熔化極活性混合氣體保護焊工藝
發布時間:2014-03-15 13:18
焊前準備
熔化極氬弧焊過程對油、銹等比較敏感，而且與手弧焊和二氧化碳焊相比，沒有冶金反應的精煉作用，于是對工件、焊絲、設備、焊工以及周圍環境的準備提出了更高的要求。
鋁及其合金的表面上覆蓋著極薄而致密的氧化膜。焊接時，該氧化物不僅容易引起末熔合缺陷，而且它還含有結晶水，使得生成氣孔的傾向增加。所以必須用機械或化學法預先對焊絲及工件表面進行清理。
化學處理后工件表面仍有氧化膜，但該膜的厚度很薄，依靠陰極霧化作用就可以完全去除。可是若不能立即焊接時，由于長時間放置將生成較厚的氧化膜，焊前必須再次去膜。
不銹鋼、黃銅和低碳鋼等金屬預處理沒有必要像鋁合金那樣嚴格，但工件表面上的防銹油、潤滑油和油漆等以及較厚的氧化層也應去除。
熔化極氧弧焊工藝參數的選擇
熔化極氬弧焊的工藝參數主要有焊接電流、電弧電壓、電源極性、焊接速度、焊絲直徑、焊絲干伸長、噴嘴至工件的距離及氣體流量等。其中焊接電流和電弧電壓最為關鍵，這兩個參數決定了電弧的形態和熔滴過渡形式。
①焊絲直徑焊絲直徑要根據工件的厚度和焊接位置來確定。薄板及空間位置的焊接通常采用細焊絲（直徑d<1.2mm）。平焊位置中等厚度及大厚度板時，可采用直徑d=3.2～5. 6mm的粗焊絲，此時，焊接電流可調節到500—1000A。粗焊絲、大電流的優點是熔透能力強，焊道層數少，生產效率高，焊接變形小等。 ②焊接電流
熔化極氬弧焊通常采用直流反接，這種接法的優點是，熔滴過渡穩定，熔透能力大且陰極霧化效應大。實際焊接中，根據工件厚度、焊絲直徑、焊接位置選擇焊接電流。采用等速送絲焊機進行焊接時，焊接電流通過送絲速度來調節。 當其他參數保持恒定時，焊接電流與送絲速度或熔化速度以非線性關系變化。送絲速度增加時，焊接電流也隨之增大。隨著焊接電流的增大，熔化速度以更高的速度增加。當焊絲直徑增加時（送絲速度不變），要求更高的焊接電流。送絲速度和焊接電流的關系還與焊絲的化學成分有關。 熔化極氬弧焊焊接時，焊絲直徑不同，熔滴過渡形式與焊接電流范圍也不同。焊絲直徑一定時，可通過選用不同的焊接電流，獲得不同的熔滴過渡形式。短路過渡和脈沖噴射過渡時電流小，對母材的熱輸入小；要獲得連續的噴射過渡，電流必須超過噴射過渡臨界電流值，焊絲直徑增大，其臨界值也增大；鋁合金粗絲大電流的連續噴射過渡焊接時，穩定焊接時的電流范圍南兩個臨界電流值決定，其下限是產生噴射過渡的臨界電流，上限是焊縫產生“起皺”現象的臨界電流。“起皺”臨界電流隨著焊絲直徑的增大而增大。在穩定焊接過程中，增大焊接電流，會使焊絲熔化速度增加，使焊縫的熔深和余高明顯增加，而熔寬略有增加。 ③焊接電壓
焊絲直徑一定時，要獲得穩定的熔滴過渡，除7選用與之相適應的焊接電流外，還必須匹配合適的焊接電壓。焊接電壓過高（電弧過長），可能會產生氣孔和飛濺；焊接電壓過低（電弧過短），可能使電弧短接或熄弧。
在穩定焊接過程中，焊接電壓主要影響熔寬，對熔深的影響較小。焊接電壓應根據焊接電流、保護氣體的成分、被焊材料的種類、熔滴過渡方式等進行選擇。 ④焊接速度
焊接速度是重要的焊接工藝參數之一，焊接速度與焊接電流適當配合，才能獲得良好的焊縫成型。在焊接熱輸入不變的條件下，如果焊接速度過快，熔寬、熔深會減小，甚至產生咬邊、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度過慢，不但直接影響生產率，還可能導致燒穿、焊接變形過大等缺陷。 ⑤焊絲干伸長
焊絲干伸長影響焊絲的預熱，對焊接過程及焊縫質量有顯著的影響。其他條件不變而焊絲干伸長過長時，焊接電流減小，易導致未焊透、未熔合等缺陷；焊絲干伸長過短時，易導致噴嘴堵塞及燒損。焊絲干伸長，般根據焊接電流的大小、焊絲直徑及焊絲電阻率來選擇。 ⑥保護氣體的種類及流量
熔化極氣體保護焊用純氬焊接時容易產生指狀熔深；焊接不銹鋼時（包括焊接低碳鋼及低合金鋼），液體金屬的黏度及表面張力大，易產生氣孔；而且電弧陰極斑點不穩定，產生陰板斑點飄移現象，從而引起焊縫熔深和焊縫成型的不規則。因此，熔化極氬弧焊一般不使用純氬氣體進行焊接，通常根據所焊接的材料，采用適當比例的混合氣體。 保護氣體的流量一般根據電流的大小，噴嘴孔徑及接頭形式來選擇。對于一定直徑的噴嘴，有一個最佳的保護氣體流量范圍。流量過大，易產生紊流；流量過小。氣流的挺度差，保護效果不好。氣體流量最佳范圍通常需要用實驗來確定，保護效果可通過焊縫表面的顏色來判斷。 熔化極氣體保護焊有時采用雙層氣流保護，可以得到良好的效果。此時，噴嘴由兩個同心噴嘴組成，即內噴嘴和外噴嘴，氣流分別從內外噴嘴噴出。某些情況下，例如采用大電流、粗絲焊接鋁及鋁合金時，必須采用雙層保護氣流。雙層保護氣流可采用不同成分的保護氣體，內外層氣體的流量控制在1:1-1:2。 ⑦噴嘴至工件的距離
噴嘴高度應根據焊接電流的大小進行選擇。距離過大時，保護效果變差；距離過小時，飛濺顆粒堵塞噴嘴且阻擋操作者的視線。 本文參考《焊接工藝》一書。 相關鏈接
