學習目標

熔化極氣體保護焊基礎知識1.掌握CO2焊合金元素的氧化特點與脫氧方式。2.掌握CO2焊氣孔形成原因及防止方法。3.熟悉CO2焊熔滴過渡形式及特點。4.掌握CO2焊飛濺形成原因及防止措施。子課題1CO2焊的冶金特點一、合金元素的氧化與脫氧1.合金元素氧化CO2在電弧高溫作用下，易分解為一氧化碳和氧，使電弧氣氛具有很強的氧化性。2.脫氧CO2焊通常的脫氧方法是采用含有足夠脫氧元素的焊絲。二、CO2焊的氣孔焊縫金屬中產生氣孔的根本原因是熔池金屬中的氣體，在冷卻結晶過程中來不及逸出造成的。CO2焊時，熔池表面沒有熔渣覆蓋，CO2氣流又有冷卻作用，因此，結晶較快，容易在焊縫中產生氣孔。CO2焊時可能產生的氣孔有以下三種：1.一氧化碳氣孔當焊絲中脫氧元素不足，使大量的FeO不能還原而熔于金屬中，在熔池結晶時發(fā)生下列反應：FeO+C→Fe+CO↑這樣，所生成的CO氣體若來不及逸出，就會在焊縫中形成氣孔。2.氫氣孔氫的來源主要是焊絲、焊件表面的鐵銹、水分和油污及CO2氣體中含有的水分。如果熔池金屬溶入大量的氫，就可能形成氫氣孔。3.氮氣孔當CO2氣流的保護效果不好，如CO2氣流量太小、焊接速度過快、噴嘴被飛濺堵塞等，以及CO2氣體純度不高，含有一定量的空氣時，空氣中的氮就會大量溶入熔池金屬內。當熔池金屬結晶凝固時，若氮來不及從熔池中逸出，便形成氮氣孔。三、CO2焊的熔滴過渡CO2焊熔滴過渡主要有兩種形式：短路過渡和滴狀過渡。1.短路過渡CO2焊在采用細焊絲、小電流和低電弧電壓焊接時，可獲得短路過渡。短路過渡過程及焊接電流、電弧電壓波形圖T—一個短路過渡周期的時間Tr—電弧燃燒時間Td—短路時間U—電弧電壓Id—短路最大電流Iw—穩(wěn)定的焊接電流2.滴狀過渡CO2焊在采用粗焊絲、較大電流和較高電壓時，會出現(xiàn)滴狀過渡。滴狀過渡有兩種形式：一是大顆粒過渡，二是細滴過渡。非軸線方向顆粒過渡示意圖四、CO2焊的飛濺飛濺是CO2焊的主要缺點，大顆粒過渡的飛濺程度，要比短路過渡時嚴重得多。1.CO2焊飛濺的有害影響（1）CO2焊時，飛濺增大，會降低焊絲的熔敷系數(shù)，從而增加焊絲及電能的消耗，降低焊接生產率和增加焊接成本。（2）飛濺金屬粘到導電嘴端面和噴嘴內壁上，會使送絲不暢而影響電弧穩(wěn)定性，或者降低保護氣的保護作用，容易使焊縫產生氣孔，影響焊縫質量。并且，飛濺金屬粘到導電嘴、噴嘴、焊縫及焊件表面上，焊后需進行清理，這就增加了焊接的輔助工時。（3）焊接過程中飛濺出的金屬，還容易燒壞焊工的工作服，甚至燙傷皮膚，惡化勞動條件。2.CO2焊產生飛濺的原因及防止措施（1）由冶金反應引起的飛濺這種飛濺主要由CO氣體造成。減少這種飛濺的方法是采用含有錳、硅脫氧元素的焊絲，并降低焊絲中的含碳量。（2）由極點壓力產生的飛濺這種飛濺主要取決于焊接時極性。所以CO2焊應選用直流反接。（3）熔滴短路時引起的飛濺這種飛濺發(fā)生在短路過渡過程中，當焊接電源的動特性不好時，則更顯得嚴重。減少這種飛濺的方法，主要是通過調節(jié)焊接回路中的電感來調節(jié)短路電流增長速度。（4）非軸向顆粒過渡造成的飛濺這種飛濺是在大顆粒過渡時由于電弧的斥力作用而產生的。（5）焊接參數(shù)選擇不當引起的飛濺這種飛濺是因焊接電流、電弧電壓和回路電感等焊接工藝參數(shù)選擇不當而引起的。正確地選擇CO2焊的焊接工藝參數(shù)，才會減少產生這種飛濺的可能性。另外，還可以從焊接技術上采取措施，如采用CO2潛弧焊。CO2潛弧焊學習目標1.掌握熔化極氬弧焊原理及特點。2.熟悉熔化極氬弧焊設備及工藝。子課題2熔化極惰性氣體保護電弧焊一、熔化極氬弧焊的原理及特點熔化極氬弧焊是用填充焊絲作熔化電極的氬氣保護焊。1.熔化極氬弧焊的原理及特點（1）熔化極氬弧焊的原理熔化極氬弧焊采用焊絲作電極，在氬氣保護下，電弧在焊絲與焊件之間燃燒。焊絲連續(xù)送給并不斷熔化，而熔化的熔滴也不斷向熔池過渡，與液態(tài)的焊件金屬熔合，經(jīng)冷卻凝固后形成焊縫。熔化極氬弧焊按其操作方式有熔化極半自動氬弧焊和熔化極自動氬弧焊兩種。（2）熔化極氬弧焊的特點熔化極氬弧焊與CO2焊、鎢極氬弧焊相比有以下特點：1）焊縫質量高。2）焊接范圍廣。3）焊接效率高。4）熔化極惰性氣體保護焊的主要缺點是無脫氧去氫作用，對焊絲和母材上的油、銹敏感，易產生氣孔等缺陷，所以對焊絲和母材表面需嚴格清理。2.熔化極氬弧焊的熔滴過渡形式當采用短路過渡或大顆粒過渡焊接時，由于飛濺較嚴重，電弧復燃困難，焊件金屬熔化不良及容易產生焊縫缺陷，所以熔化極氬弧焊一般不采用短路過渡或滴狀過渡形式而多采用噴射過渡形式。二、熔化極惰性氣體保護焊的設備及工藝1.熔化極惰性氣體保護焊的設備熔化極氬弧焊設備與普通熔化極氣體保護焊相同，主要是由焊接電源、供氣系統(tǒng)、送絲機構、控制系統(tǒng)、半自動焊槍、冷卻系統(tǒng)等部分組成。熔化極半自動氬弧焊機由于多用細焊絲施焊，所以采用等速送絲式系統(tǒng)配用平外特性電源。熔化極自動氬弧焊機自動調節(jié)工作原理與埋弧焊基本相同。熔化極氬弧焊的供氣系統(tǒng)中，由于采用惰性氣體，不需要預熱器。又因為惰性氣體也不像CO2那樣含有水分，故不需干燥器。我國定型生產的熔化極半自動氬弧焊機有NBA系列，如NBA1-500型等，熔化極自動氬弧焊機有NZA系列，如NZA-1000型等。2.熔化極氬弧焊的焊接工藝熔化極氬弧焊的主要焊接工藝參數(shù)有焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、噴嘴直徑、氬氣流量等。焊接電流和電弧電壓是獲得噴射過渡形式的關鍵，只有焊接電流大于臨界電流值，才能獲得噴射過渡，不同材料和不同焊絲直徑的臨界電流見表。熔化極氬弧焊采用直流反接，因為直流反接易實現(xiàn)噴射過渡，飛濺少，并且還可發(fā)揮“陰極破碎”作用。奧氏體不銹鋼熔化極氬弧焊噴射過渡焊接參數(shù)見表。

不同材料和不同焊絲直徑的臨界電流

奧氏體不銹鋼熔化極氬弧焊噴射過渡焊接參數(shù)學習目標1.掌握熔化極脈沖氣體保護焊原理及特點。2.熟悉脈沖MIG焊的焊接參數(shù)。子課題3熔化極脈沖氣體保護焊利用脈沖電流進行焊接的熔化極氣體保護焊稱為熔化極脈沖氣體保護焊，常用的有脈沖MIG焊和脈沖MAG焊。

脈沖MIG焊電流波形及熔滴過渡示意圖Ip—脈沖電流Ib—基值電流tp—脈沖電流持續(xù)時間tb—基值電流持續(xù)時間Ia—平均電流Ic—噴射過渡臨界電流一、脈沖MIG焊的特點1.具有較寬的焊接參數(shù)調節(jié)范圍2.可以精確控制電弧的能量3.適于焊接薄板和全位置焊二、脈沖MIG焊的焊接參數(shù)1.脈沖電流2.基