- B: N. a% t4 b" x+ o. rMIG電弧釬焊技術(shù)在工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中已取得巨大成功，許多汽車制造企業(yè)都越來越多地使用銅基焊絲來生產(chǎn)重要部件。近年來，MIG釬焊還用來焊接非鍍層板（如合金鋼、非合金鋼、不銹鋼、銅），同樣獲得了良好的效果。 8 m) @3 R* J9 m& ~' p. B s& T6 u4 _: h/ D0 r& }
鍍鋅薄板材廣泛應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域，鍍鋅成為重要的鋼鐵防腐方法，不僅因?yàn)殇\可在鋼鐵表面形成致密的保護(hù)層，還因?yàn)殇\具有陰極保護(hù)效果。當(dāng)鍍鋅層破損，它仍能通過陰極保護(hù)作用來防止鐵質(zhì)母材腐蝕，這種保護(hù)效果可延伸到1～2mm無保護(hù)層的區(qū)域，因此鍍鋅可以有效地保護(hù)到板材的切口和冷加工造成的微裂紋以及近焊縫的鋅燒損區(qū)，防止從這里開始生銹。 7 ?6 ?) w' D& F) P3 j$ @鋅的熔點(diǎn)約為420℃，揮發(fā)溫度為908℃，這不利于焊接，當(dāng)電弧剛一引燃就揮發(fā)了。鋅的揮發(fā)和氧化會(huì)導(dǎo)致氣孔、未熔合及裂紋，甚至影響電弧穩(wěn)定性，因此焊接鍍鋅板材最好的方法是減少熱輸入量。, O, Q4 O" y) P j7 Z& _# e! C
# `- G! _: o! k' j5 F: ?, b一種可行的方法是用釬焊材料來焊接鍍鋅板，最常用的這類焊絲是銅硅合金（如CuSi3）和銅鋁合金。由于這些焊絲中銅的含量高，熔點(diǎn)相對降低（約1000～1080℃，由合金成份決定），這時(shí)母材還未熔化，這樣的接頭實(shí)際上是釬焊接頭。通常推薦使用的保護(hù)氣是氬氣，然而實(shí)驗(yàn)證明CuSi3也可用含少量O2或CO2的混合氣體作保護(hù)氣，這樣電弧的穩(wěn)定性更好。2 e. v. C) w- ^
, L& M. t5 o7 K) c; xMIG電弧釬焊對焊接電源的要求非常嚴(yán)格，其主要優(yōu)點(diǎn)為焊縫無腐蝕、飛濺很少、鍍鋅層燒損少、熱輸入量低、焊縫易機(jī)加工、近縫區(qū)可受到陰極保護(hù)以及高安全性等。而傳統(tǒng)的MAG焊焊鍍鋅板產(chǎn)生大量鋅蒸汽，損害操作人員的身體健康。 * h6 ]- D: M8 g. B9 Z 4 T% v1 g; C" p3 P2 E實(shí)際工作中，CuSi3焊絲應(yīng)用最廣泛，它的優(yōu)點(diǎn)是焊縫硬度低，焊后易機(jī)加工。焊絲的流動(dòng)性能很大程度上取決于硅的含量，硅含量越高，熔池流動(dòng)性越好，這可以滿足小間隙的接頭。 ) y; }, }5 ^3 I3 a # s4 y+ c/ u! Y; U5 n德國有公司為用戶提供了高性能的焊接設(shè)備（全數(shù)字化脈沖焊機(jī)），并廣泛應(yīng)用于鍍鋅薄板的MIG釬焊生產(chǎn)實(shí)踐。MIG電弧釬焊可用來焊接低合金鋼、非合金鋼以及不銹鋼，但主要用途還是焊接表面有鍍層的鋼板。由于使用焊絲的低熔點(diǎn)及焊接時(shí)的低熱量輸入等特性，減少了工件近縫區(qū)及焊縫背面鋅的揮發(fā)。并且MIG釬焊同MAG焊一樣，可以焊各種類型接頭及全位置焊接，即使在立向下、立向上和仰焊的情況下，也能獲得令人滿意的效果，焊接速度同樣可以達(dá)到MAG焊的水平（100cm/min）。5 c/ C0 o) N/ c2 v. Q1 B( K
, q/ L* ~4 I/ z2 z) W4 w( f8 ?目前，MIG電弧釬焊在汽車及支承結(jié)構(gòu)中已得到大量的應(yīng)用，甚至高強(qiáng)鋼也使用了MIG釬焊的焊接方法。這是因?yàn)橛枚搪愤^渡的MAG焊焊出的是凸焊縫，這降低了焊縫的抗拉強(qiáng)度；另一方面，用傳統(tǒng)的釬焊將使管子產(chǎn)生明顯的變形。而MIG電弧釬焊克服了以上兩種方法的缺點(diǎn)，焊接時(shí)工件輸入量低，焊縫又是凹型的。 8 o1 Z$ W6 V o6 t5 d) H, B, ^ ; K- z# {7 Z. K1 w8 j 協(xié)同操作+ g9 p2 T- C$ T0 w) [) k8 ]
鍍鋅薄板要獲得好的焊縫，就要求焊接電源可提供很靈活的參數(shù)選擇，使得眾多的各種型號的焊絲在脈沖焊時(shí)有很好的過渡形式，這就要求有大量連續(xù)可調(diào)的參數(shù)(約30個(gè)參數(shù))，然而這么多的參數(shù)調(diào)節(jié)就使得電源操作起來非常困難，也只有少數(shù)專家才能自如使用。 ; K. g( |! @% G7 ^2 n 因此就要求將各種焊絲及其對應(yīng)的保護(hù)氣所需的焊接參數(shù)預(yù)先程序化，這樣就可以協(xié)同(單一)操作，使焊機(jī)對每個(gè)焊工來說都很容易使用.& ?8 P* I3 X0 T' C1 W ]% e
實(shí)際上，對于各種不同的母材，焊絲及保護(hù)氣體所需的最佳參數(shù)的選擇工作在設(shè)備制造時(shí)就已為用戶做好了，這些經(jīng)驗(yàn)結(jié)果都貯存在EPROM(存貯模塊)中，形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，使用者只需要直接在焊接電源上選擇填充材料就可以了。 ( B5 z8 e" N8 l( o) o. q. @& ] 送絲機(jī) $ v' s4 ~; o+ @; Z/ g/ A% X) I/ } 釬焊絲很軟，這就對送絲系統(tǒng)有特殊要求，送絲時(shí)不能有任何損傷，接觸壓力不能太大,，裝上合適的送絲輪四輪驅(qū)動(dòng)，可提供足夠的送絲力，通常采用的是光滑的半圓槽送絲輪。另一要點(diǎn)是要求能夠準(zhǔn)確順利地送入導(dǎo)絲管且導(dǎo)絲管必須是柔性的(特氟龍或石墨纖維管)。FRONIUS四輪送絲機(jī)采用光滑的U型槽送絲輪和柔軟耐磨的石墨纖維送絲管。 # ~/ F4 k+ p3 d 焊槍傾角 % t, h7 S O& M" `. i1 z' ~ 焊槍“前推”(前進(jìn)方向與傾角相反)進(jìn)行薄板釬焊，基值電流時(shí)的電弧就會(huì)使前方的鍍鋅預(yù)熱到揮發(fā)溫度，熔滴過渡帶來的熱量就使鍍鋅層揮發(fā)，進(jìn)入熔池的鋅蒸汽很少，在凝固過程中又繼續(xù)排出，因此焊縫中殘留氣孔極少，甚至根本沒有。焊槍“后拖”(前進(jìn)方向與傾角方向相同)施焊時(shí)，預(yù)熱效果達(dá)不到鋅的揮發(fā)溫度，這就意味著大量鋅蒸汽會(huì)擴(kuò)散到熔池中，雖然焊槍的傾角有“后熱”作用，可延長熔池的凝固時(shí)間，但還不足以使大量鋅蒸汽從焊縫中逸出，而且逸出的鋅蒸汽對于電弧的穩(wěn)定性的影響大于“前推”施焊。' N6 q" T, @: T4 _$ V/ O
提高安全性 c2 R8 {9 \8 u; I4 [ 傳統(tǒng)的MAG焊(即CO2氣保焊)焊鍍鋅板產(chǎn)生大量的鋅蒸汽，損害操作人員的身體健康。用MIG電弧釬焊焊接，熱輸入量低，焊接煙塵和飛濺大大降低，可有效改善工作環(huán)境。 & G/ \2 J) {3 S 填充材料直徑mm過渡形式保護(hù)氣體抗拉強(qiáng)度N/mm2 SG2 0.8短路過渡Ar+18%CO2 320.9* CuSi3 1.0脈沖顆粒過渡Ar 309.5* , j' y" z$ f0 o- h# I5 P/ N 抗拉強(qiáng)度測試 ( j3 u$ V0 C, A% U6 Z7 f 以下是一組不同的填充材料和不同的過渡形式(自由短路過渡和脈沖電弧過渡)得出的靜抗拉強(qiáng)度! p" s- i" G8 R# W& l) _
測試：4 D: T% k6 y3 p% [& S
測試前，試樣經(jīng)過X光探傷，正如所預(yù)料的用SG2焊的試樣，不論是自由短路過渡還是脈沖過渡都含有大量氣孔，原因是有鋅的大量蒸發(fā)。而用CuSi3焊的試樣則無氣孔，這是因?yàn)殁F焊溫度低，鋅揮發(fā)得少，氣孔少了，抗拉強(qiáng)度就提高了。 2 _4 V4 r( G2 D/ @$ J( i/ ~ MIG釬焊應(yīng)用范圍/ a& T2 N, ~# @" k
MIG電弧釬焊可用來焊接低合金鋼、非合金鋼以及不銹鋼，主要用途還是焊接表面有鍍層的鋼板。 $ T* X l. V+ M$ e* G" ?( o; W- X 它使用的焊絲的低熔點(diǎn)及焊接時(shí)的低熱量輸入等特性，減少了工件近縫區(qū)及焊縫背面鋅的揮發(fā)。) n) s' _( o! k9 t: E6 [
并且MIG釬焊同MAG焊一樣，可以焊各種類型接頭及全位置焊接，即使在立向下、立向上和仰焊的情況下，也能獲得令人滿意的效果，焊接速度同樣可以達(dá)到MAG焊的水平(100cm/min)。 ; B' N+ a4 v- y { 當(dāng)今，MIG電弧釬焊在汽車及支承結(jié)構(gòu)中已有大量的實(shí)踐應(yīng)用。甚至高強(qiáng)鋼(例如自行車支架)也使用了MIG釬焊的焊接方法。 : T. Y5 ]0 x ?! q3 Y6 D: o 這是因?yàn)橛枚搪愤^渡的MAG焊焊出的是凸焊縫，這降低了焊縫的抗拉強(qiáng)度；另一方面，用傳統(tǒng)的釬焊將使管子產(chǎn)生明顯的變形。而MIG電弧釬焊克服了以上兩種方法的缺點(diǎn)，焊接時(shí)工件輸入量低，焊縫又是凹型的。- z# T1 h4 T4 h* A+ t" ^, a) u% u
結(jié)論 0 i! W' b: k# w% I% `7 h# _! ] 用釬焊絲(如CuSi3)作為焊接鍍鋅薄板的填充材料有利于防腐和提高機(jī)械性能，然而要用好這些材料，對焊接電源、送絲系統(tǒng)和焊槍有非常嚴(yán)格的要求。 / c$ P( l# [. d; a