铜及铜合金的焊接 实际上适用于几乎所有的材料 但是成本高，所以一般用在有色金属及其
合金的焊接，不锈钢的焊接中。
Байду номын сангаас
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3.MIG焊的应用
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3.MIG焊的应用
T型接头的焊接（低碳钢）
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4、MIG焊设备
MIG焊设备与CO2电弧焊设备是相通的，只需换 气瓶。
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二、MIG焊的熔滴过渡
MIG焊的熔滴过渡形式主要有：短路过渡，喷射
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3.喷射过渡－射流过渡
防止措施：
加强保护，增大气流量 减小电流、 采用亚射流过渡
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4.亚射流过渡

亚射流过渡：介于短路过渡与射滴过渡之间
的亚射滴过渡。颈缩下熔滴短路之前形成并 达到临界脱落状态，在表面张力和电磁收缩
力的作用下脱落。
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4.亚射流过渡
形成条件：铝合金焊接，短弧，直流反极性接法，
第六章 熔化极氩弧焊
Metal Inert Gas Arc Welding（MIG）
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内容
一、熔化极氩弧焊方法
二、熔化极氩弧焊熔滴过渡
三、熔化极脉冲氩弧焊
四、各种金属的焊接
五、其它焊接技术
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一、熔化极氩弧焊方法
1.熔化极氩弧焊原理（MIG）
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1.MIG焊的原理
以惰性气体或混合气体作为保护气体，采用与母
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三、熔化极脉冲氩弧焊
通常MIG焊以喷射过渡为主，要求焊接电流 要大于喷射临界电流值。 若焊接电流小于喷射临界电流，只能出现 大滴过渡或短路过渡。 大滴过渡稳定性差，不能进行仰焊、立焊 等空间位置焊缝的焊接。短路过渡规范区 间窄，应用较少。 对薄板、空间位置焊接，发展了脉冲MIG焊
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6. 电弧固有的自身调节作用
(1)调节过程：
亚射流过渡电弧特性被发现后，在熔化极气体保护焊方法 中出现了第二种弧长控制方法，即等速送丝焊机匹配恒流
外特性电源的弧长自调节系统.
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6. 电弧固有的自身调节作用
(2)特点：
等速送丝配恒流源 电弧短，抗干扰能力强（自身调节作用强）
只在铝合金MIG焊中应用
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三、熔化极脉冲氩弧焊
3.2脉冲MIG焊参数选择
实际焊接中，希望实现一脉一滴或一脉几滴（2～3滴）。 脉冲电流波形参数：基值电流Ib，脉冲电流Ip，脉冲宽度Tp， 基值时间Tb，平均电流Ia，脉冲频率f，脉宽比K。
正确选择上述参数，可实现稳定的熔滴过渡和热输入控制。
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三、熔化极脉冲氩弧焊
脉冲宽度与脉冲电流的关系
2. 可控制熔滴过渡和熔池尺寸，有利于全位置焊接 脉冲电流可使得熔滴过渡具有更强的方向性， 有利于熔滴沿电弧轴线向熔池过渡。故即可用于 平焊，有可用于空间位置焊接。 脉冲平均电流小，所形成的熔池体积小，熔池 状态稳定。 3. 可有效地控制热输入量，改善接头性能 对于热敏感性较大的材料，通过平均电流调节 对母材的热输入或焊接线能量，降低过热，提高 焊接性能。
采用了恒流电源，受外界干扰而发生了弧长或
送丝速度波动时，与恒压电源相比，焊缝几何 尺寸（熔深、熔池形状、熔宽）的波动小
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6. 电弧固有的自身调节作用
该调节系统与等速送丝匹配平外特性射流过渡电弧的自调 节作用相比: 都以焊丝熔化速度为调节量来保证焊接过程中弧长恒定 等速送丝+恒流外特性电源自调节系统在弧长波动时依靠 焊丝熔化系数变化而使焊丝熔化速度变化 等速送丝+平外特性电源自调节系统在弧长波动时靠焊接 电流的改变使焊丝熔化速度变化 亚射流过渡弧长范围比较窄，如1.6铝焊丝，弧长约 2~8mm，给定电流的最佳送丝速度的范围很窄
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3.喷射过渡－射流过渡
焊缝起皱的问题：
铝等有色金属及其合金 焊接电流远大于射流过渡临界电流
焊接区保护不良
阴极斑点游动到弧坑底部并稳定存在 结果：弧坑底部受到强大电弧力作用，将被猛烈地“挖掘” 而溅出，并产生严重的氧化和氮化，这些金属溅落在近缝 区及表面，造成焊缝金属熔合不良和表面粗糙起皱，并覆 盖有一层黑色粉末，即为焊缝起皱现象。
小于临界电流I1，颗粒过渡，过渡频率低 ；大于临界电流 I1，喷射过渡，过渡频率高 。
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1.影响熔滴过渡的因素
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1.影响熔滴过渡的因素 —影响临界电流的因素
焊丝材质：相同条件下钢焊
丝的喷射临界电流高于铝焊丝。
铝焊丝更容易从滴状过渡变到射
滴过渡，而钢焊丝则存在更容易 从滴状过渡变到射流过渡。
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三、熔化极脉冲氩弧焊
脉冲参数的作用和影响： （1）基值电流Ib和基值时间Tb：维持电弧稳定
燃烧，预热焊丝和母材，使焊丝端部少量熔化。 也可用于调节平均电流和焊接热输入。基值参数 不宜过大。 （2）脉冲电流Ip和脉冲宽度Tp：决定脉冲能量 的主要因素。脉冲电流必须大于临界脉冲电流。 增大脉冲电流可增加熔深。 （3）平均电流Ia：低于临界电流，决定热输入量。 （4）脉冲频率f和脉宽比K：可控硅整流或逆变 技术，50Hz用于焊钢，100Hz用于焊铝。K反应 了脉冲焊的强弱，一般在50％附近取值。
第一个较大的熔滴脱落，电 弧成锥状，很容易形成等离
子流，使液态金属熔滴成铅 笔尖状，直径很小，熔滴的 表面张力很小，再加上等离 子流的作用细小的熔滴以很 快的速度一个一个过渡，形 成射流过渡。
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3.喷射过渡－射流过渡
特点： 钢焊丝MIG焊 电弧成锥形 有射流过渡临界电流。 斑点力、等离子流力促进熔滴过渡 熔滴小，过渡频率快 射流过渡熔透能力高，可能产生指状熔深问题
材相近材质的焊丝作为电极，焊丝熔化后形成熔 滴过渡到熔池中，与熔化的母材共同形成焊缝。
MIG属于GMAW
MIG（Ar，He）
MAG（Ar＋O2、Ar＋CO2）
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1.MIG焊的原理
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2. MIG焊的特点
MIG可以焊接几乎所有的金属。 惰性气体保护，焊缝纯净度高，力学性能好；电弧 燃烧稳定；熔滴细小，过渡稳定；飞溅小。
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2.喷射过渡－射滴过渡
特点：
电弧成钟罩形 斑点力促进熔滴过渡 熔滴小，过渡频率快 电流必须达到射滴过渡临界电流
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3.喷射过渡－射流过渡
形成条件：钢焊丝MIG焊时出现，直流反极性接法，高 弧压（长弧）外，焊接电流大于某一临界值。
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3.喷射过渡－射流过渡
原理：首先跳弧。跳弧后
焊接电流大于某一临界值。
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4.亚射流过渡
原理：弧长比较短，熔滴形成、长大，在 电磁收缩力的作用下形成颈缩，在以射滴 过渡形式脱离之前，熔滴与熔池短路，电 弧熄灭，在电磁收缩力和表面张力的共同 作用下细颈破断，电弧重新引燃，完成过 渡。
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4.亚射流过渡
特点： 铝及其合金焊丝MIG焊
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三、熔化极脉冲氩弧焊 3.4 脉冲GMA焊接熔滴过渡控制
在MIG/MAG熔滴过渡中，射滴过渡被公认为是最佳的 过渡形式，可以获得好的焊缝成形。然而，稳定的射滴过 渡很难实现。在直流（恒流）焊接中钢焊丝的射滴过渡区 间非常窄；脉冲焊中对参数的设定也要求比较严格。 实验研究表明，当焊接电流达到并超过射流过渡临界 电流后，首先出现一个或几个射滴过渡，随后才转变为射 流过渡。故可考虑通过实时检测熔滴过渡的方法，人为降 低焊接电流，使之实现射滴过渡。
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三、熔化极脉冲氩弧焊
3.1脉冲MIG焊的 熔滴过渡
脉冲电流：由基值电 流和峰值电流构成。 焊接平均电流低于喷 射过渡临界电流， 在较小的焊接电流 下实现熔滴喷射过 渡。
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三、熔化极脉冲氩弧焊
脉冲MIG焊熔滴过渡的形式 （1）多个脉冲一滴过渡：
（2）一个脉冲一滴过渡 （3）一个脉冲多滴过渡
与TIG焊比：焊接和电弧电流密度大，焊接热输入大，
熔深大，熔敷率高；焊接板厚大，生产效率高。
与CO2焊比： 电弧状态稳定，熔滴过渡平稳，几乎
无飞溅，熔深大，但成本较高，生产率较低。
与SAW埋弧焊比：焊缝的[H]低，抗冷裂能力高
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3.MIG焊的应用
50年代初应用于铝及铝合金，以后扩展到
射滴过渡是小电流滴状过渡 和大电流射流过渡之间的一 种过渡形式。 形成条件：一般是MIG焊铝、
铜时出现，电流必须达到射滴 过渡临界电流，
Fronius公司提供
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2.喷射过渡－射滴过渡
原理：射滴过渡时电弧成钟罩形，
弧根面积大，包围整个熔滴，斑点 力不仅作用在熔滴底部，同时也作 用于熔滴上部，推动熔滴的过渡， 由于电流是发散状的，电磁收缩力 会形成较强的推力，阻碍熔滴过渡 的仅是表面张力，所以熔滴过渡的 加速度大于大滴过渡的重力加速度。
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1.影响熔滴过渡的因素
（4）电流极性的影响
DC反接：不跳弧，熔滴根部，形成射流过渡；
DC正接：阴极斑点上移，跳弧，焊丝端部，通过熔滴电流减 小，电磁力减小，靠重力过渡。
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MIG熔滴过渡形式
短路过渡（同CO2 电弧焊） 喷射过渡：射滴过渡、射流过渡 亚射流过渡 脉冲过渡
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2.喷射过渡－射滴过渡
焊丝直径：焊丝直径越小，
临界电流越低
干伸长：干伸长增加使得电
阻热增加，有利于熔滴过渡
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1.影响熔滴过渡的因素
（3）气体介质：
在Ar中加入少量的O2， 表面张力降低，减小了 熔滴过渡阻力，喷射临 界电流减小； 但是过多的O2会因O2的 电离使电弧收缩，临界 电流提高； 加入CO2使得喷射临界 电流提高
过渡，亚射流过渡，脉冲过渡
熔滴过渡形式主要取决于电流、电弧长度、极性、
气体介质、焊丝材质、直径、伸出长度等参数。