a）－推丝式 b）、c）－拉丝式 d）－推拉丝式
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.4 焊枪和导丝管
1.
半自动焊枪
半自动焊枪按结构分为鹅颈式和手枪式 两种；按冷却方式可分为气冷和水冷两种。
第7章 熔化极氩弧焊
推丝式焊枪的典型结构
典型半自动焊焊枪示意图
第7章 熔化极氩弧焊
拉丝式焊枪的结构
拉丝式焊枪 b)推丝式焊枪
第7章 熔化极氩弧焊
5.Ar+CO2
用于焊接碳钢及低合金钢。 Ar与CO2的混合比例： Ar 80％＋CO220％ Ar 82％＋CO218％ 可用于喷射过渡电弧也可用于短路过渡电弧及脉冲过渡电弧。 但在用短路过渡电弧进行垂直焊和仰焊时，Ar与CO2的比例最 好为50％:50％，这样有利于控制熔池。
第7章 熔化极氩弧焊
缺点： （1） MIG焊对工件、焊丝的焊前清理要求较高，即 焊接过程对油、锈等污染比较敏感。 （2） 氩气及混合气体比CO2气体的售价高，熔 化极 氩弧焊的焊接成本比CO2电弧焊的焊接成本高。
第7章 熔化极氩弧焊
7.1.3 熔化极氩弧焊的应用
1.MIG焊几乎可以焊接所有的金属材料，主要用于焊 接铝、镁、铜、钛及其合金，以及不锈钢 2.富氩混合气体保护的MAG焊可以焊接碳钢和某些 低合金钢，在要求不高的情况下也可以焊接不锈钢。 不能焊接铝、镁、铜、钛等容易氧化的金属及其合 金。
第7章 熔化极氩弧焊
7.2.3 射流过渡 当焊接电流进一步增大，并超过射流过渡的 临界电流值时，产生射流过渡。熔滴过渡时电弧 燃烧稳定，对保护气流扰动较小，金属飞溅也小， 故容易获得良好的保护效果和焊接质量。 MIG和 MAG焊主要采用这种过渡形式。
第7章 熔化极氩弧焊
7.2.4 亚射流过渡
只在铝及铝合金MIG焊时才会出现的一种熔滴过渡形式。
弧长介于2～8mm之间。弧长小于2 mm时形成短路过渡，弧长 大于8 mm时形成射滴过渡。
形成亚射流过渡的弧长因电弧电流大小而取不同的数值，弧 长取下限时具有部分短路过渡的特征；弧长取上限时具有部 分射滴过渡的特征。
第7章 熔化极氩弧焊
铝合金MIG焊熔滴过渡形式与电弧电压及章 熔化极氩弧焊
3. 铜合金的熔化极氩弧焊
熔滴过渡：
射流过渡 特点： 预热温度高，焊接电流大（达到600 A） 采用Ar+He (50-75%) 保护可以提高电弧的功率，从而降低 预热温度。
第7章 熔化极氩弧焊
4. 铝合金的熔化极氩弧焊 熔滴过渡形式：短路过渡、喷射过渡、亚射流过渡 保护气体：纯氩、Ar＋He混合气体
熔滴过渡形式: 短路过渡、射流过渡、脉冲过 渡。 (1) 短路过渡不锈钢MIG焊 焊丝直径:0.8-1.2mm 保护气体: Ar+O2（1～5％） Ar+CO2 (5 ～ 20％) 板厚:3.0mm以下薄板单层焊接。
第7章 熔化极氩弧焊
(2) 射流过渡不锈钢MIG焊 焊丝直径:0.8、1.0、1.2、1.6 mm 保护气体: Ar+O2（1～2％） Ar+CO2 (5 ～ 10％) 板厚:3.2mm以上钢板焊接 焊接电流：大于射流过渡临界电流
第7章 熔化极氩弧焊
6.Ar+CO2+O2 用80％Ar+15%CO2+5%O2混合气体焊接低碳钢、 低合金钢，焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过 渡和电弧稳定性方面都非常满意。
不同保护气体的焊缝成形
第7章 熔化极氩弧焊
7.5.2 焊丝
半自动或自动熔化极氩弧焊的焊丝是连续送 进，因此焊丝以盘式或筒装供应。焊丝直径规格 有0.8 mm、1.0mm、1.2 mm、1.6 mm等。
第7章 熔化极氩弧焊
7.3.2 电弧固有的自调节系统
电弧固有的自调节系统是铝焊丝采用亚射流 熔滴过渡进行MIG焊时所使用的一种弧长自动调节 系统。
第7章 熔化极氩弧焊
1.电弧固有的自调节作用
铝焊丝MIG焊熔化特性与熔滴过渡形态间的关系
第7章 熔化极氩弧焊
2.电弧固有的自调节系统和弧长的自动调节 电弧固有的自调节系统是由具有固有自调节 作用的电弧，配合以等速送丝焊机和垂降特性 （恒流）焊接电源而构成的。
第7章 熔化极氩弧焊
(1)
短路过渡MAG焊 主要焊接薄板 比CO2焊的电弧更稳定、飞溅也更少。
第7章 熔化极氩弧焊
(2) 射流过渡MAG焊 焊接电流: 比射流过渡临界电流高30～50A 特点: 焊接电弧十分稳定，焊缝表面平坦，焊缝成 形良好，飞溅少。
第7章 熔化极氩弧焊
2. 不锈钢的熔化极氩弧焊
第7章 熔化极氩弧焊
1. 2. 3. 4. 5. 6.
低碳钢及低合金钢焊丝 不锈钢焊丝 铝及铝合金焊丝 镍及镍合金焊丝 铜及铜合金焊丝 钛及钛合金焊丝
第7章 熔化极氩弧焊
7.6 熔化极氩弧焊焊接工艺
7.6.1 焊前准备
焊接坡口准备 焊件及焊丝表面处理 焊件组装 焊接设备检查
第7章 熔化极氩弧焊
第7章 熔化极氩弧焊
7.2.2 射滴过渡
阻碍熔滴过渡的力主要是 焊丝与熔滴间的表面张力。斑 点压力作用在熔滴表面各个部 位，其阻碍熔滴过渡的作用降 低。 过渡的推动力是作用在熔 滴上的电磁收缩力。 熔滴的尺寸明显减小，接 近于焊丝直径，熔滴沿焊丝轴 向过渡。
射滴过渡的电弧形态及熔滴上的作用力 a） 射滴过渡的熔滴及电弧形态 b) 射滴过渡的熔滴上的作用力
第7章 熔化极氩弧焊
3.Ar+N2 主要用于焊接铜及铜合金， Ar与N2的混合比为80％:20％。 缺点：焊接时有飞溅，并且焊缝表面较粗糙。
第7章 熔化极氩弧焊
4.Ar+O2
① 含O2量较低，为1～5％，用于焊接不锈钢等高合金钢及级 别较高的高强度钢； ② 另一类含O2量较高，可达20％以上，用于焊接低碳钢及低 合金结构钢。
7.5 熔化极氩弧焊的保护气体及焊丝 7.5.1 保护气体
1.Ar+He 加入一定数量的He气后可获得两者所具有的优点。 2. Ar+H2 利用Ar+H2混合气体的还原性，焊接镍及其合金时，可 以抑制和消除焊缝中的CO气孔，但H2含量必须低于6％，否 则会导致产生H2气孔。此外，在Ar中加入H2可提高电弧温度， 增加母材热输入。
第7章 熔化极氩弧焊
纯Ar焊接 不锈钢时存在二个问题： 1.液态金属的粘度及表面张力较大，易产生气孔， 咬边等缺陷。 2.产生阴极漂移现象
第7章 熔化极氩弧焊
加入1％的O2就可克服阴极漂移现象而且有利于 金属熔滴的细化，降低射流过渡的临界电流值。 当含氧量超过2％时，焊接的不锈钢焊缝表面氧化明 显，接头质量下降。 用Ar+20%O2混合气体来焊接碳素钢及低合金结构钢： 1）较高的生产率 2）抗气孔性能比Ar＋20％CO2及纯CO2都好 3）焊缝缺口韧度也有所提高 4） 进行高强度钢的窄间隙焊时，可减少焊缝金属产生 树枝状晶间裂纹的倾向.
第7章 熔化极氩弧焊
电弧固有自调节系统的弧长调节过程
第7章 熔化极氩弧焊
与电弧自身调节系统的相同处：都是利用焊丝熔化速度作 调节量来保持焊接弧长的稳定； 不同之处是：电弧自身调节系统是依靠焊接电流的改变来 影响焊丝的熔化速度，而电弧固有的自调节系统是依靠焊 丝熔化系数的改变来影响焊丝的熔化速度。
第7章 熔化极氩弧焊
焊丝为阴极时的电弧行为 电弧电流形成 的电磁收缩力对熔滴 过渡完全不起作用， 熔滴主要靠重力作用 过渡，于是形成粗滴 过渡。此时电弧不稳 定，焊缝成形不良。
第7章 熔化极氩弧焊
焊丝为阳极时的电弧行为
当焊接电流较小时，熔滴 呈粗滴过渡，过渡不稳定。 增大焊接电流以后，熔滴 直径等于或小于焊丝直径，呈现 喷射过渡形式.
7.4.1 熔化极氩弧焊的组成
按机械化程度分有自动焊和半自动焊两类。 主要由弧焊电源、送丝系统、焊枪、行走台 车（自动焊）、供气系统、水冷系统、控制系统 等部分组成
第7章 熔化极氩弧焊
半自动熔化极氩弧焊设备构成
第7章 熔化极氩弧焊
自动熔化极氩弧焊设备构成
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.2 焊接电源 通常采用直流焊接电源，常用的焊接电源有变 压器抽头二极管整流式、晶闸管可控整流式、逆 变式等几种。
第7章 熔化极氩弧焊
3.焊接电流和电弧电压的调节方法
从理论上讲焊接电流应 通过改变电源输出的外特性 曲线来调节，电弧电压应通 过改变送丝速度来调节。 必须采用送丝速度与电 流一元化调节，在调节弧焊 电源外特性的同时自动调节 送丝速度。
电弧固有自调节系统的焊接参数调节区间
第7章 熔化极氩弧焊
7.4 熔化极氩弧焊设备
7.6.2 焊接参数 主要包括：焊接电流、电弧电压、焊接速度、 焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、保护气体 的种类及其流量等。 （1）焊接电流和电弧电压 焊接电流及焊丝直径:焊件的厚度及焊缝熔深 送丝速度:焊接电流 电弧电压:根据焊接电流考虑熔滴过渡形式
第7章 熔化极氩弧焊
（2）焊接速度 （3）焊丝伸出长度 短路过渡:合适的伸出长度为6-13 mm； 其它: 合适的伸出长度为13～25 mm。
第7章 熔化极氩弧焊
电弧自身调节作用:等速送丝配合平外特性或略微下降外特 性焊接电源
电弧固有自调节作用:铝合金MIG焊时，等速送丝焊机配合 陡降外特性或垂降外特性焊接电源。
电弧电压反馈自动调节作用:当焊丝直径大于φ3 mm时，变 速送丝焊机配合下降外特性弧焊电源。
第7章 熔化极氩弧焊
7.4.3 送丝系统 通常由送丝机构（包括电动机、减速器、矫 直轮、送丝轮）、送丝软管（导丝管）、焊丝盘 等组成。根据送丝系统的送丝方式不同，半自动 焊的送丝系统有三种基本送丝方式。
第7章 熔化极氩弧焊
7.2 熔化极氩弧焊的熔滴过渡
熔滴过渡形态有粗滴过渡、射滴过渡、射 流过渡、旋转射流过渡、亚射流过渡、短路过 渡等。应用广泛的是射滴过渡、射流过渡和亚 射流过渡。