焊方法概述新.doc

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1、1、MIG焊原理1.1 原理电弧在一个熔化的电极和工件间燃烧，这个熔化的电极同时又作为填充金属，通过软管束，将保护气体、焊接电流和作为焊接填充材料的焊丝送入焊炬。送丝机构通过焊炬导电咀的滑动接触面将焊接电流传输到焊炬中正在移动着的焊丝上。在焊丝与工件之间可见的燃烧电弧供给焊丝熔化和工件所需要的能量，电弧温度约高达10000。焊丝熔化成熔滴状，采用惰性气体（稀有气体）保护熔池，使之免受空气的侵入。图1 MIG焊原理示意图1.2 MIG焊特点优点：效率高，大约是手工焊的33.5倍。 焊缝含氢量比手工电弧焊低，抗裂性能好。熔深大，穿透力强。冷却速度快，变形量小。特别适用于薄板的焊接，而且内应力小。成

2、本低。操作方便，采用明弧焊接，便于观查电弧和熔池情况。便于自动化和机械化。缺点：灵活性差。 工作环境的制约。不宜于室外作业。不够轻便。设备复杂 弧光较强。2、MIG焊设备 2.1 弧焊电源2.1.1 弧焊电源种类为焊接电弧提供电流的系统，称为弧焊电源。电源种类包括焊接变压器，焊接整流器，直流发电机。表1 电源结构型式种类焊接变压器抽头式变压器动铁芯式变压器磁放大器式变压器 焊接整流器抽头式整流器动铁芯式整流器磁放大器式整流器可控硅整流器模拟式整流器晶体管电源一次脉冲电源二次脉冲电源（逆变电源）焊接变流器三相电动发电机内燃发电机2.1.2 弧焊电源外特性在稳定的状态下弧焊电源的输出电压与输出电流

3、的关系特性，称为弧焊电源的静特性，也称为弧焊电源外特性。外特性分类a) 平特性 b)缓降特性 c)陡降特性 d)垂降特性 e) 垂降带外拖的外特性图2 恒压电源特性（斜度1-5V/100A）下降型特性曲线适用于下列焊接方法：手工电弧焊；钨极氩弧焊；等离子焊接；埋弧焊（当焊丝直径3mm时）。恒压特性曲线适用于下列焊接方法：熔化极惰性气体保护焊（MIG）；熔化极活性气体保护焊（MAG）。2.1.3 弧焊电源的正确使用1）焊机的接线和安装应由专门的电工负责，焊工不应自行动手。2）弧焊变压器和弧整流器必须接地，以防机壳带电。3）焊机将入电网时，必须使二者电压相符合。4）应按照焊机的额定焊接电流和负载持

4、续率使用，不要使焊机因过载而损坏。5）经常保持焊机焊接电缆与接线柱所接触良好，注意螺帽紧固。6）焊机移动时，不应剧烈振动，以免影响工作性能。7）要保持焊机的清洁，应定期用干燥的压缩空气吹净内部的灰尘。8）当焊机发生故障时，应立即将焊机的电源切断，然后及时进行检查和维修。9）工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断焊机电源。2.1.4焊机安装及维护焊机平放在地面，允许倾斜小于10。焊机间隙至少0.5米。焊机工作在10到40间；20时湿度90、40时湿度50；避免在腐蚀环境工作；工作海拔高度在2000米以下。使用冷却系统时，注意选择专用冷却剂。焊接前检查冷却剂容量（注意冷却剂可以燃烧）。至少每年

5、两次对焊机内部进行清洁，用干净的低压压缩空气。但喷嘴不可离电子元件过近；如果尘渣过多，对进入冷却循环的空气先行过滤。水冷焊枪的维护：1） 检查水冷系统是否紧固；2） 检查冷却液容量及清洁度；3） 随时检查冷却液回流状况。2.2 MIG焊送丝机构从经济角度分析，焊接技术中的无阻碍送丝是显著的优点，送丝马达转速应是无级调节，一般送丝机构的送丝速度在1.5m/min至20m/min之间。送丝机构由以下构件组成（见图12）：有制动装置的焊丝盘焊丝导向嘴焊丝校正轮焊丝压紧和驱动滚轮送丝焊嘴图3 送丝机构组成图4 不同截面送丝轮（保证压力调节和焊丝表面质量）直径和压力选择适合 压力过大 送丝轮过小 送丝轮

6、过大图5 送丝轮压力调节 图6 错误送丝方式2.3 MIG焊焊枪软管式焊枪熔化极气体保护焊焊枪的作用有：将保护气体输送到焊接位置输送焊丝将焊接电流导通到焊丝上 焊枪手柄 焊枪颈部 焊枪开关 软管 气体喷咀 导电咀 导电咀接头 绝缘套管 送丝弹簧或送丝软管 焊丝 气体输入 焊接电流输入图7气冷式焊枪结构8绝缘套管9送丝弹簧或送丝软管10送丝软管11焊丝12气体输入13焊接电流输入1焊枪手柄2焊枪颈部3焊枪开关4软管接头5气体喷咀6导电咀7导电咀接头图8 MIG/MAG水冷焊枪结构2.4 MIG焊用气瓶 MIG常用氩气、氦气及氩氦混合气体作为保护气体。保护气体的制造保护气体包括氧气、氮气、氩气、氦

7、气、二氧化碳等气体，许多气体都是由空气制取的。氩气 来自空气（液态空气分离）氦气 来自天然气氮气 来自空气氧气 来自空气（液态空气分离）二氧化碳 矿物质（化学反应或燃烧过程）保护气体的供给和储存保护气体一般以气态供货，也可以为高压液态、液态和深冷液态供货。气体的储存和供应包括： 管道、储罐、容器、压缩气体钢瓶。 单个气瓶供气、编组钢瓶供气、集中钢瓶供气。氩气瓶 氩气可在低于-184的温度下以液态形式贮存和运送，但焊接用氩气大多装入钢瓶中供使用。 氩气瓶是一种钢质圆柱形高压容器，其外表面涂成灰色并注有绿色“氩”字标志字样。目前我国常用氩气瓶的容积为33L、40L、44L，最高工作压力为15MPa

8、。氩气瓶在使用中严禁敲击、碰撞、瓶阀冻结时，不得用火烘烤；不得用电磁起重搬运机搬运氩气瓶；夏季要防日光曝晒；瓶内气体不能用尽，返厂氩气瓶余气压力应0.2MPa，氩气瓶一般应直立放置。气瓶颜色标记气体在压缩、液化或溶解条件下在气瓶中保存。这些压缩气瓶的贮存和运输符合压力容器规程和EN1089-1,2,3，在国内对于气瓶的管理应遵守“气瓶安全监察规定”、GB7144等标准和规程的要求。气瓶要漆上标志颜色，其颜色编码见下表。表2 颜色编码（GB7144）气体种类气瓶颜色字样字体颜色乙炔白色乙炔 不可近火大红氧气淡（酞）兰氧黑色氩气银灰气瓶安全标记压缩气瓶的标签要符合EN1089-2的要求，应包括以下

9、信息：安全规程危险气体标识气体类型EC号附加国家安全规程制造厂商信息制造厂商的名字、地址、电话保护气体的供给和储存保护气体一般以气态供货，也可以为高压液态、液态和深冷液态供货。气体的储存和供应包括：管道、储罐、容器、压缩气体钢瓶。表3 气体供应形式1氩气、氦气、混合气体：气态容积 l102050/50压力 Bar200200200/300气体供应量 m32410/15表4 气体供应形式2 二氧化碳：液态重量102030容积 l132640气体供应量 m3511163、MIG应用MIG焊接方法常用于铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金的焊接。保护气体为氩气（Ar）、氦气（He）或氩气和氦气的混合气

10、体。 铝 采用氩气保护时，可使熔滴过渡非常稳定，采用氩气和氦气的混合气体时可以改善熔深和抗氢气孔性能，氦气（I2）由于使熔滴过渡变的不稳定，氦气所占比例在30%和70%之间，常用混合气体比例为：50%Ar和50%He（I3），采用氦气混合气可降低预热所需费用或者不预热。 铜及铜合金 由于这类材料与铝相比具有较高的导热性能，所以氦气混合量在70%是适合的，板厚在5mm以下，可不用预热。 镍及镍合金为获得稳定的飞溅少的电弧过渡形式，采用MIG-脉冲焊是必要的，纯Ar气保护时焊缝易产生过高的加强高，改进措施是采用Ar气和5%H2或30% He。在实际应用中，氦气混合保护气体也显示出良好的抗氢气孔性能

11、，此外，也有采用第三种保护气体CO2，既Ar-He-CO2或者Ar-H2-CO2，一般CO2比例为2%。MIG焊时不同材料焊接的保护气体和混合气选择见表：混合比例应用氩气（I1）100% Ar钢、有色金属氦气（I2）100%He铜（不预热）氩-氦混合（I3）70% Ar-30%He50% Ar-50% He30% Ar-70% He铝、铜、镍和CuNiFe合金等氩-氮气0.015%N2，其余Ar铝合金氩-氦-氮气15%He，0.015%N2，其余Ar50%He，0.015%N2，其余Ar铝合金表7 MIG焊用保护气体4、焊接操作控制措施4.1 Fronius焊机参数调节福尼斯TPS 5000是

12、全数字化微处理器监控的逆变电源。在这款新型设备众多特点中，尤其突出的是它能适用于多种焊接方法，以及能够满足多种多样的焊接任务.TPS5000，最大焊接电流500A，能够满足最苛刻的工作要求。针对铝合金焊接中起弧处难熔合的问题，提供了特殊的起弧方式。焊机中储存了铝合金焊接时的专家程序并能够升级。它主要应用于：汽车及其零部件制造、仪器仪表制造、化工工程、机械工程、铁路车辆以及船舶工业等领域。TPS 5000技术数据主电压 15% 50/60Hz 3 400V焊接电流范围MIG/MAG 3500A焊接电流范围TIG3500A焊接电流范围MMA10500A焊接周期（40C，10分钟）35% 暂载率，5

13、00A焊接周期（40C，10分钟）100%暂载率，360A尺寸（LWH）625/290/475mm重量35,6Kg保护等级IP23标准与安全认证CE，CSA，S参数调节焊机通过控制面板调节各种焊接参数，下面以“Comfort”控制面板为例对“一元化”参数调节“非一元化”参数调节“作业”模式 三种方式进行简单说明。图9 “Comfort”控制面板（各键位暂参见说明书）“一元化”参数调节一元化参数调节主要是指“角焊缝厚度键（10）”、“板厚键（11）”、“焊接电流键（8）”、“送丝速度键（12）”参数间的“一元化”调节，既设定一个参数值，其他参数自动设定。打开焊机后，在使用“键（4）”选择“一元化

14、调节”（第二项）后既进入“一元化”调节状态。1）随后用“键（5）”、 “键（6）”、“键（7）”分别调节填充材料保护气体、焊丝直径、焊枪操作模式，焊枪操作分为“2步模式”、“4步模式”、“特殊4步模式”和“点焊模式”。在铝合金焊接时使用“特殊4步模式”，此种模式下，起弧时会产生比正常焊接电流更大的起弧电流。更大的起弧电流是专门针对铝的高到热性而设定的。2）调节“角焊缝厚度键（10）”、“板厚键（11）”、“焊接电流键（8）”、“送丝速度键（12）”其中之一即可，其它参数会自行调节。3）使用键（22）和气瓶的调节螺丝调节和测试保护气体流量。4）开始焊接所有参数会保留到下次修改，其间开机和关机都不

15、会改变参数。“非一元化”参数调节“非一元化“参数调节”的步骤与“一元化”参数调节的步骤相似，只是在进行电流、送丝速度等参数调节时需每个参数分别设定。“作业”模式“作业”模式可以提高焊接质量。平常一些需重复操作的步骤可以存储在焊接中，这些以调节好的参数可以保存、复制、删除等，焊接中可以存储100个不同的操作纪录。建立“作业模式”1）设置好各规范参数2）轻按“存储键键（21）”进入存储状态。屏幕所显示的号码为可存储的最小号码。3）用调节钮（1）选择存储号码，或不改变当前号码。4）按住“存储键键（21）”，屏幕显示“Pro”表示正在存储。注意如所选号码已存在参数将被取代。5）屏幕出现“PrG”表示已

16、存储完毕，这是松开“存储键键（21）”。轻按“存储键键（21）”退出。调取“作业”模式1）建立 “作业”模式后，每次操作时只需调取“作业即可”。使用“键（4）”选择第四项“JOB”，这是显示的是最后一次的“作业”号码，可以通过“键（2）”和“键（3）”查看具体参数。2)通过旋钮（1）选择“作业”号码进行焊接。以上是针对MIG常用操作模式进行简单介绍，关于焊机的进一步调节和一些特殊功能（如无飞溅起弧、脉冲协调）请参看说明书和焊机本身的软件版本。故障自检焊机有故障自检功能，通过显示屏显示错误自检代码。有些错误自检代码显示后，操作者可以自行解决。有些错误自检代码显示后，操作者无法自行解决，需要联系供应商。具体错误自检代码及须采取的措施见具体说明书。