MAG焊代替二氧化碳气体保护焊可行性分析及推广应用

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1 两种气体保护焊的特点
　　a.二氧化碳气体保护焊。电弧稳定性差，熔滴呈非轴向过渡，飞溅大，焊缝成形差，焊丝合金过渡系数降低(约为8%¬12%，焊丝熔化后以飞溅形式浪费掉)，焊缝金属冲击韧性低等。
　　b.MAG焊(Ar+二氧化碳混合气体保护焊)。显著提高电弧稳定性，熔滴细化，过渡频率增加，飞溅大大减少(飞溅率为1%-3%，采用射流过渡时几乎无飞溅)，焊缝成形美观。此外，采用混合气体保护还可以改善熔深形状，未焊透和裂纹等缺陷大大减少，并能提高焊缝金属的性，减少焊后清理工作量，节能降耗，改善操作环境。

2 工艺试验
　　2.1 试验材料和设备试板材料为工程机械常用焊接材料：Q345A、Q235-A；焊丝型号及规格：ER50-6,& 1.2；保护气体：瓶装二氧化碳气体，瓶装80%Ar+20%二氧化碳混合气体;焊接设备：NBC-500二氧化碳气体保护焊机；试板尺寸为350mm×250mm×16mm，如图1所示。
　　2.12 试验方法分别采用MAG焊、二氧化碳焊对Q345A、Q235-A试板进行焊接，焊接时带坡口侧焊缝分3层焊接完成，背面用碳弧气刨清根3-4mm，再补焊一层，焊接规范见表1，试验结果见表2、表3。
　　2.3 试验结论
　　a. 混合气体保护焊在焊缝熔池形式上消除了二氧化碳焊的窄而深的焊缝，减少了焊缝的未熔合和裂纹倾向。

图1 试板尺寸图

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表1 焊接规范

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表2 熔敷金属化学成分%

表3 熔敷金属力学性能实验

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　　b. 焊接飞溅大量减少，采用射流过渡时几乎无飞溅，提高了焊材利用率，减少了飞溅的清理工作。
　　c. 焊缝表面光滑，成形美观，焊渣在焊缝表面收缩成扁豆状，容易去除，减少了大量焊缝修磨工作量。
　　d. 焊缝金属中Si、Mn含量比二氧化碳焊时的高，S、P、Cu杂质元素基本相似，C含量有所降低，即Si、Mn元素的烧损量相对于二氧化碳焊的降低31%-34%，由于保护气氛中碳的降低，脱碳率为17.6%。
　　e.熔敷金属的屈服强度和抗拉性能比二氧化碳焊时的均有微量降低，而延伸率和冲击功均有较大提高，即综合性能有所提高。
　　3 混合气体的推广应用在工艺试验的基础上，在外观质量要求较为严格的驾驶室上进行应用MAG焊工艺，表4、表5、表6分别从工艺性能、力学性能和焊接成本对2种焊接方法进行对比。

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表4 工艺性能及焊接质量

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表5 焊缝接头力学性能

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表6 焊接一台驾驶室耗材对照表

4 结论
　　a.MAG焊工艺性能优于二氧化碳焊，二氧化碳气体保护焊机适用于MAG焊，在已普及二氧化碳气体保护焊的工程机械行业中，较易推广这种工艺。
　　b.与二氧化碳气体保护焊相比，MAG焊焊缝成形好，飞溅大大减少，焊缝金属的综合性能优于二氧化碳气体保护焊，焊接成本接近。
　　c. 采用MAG焊可降低焊缝的返修率，节约能源和焊接材料，提高焊接质量，减轻了工人的劳动强度，改善了操作环境，具有较好的综合效益，值得推广应用。