先进材料制备与加工

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1、先进材料制备与加工王建国材料工程Z1205022一、TIG、MIG、等离子弧焊、激光焊工艺特点及应用。1.TungstenInertGas,缩写TIG,中文名称是餌极惰性气体焊。餌极惰性气体保护焊是在惰性气体的保护下，利用钩电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(如果使用填充焊丝)的一种焊接方法。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钩极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝。保护气体主要采用氮气。餌极惰性气体保护焊分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。手工钩极氟弧焊时，焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作；半自动钩极氟弧

2、焊时，焊枪运动靠手工操作，但填充焊丝则由送丝机构口动送进；自动钩极氟弧焊时，如工件固定电弧运动，则焊枪安装在焊接小车上，小车的行走和填充焊丝的送进均由机械完成。在自动鹄极氟弧焊屮，填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。热丝是指填充焊丝经预热后再添加到熔池中去，这样可大大提高熔敷速度。某些场合，例如薄板焊接或打底焊道，有时不必添加填充焊丝。钩极氮弧焊的特点钩极氮弧焊的优点是：由于焊缝被保护得好，故焊缝金属纯度高、性能好；焊接时加热集中，所以焊件变形小；电弧稳定性好，在小电流(V10A)时电弧也能稳定燃烧。并且，焊接过程很容易实现机械化和自动化。缺点是：氮气较贵，焊前对焊件的清理要求很严

3、格。同时由于钩极的载流能力有限，焊缝熔深浅，只适合于焊接薄板(<6mm)和超薄板。为了防止钩极的非正常烧损，避免焊缝产生夹钩的缺陷，不能采用常用的短路引弧法，必须采用特殊的非接触引弧方式。氮弧焊主要被用来焊接不锈钢与其它合金钢。同时还可以在无焊药的情况下焊接铝、铝合金、镁合金及薄壁制件。2.MIG—metalinert-gaswelding,中文名称为熔化极惰性气体保护焊。熔化极惰性气体保护焊又称MIG(MetalInertiaGas)焊，它是利用氮气或富氮气体作为保护介质，采用连续送进可熔化的焊丝与燃烧于焊丝焊丝工件间的电弧作为热源的电弧焊。MIG焊的主要优点如下：1.在氮或富氮

4、气体保护下的焊接电弧稳定。2.由于MIG焊熔滴过渡均匀和稳定，所以焊缝成形均匀、美观。3.电弧气氛的氧化性很弱。4.大大地提高了焊接工艺性和焊接效率。其缺点为：①熔化极气体保护焊比手工电弧焊的焊接设备更复杂、价格高，并且使用时不轻便、灵活。②熔化极气体保护焊焊枪较大，焊接缆线比较僵硬、不灵活，因此不适合焊接密封舱体结构。③熔化极气体保护焊焊枪的尺寸较大，并且焊丝仲出长度为12〜25mm,不易观察焊接电弧和得到高质量的焊缝。④采用熔化极气体保护焊进行室外焊接时，常常受到天气或防护措施的限制。为了避免焊接时保护气体发生爆炸，应对保护气体气瓶采取防护措施。当室外风速超过2.2m/s时，不

5、易采用熔化极气体保护焊进行焊接。MIG焊接质量稳定可靠，最适于焊接铝、铜、钛及其合金等有色金属中厚板，也适用于焊接不锈钢、耐热钢和低合金钢等，而且还可以焊接许多活泼金属及其合金，如：铝及铝合金、镁及镁合金等。3.等离子弧焊等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。等离子弧焊与TIG焊十分相似，它们的电弧都是在尖头的钩电极和工件之间形成的。但是，通过在焊炬屮安置电极，能将等离子弧从保护气体的气囊屮分离出来，随后推动等离子通过孔型良好的铜喷管将弧压缩。通过改变孔的直径和等离子气流速度，nJ以实现

6、三种操作方式：(1)微朿等离子弧焊：30A以下的熔透型等离子弧焊是指电流在30A以下的熔透型等离子弧焊，通常称为微束等离子弧焊。为了保证小电流等离子弧的稳定，一般采用混合型等离子弧。主要用于超薄件的焊接。(2)熔透型等离子弧焊：15〜200A它是采用较小的焊接电流和较小的离子气流量，等离子弧在焊接过程屮只熔化焊件不产生小孔效应，焊接方法与钩极制弧焊很相似，焊接时可以不添加金属，主要用于薄板(0.5〜2.5mm)的焊接。(3)穿透型等离子弧焊：100〜300A又称穿孔型焊接法，通过增加焊接电流和等离子气流速度，可产生强有力的等离子朿,利用它温度高、能量密度强、穿透力强的特点，焊接吋等

7、离子弧把焊件完全熔透并在等离子流量的作用下形成一个穿透焊件的小孔(小孔背面露出等离子弧)，形成了正反面都有波纹的焊缝，即所谓的“小孔效应”，焊接时一般不加金属。适用于3〜8mm的不锈钢、12mm以下的钛合金、2〜6mm低碳钢低合金钢以及铜、黄铜和银及银合金的焊接。使用等离子弧焊时，通常采用直流电流和垂降特性电源。由于从特别的焊炬排列方式和各自分离的等离子、保护气流中获得了独特的操作特性，可在等离子控制台上增加一个普通的TIG电源，还可以使用特别组建的等离子系统。采用正