焊接工艺 第2版 教学课件 陈云祥 第三章　熔化极气体保护焊.ppt

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1、焊接工艺 第2版 教学课件 陈云祥 第三章熔化极气体保护焊 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第三章熔化极气体保护焊第一节概述一、熔化极气体保护焊的分类及特点1.熔化极气体保护焊的分类 熔化极气体保护焊，通常根据保护气体种类和焊丝形式的不同进行分类，如图32所示。2.熔化极气体保护焊的特点 熔化极气体保护焊与渣保护焊方法(如焊条电弧焊与埋弧焊)相比较，在工艺性、生产率与经济效果等方面有着下列优点：1)气体保护焊是一种明弧焊。图3-1熔化极气体保护焊示意

2、图1焊丝盘2送丝滚轮3焊丝4导电嘴5保护气体喷嘴6保护气体7熔池8焊缝金属9母材10电弧第一节概述图3-2熔化极气体保护焊分类2)气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，因此能降低焊接成本。3)适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。但熔化极气体保护焊也存在一些不足之处，主要包括：焊接时采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，熔化极气体保护焊不适于在有风的地方或露天施焊；设备也比较复杂。第一节概述二、熔化极气体保护焊的应用 熔化极气体保护电弧焊适用于焊接大多数金属和合金，最适于焊接非合金钢和低合金钢、不

3、锈钢、耐热合金、铝及铝合金、铜及铜合金及镁合金。其中镁、铝及其合金、不锈钢等，通常只能用这种方法才能较经济地焊出令人满意的焊缝。第二节熔化极惰性气体保护焊一、熔化极惰性气体保护焊的特点 熔化极惰性气体保护焊，是以连续送进的焊丝作为熔化电极，采用惰性气体作为保护气的电弧焊方法，简称MIG焊。与其他焊接方法相比，除前述特点外，尚有以下特点：1)采用Ar、He或Ar+He作为保护气体，几乎可焊接所有金属，尤其适合焊接铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金等非铁金属。3)MIG焊可采用直流反接，焊接铝及铝合金时有良好的“阴极清理”氧化膜作用。4)MIG焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用较为显著。

4、第二节熔化极惰性气体保护焊二、熔化极惰性气体保护焊的保护气体和焊丝1.保护气体(1)氩气氩气(Ar)是一种稀有气体，在空气中含量为0.935%(体积百分比)，它的沸点为，介于氧与氮的沸点之间，是分馏液态空气制取氧气时的副产品。氩气的密度约为空气的14倍，因而焊接时不易漂浮散失，在平焊和横向角焊缝位置施焊时，能有效地排除焊接区域的空气。氩气是一种惰性气体，焊接过程中不与液态和固态金属发生化学冶金反应，使焊接冶金反应变得简单和容易控制，为获得高质量焊缝提供了良好的条件，因此特别适用于活泼金属的焊接。第二节熔化极惰性气体保护焊(2)氦气同氩气一样，氦气也是一种惰性气体。氦气保护焊时的电弧温度和能量密

5、度高，母材的热输入量较大，熔池的流动性增强，焊接效率较高，适用于大厚度和高导热性金属材料的焊接。(3)氩和氦混合气体Ar和He按一定比例混合使用时，可获得兼有两者优点的混合气体。图3-3Ar、He+Ar、He三种保护气体的焊缝剖面形状(直流反接)第二节熔化极惰性气体保护焊2.焊丝 熔化极惰性气体保护电弧焊使用的焊丝成分，通常情况下应与母材的成分相近，同时焊丝应具有良好的焊接工艺性，并能保证良好的接头性能。在某些情况下，为了焊接过程顺利并获得满意的焊缝金属性能，需要采用与母材成分完全不同的焊丝。例如，适用焊接高强度铝合金和合金钢的焊丝，在成分上通常完全不同于母材，其原因在于某些合金元素在焊缝金属

6、中将产生不利的冶金反应而导致缺陷或降低焊缝的力学性能。图3-5熔化极氩弧焊自动焊枪1铜管2镇静室3导流体4铜筛网5分流套6导电嘴7喷嘴8帽盖第二节熔化极惰性气体保护焊三、熔化极惰性气体保护焊焊枪 熔化极惰性气体保护焊的焊枪有半自动焊焊枪和自动焊焊枪两种。其结构原理与CO2焊焊枪和钨极氩弧焊焊枪(参见本书以后章节)相似。不同的是，对于大电流的熔化极氩弧焊焊枪，为了减少氩气的消耗，通常在喷嘴通道中安装一个气体分流套，将氩气分为内外两层。内层流速快，气流挺度好，可保证电弧稳定；外层流速慢，能扩大保护气的保护范围，且可减少氩气流量。熔化极氩弧焊半自动焊和自动焊焊枪如图34和图35所示。第二节熔化极惰性

7、气体保护焊图3-4熔化极氩弧焊半自动焊枪a)鹅颈式(气冷)b)手枪式(水冷)1喷嘴2控制电缆3导气管4焊丝5送丝导管6电源输入7开关8进水管9手柄第二节熔化极惰性气体保护焊四、熔化极惰性气体保护焊工艺 MIG焊工艺主要包括焊前准备和工艺参数的选择二个部分。1.焊前准备 焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备、焊件和焊丝表面的清理以及焊件组装等。与其他焊接方法相比，MIG焊对焊件和焊丝表面的污染物非常敏感，故焊前表面清理工作是焊前准备中的重点。(1)化学清理化学清理方法因材质不同而异。表3-1脱脂溶液配方及工序第二节熔化极惰性气体保护焊表3-2化学清理工序(2)机械清理机械清理有打磨、刮削和喷砂

8、等，用以清理焊件表面的氧化膜。图3-6碳钢焊丝的焊接电流I与送丝速度的关系第二节熔化极惰性气体保护焊2.工艺参数的选择 MIG焊的工艺参数主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、极性、保护气体的种类和流量大小等。(1)焊接电流和电弧电压通常是先根据工件的厚度选择焊丝直径，然后再确定焊接电流和熔滴过渡类型。表3-3不同材料和不同直径焊丝的临界电流参考值第二节熔化极惰性气体保护焊(2)焊接速度单道焊的焊接速度是焊枪沿接头中心线方向的相对移动速度。图3-7焊丝的行走角图图3-8焊丝的工作角a)平焊b)角焊第二节熔化极惰性气体保护焊(3)焊丝伸出长度焊丝的伸出长

9、度越长，焊丝的电阻热越大，则焊丝的熔化速度越快。(4)焊丝位置焊丝轴线相对于焊缝中心线(称基准线)的角度和位置会影响焊道的形状和熔深。焊丝方位对焊缝成形的影响如图39所示。当其他条件不变，焊丝由垂直位置变为后倾焊法时，熔深增加，而焊道变窄且余高增大，电弧稳定，飞溅小。行走角为25的后倾焊法常可获得最大的熔深。一般行走角在515范围，以便良好地控制焊接熔池。在横焊位置焊接角焊缝时，工作角一般为45。第二节熔化极惰性气体保护焊图3-9焊丝方位对焊缝形状的影响a)后倾焊(焊丝指向后方)b)焊丝垂直c)前倾焊(焊丝指向前方)(5)焊接位置喷射过渡可适用于平焊、立焊、仰焊位置。(6)气体流量保护气体从喷

10、嘴喷出可有两种情况：较厚的层流和接近于紊流的较薄层流。第二节熔化极惰性气体保护焊3.MIG焊常用焊接工艺举例 就MIG焊的应用范围而言，它几乎可用于所有金属的焊接，但对低碳钢和低合金钢的焊接，使用纯惰性气体保护成本较高，而且焊接质量也不理想，因此一般情况下不采用。(1)短路过渡焊接工艺厚度为12mm薄板的对接、搭接、角接及卷边接头等，可以采用短路过渡方式进行焊接。表3-4铝合金短路过渡MIG焊焊接参数第二节熔化极惰性气体保护焊(2)喷射过渡焊接工艺厚度为625mm板的对接接头，焊接时需要开坡口并进行多层焊，一般采用喷射过渡方式进行焊接。表35铝合金喷射过渡及亚射流过渡MIG焊焊接参数表3-5铝

11、合金喷射过渡及亚射流过渡MIG焊焊接参数第三节熔化极活性混合气体保护焊一、熔化极活性混合气体保护焊的特点 熔化极活性混合气体保护焊，简称(MAG)焊，是采用在惰性气体Ar中加入一定量的活性气体(如O2、CO2等)作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法。1)提高熔滴过渡的稳定性。2)稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性。3)改善焊缝熔深形状及外观成形。4)增大电弧的热功率。5)控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。6)降低焊接成本。对于某一种成分的活性混合气体，并不一定具有上述全部作用，但在某些情况下可以兼有其中的若干作用。第三节熔化极活性混合气体保护焊二、熔化极活性混合气体保护焊常用气体及适用范

12、围1.Ar+O2 Ar中加入O2的活性气体可用于非合金钢、不锈钢等高合金和高强钢的焊接。其最大的优点是克服了纯Ar保护焊接不锈钢时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔，焊缝金属润湿性差而易引起咬边，阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强钢时，O2的含量(体积)应控制在1%5%。用于焊接碳钢和低合金结构钢时，Ar中加入O2的含量可达20%。2.Ar+CO2第三节熔化极活性混合气体保护焊3.Ar+CO2+O2 用Ar80%+CO215%+O25%混合气体(体积比)焊接低碳钢、低合金钢时，无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混

13、合气体要好。图310为用三种不同气体焊接时的焊缝断面形状示意图，可见用Ar+CO2+O2混合气体时焊缝剖面形状最理想。图3-10用三种不同气体焊接时焊缝剖面形状第三节熔化极活性混合气体保护焊表3-6焊接用保护气体及适用范围第三节熔化极活性混合气体保护焊表3-6焊接用保护气体及适用范围2.用于焊接低碳钢、低合金钢的Ar+O2及Ar+CO2混合气体中，其Ar可用粗氩，不必用高纯度的Ar。第三节熔化极活性混合气体保护焊三、熔化极活性混合气体保护焊工艺 MAG焊的工艺内容和工艺参数的选择原则与MIG焊相似。其不同之处是在Ar气中加入了一定量的具有脱氧去氢能力的活性气体，因而焊前清理就没有MIG焊要求那

14、么严格。表3-7不锈钢短路过渡MAG焊焊接参数第三节熔化极活性混合气体保护焊表3-8不锈钢喷射过渡MAG焊焊接参数第四节CO2气体保护焊一、CO2气体保护焊的特点及应用 CO2气体保护电弧焊是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法，简称CO2焊。由于CO2是具有氧化性的活性气体，因此除了具备一般气体保护电弧焊的特点外，CO2焊在熔滴过渡、冶金反应等方面与一般气体保护电弧焊有所不同。1.CO2气体保护焊的特点图3-12C焊短路过渡示意图(1)CO2气体保护焊的熔滴过渡特点CO2焊的熔滴过渡形式有滴状过渡、短路过渡和潜弧射滴过渡三第四节CO2气体保护焊1)滴状过渡。当电流在400A以上时，熔滴细

15、化，过渡频率也随之增大，虽然仍为非轴向过渡，但飞溅减小，电弧较稳定，焊缝成形较好，在生产中应用较广。2)短路过渡。3)潜弧射滴过渡。图3-11C焊滴状过渡示意图图3-13C焊潜弧射滴过渡示意图第四节CO2气体保护焊(2)CO2气体保护焊的冶金特点1)焊接过程合金元素的氧化与脱氧。当氧化作用发生后，由于氧化作用而生成的FeO能大量溶于熔池金属中，会使焊缝金属产生气孔及夹渣等缺陷。其次，锰、硅等元素氧化生成的SiO与MnO，虽然可成为熔渣浮到熔池表面，但却减少了焊缝中这些合金元素的含量，使焊缝金属的力学性能降低。2)焊缝金属中的气孔。焊丝中脱氧元素含量不足：当焊丝金属中含脱氧元素不足时，焊接过程中

16、就会有较多的FeO溶于熔池金属中。随后在熔池冷凝时就会发生如下的化学反应：FeO+CFe+CO第四节CO2气体保护焊气体保护作用不良：在CO气体保护焊过程中，如果因工艺参数选择不当等原因而使保护作用变坏，或者CO气体纯度不高，在电弧高温下空气中的氮会溶到熔池金属中。当熔池金属冷凝时，随着温度的降低，氮在液体金属中的溶解度降低，尤其是在结晶过程时，溶解度将急剧下降。这时液态金属中的氮若来不及外逸，常会在焊缝表面出现蜂窝状气孔，或者以弥散形式的微气孔分布于焊缝金属中。这些气孔往往在抛光后检验或水压试验时才能被发现。实践表明，要避免产生这种氮气孔，最主要的是应增强气体的保护效果，且选用的CO气体纯度

17、要高。另外，选用含有固氮元素(如Ti和Al)的焊丝，也有助于防止产生氮气孔。第四节CO2气体保护焊焊缝金属溶解了过量的氢：CO气体保护焊时，如果焊丝及焊件表面有铁锈、油污与水分，或者CO气体中含有水分，则在电弧高温作用下这些物质会分解并产生氢。氢在高温下也易溶于熔池金属中。随后，当熔池冷凝结晶时，氢在金属中的溶解度急剧下降，若析出的氢来不及从熔池中逸出，就引起焊缝金属产生氢气孔。因此，为了防止氢气孔，在焊前应对焊件及焊丝进行清理，去除它们表面上的铁锈、油污、水分等。另外，还可对CO气体进行提纯与干燥。不过，由于CO气体具有氧化性，氢和氧会化合，故出现氢气孔的可能性还是较小的，因而CO气体保护焊

18、是一种公认的低氢焊接方法。第四节CO2气体保护焊(3)CO焊的飞溅问题与一般熔化极气体保护电弧焊相比，CO焊还有一个非常重要的特点就是存在飞溅。飞溅损失增大，会降低焊丝的熔敷系数，从而增加焊丝及电能的消耗，降低焊接生产率和增加焊接成本。1)选用合适的焊丝材料或保护气成分 尽可能选用含碳量低的钢焊丝，以减少焊接过程中生成CO气体。实践表明，当焊丝中含碳量降低到wC0.04%时，可大大减少飞溅。采用管状焊丝进行焊接。由于管状焊丝的药芯中含有脱氧剂、稳弧剂及造渣剂等，造成气渣联合保护，使焊接过程非常稳定，飞溅可显著减小。第四节CO2气体保护焊在长弧焊时采用CO+Ar的混合气作保护气。当含(体积)Ar

19、60%时，可明显地使过渡熔滴的尺寸变细，甚至得到喷射过渡，改善了熔滴过渡特性，减小金属飞溅。2)在短路过渡焊接时，合理选择焊接电源特性并匹配合适的可调电感，以采用相应直径的焊丝，均可调得合适的短路电流增长速度，以减小飞溅。3)选用直流反极性进行焊接。4)当采用不同的熔滴过渡形式时，均要合理选定焊接参数，以获得最小的飞溅。第四节CO2气体保护焊2.CO2气体保护焊的应用 CO焊由于具有成本低、抗氢气孔能力强、适合薄板焊接、易进行全位置焊等优点，所以广泛应用于低碳钢和低合金钢等钢铁材料的焊接。对于焊接不锈钢，因焊缝金属有增碳现象，影响抗晶间腐蚀性能，因此使用较少。对容易氧化的非铁金属如Cu、Al、

20、Ti等，则不能应用CO焊。第四节CO2气体保护焊二、CO焊的焊接材料 CO气体保护焊用的焊接材料，主要是指CO气体和焊丝。本节仅从工艺角度介绍选用CO气体和焊丝时应注意的问题。1.CO气体 CO气体是一种无色、无味的气体，在0C和1013kPa气压时，它的密度为19768g/L，是空气的15倍。CO气体在常温下很稳定，但在高温下(5000K左右)几乎能全部分解。1)将新灌气瓶倒立静置12h，然后打开阀门，把沉积在下部的自由状态的水排出。2)经放水处理后的气瓶，在使用前先放气23min，放掉气瓶上面部分的气体，因为这部分气体通常含有较多的空气和水分。3)在气路系统中设置干燥器，以进一步减少CO气

21、体中的水分。4)瓶中气压降到接近1MPa时，不再使用。第四节CO2气体保护焊 供焊接用的CO气体，通常是以液态装于钢瓶中。液态CO是无色液体，其密度随温度变化而变化。当温度低于时，大于水在标准状态时的密度；反之，则小于水的标准密度。液态CO按重量计量，在、1013kPa气压时，1kg液态CO可气化成509L的气态CO。一般容量为40L的标准钢瓶，可以灌入25kg液态CO。在上述的条件下，则可气化生成127m的气态CO，若焊接时气体流量为10L/min，则可连续使用约24h。CO气瓶漆成铝白色，标有“CO”黑色字样。第四节CO2气体保护焊2.焊丝 CO焊的焊丝设计、制造和使用原则，除与上述的MI

22、G焊、MAG焊有相同之处，还对焊丝的化学成分有特殊要求，如：1)焊丝必须含有足够数量的脱氧元素。2)焊丝的含碳量要低，一般要求wC0.1%。3)应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。目前型号ER506(H11Mn2SiA)、ER491(H08Mn2SiA)焊丝是CO焊中应用最广泛的焊丝。它有较好的工艺性能和力学性能以及抗热裂纹能力，适宜于焊接低碳钢和低合金高强度钢。第四节CO2气体保护焊表3-9常用C焊的焊丝牌号、化学成分及应用第四节CO2气体保护焊三、CO焊焊枪 CO焊焊枪包括半自动焊和自动焊焊枪两种。焊接时，半自动焊焊枪由人工操作，而自动焊焊枪则安装在机械装置上进行焊接。1.半自动焊

23、焊枪 半自动焊焊枪按冷却方式分为气冷和水冷两种；按结构分为手枪式和鹅颈式。鹅颈式焊枪的结构如图314所示，其重心在手握部分，因而操作灵活，使用较广，特别适合于小直径焊丝。手枪式焊枪其重心不在手握部分，操作时不太灵活，常用于较大直径焊丝，采用内部循环水进行冷却。第四节CO2气体保护焊(1)导电部分连接焊接电源与焊丝的电缆线(通常为正极)，焊枪后部由螺母与焊枪连接，电流通过导电杆、导电嘴导入焊丝。(2)导气部分保护气体从导气管进入焊枪后首先进入气室，这时的气流处于紊流状态(气体质点的流动方向和速度都不一样)。(3)导丝部分焊丝从焊丝盘进入软管后，在软管出口端直接进入焊枪图3-14鹅颈式焊枪结构1开

24、关2进气管3手把4导电杆5开关6绝缘套7导电管8外套9分流环10导电嘴11喷嘴12气阀13扳手第四节CO2气体保护焊2.自动焊焊枪 自动焊焊枪的主要作用与半自动焊焊枪相同。自动焊焊枪固定在机头或行走机构上，经常在大电流情况下使用，除要求其导电部分、导气部分和导丝部分性能良好外，为了适应大电流、长时间使用的需要，喷嘴部分要采用水冷装置，这样既可以减少飞溅粘着，又可防止焊枪绝缘部分过热烧坏。3.焊枪的送丝机构 半自动焊和自动焊的焊丝均是由送丝机构自动送进的。自动焊相对半自动焊而言，送丝机构简单可靠，但原理相似。半自动焊的送丝方式有推丝式、拉丝式和推拉式三种，如图。第四节CO2气体保护焊图3-15半

25、自动焊送丝方式示意图a)推丝式b)、c)、d)拉丝式e)推拉丝式第四节CO2气体保护焊(1)推丝式推丝式是CO半自动焊应用最广泛的送丝方式之一，焊丝盘与焊枪分开，焊枪结构简单、轻便，操作维修都比较容易，如图3-15a所示。(2)拉丝式拉丝式可分为三种形式：一种是将焊丝盘与焊枪分开，两者通过送丝软管连接，如图3-15b所示；另一种是将焊丝盘直接安装在焊枪上，如图3-15c所示，这两种都适合于细丝半自动焊，但前一种操作比较方便；第三种是焊丝盘和送丝电动机都与焊枪分开，如图3-15d所示，这种送丝方式也可用于自动焊的送丝。(3)推拉丝式这种送丝方式是在推丝式焊枪上加装一个微型拉丝电动机，如图3-15

26、e所示，使焊丝在送进过程中受到推拉两个力的共同作用，以减小送丝阻力，因此可以将送丝软管加长到15m左右，扩大了半自动焊的操作范围。第四节CO2气体保护焊四、CO焊工艺 在CO焊工艺中，为获得稳定的焊接过程，可采用短路过渡、细颗粒滴状过渡和潜弧射滴过程三种形式，其中短路过渡形式应用最为广泛。1.短路过渡焊接工艺(1)短路过渡焊接工艺特点短路过渡焊接的特点是焊丝细、电压低、电流小，适合于焊接薄板及进行全位置焊接。(2)短路过渡焊接参数短路过渡焊接时主要工艺参数有电弧电压、焊接电流、焊接回路电感、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。1)电弧电压和焊接电流。表310不同直径焊丝典型的短路过渡焊接参数第四节

27、CO2气体保护焊表3-10不同直径焊丝典型的短路过渡焊接参数图3-16短路过渡焊接时适用的电流和电弧电压范围第四节CO2气体保护焊表3-11焊接回路电感参考值3)焊丝直径和焊丝伸出长度。由于短路过渡焊接所用的焊丝都比较细，因此在焊丝伸出长度上产生的电阻热便成为不可忽视的因素。焊丝伸出长度过大易产生：焊丝过热而引发成段熔断；喷嘴至焊件距离增大，保护效果变差，飞溅严重，焊接过程不稳定。焊丝伸出长度过小，喷嘴至焊件距离减小，飞溅金属容易堵塞喷嘴。一般焊丝伸出长度为十倍的焊丝直径较为合适，通常在5mm范围内。2)焊接回路电感。表311焊接回路电感参考值第四节CO2气体保护焊4)气体流量。短路过渡焊接可

28、以采用半自动焊和自动焊接工艺。半自动焊接操作灵活，适合于全位置焊接；自动焊适合于长直焊缝及大直径环焊缝的焊接，其焊接工艺见表312和表313。表3-12短路过渡半自动C焊焊接工艺第四节CO2气体保护焊表3-13短路过渡自动C焊焊接工艺2.细颗粒滴状过渡焊接工艺(1)焊接参数特点细颗粒过渡焊接参数的特点是电弧电压较高，焊接电流较大，因而电弧穿透力强，母材熔深大，适合于中等厚度及大厚度工件的焊接。第四节CO2气体保护焊随着电流增大，电弧电压必须相应提高。否则，电弧对熔池的冲刷作用加剧，会使焊缝成形恶化。(2)采用较粗的焊丝目前以1.6mm和2.0mm的焊丝用得最多，直径为35mm的焊丝也有应用。(

29、3)采用直流反接回路电感对抑制飞溅已不起作用，因而焊接回路中可以不加电抗器。细颗粒过渡焊接生产率高，成本低，只要工艺参数选择适当，焊缝成形和焊缝力学性能是可以满意的，气孔也是可以防止的。然而，飞溅仍然是个问题，喷嘴堵塞情况比短路过渡焊接时严重。另外当电流达到600700A后，光辐射和热辐射十分强烈，应采取措施来改善劳动条件。细颗粒过渡CO焊焊接工艺见表314。第四节CO2气体保护焊表3-14细颗粒过渡C焊焊接工艺表3-14细颗粒过渡C焊焊接工艺第四节CO2气体保护焊3.CO焊焊接工艺举例 如图317所示的滑轮是由壁厚为34mm热轧钢制成的两个相互匹配的构件焊接而成，焊接接头的基本要求是：在十分

30、苛刻的条件下，给皮带轮一个坚固的支撑。图3-17滑轮结构示意图表3-15滑轮C焊焊接参数第五节熔化极气体保护焊的其他技术一、脉冲熔化极气体保护焊 脉冲熔化极气体保护焊，是利用可控的脉冲电流所产生的脉冲电弧，来熔化焊丝金属并控制熔滴过渡的气体保护电弧焊方法。1.脉冲熔化极气体保护电弧焊特点及应用 脉冲熔化极气体保护电弧焊时，电弧中的熔滴呈脉冲喷射过渡。它具有以下工艺特点：(1)具有较宽的电流调节范围普通的喷射过渡和短路过渡焊接，因受熔滴过渡形式的限制，选用的焊接电流范围都是有限的。尤其有意义的是可以用粗丝焊接薄板。例如焊接铝和不锈钢时用16mm的焊丝，前者焊接电流只要40A，后者只要90A就可使

31、电弧稳定燃烧，实现细滴过渡。用粗焊丝焊接薄板，给工艺带来很大方便。首先粗丝送丝比细丝容易，对于铝及铝合金等软质焊丝尤其如此。第五节熔化极气体保护焊的其他技术(2)易实现全位置焊采用脉冲电流后，可用较小的平均电流进行焊接，因而熔池体积小，加上熔滴过渡和熔池金属加热是间歇性的，所以不易发生淌流，便于实现全位置焊接。此外，由于熔滴过渡力与电流平方成正比，在脉冲峰值电流作用下，熔滴的轴向性比较好。不论是仰焊或立焊，都能迫使金属熔滴沿着电弧轴线向熔池过渡。所以进行全位置焊接时，在控制焊缝成形方面脉冲氩弧焊要比普通氩弧焊有利。(3)可有效地控制输入热量改善接头性能。2.脉冲熔化极气体保护焊的工艺参数 如焊

32、接速度、焊丝位置、焊丝伸出长度、焊丝直径等的选择原则，与普通熔化极气体保护电弧焊基本相同。其特有的工艺参数主要有基值电流、脉冲电流持续时间、脉冲间隙时间和脉冲周期等。第五节熔化极气体保护焊的其他技术二、窄间隙活性混合气体保护焊 窄间隙活性混合气体保护焊是一种焊接厚板的高效率气体电弧焊方法。它利用了熔化极气体保护焊不需清渣的特点，对接缝处留有6mm间隙的大厚度板材进行平头对接，以单道多层或双道多层焊填满接缝，从而实现厚板的焊接，如图318所示。1.细丝窄间隙焊图3-18窄间隙焊方法示意图a)细丝窄间隙焊b)粗丝窄间隙焊1喷嘴2导电嘴3焊丝4电弧5焊件6底垫7绝缘导管第五节熔化极气体保护焊的其他技

33、术2.粗丝窄间隙焊 如图318b所示，焊接时一般采用2448mm的焊丝，不套绝缘导管而直接插入间隙(通常1015mm)的底部，并对准焊缝中轴线进行单道多层焊。1)焊接生产率高，成本低，而且可以节约焊接材料的消耗量。2)焊缝截面小，对焊件热输入小，能减小焊接接头热影响区、焊接应力及变形，使焊缝金属有良好的力学性能。3)可降低对焊件预热和焊后热处理的要求。第五节熔化极气体保护焊的其他技术三、药芯焊丝CO气体保护焊 药芯焊丝CO气体保护电弧焊的基本原理与普通CO焊一样，是以可熔化的药芯焊丝作为电极(通常接正极)，焊件作为另一极。通常采用纯CO或CO+Ar混合气体作为保护气体。与普通熔化极气体保护焊的

34、主要区别在于，焊丝内部装有一定的药粉。焊接时，在电弧热的作用下，熔化状态的药粉材料、焊丝金属、焊件金属和保护气体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液态熔渣包覆熔滴并覆盖熔池，对熔化金属形成了又一层的保护。实质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法，如图319所示。第五节熔化极气体保护焊的其他技术图3-19药芯焊丝气体保护焊示意图1导电嘴2喷嘴3药芯焊丝4C气体5电弧6熔渣7焊缝8熔池1)采用气渣联合保护，电弧稳定，飞溅少且颗粒细，容易清理；熔池表现覆有熔渣，焊缝成形美2)焊丝熔敷速度快，熔敷效率为85%90%，生产率为焊条电弧焊的35倍。3)焊接各种钢材的适应性强，通过调整药粉的成分与比例，可提供所要求的焊缝金属化学成分。