各种气体保护焊的工作原理：气体保护焊的新技术介绍

各种气体保护焊的工作原理：气体保护焊的新技术介绍这里介绍几种常见高效气体保护焊的方法：目前 国际上对高效MAG焊的定义为:按DVS-No.0909-1制定的标准 即对于直径1.2mm的焊丝 送丝速度超过15m/min 或熔敷率大于8kg/h的MAG焊称为高效MAG焊2)采用复合多热源提高焊接效率 如多丝气体保护焊和激光复合焊等。3)利用活性元素独特作用提高电弧熔深能力 减少焊缝截面尺寸 提高焊接效率 如A-TG工艺和A- LASERA工艺等。4)采用焊接电源的特殊输出波形提高焊接速度 如 Lincoln公司的 RapidArc焊接速度可达2.5m/min。

提高焊接生产效率主要包括两个方面:一是以提高焊接材料的熔化速度为目的高熔敷率焊接 即要求在单位时间内熔化更多的焊接材料 主要用于厚板焊接 熔敷速率可达30kg/h;二是以提高焊接速度为目的的高速焊接 它的基本出发点是在提高焊接电

流的同时提高焊接速度 以维持焊接热输入大体上保持不变 主要用于薄板的焊接 最常见的焊接速度为普通CO2焊的3-8倍。

从目前研究和应用情况看 提高焊接熔敷率和焊接速度有以下途径:

1)利用保护气体的不同匹配使焊丝熔化速度大幅提高 从而提高焊接熔敷率 如TIME焊和 LINFAST焊等。

2)采用复合多热源提高焊接效率 如多丝气体保护焊和激光复合焊等。

3)利用活性元素独特作用提高电弧熔深能力 减少焊缝截面尺寸 提高焊接效率 如A-TG工艺和A- LASERA工艺等。

4)采用焊接电源的特殊输出波形提高焊接速度 如 Lincoln公司的 RapidArc焊接速度可达2.5m/min。

目前 国际上对高效MAG焊的定义为:按DVS-No.0909-1制定的标准 即对于直径1.2mm的焊丝 送丝速度超过15m/min 或熔敷率大于8kg/h的MAG焊称为高效MAG焊

这里介绍几种常见高效气体保护焊的方法：

1.TIME焊接技术

TIME焊接工艺( transfer ionized molten energy process)是1980年研究成功的 它属于MAG焊范畴的方法。但与普通MAG不同的是:其一 保护气体(体积分数)为Ar(65%) He(26.5%) CO(8%) 02(0.5%);其二 采用较大的焊丝伸出长度。采用此保护气体成分在高送丝速度下可以实现稳定焊接 突破了传统MAG焊电流极限。

TIME焊与传统MAG焊比较:传统MAG焊选用保护气体为Ar、CO2、O2;焊丝伸出长度为10~15m 送丝速度为2~16m/min 焊丝直径1.2mm 许用最大电流400A，最高送丝速度16m/min 最大熔敷率144g/min。TIME焊选用保护气体(体积分数)为

Ar(65%) H(26.5%) CO2(8%) O2(0.5%) 焊丝伸出长度为20-35mm 送丝速度为2~50m/min 焊丝直径为1.2mm 许用最大电流700A 最高送丝速度50m/min，最大熔敷率450g/min。

TIME焊工艺与传统MAG焊工艺比较 具有明显的优点：

1)大幅度地提高了焊丝熔敷率。

2)改善熔敷金属和焊接接头的质量 这是熔滴在良好保护气体内进行短距离、挺直性好的射流过渡 所以熔敷金属不受空气侵害和其他污染。

3)焊接工艺性能好 由于熔滴能进行短距离、挺直性好的射流过渡 故不受重力的影响可以进行全位置焊接。

4)焊缝平滑美观 余高小 飞溅小。

2.高效MAG焊焊接材料目前提高熔敷效率的手段中，应用最为广泛的是采用药芯焊丝代替实芯焊丝进接。采用金属粉芯焊丝比实芯焊丝的熔敷效率提高50%以上，调整保护气体的成分以大幅度地提高焊丝的熔敷效率。

这两种焊丝进行比较实芯焊丝适用的直径为1.0~1.2mm 过细的焊丝不能适应高速送丝;而直径大1.2mm的焊丝即使在大电流下也不易产生稳定的旋转电弧过渡。

药芯焊丝可以采用直径为1.2~1.6mm 金属粉芯和造渣型药芯焊丝均可以用高接参数实现高效MAG焊。尤其是金属药芯焊丝 由于金属的填充率高达45% 所以用直径1.6mm的金属粉芯焊丝 以电流380A电压38V的焊接参数焊接时 其熔敷速高达9.6kg/h。金属粉芯焊丝熔滴过渡相似于实芯焊丝。药芯焊丝可以常规喷射过渡高速短路过渡形式进行焊接，但不能产生旋转电弧过渡。

3.多丝熔化极气体保护焊焊接技术目前 多丝气保护焊接方法主要有 Tandem焊、双丝(多丝)气保护焊、双丝气焊和三丝气保护焊等方法。

（1）Tandem焊接技术，将两根焊丝按一定的角度在一个特别设计的焊枪里 两焊丝分别经互相绝缘的导电嘴由各自的电源供电，所有的参数都可以彼此独立，这样以灵活控制电弧。可以采用直流电流和脉冲电流的电弧类型。

Tandem焊的工艺特点：

1）提高焊接速度2-3倍，两根焊丝总电流大幅度地增加，而且双电弧之间互相热，产生了强烈的热效应，提高了焊丝熔化速度和熔敷率。

2）增加熔深，两根焊丝一前一后，熔池加比，面积增大，母材暴露在熔池下的时间比单丝焊要长，母材得到充分的熔化，因而不会出现咬边和润湿不良的现象，在厚板焊接的情况下，显著增加了熔深。

3）提高了焊缝的韧性。

4）降低了焊缝气孔敏感性，因为熔池面积增大，气体的析出时间变长，加上双电弧的作用增加了搅拌熔池的频率，这样就使得渗透到液态金属中的气体在金属冷却之前浮出熔池，显著减少焊缝中的气孔现象。

5）电弧稳定，熔滴过渡容易控制。

　　Tandem双丝气体保护焊是一种高效、高速、适应性强和节能的焊接方法。和普通的气保护焊相比，其焊接效率提高3-6倍，焊接速度提高2-3倍。该工艺可以焊接碳钢、低合金钢、不锈钢和铝等金属材料，广泛应用于造船、汽车、管道、压力容器、机车车辆和机械工程等行业。由于具有很高的焊接速度，所以这种焊接一般要通过机器人或自动焊实现。

（2）双丝(或多丝)气体保护焊，主要有双丝串联MAG高速焊接、双丝气体保护焊加单热填丝的三丝焊接和三丝熔化极气体保护焊接3种形式，是高效焊接方法之一。