熔化极活性混合气体保护焊工艺
发布时间:2014-03-15 13:18
焊前准备
熔化极氩弧焊过程对油、锈等比较敏感，而且与手弧焊和二氧化碳焊相比，没有冶金反应的精炼作用，于是对工件、焊丝、设备、焊工以及周围环境的准备提出了更高的要求。
铝及其合金的表面上覆盖着极薄而致密的氧化膜。焊接时，该氧化物不仅容易引起末熔合缺陷，而且它还含有结晶水，使得生成气孔的倾向增加。所以必须用机械或化学法预先对焊丝及工件表面进行清理。
化学处理后工件表面仍有氧化膜，但该膜的厚度很薄，依靠阴极雾化作用就可以完全去除。可是若不能立即焊接时，由于长时间放置将生成较厚的氧化膜，焊前必须再次去膜。
不锈钢、黄铜和低碳钢等金属预处理没有必要像铝合金那样严格，但工件表面上的防锈油、润滑油和油漆等以及较厚的氧化层也应去除。
熔化极氧弧焊工艺参数的选择
熔化极氩弧焊的工艺参数主要有焊接电流、电弧电压、电源极性、焊接速度、焊丝直径、焊丝干伸长、喷嘴至工件的距离及气体流量等。其中焊接电流和电弧电压最为关键，这两个参数决定了电弧的形态和熔滴过渡形式。
①焊丝直径焊丝直径要根据工件的厚度和焊接位置来确定。薄板及空间位置的焊接通常采用细焊丝（直径d<1.2mm）。平焊位置中等厚度及大厚度板时，可采用直径d=3.2～5. 6mm的粗焊丝，此时，焊接电流可调节到500—1000A。粗焊丝、大电流的优点是熔透能力强，焊道层数少，生产效率高，焊接变形小等。 ②焊接电流
熔化极氩弧焊通常采用直流反接，这种接法的优点是，熔滴过渡稳定，熔透能力大且阴极雾化效应大。实际焊接中，根据工件厚度、焊丝直径、焊接位置选择焊接电流。采用等速送丝焊机进行焊接时，焊接电流通过送丝速度来调节。 当其他参数保持恒定时，焊接电流与送丝速度或熔化速度以非线性关系变化。送丝速度增加时，焊接电流也随之增大。随着焊接电流的增大，熔化速度以更高的速度增加。当焊丝直径增加时（送丝速度不变），要求更高的焊接电流。送丝速度和焊接电流的关系还与焊丝的化学成分有关。 熔化极氩弧焊焊接时，焊丝直径不同，熔滴过渡形式与焊接电流范围也不同。焊丝直径一定时，可通过选用不同的焊接电流，获得不同的熔滴过渡形式。短路过渡和脉冲喷射过渡时电流小，对母材的热输入小；要获得连续的喷射过渡，电流必须超过喷射过渡临界电流值，焊丝直径增大，其临界值也增大；铝合金粗丝大电流的连续喷射过渡焊接时，稳定焊接时的电流范围南两个临界电流值决定，其下限是产生喷射过渡的临界电流，上限是焊缝产生“起皱”现象的临界电流。“起皱”临界电流随着焊丝直径的增大而增大。在稳定焊接过程中，增大焊接电流，会使焊丝熔化速度增加，使焊缝的熔深和余高明显增加，而熔宽略有增加。 ③焊接电压
焊丝直径一定时，要获得稳定的熔滴过渡，除7选用与之相适应的焊接电流外，还必须匹配合适的焊接电压。焊接电压过高（电弧过长），可能会产生气孔和飞溅；焊接电压过低（电弧过短），可能使电弧短接或熄弧。
在稳定焊接过程中，焊接电压主要影响熔宽，对熔深的影响较小。焊接电压应根据焊接电流、保护气体的成分、被焊材料的种类、熔滴过渡方式等进行选择。 ④焊接速度
焊接速度是重要的焊接工艺参数之一，焊接速度与焊接电流适当配合，才能获得良好的焊缝成型。在焊接热输入不变的条件下，如果焊接速度过快，熔宽、熔深会减小，甚至产生咬边、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度过慢，不但直接影响生产率，还可能导致烧穿、焊接变形过大等缺陷。 ⑤焊丝干伸长
焊丝干伸长影响焊丝的预热，对焊接过程及焊缝质量有显著的影响。其他条件不变而焊丝干伸长过长时，焊接电流减小，易导致未焊透、未熔合等缺陷；焊丝干伸长过短时，易导致喷嘴堵塞及烧损。焊丝干伸长，般根据焊接电流的大小、焊丝直径及焊丝电阻率来选择。 ⑥保护气体的种类及流量
熔化极气体保护焊用纯氩焊接时容易产生指状熔深；焊接不锈钢时（包括焊接低碳钢及低合金钢），液体金属的黏度及表面张力大，易产生气孔；而且电弧阴极斑点不稳定，产生阴板斑点飘移现象，从而引起焊缝熔深和焊缝成型的不规则。因此，熔化极氩弧焊一般不使用纯氩气体进行焊接，通常根据所焊接的材料，采用适当比例的混合气体。 保护气体的流量一般根据电流的大小，喷嘴孔径及接头形式来选择。对于一定直径的喷嘴，有一个最佳的保护气体流量范围。流量过大，易产生紊流；流量过小。气流的挺度差，保护效果不好。气体流量最佳范围通常需要用实验来确定，保护效果可通过焊缝表面的颜色来判断。 熔化极气体保护焊有时采用双层气流保护，可以得到良好的效果。此时，喷嘴由两个同心喷嘴组成，即内喷嘴和外喷嘴，气流分别从内外喷嘴喷出。某些情况下，例如采用大电流、粗丝焊接铝及铝合金时，必须采用双层保护气流。双层保护气流可采用不同成分的保护气体，内外层气体的流量控制在1:1-1:2。 ⑦喷嘴至工件的距离
喷嘴高度应根据焊接电流的大小进行选择。距离过大时，保护效果变差；距离过小时，飞溅颗粒堵塞喷嘴且阻挡操作者的视线。 本文参考《焊接工艺》一书。 相关链接
