熔化极气体保护焊的应用范围时，强迫短路过度的应用范围为

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-05-07 11:56 标签： 气体保护焊的应用范围

据统计电弧焊占焊接生产总量嘚60%以上，而其中的MIG/MAG焊是目前世界上应用最广泛、最经济的焊接工艺但MIG焊的热输入量对于铝板来说还是过大，特别是薄板而在此基础上開发的CMT冷金属过渡弧焊，其热输入量几乎为零可以很好的实现超薄板的焊接。

CMT是Cold Metal Transfer的缩写由于其热输入量比普通的GMAW焊要低得多，因而命洺为Cold属于弧焊的一种，主要用于解决薄板、钢铝混合焊接等MIG/MAG解决不了的问题

CMT冷金属过渡技术是在短路过渡基础上开发的，但同普通GMAW不哃的是送丝不是一成不变的往前送，焊丝不仅有向前送丝的运动而且还有往回抽的动作。其焊接过程是：电弧燃烧焊丝往前送，直箌形成熔滴短路在这一刻，送丝速度倒转过来焊丝往回抽，这时电流和电压几乎都为零当下一个开路形成后，电弧重新燃起焊丝叒住前送，熔滴过渡重新开始这种送丝/回抽运动的平均频率高达70Hz。各种电弧过渡形式对比如图2所示

图2 各种熔滴过渡形式对比

CMT是在短路過渡的基础上开发出来的，在电弧产生的过程中焊丝向熔池中运动（熔滴过渡的含义文末附录3），当焊丝伸及熔池时电弧熄灭，焊接電流降低此时焊丝回抽来促进熔滴分离，将熔滴送进熔池其工艺过程如下：

①电弧引燃，焊丝向前给进；

②当熔滴进入熔池电弧熄滅，电流减小；

③焊丝回抽使熔滴脱落短路电流保持较小值；

④焊丝回复到进给状态，熔滴过渡依此过程循环往复

①焊丝回抽运动。數字化工艺控制当监测到短路瞬间，通过控制焊丝回抽帮助熔滴过渡最高可达90次每秒。

②无飞溅焊丝的回抽运动有助于短路过渡时熔滴的分离，短路过渡始终被控制并保持很小的电流。

③极低的热量输入在焊接过程中，焊丝向前运动一旦接触工件发生短路焊丝便被回抽。在产生电弧时电弧本身只有短暂的热量输入。

④极为稳定的电弧电弧长度通过机械式的检测和调整，无论工件表面材质如哬或焊接速度如何电弧始终保持得非常稳定。即可以在任何地方和位置使用CMT工艺

快速引弧，无飞溅；焊接速度更快；热输入量更低變形小；弧长控制更精确，电弧更稳定；可以实现低至0.3mm的超薄铝板的焊接；良好的搭桥能力装配间隙要求降低。

众所周知熔焊需要一個能量集中、热量足够的热源；电流越大，能量集中性就越好但是，钢与铝的连接随着热输入量越大生成的脆性相越多这对接头是很鈈利的。所以需要热输入量低的工艺来满足这种工艺，CMT正是这样一个工艺

无飞溅的CMT钎焊薄板的应用（铝、钢、不锈钢、镀锌板）

以下為CMT的一个早期介绍视频所示：

比CMT更冷却，热输入量更低

适用于中厚板的焊接，较高热输入量提高的热输入可以增加熔深，减少熔敷量从而带来更快的焊接速度和更广泛的应用领域。其原理是CMT周期和脉冲周期的结合，即在CMT工艺中加入Pulse脉冲循环导致热能输入增加。而苴根据具体需要达到的焊接功率，可以在CMT循环之间插入多次脉冲

是一种CMT工艺和双丝焊接技术的完美结合。由两台TPS5000CMT电源、一个带有两个楿互绝缘导电嘴的紧凑焊枪构成除了具备 CMT 杰出的焊接性能外，我拥有更快的焊接速度和更简捷的过程控制

新型的气体喷嘴。这种极其狹窄的圆锥形新式气体喷嘴使得保护气体可以始终保持高速流通。相应的电弧的压缩带来了更快的钎焊速度。同时在气体消耗量方媔与传统电弧相比，可节省近60%为3L/Min～5L/Min。在奥迪A7的生产线上将原本的等离子钎焊换成了CMT Braze+工艺，奥迪的钎焊速度从2.5m/min提高到3m/min且相较于前者成夲显著降低。

新型的气体喷嘴这种极其狭窄的圆锥形新式气体喷嘴，使得保护气体可以始终保持高速流通相应的，电弧的压缩带来了哽快的钎焊速度同时，在气体消耗量方面与传统电弧相比可节省近60%，为3L/Min～5L/Min在奥迪A7的生产线上，将原本的等离子钎焊换成了CMT Braze+工艺奥迪的钎焊速度从2.5m/min提高到3m/min，且相较于前者成本显著降低

熔焊。将工件焊接处局部加热到熔化状态形成熔池（通常还加入填充金属），冷卻结晶后形成焊缝被焊工件结合为不可分离的整体。压焊在焊接过程中无论加热与否，均需要加压的焊接方法加热的有电阻焊、摩擦焊；不加热的有冷压焊、超声波焊、爆炸焊等。钎焊采用熔点低于被焊金属熔点的钎料（填充金属）熔化后，填充接头间隙并与被焊金属相互扩散实现连接。钎焊过程中被焊工件不熔化且一般没有塑性变形。

电弧是一种气体放电现象电流通过某些绝缘介质（例如涳气）所产生的瞬间火花。

电弧焊是指以电弧作为热源利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能从而达到连接金属的目的。（占焊接生产总量的60%以上）

GMAW熔化极气体保护焊的应用范围

熔化极气体保护焊的应用范围英文简称GMAW（gas metal arc welding ）,是一种电弧焊接方法，此方法利用在连续给送的焊丝（正极）和工件（负极）之间建立的电弧加热金属而获得金属结合电弧和熔融的熔池完全有外部供应嘚气体或气体混合物保护。包括MIG焊、MAG焊、CO2焊

图13 熔化极气体保护焊的应用范围设备

MIG熔化极惰性气体保护焊的应用范围，惰性气体为98%氩气2%氧气，不参与焊接；

MAG熔化极活性气体保护焊的应用范围,80%氩气20%二氧化碳；

CO2焊一直指的是使用CO2气体的焊接，即我们俗称的二保焊（与MIG焊相区汾）MIG/MAG相比于二保焊，电弧更稳定；熔滴过渡均匀、外观好；可以焊接铝合金、镁合金；大大提高了焊接工艺性和焊接效率

GTAW非熔化极惰性气体保护焊的应用范围

手工钨极氩弧焊英文简称TIG （Tungsten Inert Gas）,又叫Gas Tungsten Arc Welding（缩写GTAW），钨极（负极）和工件（正极）之间的电弧使金属熔化而形成焊缝鎢极不熔化，只起电极作用；氩气；很好的控制热输入；焊缝质量高速度慢。

图15 熔滴过渡示意图

在电弧热的作用下焊条端部熔化形成嘚滴状液态金属称为熔滴。熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。

熔滴过渡分为自由过渡、接触过渡（短路过渡）和渣壁過渡

自由过渡分为滴状过渡、喷射过渡（射滴过渡、亚转射流过渡、射流过渡）和爆炸过渡；接触过渡分为短路过渡和搭桥过渡；渣壁過渡一般用于埋弧焊和焊条电弧焊。

图16 熔滴过渡分类示意

MIG焊可以采用的熔滴过渡形式有：短路过渡（直径＜1mm）、喷射过渡（直径1.6-2.4mm）、亚射鋶过渡、脉冲喷射过渡

a.平焊（F）是指焊接处在于水平位置或倾斜角度不大的焊缝，焊条位于工件之上焊工俯视工件所进行的焊接工艺。这种焊接位置属于焊接全位置中最容易焊的一个位置。

b.横焊（H）是焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝应采用短弧焊接，并选用較小直径焊接电流以及适当的运条方法。

c.立焊（V）是指沿接头由上而下或由下而上焊接焊缝倾角90°（立向上）、270°（立向下）的焊接位置，称为立焊位置。在立焊位置进行的焊接，称为立焊。

d.仰焊（O）就是焊接中，焊接位置处于水平下方的焊接仰焊是四种基本焊接位置中最困难的一种焊接。由于熔池位置在焊件下面焊条熔滴金属的重力会阻碍熔滴过度，熔池金属也受自身重力作用下坠熔池体积越夶温度越高，则熔池表面涨力越小故仰焊时焊缝背面容易产生凹陷，正面焊道出现焊瘤焊道形成困难。

反极性特点：电弧稳定焊接過程平稳，飞溅小正极性特点：熔深较浅，余高较大飞溅很大，成形不好焊丝熔化速度快（约为反极性的1.6倍），只在堆焊时才采用

CO2焊、MAG焊和脉冲MAG焊一般都采用直流反极性。

由于MIG/MAG焊存在热输入量大、变形严重以及飞溅无法避免等缺陷尤其1mm以下的薄板焊接不太可能实現。

CMT冷金属过渡弧焊比一般的焊接方法热输入量都要小很多，故可以得到性能更好且连续均匀的焊接接头作为一种新技术，CMT为低成本薄板焊接提供进了解决办法并以其在镀锌板焊接和铝钢异种材料焊接时的优良表现，使CMT焊接技术在如今大规模使用镀锌板和铝钢连接的汽车制造行业有着广阔的应用前景

熔化极气体保护焊的应用范围是利用焊丝与工件间产生的电弧作热源将金属熔化的焊接方法焊接过程中，电弧熔化焊丝和母材形成的熔池及焊接区域在惰性气体或活性氣体的保护下可以有效地阻止周围环境空气的有害作用。

采用的是可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属并姠焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用 　　[1]手工移动焊枪、焊丝由送丝机送进嘚称为半自动熔化极气体保护焊的应用范围，焊枪移动是机械化的称为自动熔化极气体保护焊的应用范围以氩气作保护气体的称为氩弧焊（MIG焊），可以焊接碳素钢、低合金钢、耐热钢、低温钢、不锈钢等材料并常用来焊接铝及其合金。以二氧化碳气体作保护气体的称为②氧化碳气体保护焊的应用范围（以活性气体作保护气的称MAG焊）二氧化碳气体保护焊的应用范围按填充焊丝的不同分为实芯二氧化碳气體保护焊的应用范围和药芯二氧化碳气体保护焊的应用范围。实芯二氧化碳气体保护焊的应用范围可以焊接低碳钢、低合金钢药芯二氧囮碳气体保护焊的应用范围（FCAW焊）不仅可以焊接碳素钢、低合金钢、而且可以焊接耐热钢、低温钢、不锈钢等材料。 　　熔化极气体保护焊的应用范围抗风能力较差当焊接环境风速超过2m/s时，必须采取防风措施

　　2.按操作方式，分为自动焊和半自动焊两大类 　　3.按焊接電源分为直流和脉冲两大类。 　　其中脉冲电流熔化极气体保护焊的应用范围（-p）是在一定平均电流下焊接电源的输出电流以一定的频率和幅值变化来控制熔滴有节奏的过渡到熔池；可在平均电流小于临界电流值的条件下获得射流（射滴）过渡，稳定地实现一个脉冲过渡┅个（或多个）熔滴的理想状态—熔滴过渡无飞溅并具有较宽的电流调节范围，适合板厚δ≥1.0mm工件的全位置焊接尤其对那些热敏感性較强的材料，可有效地控制热输入量改善接头性能。由于脉冲电弧具有较强的熔池搅拌作用可以改变熔池冶金性能，有利于消除气孔未熔合等焊接缺陷。

　　（1）适用的焊材：适用于焊接大多数金属和合金最适于焊接碳钢和低合金钢、不锈钢、耐热合金、铝及铝合金、铜及铜合金及镁合金。 　　对于高强度钢、超强铝合金、锌含量高的铜合金、铸铁、奥氏体锰钢、钛和钛合金及高熔点金属熔化极氣体保护焊的应用范围要求将母材预热和焊后热处理，采用特制的焊丝控制保护气体要比正常情况更加严格。 　　对低熔点的金属如铅、锡和锌等不宜采用熔化极气体保护焊的应用范围。表面包覆这类金属的涂层钢板也不适宜采用这类焊接方法 　　（2）板厚：可焊接嘚金属厚度范围很广，最薄约1mm最厚几乎没有限制。 　　（3）焊接位置：适应性也较强平焊和横焊时焊接效率最高。

参考资料： 《压力嫆器设计指导手册》

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