【正文】 量（主要是焊縫氣孔）影響很大。因此，MIG焊時(shí)，焊絲表面的氧化膜及污染物隨焊絲進(jìn)入熔池的相對(duì)數(shù)量較大，加之MIG焊是焊絲的熔滴過渡過程，電弧只是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，焊接熔池冷卻凝固較快，因而產(chǎn)生焊縫氣孔的敏感性較TIG更大。、零件及焊絲的制備雖然直流反接MIG焊的電弧過程中始終能保持對(duì)鋁材表面氧化膜的陰極清理作用，但與TIG焊相比較，MIG焊時(shí)生成焊縫氣孔的敏感性仍較TIG大。搭接接頭的優(yōu)點(diǎn)是無需加工坡口，易于裝配，焊接區(qū)處于“船形”位置時(shí)易于焊接操作，缺點(diǎn)是難于檢驗(yàn)焊接缺陷，熱處理強(qiáng)化的鋁合金焊接時(shí)易發(fā)生焊接裂紋，這時(shí)就應(yīng)改搭接為對(duì)接。與其他金屬相比較，鋁及鋁合金結(jié)構(gòu)上常采用搭接接頭。以免產(chǎn)生未熔合零件對(duì)接間隙和鈍邊的尺寸視熔滴過渡形式而異。單面焊時(shí)，如零件厚度小于6mm，一般采用無坡口對(duì)接；如零件厚度大于6mm，可采用V形坡口對(duì)接。、接頭形式的選擇板厚/mm接頭和坡口形式根部間隙b/mm鈍邊p/mm坡口角度α／(176。當(dāng)需焊接空間位置或焊接較薄的焊件時(shí)，應(yīng)選用脈沖或短路過渡焊接電源，此時(shí)應(yīng)特別注意電源的動(dòng)特性或動(dòng)特性可調(diào)的電源，例如適應(yīng)性較大的逆變式焊接電源。、焊接設(shè)備選擇選擇設(shè)備時(shí)，用戶應(yīng)根據(jù)焊接件的結(jié)構(gòu)、材料、零件厚度，接頭形式及尺寸、焊接位置等多方面情況來確定對(duì)設(shè)備的使用要求，如功率輸出范圍、靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性、送絲機(jī)特點(diǎn)、工藝裝備配套等。由于氬和氦各有優(yōu)缺點(diǎn)，當(dāng)有必要采用氦時(shí)，最好采用氬與氦的混合氣體保護(hù)，例如，氬75%～25%，氦25%～75%（體積分?jǐn)?shù)）。圖10 Ar和He的MIG電弧電壓特性 由于MIG氬弧焊的電弧電壓低和電弧能量密度小，電弧穩(wěn)定、飛濺極少，因而適用于焊接薄件。因此，純氦保護(hù)MIG焊時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)軸向射流過渡，常發(fā)生較多的飛濺和較粗糙的焊縫表面。因此，氦弧MIG焊時(shí)的焊縫形狀特點(diǎn)為熔深與熔寬大，焊縫底部呈圓弧狀，而氬弧MIG焊的焊縫中心呈窄而深的“指狀”熔深，其兩側(cè)熔深較淺氦的電離電位比氬高。氦氣的導(dǎo)熱性比氨氣高，能產(chǎn)生能量分布更均勻的電弧等離子體。在平焊位置焊接時(shí)，氬氣下沉，驅(qū)走空氣，對(duì)電弧的保護(hù)和對(duì)焊接區(qū)的覆蓋作用較好。氬或氦雖同為保護(hù)氣體，但其物理特性有差異，因而其工藝性能也有差異。焊接時(shí)應(yīng)定期檢查導(dǎo)電嘴，如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電嘴內(nèi)孔因磨損而變大或由于飛濺而堵塞時(shí)，應(yīng)立即更換，因磨損或粘污的導(dǎo)電嘴將破壞電弧的穩(wěn)定性。導(dǎo)電嘴與噴嘴之間的相斑位置取決于熔滴過渡形式?！?，對(duì)于鋁焊絲則應(yīng)更大一些。焊槍上裝有小型送絲機(jī)構(gòu)和小型焊絲盤的拉絲式焊槍，主要用于采用鋁及鋁合金細(xì)焊絲或軟焊絲，裝滿焊絲的小型焊絲盤重5kg，槍體較重，不便操作使用，但送絲可靠。圖6鵝頸式焊槍示意圖7手槍式焊槍1噴嘴2導(dǎo)電嘴3套筒4導(dǎo)電桿5分流環(huán)6擋圈7氣室8絕緣圈 9緊固螺母10鎖母11球型氣閥 12槍把 13退絲開關(guān)14送絲開關(guān)15扳機(jī)16氣筒圖8拉絲式焊槍圖9帶有焊絲盤的拉絲式焊槍1噴嘴2外套8絕緣外殼4送絲滾輪5螺母6導(dǎo)絲桿7調(diào)節(jié)螺桿9焊絲盤10底板 11, 15, 17, 21, 22螺釘 12壓片 13減速箱 l4電動(dòng)機(jī)16底板 18退絲按鈕 19扳機(jī)20觸點(diǎn)鵝頸式焊槍應(yīng)用最為廣泛，它適合于細(xì)焊絲，使用靈活方便，可達(dá)性好。四輪驅(qū)動(dòng)裝置如圖5所示。但拉絲速度應(yīng)比推絲速度稍大，以便以拉絲為主，使焊絲在長軟管內(nèi)始終保持拉直狀態(tài)。還有一種是焊絲盤與送絲電動(dòng)機(jī)都與焊槍分開。另一種是拉絲機(jī)構(gòu)和焊絲盤都裝在焊槍上。拉絲式 拉絲式可分為三種形式。根據(jù)送絲方式不同，送絲系統(tǒng)可分為三種方式，如圖4所示。此外，該電源允許實(shí)施的超射流模式，有利于增強(qiáng)鋁及鋁合金焊接熔池的攪動(dòng)從而可明顯減少焊縫氣孔。 國內(nèi)外MIG焊接電源品牌繁多，其中之一為SAF MIG 480TRI數(shù)字化脈沖焊接電源，其外形如圖3所示。⑶從短路到引弧的電源電壓恢復(fù)速度dUa/dt (V/s)。MIG焊時(shí)負(fù)載瞬變最大的是短路過渡以及伴有瞬時(shí)短路的噴射過渡，因此，焊接電源動(dòng)特性的針對(duì)性指標(biāo)有三項(xiàng)，即⑴短路電流上升速度dis/dt (A/s)。焊接電源的動(dòng)特性MIG焊電弧過程瞬變頻繁，電源必須及時(shí)作出反應(yīng)，以便動(dòng)態(tài)穩(wěn)弧。電弧的固有自調(diào)能力很強(qiáng)。 當(dāng)焊絲直徑較大(大于2mm)時(shí)，一般采用下降特性電源并配用變速送絲系統(tǒng)。當(dāng)保護(hù)氣體為惰性氣體（如純Ar），廣泛采用平特性電源并配以等速送絲系統(tǒng)，此時(shí)可通過改變電源空載電壓來調(diào)節(jié)電弧電壓，通過改變送絲速度來調(diào)節(jié)焊接電流，故焊接參數(shù)調(diào)節(jié)非常方便。MIG焊電源的外特性和動(dòng)特性都很重要?？蛰d電壓要求55～85V。常用電源有變壓器一整流器，新式電源為逆變電源。但對(duì)焊接電源、送絲系統(tǒng)、焊槍形式及結(jié)構(gòu)應(yīng)予以特別圖2熔化極自動(dòng)氬弧焊設(shè)備組成（行走小車型）①一次電源輸入②焊件插頭及連線③供電電纜④保護(hù)氣輸入⑤冷卻水輸入⑥送絲控制輸入⑦冷卻水輸出⑧輸入到焊接控制箱的保護(hù)氣⑨輸入到焊接控制箱的冷卻水⑩輸入到焊接控制箱的220v交流11輸入到小車控制箱的220V交流12小車電動(dòng)機(jī)控制輸入、焊接電源熔化極氣體保護(hù)焊通常采用直流焊接電源。熔化極氣體保護(hù)自動(dòng)氬弧焊設(shè)備系統(tǒng)如圖2所示。第四章 焊接設(shè)備及工藝 焊接設(shè)備手工熔化極氬弧焊設(shè)備由焊接電源、送絲系統(tǒng)、焊槍、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)組成。MIG焊可分為半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊兩種。低熔點(diǎn)或低沸點(diǎn)金屬材料如鉛、錫、鋅等，不宜采用熔化極惰性氣體保護(hù)焊。 ⑹由于氬氣為惰性氣體，不與任何物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以對(duì)焊絲及母材表面的油污、鐵銹等較為敏感，容易產(chǎn)生氣孔，焊前必須仔細(xì)清理焊絲和工件。 ⑷不采用鎢極，成本比TIG焊低；有可能取代TIG焊。焊接過程中幾乎沒有氧化燒損，只有少量的蒸發(fā)損失，冶金過程比較簡單。焊絲不斷熔化應(yīng)以熔滴形式過渡到焊池中，與熔化的母材金屬熔合、冷凝后形成焊縫金屬。MIG焊原理和TIG焊不同，MI G（MAG）焊采用可熔化的焊絲作為電極，以連續(xù)送進(jìn)的焊絲與被焊工件之間燃燒的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬。脈沖MIG焊可以將熔池控制的很小，容易進(jìn)行全位置焊接，尤其焊接薄板、薄壁管的立焊縫、仰焊縫和全位置焊縫是一種較理想的焊接方法。 MIG焊用于焊接鋁及鋁合金時(shí)通常采用直流反極性，焊接薄、中等厚度板材時(shí)，可用純Ar作保護(hù)氣體；焊接厚大件時(shí)，采用（Ar+He）混合氣體，也可采用純He保護(hù)。為提高5083鋁．鎂合金的MIG焊的焊接質(zhì)量，對(duì)脈沖MIG焊的特點(diǎn)、操作方法和焊接過程中易出現(xiàn)的焊接缺陷進(jìn)行分析的研究，就顯得很有必要。同時(shí)能夠提高電弧的穩(wěn)定性、改善焊接成形和增加熔深。MIG焊時(shí)，焊絲作為陽極，可采用比TIG焊更大的焊接電流，電弧功率大，焊接效率高，故特別適合于中厚板鋁合金的焊接。TIG焊由于采用交流電，鎢極燒損嚴(yán)重，焊接效率低，因此適用于薄件鋁合金的焊接。針對(duì)鋁合金的激光焊接主要有以下的難點(diǎn)：一是鋁合金表面反射問題，研究表明，對(duì)CO2激光和YAG激光，鋁合金表面在室溫時(shí)的初始反射率在90%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼等黑色金屬；二是鋁合金激光焊接在焊透的情況下過程的穩(wěn)定性差，表面成形不好，焊縫易出現(xiàn)下榻和孔洞等缺陷。另外，激光焊接還有一些局限：（1）由于激光焦點(diǎn)直徑相對(duì)較小，要求焊接裝卡對(duì)位精度高，焦點(diǎn)位置和激光束相對(duì)加工對(duì)象的偏移量要求限制在很小的范圍內(nèi)。、激光焊激光被認(rèn)為是21世紀(jì)的新能源。它能焊接所有的鋁合金。、攪拌摩擦焊攪拌摩擦焊是通過攪拌頭的告訴旋轉(zhuǎn)使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位材料的溫度升高軟化，同時(shí)對(duì)材料進(jìn)行攪拌摩擦來完成焊接的。目前，國外鋁合金焊接90%以上采用MIG焊，國內(nèi)的鋁合金MIG焊技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。另外，由于MIG焊焊接線能量小，結(jié)構(gòu)建造時(shí)所產(chǎn)生的焊接變形量小，因而對(duì)產(chǎn)品整體質(zhì)量的保證也極為有利。鋁合金熔化極氣體保護(hù)焊（MIG）焊接線能量小，焊接速度快，焊接鋁合金，特別是熱處理強(qiáng)化鋁合金（6000系列、7000系列）時(shí)，有利于改善焊縫金屬和焊接熱影響區(qū)的組織，有效的減小焊接接頭的強(qiáng)度損失。美國在1995年曾用MIG自動(dòng)焊接5086061等材料，厚度可達(dá)25~32mm，韓國也采用MIG焊成功實(shí)現(xiàn)了鋁合金船的焊接。MIG焊采用焊絲作電極及填充金屬，并在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行焊接。鋁合金TIG焊一般采用交流電源，利用電流在負(fù)半波時(shí)的陰極霧化效應(yīng)可以有效清理鋁合金表面的氧化膜，改善融合性。焊接時(shí)，電極、電弧區(qū)以及熔化金屬都處在惰性氣體保護(hù)之中，使之與空氣隔離。、氬弧焊鋁合金常用的焊接方法是鎢極惰性氣體保護(hù)焊（以下稱TIG）和熔化極惰性氣體保護(hù)焊以下稱MIG焊）。第三章 鋁合金焊接方法的選擇 鋁合金焊接方法目前，鋁合金的焊接主要有以下幾種方法：氬弧焊、攪拌摩擦焊、激光焊和激光電弧復(fù)合焊等。加工工藝為連鑄連軋，屬于熱軋鋁板系列故能做氧化深加工。故常用在航空方面，比如飛機(jī)油箱。主要特點(diǎn)為密度低，抗拉強(qiáng)度高，延伸率高。鋁鎂合金種類鋁鎂合金鋁板又可稱為5000系列合金鋁板，其代表有5052鋁板、5005鋁板、5086鋁板材、5083鋁材料、5754鋁板，5A02鋁板，5A05鋁板等。 優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083船用鋁板材廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車、飛機(jī)焊接件、地鐵輕軌，需嚴(yán)格防火的壓力容器（如液體罐車、冷藏車、冷藏集裝箱）、制冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零件、裝甲等。用于制造飛機(jī)油箱、油管、以及交通車輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品、電器外殼等。 ALMn系合金，是應(yīng)用最廣的一種防銹鋁，這種合金的強(qiáng)度高，特別是具有抗疲勞強(qiáng)度：塑性與耐腐蝕性高，不能熱處理強(qiáng)化，在半冷作硬化時(shí)塑性尚好，冷作硬化時(shí)塑性低，耐腐蝕好，焊接性良好，可切削性能不良，可拋光。耐蝕性好，焊接性優(yōu)良，冷加工性較好，并具有中等強(qiáng)度。電弧焊性能良好。 合金5083特性及適用范圍5083鋁材是高鎂合金,在不可熱處理合金中強(qiáng)度良好，耐蝕性、可切削性良好。鋁與氧的親和力很強(qiáng)，在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密牢固的Ａ１２０３薄膜，Ａｌ2Ｏ３熔點(diǎn)高達(dá)２０５０℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁合金的熔點(diǎn)（約６６０℃），且密度大，在焊接過程中，Ａ１２０３薄膜會(huì)阻礙金屬之間的良好結(jié)合并易造成夾雜。為此，焊接鋁鎂合金時(shí)，焊前必須仔細(xì)清除坡口附近的氧化膜，保持焊絲及母材干燥。而氫是鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因。由于鋁合金的熱膨脹系數(shù)約為鋼的2倍，相反其彈性模量卻只有鋼的1/3，焊件易產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致變形及裂紋。焊接時(shí)易產(chǎn)生夾渣等缺陷。同時(shí)加入Mn元素能使含Mg元素相分布均勻，提高強(qiáng)度、抗蝕性。在我國5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一，見表2；表2 5083鋁合金物理性能熔點(diǎn)t/℃電阻率ρ/nΩ?m線膨脹系數(shù)a/μm/ (m ?k)導(dǎo)熱系數(shù)λ/W/﹙m ?k﹚密度ρ/g/m5741力學(xué)性能5083鋁合金力學(xué)性能見表3；表3 5083鋁合金力學(xué)性能性能指標(biāo)抗拉強(qiáng)度σb (MPa)條件屈服強(qiáng)度 (MPa)伸長率δ10 (%)伸長率δ5 (%)試樣尺寸性能指數(shù)≥270≥110≥20≥12所有壁厚、化學(xué)成分5083鋁合金化學(xué)成分見表4；表4 5083鋁合金化學(xué)成分化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)