí)間和脈沖周期之比，反應(yīng)脈沖脈沖電流持續(xù)時(shí)間和脈沖周期之比，反應(yīng)脈沖焊焊l接特點(diǎn)的強(qiáng)弱，脈寬比過(guò)大，特點(diǎn)不明顯，過(guò)小，影接特點(diǎn)的強(qiáng)弱，脈寬比過(guò)大，特點(diǎn)不明顯，過(guò)小，影響電響電l弧穩(wěn)定性。一般選在弧穩(wěn)定性。一般選在25%50%。 3.1 脈沖MIG焊原理可以精確控制電弧的能量。平均電流小，熔池體積小，液體金屬不易流失，可精確控制熱輸入。3.2 脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)具有

18、較寬的焊接參數(shù)調(diào)節(jié)范圍：電流的調(diào)節(jié)范圍可以從幾十安培到幾百安培。 適于焊接薄板厚度1.62.0rnm和全位置焊 能用較粗焊絲焊接薄板。l 窄間隙窄間隙MIGMIG焊是焊接大厚板對(duì)接焊縫的一種高效率的特焊是焊接大厚板對(duì)接焊縫的一種高效率的特種焊接技術(shù)。種焊接技術(shù)。l 接頭形式為對(duì)接接頭，開 I 形坡口或小角度V形坡口，間隙范圍為615mm，采用單道多層或雙道多層焊，可焊厚度為30300mm之間的焊件。 a細(xì)絲窄間隙焊 b粗絲窄間隙焊1-噴嘴 2-導(dǎo)電嘴 3-焊絲 4-電弧5-焊件 6-襯墊 7-絕緣導(dǎo)管3.3 3.3 窄間隙窄間隙MIGMIG焊焊 實(shí) 施窄間隙熔化極惰性氣體保護(hù)焊特點(diǎn) 焊縫熱輸入較低，熱影響區(qū)小，焊接應(yīng)力和焊件變形都小，裂紋傾向小，焊縫機(jī)械性能高。 窄間隙熔化極惰性氣體保護(hù)焊焊接時(shí)，因接頭不需開坡口，減少了填充金屬量，焊后又不清渣，故節(jié)省時(shí)間和材料，提高焊接生產(chǎn)率。 熔池和電弧觀察比較困難，要求焊槍的位置能方便地進(jìn)行調(diào)整。3.3 3.3 窄間隙窄間隙MIGMIG焊焊 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍l 焊接黑色金屬和有色金屬。l 目前主要用于焊接低碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、高合金鋼和鋁、鈦合金等。 應(yīng)用領(lǐng)域： 鍋爐、石油化工行業(yè)的壓力容器； 機(jī)械制造和建筑結(jié)構(gòu)；管道海洋構(gòu)造