高效弧焊技術研究現狀

劉春秋

【摘 要】焊接是現階段工業制造中不容忽視的一項重要工作，強化焊接的效率和質量，一方面可以提升工業制造的效率，另一方面可以提高工業制成品的質量，所以強化焊接技術的研究是現階段工業制造中需要進行的重點內容。從目前的焊接實踐來看，氬弧焊焊接技術有了較為廣泛的利用，這種焊接技術一方面是質量較好，另一方面是效率較高，所以受到了比較廣泛的關注。但是隨著技術研究的不斷提升，此技術的缺陷也開始慢慢體現。為了使氬弧焊技術的利用價值能夠獲得進一步的提升，積極進行氬弧焊焊接技術研究意義重大，本文就此展開詳細的分析。

【關鍵詞】氬弧焊；焊接技術；工業焊接

中圖分類號：P755 文獻標識碼：A

1、引言

近年來高效焊接技術受到了制造行業的廣泛重視，在保證焊接質量前提下，提高焊接效率以滿足現代制造業發展的需求是未來發展趨勢之一，因此開展弧焊技術的研究具有十分重要的理論意義和工程實用價值。

2、氬弧焊工作原理

氬弧焊是最常用的金屬焊接技術之一，在焊接過程中利用惰性氣體氬氣做保護氣，將焊接區域與周圍空氣隔絕開，以防止焊接部位氧化，提高焊接質量。氬弧焊技術的工作原理與普通電弧焊相似：利用高電流使焊材熔化形成熔池，作用到焊接基材，使焊材與被焊基材相互結合到一起。在焊接過程中需要對焊接區域不停地輸送氬氣，使焊接區域空氣被氬氣擠開，避免空氣中的氧氣在高溫下加速對焊接區域基材的氧化。氬弧焊常用于對銅、鋁等有色金屬的焊接作業。根據氬弧焊電極的不同可將其劃分為非熔化極氬弧焊（MAG）和熔化極氬弧焊（MIG），兩者都是在氬氣的保護下完成焊接過程，其區別在于：MAG是利用電弧在非熔化極（多為鎢極）與工件間的作用使焊材熔化，完成焊接過程；MIG直接將焊絲作為通電電極，在高電流作用下，焊絲熔化為熔池，冷卻后形成焊縫。MAG的焊接接頭更加致密，力學性能更好；MIG更加方便，容易操作。目前我國常用的氬弧焊技術多為MIG。氬弧焊利用氬氣進行焊接保護，熔池結晶過程簡單，焊縫更加純凈；同時氬氣可以對電弧形態進行控制，使熱量集中，減小焊接應力與熱變形的影響；電弧參數精確可控，焊接過程更加穩定；另外，氬氣為惰性氣體，在焊接溫度下也不與焊材發生反應，保證了焊接質量，因此氬弧焊幾乎適用于所有屬材料的焊接作業。

3、氬弧焊分類及特點

按照電極不同，氬弧焊可分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。

3.1非熔化極氬弧焊工作原理

非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極和工件之間燃燒，在焊接電弧周圍流過氬氣，并形成保護氣罩，使鎢極端部、電弧和熔池及鄰近熱影響區的高溫金屬無法接觸空氣，防止氧化而形成致密的焊接接頭。

3.2熔化極氬弧焊工作原理

通過絲輪送進焊絲，以導電嘴導電，使母材與焊絲間形成電弧并熔化，采用氬氣保護電弧及熔融金屬進行焊接。與鎢極氬弧焊不同在于：一個以焊絲作電極，通過焊絲熔化填熔的過程，冷凝而焊縫；一個采用保護氣體。

3.3氬弧焊特點

3.3.1優點

（1）氬弧焊采用明弧焊接，操作簡單、觀察便捷；（2）可以輕松保持弧長，并損耗非常小的電極，焊接時，相對來說能夠較容易實現涂藥層、無熔劑的機械化和自動化。（3）氬弧焊可以焊接各種各樣的金屬，包括那些如鋁、鉬、鈦、鋯、鎂等及其合金等極為難熔的金屬、易氧化的金屬。（4）可焊接焊件的任意部位，沒有任何限制。（5）能夠通過氬氣隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等氣體，以免影響電弧及熔池，并降低對合金元素的燒損，使得焊接接頭致密、無飛濺、質量高。（6）氬弧焊還具有電弧燃燒穩定、熱量集中、弧柱溫度高、焊接生產效率高、熱影響區小，所焊的焊件應力、變形、裂紋傾向小等優勢。

3.3.2缺點

（1）較難焊接低熔點金屬，鉛、錫、鋅易等蒸發金屬。（2）氬弧焊熱影響范圍非常大，可導致修補工件后工件硬度下降，出現磨損、變形、砂眼、開裂、針孔、劃傷、咬邊局部退火等情況，甚至可導致工件結合力低、內應力受損等，尤其是焊接精度較高的鑄造件時劣勢更為突出。因此，在修補精密鑄件時，不宜采用氬弧焊，可使用冷焊機，其熱量小，能夠彌補氬弧焊對精密鑄件造成的影響。（3）相對于焊條電弧焊來說，氬弧焊對于人體的損害程度要高，這與焊條電弧焊相對來說電流密度小有關，發出的光包括紫外線相對來說也弱些，僅為氬弧焊的1/5-1/30相對于普通焊條來說，電弧焊生成臭氧的含量相對高很多，因此在進行焊接工作時，應盡量保證工作區域通風順暢，以免生成的有害氣體危害人體健康。

4、氬弧焊焊接技術提升的有效措施

4.1強化問題研究和弱點分析

強化問題的研究和弱點的分析是氬弧焊焊接技術有效提升的一項重要措施，在此措施之下，主要的工作包括了兩方面的內容：第一是對氬弧焊焊接技術的利用效果進行全面的分析。通過焊接效果的綜合分析，可以有效的發現焊接中存在的一些細節性問題。第二是對氬弧焊焊接技術的利用弱點進行概括，比如環境以及特定條件等。通過這些方面的綜合研究和分析，氬弧焊焊接技術的缺陷會更進一步的暴露，在暴露問題的基礎上進行針對性的補充和解決，氬弧焊焊接技術利用的具體效果會實現更進一步的提升。

4.2加大技術創新力度

加大技術創新力度對于氬弧焊焊接技術的效果提升而言同樣有著重要的作用。在技術創新力度加大工作中，具體工作進程需要從兩方面進行考慮：第一是要對原有的技術進行清晰的把握。有了問題發現合弱點分析工作的配合，氬弧焊技術的整體性認知會更加的全面，此時便可以發現技術全方位的優勢、缺陷。而對于缺陷，該補充還是革新，在進一步的研究中會有更清楚的認知。第二是對技術進行創新。從研究中發現，氬弧焊技術的一些固有缺陷很難利用補充措施使其完善，這時候就需要大膽的進行技術創新，正所謂“破而后立”，就是需要在推翻原來的基礎上利用全新的理念進行技術研究方向的革新。簡而言之，加大技術創新的力度，可以使得氬弧焊技術在效果提升的基礎上更加的具有生命力。

4.3提升研究人員的專業性

提升研究人員的專業性對于氬弧焊焊接技術的提升同樣有著重要的作用。就研究人員的專業性提升來講：第一是要提升研究人員的基本理論素養。研究人員要想使得氬弧焊焊機技術有更深一步的發展，自身就必須要掌握氬弧焊焊機的基本知識。在基本理論強化的基礎上進行創新性理念的引入，研究人員的思維會進一步的開闊，理論研究會有更大的空間。第二是進行技術實踐人員培養。技術實踐人員主要是為了對氬弧焊焊接技術理論進行檢驗，所以實踐人的員需要全方位的掌握氬弧焊焊接技術的操作原理。簡言之就是為了提升氬弧焊焊接焊接技術的效果，需要利用專業的理論人員和技術人員進行配合工作，這樣才能使得研究進入更加專業化的領域。

結束語

氬弧焊焊接技術在目前的社會生活中有著比較廣泛的應用，而為了進一步的提升氬弧焊焊接的利用價值，強化對其的分析深入十分的重要。在積極的分析氬弧焊焊接技術提升困境的基礎上對進一步的提升方法進行探討，這對于氬弧焊焊接技術的發展和進步意義重大。

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（作者單位：華域汽車車身零件（煙臺）有限公司）