Mig焊用保护气体的种类

电弧焊接是一种焊接工艺，它在巨大的热量的帮助下焊接金属，使金属熔化。弧焊工艺有几种类型，其中一种是MIG焊。MIG是金属惰性气体焊接的缩写。在可消耗电极(金属丝)和工件之间形成电弧，使金属熔化并焊接。“惰性气体”方面的MIG焊接是相当有趣的。它起到“屏蔽”的作用，保护高温电极和工件免受外部污染。它在MIG焊接过程中起着重要的作用。因此，在本指南中，我们将重点介绍MIG焊接气体并了解其重要性。

在这个过程中，我们还将学习到MIG焊中常用的不同类型的保护气体。

关于MIG焊接的简要说明

气体保护金属电弧焊(简称GMAW)是美国焊接协会对MIG焊接的技术名称。TIG焊发展后不久，工程师和科学家开始研究一种新的焊接工艺。

在这个过程中，他们使用连续馈送金属丝作为电极，而不是在TIG焊接中使用钨电极。此外，他们用氩气或氦气保护热电极和工件，我们知道这是惰性气体。

结合“金属”焊丝和“惰性”气体保护，我们有金属惰性气体焊接或MIG焊接。后来，科学家们发现使用二氧化碳来保护焊点(直接或与氩气结合使用)效果更好。

由于保护不再仅仅是使用惰性气体，美国焊接协会将焊接工艺重新命名为气体金属弧焊或GMAW。但MIG焊接这个名字仍然在世界各地流行。

TIG焊和MIG焊的主要区别在于各自焊接过程中使用的电极类型。如果你还记得，我们在之前的TIG焊接气体指南中讨论过TIG焊接工艺，我们提到TIG焊接工艺中的主电极是钨。

这种钨电极不是消耗品，也就是说，它的工作只是携带来自焊接机的电流来产生电弧。它不会融化，也不会缩小。

这就是MIG焊接的不同之处。MIG焊接也有一个电极，携带电流产生电弧。这种电极是一种细金属线，在焊接时被消耗，即，它熔化并成为焊接过程的一部分，作为过滤材料。

因此，您需要持续供应金属丝来执行MIG焊接。

保护气体的重要性

我们知道电弧焊是一种高温工艺，我们将金属熔化并焊接。虽然高温有助于金属的熔化，但它也会导致一个重要的问题，可能会破坏整个过程。这是什么问题?

接近金属熔点的温度可以加速周围的空气，并引起与熔融金属或电极的反应。这可能会污染焊接过程，并可能导致焊接变形，焊接裂纹，气孔，形成炉渣，使焊点变脆，或任何其他。

造成这种污染的两个罪魁祸首是氧气和氮气。当金属在高温下与氧反应时，就形成氧化物。这不利于焊接的寿命。

氮有两个问题。一是当焊缝冷却和熔融金属凝固时，以气泡形式被困住的氮气逸出，这导致焊缝中形成气孔。

当大气中的氮与熔融金属混合时，就会形成氮化物。金属氮化物会使焊缝变脆。

那么，我们能做些什么来防止这种情况发生呢?一种简单可靠的方法是使焊接过程不受周围大气的影响。有两种方法可以做到这一点;保护气体和焊剂。

气体保护

保护气体在熔化的金属周围形成一个外壳，防止任何污染物进入焊接区并与金属发生反应。气体本质上是清除金属周围的气体，并在焊接点周围形成一个保护层。

焊枪或焊枪的设计目的是引导保护气体围绕金属和电极，以保护它们。TIG焊和MIG焊都使用保护气体。在后面的部分中，我们将看到更多关于MIG焊接气体的细节。在之前的指南中，我们已经看到了TIG焊气．

磁屏蔽

焊剂也是保护金属熔池和电极的另一种方法。屏蔽金属电弧焊、埋弧焊、等离子弧焊等采用助焊剂进行屏蔽。

有几种方法可以使用磁通屏蔽。第一种简单的方法是在焊接前在金属表面涂上固体助焊剂。接下来，您可以使用它与电极线通过粘合剂。另外，一些焊接工艺将助焊剂作为焊丝本身的核心。

无论你如何使用焊剂，焊剂都能以两种方式提供屏蔽作用。固体(或半固体)焊剂遇到电弧的热量时会熔化。液体助熔剂将与金属表面的污染物发生反应，在熔融金属的顶部形成固体炉渣。

一旦金属凝固，你必须清理表面以去除助熔剂渣。下一种方式很有趣。当我们开始焊接过程时，高温电弧会分解助焊剂并向周围释放二氧化碳。这将推动周围的空气，防止任何污染。

MIG焊气

保护气体是MIG焊工艺的重要组成部分。在焊池周围形成防护屏蔽，防止污染物进入热熔焊条或工件。

除保护焊点不受污染外，MIG焊接气体还影响以下方面:

• 焊接时的电弧特性
• 焊缝深度(熔透)和焊缝宽度
• 焊缝的形状以及焊接过程的速度

在MIG焊接的早期，即在20世纪40年代末，惰性气体如氩气和氦气是MIG焊接的主要和唯一类型的保护气体。这两种气体的选择很简单。由于它们是惰性气体，所以不与任何物质发生反应，无论是固体、液体还是气体。

但后来，工程师和科学家们意识到，使用普通惰性气体不适合焊接不同的金属。因此，在测试了一堆不同的气体之后，他们得出结论，将活性气体或反应气体与惰性气体混合可以提供更好的MIG焊接效果。

由于保护气体使用了一部分活性气体，因此焊接过程被称为金属活性气体焊接或MAG焊接。气体如二氧化碳、氮气、氢气和氧气都适用于MIG焊接，无论是单独使用还是作为惰性气体的混合物。

MIG焊接气体的种类

现在让我们看看一些常见的和广泛使用的MIG焊接气体。

氩

这是保护用的最流行的MIG焊接气体类型。它是惰性气体，即;它不与任何物质发生化学反应。因此，氩气是焊接各种金属(包括黑色金属和有色金属)的主要保护气体。

氦

下一个流行的MIG焊接气体是氦气。氦比氩轻得多。因此，当您单独使用氦气时，您需要增加气体的流速。但是氦的导热性要好得多。

因此，我们经常使用氦气作为厚板铝、镁、铜等的保护气体。

氩+氦

当你结合氩气的高密度和氦气的高导热性时，你可以在各种金属上工作。电弧作用氩+氦的组合比它们单独使用要好得多。

因此，您可以使用这种组合(通常氦气含量较高)来处理较厚的金属，如铝或铜合金。

用75%氩气和25%氦气的混合物焊接镍合金有助于更好的渗透和良好的水坑流动性

二氧化碳

在对氩气和氦气进行了一段时间的实验后，科学家和工程师发现，二氧化碳比这两种昂贵的惰性气体更便宜。因为二氧化碳在高温下是一种活性气体。因此，焊接过程也被称为金属活性气体焊接(MAG焊接)。

在高温下，二氧化碳分解成单独的元素，即碳、氧和一氧化碳。氧在熔池中与合金元素如锰和硅发生反应。

结果，这些金属的氧化物浮在焊池表面。这种反应的好处是减少了熔融部分中合金材料的数量，增加了锰或硅的保留量。

这改善了焊缝的机械性能(更好的拉伸强度和延性强度)。

氩气+二氧化碳

目前，仅使用二氧化碳作为MIG焊接气体是非常罕见的。我们通常混合氩气和二氧化碳，这种混合物是极受欢迎的MIG焊接气体混合物。

较低体积的二氧化碳(2%，5%，8%或10%)适用于轴向喷涂转移，而较高体积的二氧化碳(20%或25%)适用于短路转移。

例如，75%的氩气和25%的二氧化碳(有时80%的氩气和20%的二氧化碳)的混合物是碳钢的MIG(或MAG)焊接非常流行的保护气体。

98%氩气和2%二氧化碳的混合物是焊接碳钢，不锈钢，甚至高速钢(HSS)的良好保护气体。

氩+氧

如果我们试图在焊接过程中防止金属氧化物的形成，为什么氧气在保护气体的列表中?这是因为，在MIG/MAG焊接过程中，我们需要一些必需的氧化物来稳定电弧。因此，我们使用微量的氧气和氩气作为保护气体。

氧的百分比小于5%我们可以用氧气代替二氧化碳。保护气体为99%氩气和1%氧气的弯管适用于不锈钢的焊接。稍微增加氧气的体积(2%)，你可以使用它的MIG或MAG焊接不锈钢和碳钢。

氢

当你将少量的氢气(通常在1%到5%之间)与氩气混合时，它会增加气体的导热性，并提高焊接速度和脚趾湿润度。

您可以使用这种混合物焊接不锈钢，镍和镍合金。有时，在这种混合物中加入极少量的二氧化碳，以提高电弧的稳定性。

不同金属的MIG焊接气体

结论

保护气体的选择在MIG焊接是非常重要的，因为它有助于保护熔融金属和电极免受污染物。根据保护气体的类型，我们将焊接过程称为MIG(金属惰性气体)焊接或MAG(金属活性气体)焊接。

此外，保护气体的类型也负责高热转化。

在本指南中，我们看到了MIG焊接的基础知识，并研究了MIG焊接气体的要点。之后，我们了解了保护气体的重要性，也看到了不同类型的MIG焊接保护气体。

最后，我们为不同类型的金属列出了一些流行的保护气体选择。