GMAW熔化极气体保护电弧焊简介

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1概述
熔化极气体保护电弧焊（英文简称GMAW）是采用连续等速送进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和母材金属，形成熔池和焊缝的焊接方法，如图1所示。为了得到良好的焊缝应利用外加气体作为电弧介质并保护熔滴、熔池金属及焊接区高温金属免受周围空气的有害作用。



由于不同种类的保护气体及焊丝对电弧状态、电气特性、热效应、冶金反应及焊缝成形等有着不同影响，因此根据保护气体的种类和焊丝类型分成不同的焊接方法。
气体保护焊中焊丝是对焊接过程影响最大的因素之一。焊丝应满足以下要求：
1）焊丝应与母材相适应，不同的母材金属，选用不同的焊丝。
2）根据母材的厚度和焊接位置来选择合适的焊丝直径。
3）正确选择焊丝形式，它分为实芯焊丝与药芯焊丝，实际上应用最多的是镀铜实芯焊丝。
气体保护焊中另一个影响最大的因素是保护气体。以氩、氦或其混合气体等惰性气体为保护气体的焊接方法称为熔化极惰性气体保护电弧焊（英文简称MIG焊）。通常该法应用于铝、铜和钛等有色金属。
在氩中加入少量氧化性气体（O2、CO2或其混合气体）混合而成的气体作为保护气体的焊接方法称为熔化极活性气体保护电弧焊（英文简称MAG焊）。通常该法应用于黑色金属，一般情况下，该活性气体中含O2为2%~5%或CO2为5%~20%，其作用是能提高电弧稳定性和改善焊缝成形。
采用纯CO2气体作为保护气体的焊接方法称为CO2气体保护得（简称CO2焊）。也有采用CO2+ O2混合气体作为保护气体。由于CO2焊法成本低和效率高，现已成为黑色金属的主要焊接方法。
由上述可见，保护气体性质不同，则电弧形态、熔滴过渡和焊道形状等都不同。对焊接结果有重要影响。所以熔化极气体保护焊主要是按保护气体进行分类，如表1所示。另一方面根据焊丝端头熔滴过渡形态，除了典型的喷射过渡电弧焊而外，还有短路过渡电弧焊法和脉冲电弧焊法。这些焊接方法对电源要求不同，喷射过渡和短路过渡电弧焊法都采用直流恒压源，后者对直流电源有特殊要求。而脉冲电弧焊法采用直流脉冲输出特性的电源。

熔化极气体保护电弧焊的各种方法都有不同的特点。低碳钢大多采用CO2焊法。采用MAG焊可以得到稳定的焊接过程和美观的焊道。但在经济性方面却不如CO2焊。脉冲MAG焊可以在低于临界电流的低电流区间得到稳定的喷射过渡，焊接飞溅小，焊缝成形美观。
MIG焊适用于焊接不锈钢和铝、铜等有色金属。而对于低碳钢来说是一种昂贵的焊接法。脉冲MIG焊与脉冲MAG焊类似，可以在低电流区间实现稳定的喷射过渡。
短路过渡焊接法适用于全位置焊接，主要用于中、薄板及根部焊道的焊接。其飞溅较大和成形不好，目前从焊接电源和保护气体等方面采取措施，已有较大的改善。
GMAW工艺采用连续送丝和高电流密度，所以焊丝熔敷率很高，同时焊接变形比较小和熔渣微少而便于清理，因此该工艺是一种高效节能的焊接方法。