熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊是怎么回事

熔化极氩弧焊是用填充焊丝作熔化电极的氩气保护焊, 他是以连续送给并不断熔化的焊丝作为电极的一种氩弧焊方法。氩弧焊又称氩气体保护焊， 就是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区 之外，防止焊区的氧化。

熔化极气体保护焊(英文简称GMAW)，采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属,并向焊接区输送保护气体,使电弧和熔化的焊丝还有熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用.连续送进的焊丝金属不断熔化并过度到熔池,与熔化的母材金属融合形成焊缝金属,从而使工件相互连接起来.

1 氩弧焊简介

氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接铜、铝、合金钢等有色金属。

氩弧焊又称氩气体保护焊。

就是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区 之外，防止焊区的氧化。

2 氩弧焊分类

氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种:

2.1非熔化极氩弧焊

工作原理及特点：非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。

2.2熔化极氩弧焊

工作原理及特点 ：焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。

它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通常前者称为MIG，后者称为MAG。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。

3 氩弧焊特点

3.1熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比的特点

3.1.1效率高 因为它电流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。

3.1.2氩弧焊需加强防护 因弧光强烈，烟气大，所以要加强防护。

3.2保护气体 　最常用的惰性气体是氩气。它是一种无色无味的气体，在空气的含量为0.935％(按体积计算)，氩的沸点为－186℃，介于氧和氦的沸点之间。氩气是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。

我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时，其充装压力为15MPa。钢瓶涂灰色漆，并标有“氩气”字样。纯氩的化学成分要求为：Ar≥99.99％；He≤0.01％；O2≤0.0015％；H2≤0.0005％；总碳量≤0.001％；水分≤30mg／m3。

氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％，在平焊时有利于对焊接电弧进行保护，降低了保护气体的消耗。氩气是一种化学性质非常不活泼的气体，即使在高温下也不和金属发生化学反应，从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。

氩气也不溶于液态的金属，因而不会引起气孔。氩是一种单原子气体，以原子状态存在，在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小，即本身吸收量小，向外传热也少，电弧中的热量不易散失，使焊接电弧燃烧稳定，热量集中，有利于焊接的进行。氩气的缺点是电离势较高。当电弧空间充满氩气时，电弧的引燃较为困难，但电弧一旦引燃后就非常稳定。

4 氩弧焊的缺点

4.1氩弧焊因为热影响区域大，工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。尤其在精密铸造件细小缺陷的修补过程在表面突出。在精密铸件缺陷的修补领域可以使用冷焊机来替代氩弧焊，由于冷焊机放热量小，较好的克服了氩弧焊的缺点，弥补了精密铸件的修复难题。

4.2氩弧焊与焊条电弧焊相比对人身体的伤害程度要高一些，氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，它的电弧产生的紫外线辐射，约为普通焊条电弧焊的5～30倍，红外线约为焊条电弧焊的1～1.5倍，在焊接时产生的臭氧含量较高，因此，尽量选择空气流通较好的地方施工,不然对身体有很大的伤害。

5 氩弧焊的应用

氩弧焊适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢（目前主要用Al、Mg、Ti及其合金和不锈钢的焊接）；适用于单面焊双面成形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。

熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊是用填充焊丝作熔化电极的氩气保护焊。

5.1 熔化极氩弧焊采用焊丝作电极，在氩气保护下，电弧在焊丝与焊件之间燃烧。焊丝连续送给并不断熔化，而熔化的熔滴也不断向熔池过渡，与液态的焊件金属熔合，经冷却凝固后形成焊缝。熔化极氩弧焊按其操作方式不同分为熔化极半自动氩弧焊和熔化极自动氩弧焊两种。

5.2熔化极氩弧焊的特点

熔化极氩弧焊除了具有钨极氩弧焊的优点外，与其相比还有以下特点：

5.2.1由于用焊丝作为为电极，克服了钨极氩弧焊钨极的熔化和烧损的限制，焊接电流可大大提高，焊缝厚度大，焊丝熔敷速度快，所以一次焊接的焊缝厚度显著增加。

5.2.2采用自动焊或半自动焊，具有较高的焊接生产率，并改善了劳动条件。

5.2.3不仅能焊薄板也能焊厚度，特别适用于中等和大厚度焊件和焊接。

5.2 熔化极氩弧焊的熔滴过渡形式

当采用短路过渡或颗粒过渡焊接时，由于飞溅较严重，电弧复燃困难，焊件金属融化不良及容易产生焊缝缺陷，所以熔化极氩弧焊一般不采用短路过渡或颗粒过渡形式，而多采用喷射过渡形式。

5.3熔化极氩弧焊设备

熔化极半自动氩弧焊设备主要是由焊接电源、供气系统、送丝机构、控制系统、半自动焊枪、冷却系统等部分组成。熔化极自动氩弧焊设备与半自动焊设备相比，多了一套行走机构，并且通常将送丝机构与焊枪安装在熔化极氩弧焊双电源单面双弧同熔池复合焊接方法，它涉及钨极即非熔化极氩弧焊(TIG)和熔化极氩弧焊(MIG)两种焊接方式的组合应用。

本发明采用双电源，即TIG焊和MIG焊分别采用自己的电源，焊接时非熔化极电弧与熔化极电弧同时作用，产生一个熔池进行焊接。所述双电源即TIG焊和MIG焊都是直流电源，或TIG焊的电源和MIG焊的电源一个是直流电源另一个是交流电源。本发明具有克服了MIG焊接和TIG焊接各自的缺点，利用了MIG焊接和TIG焊接共同的优点，优势互补，焊接效率高的优点。

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钨极-熔化极氩弧焊双电源单面双弧同熔池复合焊接方法，其特征在于它采用双电源，即TIG焊和MIG焊分别采用自己的电源，焊接时非熔化极电弧与熔化极电弧同时作用，产生一个熔池进行焊接。

熔化氩弧焊是以连续送给并不断熔化的焊丝作为电极的一种氩弧焊方法。在熔化极氩弧焊中，焊丝既是电极，又作为填充金属与被溶化的母材一起形成焊缝。

钨极氩弧焊适宜焊接薄板。由于受钨极许用电流的限制，很难适应中、后板的焊接要求。而熔化极氩弧焊以焊丝为电极，可采用大电流焊接，焊件熔深大，如焊接铝及铝合金，焊接电流为450~470A时，熔深可达15~20mm加，焊接生产率很高。因此熔化极氩弧焊适应焊接中、后板焊件，从而弥补来钨极氩弧焊的局限性。

熔化极氩弧焊一般采用喷射过渡的熔滴过渡形成，焊丝熔滴以微小颗粒高速射入熔池。飞溅小，熔深大，过渡稳定，电弧的功率也较大。

熔化氩弧焊采用直流反接，有利于电弧稳定，并能充分发挥“阴极破碎”作用。焊接电流应大于获得喷射过渡的最小临界电流值，以获得喷射过渡形成；电弧电压稍低些，以保证喷射过渡的稳定性。熔化极氩弧焊的焊接电流较大。电弧功率与熔池体积也比钨极氩弧焊大，对熔池和电弧区的保护要求较高，因此氩气流量及喷嘴孔径相应增大。通常氩气流量约为30~60L/min，喷嘴孔径为20mm左右。

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氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。

7.1非熔化极氩弧焊的工作原理及特点

非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。

7.2熔化极氩弧焊的工作原理及特点

焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；

另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通常前者称为MIG，后者称为MAG。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。

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熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比，有如下特点。

(1)效率高 因为它电流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。

(2)需加强防护 因弧光强烈，烟气大，所以要加强防护。

9 保护气体

(1)最常用的惰性气体是氩气。它是一种无色无味的气体，在空气的含量为0.935％(按体积计算)，氩的沸点为－186℃，介于氧和氦的沸点之间。氩气是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。

我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时，其充装压力为15MPa。钢瓶涂灰色漆，并标有“氩气”字样。纯氩的化学成分要求为：Ar≥99.99％；He≤0.01％；O2≤0.0015％；H2≤0.0005％；总碳量≤0.001％；水分≤30mg／m3。

氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％，在平焊时有利于对焊接电弧进行保护，降低了保护气体的消耗。氩气是一种化学性质非常不活泼的气体，即使在高温下也不和金属发生化学反应，从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气也不溶于液态的金属，因而不会引起气孔。

氩是一种单原子气体，以原子状态存在，在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小，即本身吸收量小，向外传热也少，电弧中的热量不易散失，使焊接电弧燃烧稳定，热量集中，有利于焊接的进行。

氩气的缺点是电离势较高。当电弧空间充满氩气时，电弧的引燃较为困难，但电弧一旦引燃后就非常稳定。