4章熔化极气体保护焊讲义.ppt

第五节 药芯焊丝电弧焊 二、药芯焊丝电弧焊的技术经济特性 药芯焊丝电弧焊与实芯焊丝 CO2 焊接、焊条电弧焊方法相比,具有以下显著的技术和经济优势。 1.焊接生产率高, 比实芯 焊提高至少60 % 以上。 2.飞溅率低 3.综合质量优良 4.生产成本低 * * * * * * * * * * * * * * * 2016年10月27日 第四章 熔化极气体保护电弧焊 简介该类方法的连接原理、熔滴过渡、焊接区冶金保护及其气体选择等基本原理,着重介绍焊接生产上常用的惰性、 混合气体保护电弧焊、CO2 气体保护焊、药芯焊丝电弧焊的基本工艺技术及其相关的特别技术。 第一节 熔化极气体保护电弧焊原理及分类 具有熔敷率高，适用材料广泛、可全位置焊接、焊接区的冶金作用相对简单和易于实现自动化等优点。 一、熔化极气体保护焊原理（4-1） 电弧建立在连续送进的焊丝与熔池之间。熔化的焊丝金属与母材金属混合而成的熔池在电弧热源移走后结晶而形成焊缝,并把分离的母材通过冶金方式连接起来，熔化极气体保护焊方法对焊接区的保护是依赖专门送入的保护气体来实现的。GMAW 方法常用半自动和自动焊两种形式。 二、熔化极气体保护焊方法分类及其应用 依据焊丝结构, 熔化极气体保护焊方法可分为实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝电弧焊两大类; 依据保护气体类别可分为 CO2 气体保护焊、混合气体保护焊和惰性气体保护焊。 通过合理地选择焊丝和保护气体, GMAW 方法可用于碳钢、低合金结构钢、不锈钢、铝、铜及其合金等金属的焊接。 第二节 熔化极气体保护焊的气体选择与冶金特性 保护气体隔离空气, 使高温焊接区免遭空气侵害外, 还一定程度上影响甚至决定着电弧的能量特性、形态特征、工艺特性以及焊缝的冶金特性。 依据工件钢种、板厚、焊缝空间位置、焊接接头质量要求、焊接生产率要求等,合理选择保护气体及焊丝, 是熔化极气体保护焊应用中的重要工艺设计内容。 一、熔化极气体保护焊的气体选择 1. 对焊缝性能无害原则 2. 改善工艺及焊缝质量原则 3. 提高工艺技术水平原则 提高焊接生产率、工艺质量、可靠性,需提高电弧的温度、能量密度、电弧的挺度以及电弧的热传导速度等。如焊接高导热率的铜及其合金时, 采用 Ar + He 或 Ar + N2 混合气体, 显著提高电弧温度和挺度, 增大母材的热输入, 改善焊缝的润湿性。 二、MIG 及 MAG 焊的冶金特性及焊丝选择。 MIG 焊合金元素不烧损; 同时惰性气体也不会向熔滴和熔池中溶解。仅金属发生熔化，缺陷的几率极小。但要注意以下两个冶金问题: 1) 依据材料的热敏感程度, 注意控制焊接热输入,过大的焊接热输入将导致焊缝及HAZ韧性降低。 2)细颗粒、射流或旋转射流过渡时, 电弧热高,发生低熔点元素的大量蒸发,影响到焊缝的化学成分。 MAG 焊接区高温阶段少量金属发生一定的氧化。 三、二氧化碳焊接的冶金特性 （一）合金元素的氧化 采用 CO2 气体作为保护介质, 有效地防止空气侵入焊接区域 但在电弧高温作用下 CO2气体会分解成 CO、O2 和 O,生成的 CO 气体,引起 C 烧损,。 FeO 则按分配律: 一部分以熔渣形式浮出熔池表面; 另一部分则溶入液态金属 中, 并会进一步与熔池及熔滴中的合金元素发生反应使其氧化。 （二）脱氧措施和焊缝金属的合金化 通常采取的措施是在焊丝中氧的亲和力比 Fe 大的合金元素)脱氧剂作为合金元素留在焊缝中, 以弥补氧化烧损损失并保证焊缝的化学成分；脱氧成分密度要小, 熔点要低, 并以熔渣形式浮出熔池表面。实践表明, 采用 Si、Mn 联合脱氧得到满意的结果, 国内应用最广泛的 H08Mn2SiA 焊丝, 其反应方程式: 2FeO + Si 2Fe + SiO2 FeO + Mn Fe + MnO 能结合成复合化合物 MnO?SiO2 ( 硅酸盐) （三）气孔 1. 一氧化碳气孔 多是由于焊丝的化学成分选择不当造成。当焊丝金属中含脱氧元素不足时, FeO 溶于熔池金属中, 并与 C 反应 生成CO 气体不易逸出在焊缝根部与表 面, 且多呈针尖状。足够的脱氧元素 Si 和 Mn, 以及限制焊丝中的含碳量, 就可以抑制上述的反应过程。 （三）气孔 2. 氮气孔 焊缝中的氮气孔主要是由于保护气层遭到破坏, 大量空气侵入焊接区所致。主要措施是应增强气体的保护效果。 3. 氢气孔 电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油