MAG焊焊接特点及质量控制

MAG焊焊接特点及质量控制

刘瑞 郭庆尧 宋端富

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266000

摘要：MAG(Metal Active Gas Arc Welding)焊是熔化极活性气体保护电弧焊的英文简称。它是在氩气中加入少量的氧化性气体（氧气，二氧化碳或其混合气体）混合而成的一种混合气体保护焊。我国常用的是80%Ar+20%二氧化碳的混合气体，由于混合气体中氩气占的比例较大，故常称为富氩混合气体保护焊。本文主要介绍MAG焊焊接特点及质量控制。

关键词：MAG焊；特点；质量控制

引言

MIG焊在焊接效果上存在一些不足，所以其应用范围较窄，多用于铝合金的焊接。事实上，近年来，连铝合金的焊接也在向用活性混合气体扩展。MAG比单纯的MIG应用范围要广得多，是熔化极气体保护焊的发展方向。按照GB/T5185-1985《金属焊接及钎接方法在图样上的表示方法》的规定，熔化极非惰性气体保护焊包括二氧化碳气体保护焊，所以，MAG（俗称富氩气体保护焊）包含CO2焊的标注代号都是135。

1 MAG焊的特点

优点：混合气体及熔滴过渡形式多样，参数可调范围很宽，适应范围更广，焊接效果更好；便于自动焊接。

缺点：要用混合气体而多元气体的混合困难；焊接工艺参数复杂。

2 MAG焊工艺

1）熔滴过渡形式及规律

用什么熔滴过渡形式在MAG焊中是一个重要的问题。可用的熔滴过渡形式：粗滴过渡、细滴过渡、喷射过渡、短路过。MAG焊熔滴过渡的规律，在（富）氩电弧中，在正常的焊接电压的条件下，熔滴过渡形式依次为：

粗滴过渡→ 细滴过渡→ 射滴过渡→ 射流过渡→ 旋转射流过渡

电流：    小　　　　　　　　　　　　大

熔滴体积：大　　　　　　　　　　　　小

过渡频率：慢　　　　　　　　　　　　　快

在（富）氩电弧中，在较低的焊接电压和电流的条件下也可获得短路过渡。由此可见，MAG可以采用不同的熔滴过渡形式，如用脉冲电流，通过（数字机）精确控制，还可以获得一脉一滴的精确可控的脉冲射流过渡，可以满足焊接的不同要求，这是其它焊接方法所不具备的，是MAG优越性的体现，使它得到广泛的应用。

2）MAG常用活性混合气体及其适用范围

除了焊接工艺参数外，保护气体成分和配比对MAG焊的熔滴过渡形式也影响明显。

混合气体 　　　　　　参考配比 　　　　　　　　适用范围

Ar+O2 　　　　　　　1～2% O2 　　　　　　不锈钢或高合金钢

　　　　　　　　　　　O2max≤20% 　　　　 　碳钢和低合金钢

　Ar+CO2　　　 　　（CO2≥25%时呈CO2　　　  碳钢和低合金钢

　　　　　　　　　　 电弧特性 ） 　　　　　　　

Ar+CO2+O2　　　 　 2%O2、5%CO2 　　　　  不锈钢或高合金钢

　　　　　　　　　　　80：15：5 　　　　   　碳钢和低合金钢

可见， MAG得到什么熔滴过渡形式，除受电流大小、气体成分和配比的影响外，焊丝直径、焊丝伸出长度等因素也有影响，它们之间组合的结果几乎是无限的，使焊接工艺参数的调节范围大大扩展，但同时又带来工艺参数的复杂性，所以才用专家系统来解决这一矛盾。最后，需要指出的是，专家系统并非MAG工艺参数选择的惟一、全部解决方案，在专家系统推荐的参数之外，MAG工艺参数仍有很大的调整余地。

3）工艺及参数选择

主要用于各种钢的焊接，尤其是不锈钢和各种高合金钢。焊前准备：坡口，参照GB/T985-1988《气焊、焊条电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》来选定。焊前清理：常规选材：常规。工艺参数：内容：与MIG焊相似，但应着重考虑熔滴过渡形式。选择的一般方法：材质、厚度、层次、位置→ →气体成分和配比、Φ、Ｉ、过渡形式←←Ｕ、气流量。对有专家系统的焊机，可以直接用专家系统推荐的参数或在此基础上结合经验或工艺评定试验作适当修正。　　

3 MAG焊接常见缺陷及预防

1）焊缝成形不良焊缝成形不良主要表现为焊缝弯曲不直、成形差等方面，主要原因如下：电弧、电压选择不当；焊接电源与电弧电压不匹配；焊接回路电感值选择不合适；送丝不均匀，送丝轮压紧力小，焊丝有卷曲现象；导电嘴磨损严重；操作不熟练。防止措施:选择合理的焊接参数;检查送丝轮并做相应调整;更换导电嘴;提高操作技能。

2）飞溅：是二氧化碳气体保护焊一种常见现象，但由于各种原因会造成飞溅较多：短路过渡焊接时，直流回路电感值不合适，太小会产生小颗粒飞溅，过大会产生大颗粒飞溅；电弧电压选择不当，电弧电压太高会使飞溅增多；焊丝含炭量太高也会产生飞溅；导电嘴磨损严重和焊丝表面不干净也会造成飞溅过多。防止措施:选择合适的回路电感值;调节电弧电压;选择优质焊条;更换导电嘴。

3）气孔：二氧化碳气体保护焊产生气孔原因如下:气体纯度不够，水分太多；气体流量不够，包括气阀、流量计、减压阀调节不当或损坏;气路有泄漏或堵塞;喷嘴形状或直径选择不当;喷嘴被飞溅物堵塞:焊丝伸出长度太长；焊接操作不熟练，焊接参数选择不当；周围空气对流太大；焊丝质量差，焊件表面清理不干净。防止措施:彻底清理焊件表面锈、水、油;更换气体;检查或串联预热器;清除覆着喷嘴内壁飞溅物;检查气路有无堵塞和折弯处;采取挡风措施减少空气对流。

4）裂纹：二氧化碳气体保护焊产生裂纹原因如下:焊件或焊丝中Ps含量高，Mn含量低，在焊接过程中容易产生热裂纹；焊件表面清理不干净；焊接参数选择不当，如熔深大而熔宽窄，以及焊接速度快，使熔化金属冷却速度增加，这些都会产生裂纹。防止措施:严格控制焊件及焊丝的Ps等含量;严格清理焊件表面;选择合理的焊接参数:对结构刚度较大的焊件可更改结构或采取焊前预热、焊后消氢处理

5）咬边：咬边主要原因是焊件边缘或焊件与焊缝交界处，在焊接过程由于焊接池热量集中，温度过高而产生的凹陷；焊接参数选择不当，如电弧电压过大，焊接电流过大，焊接速度太慢时会造成咬边；操作不熟练。防止措施:选择适当的焊接参数:提高操作技能。

6）烧穿：二氧化碳气体保护焊产生烧穿原因如下:焊接参数选择不当，如焊接电流过大或焊接速度过慢；操作不当；根部间隙过大。防止措施:选择适当的焊接参数;尽量采用短弧焊接;提高操作技能;在操作时，焊丝可做适当的直线往复运动;保证焊件的装配质量。

7）未焊透：二氧化碳气体保护焊产生未焊透原因如下:焊接参数选择不当，如电弧电压太低，焊接电流太小，送丝速度不均匀，焊接速度太快等均会造成未焊透；操作不当，如摇动不均匀等；焊件坡口角度太小，钝边太大，根部间隙太小。防止措施:选择适当的焊接参数;提高操作技能;保证焊件坡口加工质量和装配质量。

结束语

MAG焊目前仍是应用范围最广的焊接工艺方法，虽然其焊接过程仍会产生较多的焊接缺陷不可避免，但随着焊接工艺的成熟，目前焊接缺陷总体还是可控的，且焊接过程中的缺陷基本可由后期无损检测检测出来。总之，应用好MAG焊，会创造较大的效率价值。