焊接:氣體保護電弧焊

以電弧作為熱源﹑利用氣體保護熔池的焊接方法。氣體的作用主要是保護熔化金屬不受空氣中氧﹑氮﹑氫等有害元素和水分的影響﹐但它同時對電弧的穩定性﹑熔滴過渡形式和熔池的活動性有一定影響。因此﹐採用不同的氣體會產生不同的冶金反應和工藝效果。氣體保護電弧焊的主要特點是電弧可見﹐熔池較小﹐易於實現機械化和自動化﹐生產率高。20世紀70年代迅速發展的焊接機器人主要就是用於電阻點焊和氣體保護電弧焊。氣體保護電弧焊適用於鋼鐵﹑鋁和鈦等金屬的焊接﹐廣泛應用於汽車﹑船舶﹑鍋爐﹑管道和壓力容器等產品的製造﹐特別是其中要求品質較高或全位置焊接的場合。氣體保護電弧焊按電極類型可分為鎢極惰性氣體保護焊和熔化極氣體保護焊。 

鎢極惰性氣體保護焊 簡稱 TIG焊。用鎢棒作為電極﹐用氬或氦作為保護氣體。電弧熔化母材形成接頭﹐必要時還可加入填充焊絲鎢極惰性氣體保護焊的特點是電弧穩定﹐輸入能量易於控制。因此多用於焊接尺寸精度要求較高﹑材料易於過熱脆化和在空氣中易於氧化的工件。

熔化極氣體保護焊用連續送進的焊絲作為電極﹐用氬﹑二氧化碳或混合氣體作為保護氣體。與鎢極惰性氣體保護焊相比﹐這種保護焊生產率較高﹐應用較廣﹐僅次於手工電弧焊和埋弧焊﹐有進一步發展的趨勢。焊絲可用實心焊絲﹐也可用藥芯焊絲。熔化極氣體保護焊按保護氣體種類不同又可分為惰性氣體保護焊﹑二氧化碳氣體保護焊和混合氣體保護焊。 

①熔化極惰性氣體保護焊﹕用氬或氦作為保護氣體。惰性保護氣體不參與熔池的冶金反應﹐適用於各種品質要求較高或易氧化的金屬材料﹐如不銹鋼﹑鋁﹑鈦﹑鋯等的焊接﹐但成本較高。
②二氧化碳氣體保護焊﹕以二氧化碳作為保護氣體。二氧化碳在高溫下會分解出氧而進入熔池﹐因此必須在焊絲中加入適量的錳﹑矽等去氧劑。這種保護焊的主要優點是成本較低﹐但只能用於碳鋼和低合金鋼焊接。 

③混合氣體保護焊﹕保護氣體以氬為主﹐加入適量的二氧化碳(15～30％)或氧(0.5～5％)。與二氧化碳氣體保護焊相比﹐這種保護焊焊接規範較寬﹐成形較好﹐品質較佳﹔與熔化極惰性氣體保護焊相比﹐熔池較活潑﹐冶金反應較佳。

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