MIG焊接和MAG焊接

作者：富冈恒宪    来源：日经BP社

欢迎访问e展厅 展厅 9 焊接设备/切割机展厅 交流电焊机, 直流电焊机, 气体保护焊机, 埋弧焊机, 高频焊接机, ... MIG焊接和MAG焊接通过兼作电极的焊丝向焊接对象的母材放射电弧来熔化焊丝和母材，由此形成焊接部。大致归类于电弧焊。通过向母材施加负电压、向焊丝施加正电压来产生电弧。用电极向焊接部喷射的保护气体来覆盖电弧及焊接部，由此使电弧稳定，防止空气中大量的氮溶入熔融金属中。 保护气体只使用氩（Ar）及氦（He）等惰性气体（inert gas）的是MIG（Metal Inert Gas）焊接。在惰性气体中混入活性气体（active gas）作为保护气体的则称为MAG（Metal Active Gas）焊接。以钢板为对象的普通MAG焊接使用按重量比例氩（Ar）占80％、二氧化碳（CO2）占20％的保护气体。 在保护气体中混入CO2的MAG焊接难以用于容易与CO2产生化学反应的铝合金、铜合金、钛合金、不锈钢等金属，一般来说主要用于铁类材料。而MIG焊接则可用于铝合金、铜合金、钛合金、不锈钢等。 MIG焊接和MAG焊接的技术在不断改进。比如，神户制钢所和大阪变压器（DAIHEN）共同开发了在镀锌钢板的MAG焊接中减轻修整负担的技术。在镀锌钢板的MAG焊接中，焊接的热量会使锌气化，产生气孔缺陷及溅射物（焊接时飞散的金属粒）。两公司通过（1）优化保护气体的成分比、（2）调整焊丝的成分、（3）优化产生电弧的电流波形等措施，减少了气孔欠陥及溅射物的发生。 神户制钢所和大阪变压器共同开发出了可减少气孔缺陷及溅射物发生的镀锌钢板的MAG焊接技术。照片为使用这一新技术时（上）与使用以往方法时（下）的焊接品质的比较。使用以往方法时能看见很多凹坑（焊接部表面产生的小孔）及溅射物痕迹（母材表面上发黑的线），而新技术几乎没有凹坑，溅射物痕迹也大幅减少。 业界还开发出了对以前难以焊接的980MPa级高张力钢板的厚板进行焊接的技术（MIG焊接的一种）。这就是大阪大学等的研究小组开发的“同轴复层焊丝焊接法”和“电离等离子体MIG焊接法”。以前，厚钢板的电弧焊接如果不在保护气体中混入活性气体就无法获得完美的品质，而混入活性气体后又会使母材生成复合氧化物，导致韧性下降，焊接对象断裂，因此可焊接的高张力钢板只能达到800MPa级。研究小组发现，在保护气体中不混入活性气体时焊接品质之所以会变差，主要原因在于焊丝前端变成了细长柱状（液柱），容易发生摇晃。 而且，该研究小组为了将液柱控制在较短状态，并防止液柱摇晃，开发了上述两项技术。 同轴复层焊丝焊接法通过使用专用的焊丝来防止液柱生长。在焊丝的中心部和周边部改变了成分比，将中心部的熔点比周边部降低了约50℃。在焊丝从周边部开始慢慢熔化的过程中低熔点的中心部也会随之熔化，因此可将液柱控制在最长5mm左右。 而电离等离子体MIG焊接法则在防止液柱摇晃的同时将液柱控制在较短状态。普通MIG焊接的焊枪在保护气体的喷嘴中央部穿过兼作电极的焊丝，而电离等离子体MIG焊接法的焊枪则在保护气体的喷嘴与焊丝之间另外设置一个带钨（W）电极的喷嘴。这样，在焊丝向母材发射的电弧周围，可另外发生W电极向母材发射的电弧。这些电弧均是焊枪向母材发出的，电弧之间会发生引力作用，使电弧向中心部集中。这样便可防止液柱的摇晃。(end)

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