什麼叫混合氣體焊接

時間 2021-09-05 18:22:02

1樓:雨說情感

混合氣體保護焊(mixed gas arc welding),是指兩種或兩種以上氣體按一定比例組成的混合氣體作為保護氣體的氣體保護焊。

常用的焊接保護混合氣體有二元混合氣、三元混合氣和四元混和氣。

二元混合氣有ar-he、ar-n₂、ar-h₂、ar-o₂、ar-co₂、co₂-o₂、n₂-h₂等;

三元混合氣有ar-he-co₂、ar-he-n₂、ar-heo₂、ar-o₂-co₂等;

四元混合氣用得比較少,主要由ar、he、n₂、o₂、h₂、co₂等配製而成。

各類混合氣體中各組分的配比比例可以在較大範圍內變化,主要由焊接工藝、焊接材質、焊絲型號等諸多因素綜合決定。一般來說,對焊縫質量要求越高,對配製混合氣的單一氣體的純度要求也越高。

擴充套件資料

氬-氧:

氬中新增少量氧用於熔化極氣體保護焊,可提高電弧的穩定性,改善熔滴細化率,降低噴射過渡電流,改善潤濕性和焊道成形,如ar+(1%-2%)o₂常用於碳鋼、低合金鋼、不繡鋼的噴射電弧焊。

適當增加電弧氣氛的氧化性,使熔池液態金屬溫度提高,流動性得到改善,熔融金屬能充分流向焊趾,減輕咬邊傾向,並使焊道平坦。

如ar+(5%-10%)o₂用於碳素鋼的焊接,可以提高焊接速度。有時新增少量氧用於焊接非鐵金屬,例如在焊接很潔淨的鋁板時,加入體積分數為1%的氧可使電弧穩定效果良好。

2樓:匿名使用者

1、混合氣體保護焊 :由兩種或兩種以上氣體,按一定比例組成的混合氣體作為保護氣體的氣體保護焊。

2、一、混合氣體在熔化極氣體保護焊中的應用

熔化極氣體保護焊熔敷速度快、生產效率高、易實現自動化,因而在焊接生產中得到日益廣泛的應用 。早期進行熔化極氣體保護焊通常採用單一氣體(如ar、co2等)作保護,目前單一氣體保護 焊仍佔相當比例。隨著實踐的不斷深入,人們發現由不同氣體組成的混合氣體適應不同的金屬材料 和焊接工藝的需要,並能獲得最佳的保護效果、優良的電弧特性及十分穩定的熔滴過渡特性,比用 單一氣體更易得到好的焊接結果。

現在,採用混合氣體的趨向愈來愈強,混合氣體的種類也越來越 多。研究混合氣體的應用現狀,探索其在gmaw中的影響規律有著較大的現實意義。

3、 混合氣體 種類及特性

目前可供焊接使用的混合氣體主要有二元混合氣、三元混合氣和四元混合氣,不同混合 氣體有其獨特作用。混合氣體主要以ar為基本組元,分別加 入惰性氣體、還原性氣體及氧化性氣體中的一種或幾種。混合氣體組分不同,特性就有很大同, 加入惰性氣體或氧化性組分的混合氣體電弧穩定性和金屬過渡特性都較好,應用也較廣泛。

在以a r為基本組元加入氧化性較強的o2或co2的混合氣體中,乙個突出特點是電弧燃燒更表1常用混合氣體一覽表元數混合氣體特點用途二元ar+he電弧穩定,金屬過渡特性好,適用tig焊、mig焊的噴射過渡。可於各種非鐵金屬焊接,主要用於鋁及其合金,鈦及其合金。ar+n2n2 **便宜,奧氏化,提高接頭抗點蝕和抗應力腐蝕能力,但焊接飛濺較大。

主要用 於銅及其合金。主要用於不鏽鋼,鎳基合金。主要用於碳鋼、低合金鋼、不鏽鋼。

主要用於碳鋼低合金鋼。主要用於碳鋼,採用特殊成分的焊絲時也可用於低合金鋼焊,ar+h適用於ti g焊。氫導熱係數大,對電弧有較強的冷卻作用,電弧穩定性好,對焊件熱輸入比純ar高,熔深 較大。

ar+o2改善熔滴細化率,電弧穩定性和金屬過渡好,熔深較大,呈蘑菇形。ar+ co2電弧穩定性和金屬過渡特性好,適用於短路過及噴射過渡,熔深較大,呈扁平形。co2 +o2具有較強的氧化性,電弧穩定性較差但仍具有較好的金屬過渡特性。

ar+o2+c o2具有短路、粗滴、脈衝、噴射和高密度等過渡形式,各種形式都具有多方面適應性。用於各種厚度的碳鋼、低合金鋼、不鏽鋼。ar+co2+h2少量氫可改善不鏽鋼脈衝mig焊時焊縫的潤濕性, 和電弧穩定性。

用於不鏽鋼脈衝m ig焊。主要用於碳鋼、低合金鋼、高強鋼、不鏽鋼。ar+he+co2增加焊縫熱輸入,電弧穩 定性和金屬過渡特性好。

四元:ar+he+co2+o2適用於高密度金屬過渡,具有良好的力學 效能和操作性。要用於低合金高強度鋼。

穩定。原因是加入了o2或co2後,加劇了電弧區域 的氧化反應,有助於低逸出功的氧化膜形成,克服了單獨用ar氣焊接時產生的電弧飄移現象,此 外,電弧氣氛中的氧化反應放出大量熱量,使母材熔深增加,焊絲熔化係數提高,有利於提高生產 率。大量實踐還證明,在富ar氣體中加入氧化性氣體,能減少液態金屬的表面張力,有利於金屬 熔滴的細化,降低射流過渡的臨界電流。

這說明氧化性混合氣體能使熔滴過渡特性變好。加入he 的混合氣體,主要是用he導熱性好、電弧電壓高的物理特性,提高了混合氣體電弧弧柱溫度, 故常用於焊接中厚板或導熱性好的金屬,如鋁及其合金。2混4、合氣體的配比及其應用

1)、二元混 合氣體(1)ar+he用不同ar、he組合能控制陰極斑點的位置,提高電弧電壓和熱量,保 持ar的有利特性。但he的體積分數小於10%時會影響電弧和焊縫的力學效能,與ar混合的 he的體積分數至少應在20%以上才能產生和維持穩定噴射電弧的效果。he的加入量視板厚而 定,板越厚加入量越大。

ar+25%he這種配比很少,僅用於鋁焊接時需要增加熔深和對焊縫 成型要求很高的場合。ar+75%he廣泛用於厚度25mm以上鋁的平位置自動焊,還可增加 6~12mm厚銅焊件的熱輸入,並減少焊縫的氣孔。ar+90%he用於焊接厚度12mm以上的銅和76mm以上的鋁,可提高熱輸入,改善焊縫成型。

這種組合也用於高ni填充金屬的短路過渡焊接。鋁及其合金的焊接一般優先選用tig焊。文獻<3>在焊接1460 型鋁鋰合金時,為獲得無氣孔、無氧化膜夾雜的優質焊接接頭,採用特種噴嘴,並向其熔池補吹含 35%~45%he的ar、he混合氣,以保護焊縫和近縫區,該混合氣體基本上避免了焊縫成 型時的氧化膜夾雜物及熱裂紋。

二元混合氣體

2)、ar+n2n:

是促進奧氏體化的元素,在ar中加1%n2 可使347不鏽鋼焊縫得到全奧氏體組織,加1.5%~3%n2的混合氣也開始採用。與ar+ he比較,n2**便宜,但焊接時飛濺較大,焊縫表面粗糙,外觀質量較差。

文獻<4>在厚壁紫銅板的mig焊中,在ar中分別加入5%、10%、15%的n2進行射流過渡焊接。隨著n2比例的增加 ,焊道的溢流情況得到改善,堆焊焊道的熔深有明顯增加,而且適當地降低紫銅試板的預熱溫度, 仍可得到熔合良好的焊縫。而在短路過渡時,卻難以產生良好的熔合,母材幾乎完全不熔化。

3)、 ar+o2ar:

中新增少量o2可提高電弧的穩定性,降低熔滴與焊絲分離的表面張力,從而提 高填充金屬過渡的熔滴細化率,改善焊縫潤濕性、流動性和焊縫成型,適當減輕

咬邊傾向,使焊道 平坦。ar+1%o2主要用於不鏽鋼的噴射過渡焊,1%o2一般足以使電弧穩定,改善熔滴細 化率、與母材熔合及焊縫成型。有時,新增少量o2也用於焊接非鐵金屬。

ar+2%o2用於碳 鋼、低合金鋼、不鏽鋼的噴射電弧焊,它比加1%o2更能增加焊縫潤濕性,且力學效能和抗腐蝕 性基本不變。文獻

<5>研究了脈衝mag焊在其它條件相同的情況下,採用含氧量分別為1%、2%、3%的ar+o2作保護氣體,得到的電弧靜特性曲線以ar+2%o2時位置最低。ar +5%o2熔池流動性更好,是焊接一般碳素鋼最通用的ar-o2混合氣,焊接速可更高。a r+(8%~12%)o2主要應用於單道焊,但某些多道焊應用也有報導。

這種混合氣體因其熔 池流動性較大,噴射過渡臨界電流較低,因而在有些焊接應用中更能顯示其優越性。ar+(12 %~25%)o2混合氣體含氧量很高,新增約20%以上o2時,噴射過渡變得不穩定,並偶有 短路和粗粒過渡發生,因而使用有限,但焊出的焊縫氣孔很少。

4)、ar+co2:

與加o2相反 ,當用co2時,熔深改善,氣孔較少。適當增加co2可改變焊縫組織、夾雜物分布狀態和焊縫 合金元素含量,大幅度降低焊縫金屬的氫脆敏感性<6>。ar+(3%~10%)co2用於各 種厚度碳鋼的噴射電弧及短路過渡焊。

ar+5%co2普遍用於低合金鋼厚板全位置脈衝gma w焊,該混合氣體使弧柱變挺,較強的電弧力更適應鋼材表面氧化皮,且能更好地控制熔池。文獻 <9>對鍋爐壓力容器焊接中採用ar+10%co2氣體保護的mag焊進行了焊接工藝評定。 結果表明,採用mag焊改善了熱影響區的韌性,提高了焊縫的外觀質量,焊縫表面過渡光滑,焊 縫成型好。

ar+(11%~20%)co2已用於多種窄間隙焊、薄板全位置焊和高速gmaw 焊,大多用於碳鋼和低合金鋼焊接,對薄板可達到最大的生產效率。含20%co2時習慣稱為富 氬co2保護氣,它克服了純co2焊中弧柱及電弧斑點強烈收縮的缺點,同時減少了飛濺。文獻 <7>正是利用富氬co2焊實現了純co2焊在液壓挖掘機製造上所達不到的工藝。

ar+(2 1%~25%)co2是最常用於低碳鋼短路過渡焊的氣體,現已成為大多數實芯焊絲和常用藥芯 焊絲焊接的標準混合氣體。該混合氣體在厚板大電流情況下也很好用,且電弧穩定,熔池易於控制 ,焊縫美觀,生產效率高。ar+50%co2用於高熱輸入深熔焊,薄板焊時較易焊穿,這使該 氣體的適應性受到限制。

當大電流焊接時,金屬過渡比上述混合氣體更像純co2焊,但由於加a r而使飛濺略為減少。ar+75%co2用於厚壁管的焊接,與側壁的熔合和深熔良好,加ar 組分提高了電弧的穩定性並減少了飛濺。

5、三元混合氣體

1)、ar+o2+co2:

這三種氣 體的混合氣體因可用於短路過渡、粗滴過渡、脈衝、噴射和高密度過渡的工作特性而被定為「萬能 氣」。ar+(5%~10%)co2+(1%~3%)o2混合氣體主要優點在於焊接各種厚度 的碳鋼、低合金鋼、不鏽鋼,不論哪種過渡形式都有很廣的適應性。ar+(10%~20%)co2+5%o2混合氣體可產生熱短路過渡且熔池流動性好。

當採用三重脫氧焊絲時,可使熔池呈惰性,且噴射電弧過渡良好。

2)、ar+co2+h2:

不鏽鋼脈衝mig焊時加少量h2(1%~2%),焊縫潤濕性改善且電弧穩定。co2量要少(1%~3%), 使滲碳最少,並保持良好的電弧穩定性。此氣體使焊縫金屬含氫量過高,焊縫力學效能不好且會出 現裂縫,因此不適用於低合金鋼。

3)、ar+he+co2:

ar中加he及co2可增加焊接熱 輸入並改善電弧穩定性,焊道潤濕性和成型更好。ar+(10%~30%)he+(5%~15 %)co2主要用於碳鋼和低合金鋼脈衝噴射電弧焊。co2含量較低時能改善電弧穩定性,低電 流脈衝噴射電弧焊也可以用。

(60%~70%)he+(20%~35%)ar+(4%~5% )co2用於高強鋼,尤其適用全位置短路過渡焊,co2含量要低,以保持良好的焊縫金屬韌性 。he可提供熔池流動性所需的熱量,he含量不需要太高,因為熔池變得稀些容易控制。90% he+7.

5%ar+2.5%co2用於不鏽鋼全位置短路電弧焊,co2含量要低,使滲碳最 少,以保證良好的耐腐蝕性,尤其是多道焊。新增co2+ar可使電弧穩定性和熔透性好。

6、、四元混合氣體

四元混合氣體目前四元混合氣體主要是ar+he+co2+o2,最具有代表性的高

熔敷率焊接工藝是time(transferredionized molten energy)工藝,是一種高效能mag焊接方法。它採用大幹伸長

7、 常用的混合氣體有以下幾種:

1)、ar+he :

氬氣的優點是電弧燃燒非常穩定、飛濺極小。氦氣的優點是電弧溫度高、母材金屬熱輸入大、焊接速度快。以氬氣為基體,加入一定數量的氦氣即可獲得兩者所具有的優點。

焊接大厚度鋁及鋁合金時,採用ar+he混合氣體可改善焊縫熔深、減少氣孔和提高生產率。板厚10~20mm時入體積分數為50%的he;板厚大20mm後,則加入體積分數為75%~90%的he。he佔的比例一般為50%~75%(體積分數)。

2)、ar+h2 :

在氬氣中加入h2可以提高電弧溫度,增加母材金屬的熱輸入。如用tig電弧或等離子弧焊接不鏽鋼時,為了提高焊接速度常在氬氣中加入體積分數為4%~8%h2。 利用ar+h2混合氣體的還原性,可用來焊接鎳及其合金,以抑制和消除鎳焊縫中的co氣孔。

但加入的h2含量(體積分數)必須低於6%,否則會導致產生氫氣孔。

3)、ar+n2 :

在ar中加入n2後,電弧的溫度比純氬高,主要用於焊接銅及銅合金,這種混合氣體與ar+he混合氣體相比較,優點是n2**多,**便宜。缺點是焊接時有飛濺,並且焊縫表面較粗糙,焊接過程中還伴有一定的煙霧。

4)、ar+o2 混合氣體有兩種型別:一種含o2量(體積分數)較低,為1%~5%,用於焊接不鏽鋼;另一種含o2量(體積分數)較高,可達20%以上,用於焊接低碳鋼及低合金結構鋼。

在純氬中加入體積分數為1%的o2用來焊接不鏽鋼時,可以克服純氬焊接不鏽鋼時電弧陰極斑點不穩定的現象(陰極飄移)。

6)ar+co2 :

廣泛應用於焊接碳鋼及低合金結構鋼,可以提高焊縫金屬的衝擊韌度和減小飛濺。

7、ar+co2+o2:

三者混合可用來焊接低碳鋼、低合金結構鋼,對焊縫成形、接頭質量、熔滴過渡和電弧穩定性都有良好效果。

8、這樣你能看明白了嗎。

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