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新型脉冲氩弧焊机的焊接试验及结论
一、术语
MIG焊——熔化极惰性气体保护焊
利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接,以氩气或氦气等惰性气体为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊。
MAG焊——熔化极活性气体保护电弧焊
利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接,以惰性气体与氧化性气体(氧气,二氧化碳)的混合气为保护气时,或以二氧化碳气体或二氧化碳+氧气的混合气体为保护气时统称为熔化极活性气体保护电弧焊(用于不锈钢焊接时通常采用Ar+1%~2%O2,用于低碳钢焊接时通常采用Ar+2%CO2)
TIG焊——钨极惰性气体保护焊(钨极氩弧焊)
利用钨极与工件之间燃烧的电弧作热源,手工填丝,由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接,以氩气或氦气等惰性气体为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊。
CO2焊——二氧化碳气体保护焊(MAG焊的一种)
利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接,以CO2作为保护气体的焊接(用于不锈钢焊接时,为防止有益元素烧损,需采用药芯焊丝焊接,焊接方法代号FCAW)
SMAW——焊条电弧焊
焊条电弧焊是利用焊条与工件之间建立起的稳定燃烧的电弧你作为热源,使焊条与工件局部熔化,从而获得牢固焊接接头的方法。
熔化极气体保护焊相比普通钨极氩弧焊效率高 因为它电流密度大,热量集中,熔敷率高,焊接速度快。另外,容易引弧。
二、焊接试验
现对以上5焊接方法,其中MAG焊分别采用Ar+1%O2 、Ar+2%O2 、Ar+2%CO2三种保护气体进行焊接试验,共7种试验方法
焊接过程记录
通过试验,以上7中焊接方法焊接过程都比较稳定,FCAW焊接过程中有少许飞溅,就混合气体而言,采用Ar+1%O2作为保护气体焊接电弧最为稳定。焊后化学成分分析:
焊接方法
化学成分(%)
结果
MAG(Ar+1%O2)
Cr:22,Ni:9.1
符合要求
MAG()
Cr:20.3,Ni:10.2
符合要求
MIG
Cr:21.9,Ni:9.2
符合要求
FCAW
Cr:18.8,Ni:10.1
符合要求
MAG(Ar+2%CO2)
Cr:19.9,Ni:9.5
符合要求
TIG
Cr:19.5,Ni:9.0
符合要求
SMAW
Cr:19.7,Ni:9.8
符合要求
上述7种焊接方法焊后焊缝金属成分均符合要求
3、焊后外观质量对比
MAG
MAG
MIG
FCAW
MAG
TIG
SMAW
(Ar+1%O2 )
(Ar+2%O2)
Ar
CO2
(Ar+2%CO2)
Ar
----
通过上图对比得出SMAW、TIG、FCAW外观成形最好,但熔深较浅;MAG(Ar+1%O2 )、MAG(Ar+2%CO2)、MIG成形次之,MAG(Ar+2%CO2)成形最差
4、焊接成本对比(试验数据)
焊接方法
焊机成本(元)
焊接速度(m/min)
焊丝成本(元/m)
气体成本(元/m)
人工成本(元/m)
综合成本(元/m)没折算焊机成本
MIG
89200
0.117
15.6
1.35
2.14
19.09
MAG(Ar+2%CO2)
89200
0.121
15.6
1.40
2.07
19.07
MAG(Ar+1%O2)
89200
0.134
15.6
1.40
1.86
18.86
MAG(Ar+2%O2)
89200
0.125
15.6
1.40
2.01
19.01
FCAW
13500
0.141
38.16
0.33
1.78
40.27
TIG
8400
0.020
12.1
5.23
12.28
29.61
SMAW
3000
0.061
17
---
4.10
21.10
SAW
100000
0.4
注:①焊接速度是以8mm板开V形坡口不留钝边,填满坡口的焊接速度,
②人工成本按15元/小时,SMAW焊接焊条直径Φ3.2
③以上各种焊接方法的焊接成本是以800mm长,8mm厚度开V形坡口焊满的情况下所得。
④各方法焊材成本计算所得结果是在同样的填充金属条件下所得
三、筛选MAG(Ar+1%O2)和SMAW重新试验
因MAG(Ar+1%O2)和SMAW两种焊接方法的成本最低,且外观成形较好控制,现通过重新试验精确对比两种焊接方法的焊接成本(实验数据)得出下表
焊接方法
焊机成本(元)
焊接速度(m/min)
焊丝成本(元/m)
气体成本(元/m)
人工成本(元/m)
综合成本(元/m)没折算焊机成本
MAG(Ar+1%O2)
89200
0.091
29.5
2.2
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