1、 熔化极气体保护焊所用的设备有半自动焊机和自动焊机两类。在实际生产中, 半自动焊机使用较多。 焊机主要由焊接电源、送丝系统、焊枪及行走机构（自动焊）、供气系统和水冷系统等部分组成。下图为半自动熔化极气体保护焊机示意图。1焊接电源焊接电源图4-4 送丝机构及组成 单主动式单主动式送丝机构送丝机构双主动式双主动式送丝机构送丝机构压紧轮压紧轮主动轮主动轮图4-5 半自动焊机送丝方式示意图用于推丝式送丝的鹅颈式焊枪用于推丝式送丝的鹅颈式焊枪CO2焊机及其推丝式送丝机、枪焊机及其推丝式送丝机、枪拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪内）拉丝式焊枪（其小型送丝机构做在焊枪内）流量计流量计气压表气压表减压及预热
2、装置减压及预热装置开关开关.熔化极气体保护焊机型号熔化极气体保护焊机型号 实际生产中有实际生产中有CO2专用焊机，但一般不做专用于专用焊机，但一般不做专用于MIG焊的焊机，焊的焊机， 而是而是MIG/MAG/CO2焊通用，统称熔化极气体焊通用，统称熔化极气体保护焊设备。保护焊设备。熔化极气体保护焊机熔化极气体保护焊机熔化极气体保护焊机熔化极气体保护焊机n 1）主电路为带平衡电抗器的双反星型晶闸管整流方式采用三路触发。n 2)同步电路简单，同步点稳定，为网压正弦波的过零点。n 3)没有反馈电路简单直接从网压提取前馈信号具有较强的网路电压补偿能力。n 4)具有空载节电功能：当焊枪开关释放25s后。
3、交流接触器自动断开主变压器断电实现了空载节电。n 5）具有良好的引弧特性：具有去球功能。n 6）能实现CO2和MAG焊两种焊接方法。n 7）有缺相保护和过热保护功能。图4-12 CO2焊的原理示意图 CO2焊时，由于熔池表面没有熔渣盖覆，CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固比较快，故增加了产生气孔的可能性。可能出现的气孔有CO气孔、氮气孔和氢气孔。 表表4-2 CO2焊常用的焊丝牌号、化学成分和用途焊常用的焊丝牌号、化学成分和用途 焊丝牌号焊丝牌号合金元素含量合金元素含量 (%)用途用途CSiMnTiAlCrMoVSPH10MnSi0.140.60.90.81.1-0.20-0.030.04焊
4、接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢 H08MnSi0.100.71.01.01.3-0.20-0.030.04焊接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢 H08Mn2SiA0.100.650.951.82.1-0.20-0.0300.035焊接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢 H04MnSiAlTiA0.040.40.81.41.80.350.650.20.4-0.0250.025焊接低碳钢焊接低碳钢和低合金钢和低合金钢 H10MnSiMo0.140.71.10.91.2-0.200.150.25-0.030.04焊接低合焊接低合金高强钢金高强钢 H08MnSiCrMoA0.100.60
5、.91.51.9-0.81.10.50.7-0.030.03焊接低合焊接低合金高强钢金高强钢 H08MnSiCrMoVA0.100.60.91.21.5-0.951.250.60.80.250.40.030.03焊接低合焊接低合金高强钢金高强钢 H08Cr3Mn2MoA0.100.30.52.02.5-2.53.00.350.5-0.030.03焊接焊接贝氏体钢贝氏体钢 在CO2焊中，为了获得稳定的焊接过程，可根据工件要求采用短路过渡和细滴过渡两种熔滴过渡形式，其中短路过渡焊接应用最为广泛。 l电弧非常稳定，飞溅小l焊缝成形美观l生产率高、变形小l焊接操作容易掌握l主要用于焊接薄板及全位置焊接
6、 一、短路过渡一、短路过渡CO2电弧焊工艺电弧焊工艺 1短路过渡焊接的特点采用细焊丝、低电压和小电流时形成短路过渡。采用细焊丝、低电压和小电流时形成短路过渡。（l）焊丝直径 短路过渡焊接采用细焊丝，常用焊丝直径为0.61.6mm，随着焊丝直径的增大，飞溅颗粒相应增大。因此各种直径焊丝的最大电流要有一定的限制。 2、焊接工艺参数的选择主要的焊接工艺参数有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气体流量、焊丝伸出长度及电感值等。(2) 焊接电流 焊接电流是重要的工艺参数，是决定焊缝熔深的主要因素。电流大小主要决定于送丝速度。(3) 电弧电压 短路过渡的电弧电压一般在1725V之间。因为短路过渡只
7、有在较低的弧长情况下才能实现，所以电弧电压是一个非常关键的焊接参数。短路过渡合适的电弧电压合适的电弧电压与焊接电流范围见上表。与焊接电流范围见上表。焊丝直径焊丝直径 (mm)电弧电压电弧电压 (V)焊接电流焊接电流 (A)0.50.81.01.21.6171918211822192322263070501007012090200140300 （4）焊接速度 焊接速度对焊缝成形、接头的力学性能及气孔等缺陷的产生都有影响。在焊接电流和电弧电压一定的情况下，焊接速度加快时，焊缝的熔深、熔宽和余高均减小。通常半自动焊时，熟练焊工的焊接速度为3060cmmin。 （5）保护气体流量 气体保护焊时，保护效
8、果不好将发生气孔，甚至使焊缝成形变坏。在正常焊接情况下，保护气体流量与焊接电流有关，在200A以下薄板焊接时为1015Lmin，在200A以上的厚板焊接时为1525Lmin。 1、特点 细滴过渡CO2焊的特点是电弧电压比较高，焊接电流比较大，须采用较。此时电弧是持续的，不发生短路熄弧的现象。焊丝的熔化金属以细滴形式进行过渡，所以电弧穿透力强，母材熔深大。适合于进行中等厚度及大厚度工件的焊接。二、细滴过渡CO2电弧焊工艺 2、工艺参数选择、工艺参数选择 （1）电弧电压与焊接电流 为了实现滴状过渡，电弧电压必须选取在3445V范围内，焊接电流则根据焊丝直径来选择。在一定焊丝直径下，选用较大的焊接电
9、流，就要匹配较高的电弧电压。 (2)焊接速度 细滴过渡CO2焊的焊接速度较高。与同样直径焊丝的埋弧焊相比，焊接速度高0.51倍。常用的焊速为4060mh。 (3)保护气流量 应选用较大的气体流量来保证焊接区的保护效果。保护气流量通常比短路过渡的 CO2焊提高 l2倍。常用的气流量范围为2550Lmin。 三、CO2电弧焊技术 观看电教片了解。2 2、焊接电流、焊接电流 应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、焊丝直径大小、应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、焊丝直径大小、所需熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。所需熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。 焊丝直径一定时，可以通过改变电流的大小来获得不焊丝直径
10、一定时，可以通过改变电流的大小来获得不同的熔滴过渡形式。同的熔滴过渡形式。 3 3、电弧电压、电弧电压 短路过渡的电弧短路过渡的电弧电压较低，喷射过电压较低，喷射过渡的电弧电压相对渡的电弧电压相对较高。较高。 MIG焊时的焊时的IU关系可参考右图。关系可参考右图。 4 4、焊接速度、焊接速度 焊接速度要与焊接电流相匹配，尤其是自动焊时更应如此。焊接速度要与焊接电流相匹配，尤其是自动焊时更应如此。 铝合金焊接一般用较快的焊接速度，半自动焊常在铝合金焊接一般用较快的焊接速度，半自动焊常在560m/h之间，之间，自动焊约在自动焊约在25150m/h之间。之间。 铝合金对接条件下各种焊接位置的铝合金对
11、接条件下各种焊接位置的IV关系可参考下图。关系可参考下图。5、保护、保护气体流量气体流量 MIG焊所需的气体流量焊所需的气体流量比比TIG焊的要大，通常在焊的要大，通常在3060L/min，喷嘴孔径也，喷嘴孔径也相应地应有所增加。相应地应有所增加。 同时要注意焊丝的伸出同时要注意焊丝的伸出长度对保护效果、电弧稳长度对保护效果、电弧稳定性和焊缝成形的影响。定性和焊缝成形的影响。 表4-9 不锈钢的MIG焊（短路过渡）的焊接工艺参数板厚/mm坡口形式焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V送丝速度/ mmin保护气体气体流量/Lmin-11.6I0.885214.590%He+7.5%Ar+2.5%
12、CO2142.4I0.8105235.590%He+7.5%Ar+2.5%CO2143.2I0.812524790%He+7.5%Ar+2.5%CO214 表4-10 不锈钢的MIG焊（射流过渡）的焊接工艺参数板厚/mm坡口形式焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V送丝速度/ mmin-1保护气体气体流量/Lmin-13.2I（带垫板）1.6225243.398%Ar+2%O2146.4Y（60）1.6275264.598%Ar+2%O2169.5Y（60）1.630028698%Ar+2%O216表4-11 铝及铝合金MIG焊的焊接工艺参数板板材材牌牌号号焊丝焊丝牌号牌号板材厚板材厚度度/m
13、m坡坡口口形形式式坡口尺寸坡口尺寸焊丝直焊丝直径径/mm喷嘴孔径喷嘴孔径/mm氩气流量氩气流量/Lmin-1焊接电流焊接电流/A电弧电压电弧电压/V焊接速度焊接速度/mh-1备注备注钝钝边边/mm坡口角坡口角度度/度度间隙间隙/mmLF5SAlMg55 2.02228240212242单面焊单面焊双面成双面成形形L2L3L2681012141620252830V型型V型型V型型V型型V型型V型型V型型V型型X型型4 46 68 81010121216162121161610010010010010010010010010010010010010010010010000.500.50101010
14、10101012.52.53.03.04.04.04.04.04.0222228282828282828303530353035303540454045506050605060230260300320310330320340380400380420450500490550560570262726272728282929312931293129312931252428181518172017191315正反面正反面均焊一均焊一层层nMIG焊在焊接效果上存在一些不足，所以其应焊在焊接效果上存在一些不足，所以其应用范围较窄，多用于铝合金的焊接。事实上，用范围较窄，多用于铝合金的焊接。事实上，近年来，
15、连铝合金的焊接也在向用活性混合气近年来，连铝合金的焊接也在向用活性混合气体扩展。体扩展。MAG比单纯的比单纯的MIG应用范围要广得多，应用范围要广得多，是熔化极气体保护焊的发展方向。是熔化极气体保护焊的发展方向。n按照按照GB/T5185-1985金属焊接及钎接方法金属焊接及钎接方法在图样上的表示方法在图样上的表示方法的规定，熔化极非惰性的规定，熔化极非惰性气体保护焊包括二氧化碳气体保护焊，所以，气体保护焊包括二氧化碳气体保护焊，所以，MAG（俗称富氩气体保护焊）包含（俗称富氩气体保护焊）包含CO2焊的标焊的标注代号都是注代号都是135。注：注：表中的配比为参考值，在实际焊接中成分、配比均可以
16、变化；表中的配比为参考值，在实际焊接中成分、配比均可以变化；焊接碳钢、低合金钢时混合气体不必用精氩，用粗氩即可。焊接碳钢、低合金钢时混合气体不必用精氩，用粗氩即可。表4-13 短路过渡MAG焊工艺参数母材厚度母材厚度/mm/mm 焊丝直径焊丝直径/mm/mm焊接电流焊接电流(DC)(DC)/A/A电弧电电弧电压压/V/V送丝速度送丝速度/m/mh h-1-1焊接速焊接速度度/ m/ mh h-1-1保护气体流量保护气体流量/ / L Lminmin-1-10.60.60.80.83030505015151717130130152152181830307 790.80.80.80.8404060
17、6015151717137137198198272735357 790.90.90.90.95555858515151717107107183183535361617 791.31.30.90.9707010010016161919152152244244535361617 791.61.60.90.9808011011017172020183183274274464653539122.02.00.90.910010013013018182020244244335335383846469123.23.20.90.91201201601601919222232032044244230303838
18、9123.23.21.11.118018020020020202424320320366366414149499124.74.70.90.914014016016019192222320320442442212129299124.74.71.11.118018020520520202424320320373373272734349126.46.40.90.914014016016019192222366366442442171723239126.46.41.11.11801802252252020242432032044244218182727912表4-14 喷射过渡MAG焊工艺参数母材母材
19、厚度厚度/mm/mm焊缝型式焊缝型式层数层数焊丝焊丝直径直径/mm/mm焊接焊接电流电流/A/A电弧电弧电压电压/V/V送丝速度送丝速度/m/mh h-1-1焊接焊接速度速度/ m/ mh h-1-1保护气保护气体流量体流量/ L/ Lminmin-1-13.23.2I I坡口对缝或角缝坡口对缝或角缝1 11.61.630030024242512515353191924244.84.8I I坡口对缝或角缝坡口对缝或角缝1 11.61.635035025253513514949191924246.46.4角缝角缝1 11.61.635035025253513514949191924246.46.
20、4角缝角缝1 12.42.440040026261521524949191924246.46.4V V坡口对缝坡口对缝2 21.61.637537525253963963737191924246.46.4V V坡口对缝坡口对缝1 12.42.432532524243203204949191924249.59.5V V坡口对缝坡口对缝2 22.42.445045029291821824343191924249.59.5角缝角缝2 21.61.6350350252535135130301919242412.712.7V V坡口对缝坡口对缝3 32.42.4425425272716816846461
21、919242412.712.7角缝角缝3 31.61.6350350252535135137371919242419.119.1双面双面V V坡口对缝坡口对缝4 42.42.4425425272716816837371919242419.119.1角缝角缝5 51.61.6350350252535135137371919242424.124.1角缝角缝6 62.42.44254252727168168404019192424it脉动直流：由交流整流而得（如再脉动直流：由交流整流而得（如再经滤波，则脉动程度减少）。其幅经滤波，则脉动程度减少）。其幅值可调，但脉动频率不可调。值可调，但脉动频率不可
22、调。（方波）脉冲电流：由脉冲发生器产生，（方波）脉冲电流：由脉冲发生器产生，其幅值、频率均可调，即波峰、波谷的幅其幅值、频率均可调，即波峰、波谷的幅值、宽度（持续时间）均可以方便调节。值、宽度（持续时间）均可以方便调节。it平均电流平均电流 由于采用脉冲电流，脉冲由于采用脉冲电流，脉冲MIG焊的电弧是脉冲式的，与通常焊的电弧是脉冲式的，与通常的连续电流（脉动直流）焊接相比的连续电流（脉动直流）焊接相比:1、焊接参数调节范围更宽；、焊接参数调节范围更宽； 如平均电流小于喷射过渡的下临界电流如平均电流小于喷射过渡的下临界电流I0，只要脉冲峰值电，只要脉冲峰值电流大于流大于I0 ，仍然可以获得喷射过
23、渡。，仍然可以获得喷射过渡。2、可方便、精确控制电弧能量；、可方便、精确控制电弧能量； 不仅脉冲或基值电流大小可调，而且其持续时间可以不仅脉冲或基值电流大小可调，而且其持续时间可以10-2 S为单位调节为单位调节。3、薄板及全位置、打底焊能力优越。、薄板及全位置、打底焊能力优越。 熔池仅在脉冲电流时间内熔化，在基值电流时间内可得到熔池仅在脉冲电流时间内熔化，在基值电流时间内可得到冷却结晶。与连续电流的焊接相比，在熔深相同的前提下，平冷却结晶。与连续电流的焊接相比，在熔深相同的前提下，平均电流（对焊缝的热输入）更小。均电流（对焊缝的热输入）更小。2、焊接参数的选择、焊接参数的选择 脉冲脉冲MIG
24、焊焊接参数的内容与连续电流的普通焊焊接参数的内容与连续电流的普通MIG焊的大致相同，不同的是，其焊的大致相同，不同的是，其电流分为四个基本参数：脉冲电流电流分为四个基本参数：脉冲电流ip、基值电流、基值电流i0、脉冲（持续）时间、脉冲（持续）时间tp 、基值（持、基值（持续）时间续）时间t0，见图。，见图。itipi0t0tp 脉冲电流脉冲电流 主要决定熔池形状（尤熔深大主要决定熔池形状（尤熔深大小）和熔滴过渡形式。小）和熔滴过渡形式。 基值电流基值电流 主要作用是维持电弧的燃烧，主要作用是维持电弧的燃烧，同时对焊缝的热输入、焊丝的预热有影响。同时对焊缝的热输入、焊丝的预热有影响。 脉冲持续时
25、间脉冲持续时间 主要主要影响焊缝热输入和熔影响焊缝热输入和熔池形状（大小）。池形状（大小）。 基值持续时间基值持续时间 对焊缝的热输入、焊丝的对焊缝的热输入、焊丝的预热有影响，同时影响焊接效率（焊接速度）。预热有影响，同时影响焊接效率（焊接速度）。 另外，由以上四个基本脉冲参数可以推出其它参数，如周期另外，由以上四个基本脉冲参数可以推出其它参数，如周期T= tp + tp、频率、频率=1/T、脉宽比（占空比）脉宽比（占空比） = tp / T、幅比、幅比= ip / i0等。这些参数都是在表述脉冲工艺时常用到等。这些参数都是在表述脉冲工艺时常用到的概念。在此需要特别指出的是，并非所有的焊机其脉
26、冲参数的调节都是调的概念。在此需要特别指出的是，并非所有的焊机其脉冲参数的调节都是调“四个四个基本参数基本参数”，有的可能是调，有的可能是调“占空比占空比”或或“频率频率”等。故此要对这些概念及它们之等。故此要对这些概念及它们之间的关系准确、熟练地掌握。间的关系准确、熟练地掌握。 图4-19 窄间隙活性气体保护焊示意图 a)细丝窄间隙焊 b)粗丝窄间隙焊窄间隙焊的特点： 1、生产率高、成本低（因不开坡口，节约材料和电能等） 2、焊接质量好（HAZ小，焊缝组织细密） 3、能全位置焊 4、设备复杂/对电弧变化敏感表表4-15 窄间隙焊接的典型工艺参数窄间隙焊接的典型工艺参数送丝方式送丝方式波状焊丝
27、法波状焊丝法波状波状焊丝法焊丝法麻花麻花焊丝法焊丝法偏心旋偏心旋转焊丝法转焊丝法双丝纵双丝纵列定向法列定向法导电嘴导电嘴倾斜法倾斜法焊接位置焊接位置平平平平平平平平横横横角横角焊丝直径焊丝直径/mm1.21.22.02 21.21.2,1.61.6保护气体保护气体Ar+CO2(20%)Ar+CO2(20%)Ar+CO2(1020%)Ar+CO2(20%)Ar+CO2(20%)CO2坡口形状坡口形状（间隙）（间隙）I型（型（9mm）V型（型（14）I型（型（14mm）I型（型（1618mm） I型（型（1014mm） I型（型（13mm）焊接电流焊接电流/A280300260280480550300前丝前丝170后丝后丝140320380电弧电压电弧电压/V2832293030323321233238焊接速度焊接速度/cmmin-12225182220352518202535摆动摆动250900次次/min最大最大150Hz有有45次次/min
