先进的熔化极气体保护焊焊接技术研讨

先进的熔化极气体保护焊焊接技术研讨

王艳军

王艳军

（博迈科海洋工程股份有限公司天津滨海新区300452）

摘要：先进熔化极气体保护焊广泛的应用于工业生产的各个环节，是现在主流的焊接技术,对提高工业产品的质量有着重要意义。本文分析了熔化极气体保护焊(GMAW)所具有的效率高、成本低和焊缝美观等优点，并分析了先进熔化极气体保护焊焊接技术的关键点，指出焊接技术未来的发展是依托设备的更新和焊接生产自动化、焊接过程控制智能化、焊缝成形精确化，相信随着技术的进步，熔化极气体保护焊焊接技术在激烈的市场竞争中显示出强大的优势。

关键词：熔化极气体保护焊；焊接技术；未来发展

随着现代工业生产规模的不断扩大，焊接生产的自动化程度也在不断提高。熔化极气体保护焊(GMAW)因其所具有的高效、低成本和便于自动化生产等优点而迅速发展，成为现代企业焊接工艺的主流技术，为了进一步提高该焊接技术的生产率和焊接质量，许多业内人士对先进的熔化极气体保护焊焊接技术做了深入研究。

1.熔化极气体保护焊焊接技术的优势和关键点

1.1熔化极气体保护焊焊接技术的优势

熔化极气体保护焊(GMAW)与传统的手工焊法不同的是它采用明弧焊，不用焊剂，适合全位置焊接，而且电弧热量集中，产生缺陷的可能性小，而且在采用惰性气体保护时，焊接质量也很好。从熔化极气体保护焊被发明以来，因为生产效率比传统焊法高，焊接的过程安全稳定，而且焊接质量优良，又有利于工业化和未来焊接自动化，从而迅速成为现代大企业的主流工作方式，目前在西方发达国家的大型企业，百分之七十到八十的焊接工作是由熔化极气体保护焊焊法完成的。在熔化极气体保护焊焊接技术的不断发展中，人们针对该技术所所出现的诸如焊接过程飞溅和焊缝成型等问题，提出了一系列的技术改进措施，使熔化极气体熔化极气体保护焊焊接技术的工作效率不断提高，有效的降低母材热输入，减小焊接变形，提高了焊接质量。

1.2熔化极气体保护焊焊接技术的关键点

随着焊接技术的不断进步，自动化和环保安全的熔化极气体保护焊焊接技术迅速取代了手工电弧焊已成为企业技术改造升级的一个主要方向，企业逐步实现焊接的机械化和高效化，这是企业提高自身竞争力的一个发展趋势和必然要做的步骤。目前的熔化极气体保护焊焊接技术由于其成本和安全性，高质量等优点，已经广泛的应用于冶金、造船、汽车、工程机械等领域。熔化极气体保护焊焊接工艺的操作关键点在于其焊接过程中的控制，如焊枪的使用，焊接过程中的电流与电压控制、焊丝的直径与保护气体等方面，如果能够准确把握这几个关键点，对产品质量的提高具有重要意义。

首先是焊枪的使用，焊枪姿态主要包括焊接方向、行走角、焊枪目标等，这对焊缝的精确度有着重大的影响。其次是焊接过程中的电流与电压控制。熔化极气体保护焊的焊接技术过程其实就是对热量进行控制的过程，也就是对工作中焊接电流的控制。对于熔化极气体保护焊焊接技术来说，如何控制焊接电流与电压是一项重要的指标。它们之间的关联和匹配性直接影响这电弧的稳定性和温度，也影响着焊接的质量，电流和电压的控制可以有效的改善工件变形问题。在焊接热敏感材料的过程中，使用这种焊接技术对于母材的热输入相对较低，可以在保障熔深的同时，保障工件的整体形状。

熔化极气体保护焊焊接技术的另外一个关键点是保护气体的使用。在使用这种焊接技术的过程中，随着电弧电压的升高和吹力的不断增大，温度变的很高，焊滴颗粒变的很大，会产生很大的火花和焊滴飞溅，严重影响了焊接的精度和焊缝的美观，但是这种热量的提高又可以使工件得到比较宽和更深的焊缝，所以人们在使用熔化极气体保护焊焊接技术时，保护气体的选择就显的尤其重要。常用的保护气体如氩、氦和二氧化碳等气体，氩气由于电离的潜能小，又易电离，可以保证起弧并维持其稳定性，可以得到力学性能优良的焊缝，大大提高生产效率和产品质量。二氧化碳保护气体在焊接碳素钢、低合金钢时常用，这些保护气体的相互配合使用，可以有效的发挥电离的潜能和热传导性，从而取得高的热输入量，并改善熔合效果，实现高速度焊接。熔化极气体保护焊焊接过程中，保护气体的使用对改善熔合效果，提高焊接速度具有重要的意义。

最后是焊丝的牌号和直径对焊接质量的影响。焊接时所采用的焊丝是决定焊接质量的关键因素之一。焊丝的选择和直径是与所要焊接的工件的成分和基本性能决定的，熔化极气体保护焊焊丝直径与电流也有着密切的关系，因为焊丝表面没有涂层，电流可以大大提高，焊丝熔化速度快，母材本身的熔深就大，在焊接过程中，焊丝的成分和物理特性必须与母材本身的性能相匹配，才能够最大限度的发挥焊接技术的优势，避免因为焊接接头的性能不达标而造成整个焊接过程的失败。此外，焊丝的选择也要看焊接对象的厚度和宽度，它们对焊缝的成型和焊接结果也会有重大的影响，

2熔化极气体保护焊焊接技术未来的发展

2.1技术的进步带来的焊接技术的发展

现代工业中先进的电力电子技术和控制技术对产品质量的影响越来越大，熔化极气体保护焊焊接技术的进步也是基于这些行业进步的基础上不断的向前发展。针对熔化极气体保护焊焊接过程中出现的焊接质量不稳定，焊滴飞溅造成的焊缝不精确等问题，人们提出了各种解决办法。可以看到的是，焊接生产自动化、焊接过程控制智能化和焊缝成形精确化是焊接技术的重要发展趋势。在未来的智能化和自动化的不断发展中，对于那些对生产效率和质量有着严格要求的工件来说，如何应用熔化极气体保护焊，提高自动化程度和精确度，控制焊滴和焊缝形成、尺寸、熔滴的过渡模式和熔滴行为等，成为影响该技术水平的重要指标。在这方面西方企业具有很大的技术优势。如德国的EWM公司在2005年推出的冷焊弧技术，主要是为了缓解短弧焊的操作过程中电弧重燃的时候，导致的局部能量高峰问题。技术的进步使熔化极气体保护焊焊接技术中对热量和焊接过程的控制达到了精确的地步，从而有效的提高了质量。

2.2基于信息化设备基础上的焊接技术发展

随着计算机和软件技术及焊接工艺的全面提高，稳定可靠的数字化逆变焊机，数字化逆变焊接设备以其传统焊接设备无法比拟的优点在短短十几年期间已经基本代替了原有传统焊接设备，先进的控制技术在溶滴过渡、送丝控制、降低热输入等方面有效地改善了传统熔化极气体保护焊在焊接过程中焊滴飞溅，焊缝不稳定等问题，提高了焊接质量和效率。如

福尼斯CMT技术，就是一种福尼斯公司对于异种材料、超薄版以及镀层金属焊接等研发的可以精确的控制热输入的新型焊接工艺。在数字化设备的的控制下，使用微处理器接收短路信号，可以有效的以探寻到短路信号，进而会自动给送丝机发送指令，送丝机会在短时间内收回焊丝，从而有效控制热量和飞溅，提高焊缝的精确度和控制焊滴。

3总结

熔化极气体保护焊由于其自身的优势在焊接生产中已经占据主导地位，但是在焊接过程线能量较大、成型不佳、飞溅问题和全位置焊接性不好等缺陷限制了其在高端产品上应用的。随着技术的进步，未来熔化极气体保护焊焊接技术在先进电力电子技术和数字化控制技术发展的影响下，有望彻底解决自身固有的技术缺陷，从未更好的推动技术的进步和产品质量的提高。

参考文献：

[1]雷小伟,杨瑞,齐风华,孙朋朋,符浩,马艳霞.先进的熔化极气体保护焊焊接技术发展[J].材料开发与应用,2013(02).

[2]杨新华,朱蓉英.熔化极气体保护焊实施关键点探析[J].热加工工艺,2014(17).

[3]罗杨.浅析熔化极气体保护焊发展中的问题及对策[J].科技展望,2016(15).

作者简介

王艳军（1986.01.10），男，学历:大专武汉船舶职业技术学院单位:博迈科海洋工程股份有限公司