熔化極惰性氣體保護焊又稱MIG（Metal Inertia Gas ）焊，它是利用氬氣或富氬氣體作為保護介質，採用連續送進可熔化的焊絲與燃燒於焊絲焊絲工件間的電弧作為熱源的電弧焊。這種方法焊接質量穩定可靠，最適於焊接鋁、銅、鈦及其合金等有色金屬中厚板，也適用於焊接不鏽鋼、耐熱鋼和低合金鋼等。由於焊絲的載流能力大，焊接生產率高。熔化極氬弧焊的電弧是明弧，焊接過程參數穩定，易於檢測及控制。
基本介紹
- 中文名：熔化極惰性氣體保護焊
- 外文名：Metal Inertia Gas
- 又稱：MIG
- 特點：穩定可靠，最適於焊接鋁、銅、鈦
特點,電源極性,保護氣體,熔滴過渡,焊接工藝,
特點
MIG屬於熔化極氣體保護焊，與CO2氣體保護焊相比，具有以下的優點：MIG焊是以惰性氣體保護或以富氬氣體保護的弧焊方法。而CO2保護焊卻具有強烈的氧化性。這就決定了二者的區別和特點。MIG焊的主要優點如下：
1.在氬或富氬氣體保護下的焊接電弧穩定。
2.由於MIG焊熔滴過渡均勻和穩定，所以焊縫成形均勻、美觀。
3.電弧氣氛的氧化性很弱，甚至無氧化性，MIG焊不但可以焊接碳鋼、高合金鋼，而且還可以焊接許多活潑金屬及其合金，如：鋁及鋁合金、鎂及鎂合金等。
4.大大地提高了焊接工藝性和焊接效率。但是：
①熔化極氣體保護焊比手工電弧焊的焊接設備更複雜、價格高，並且使用時不輕便、靈活。
②熔化極氣體保護焊焊槍較大，焊接纜線比較僵硬、不靈活，因此不適合焊接密封艙體結構。
③熔化極氣體保護焊焊槍的尺寸較大，並且焊絲伸出長度為12～25mm，不易觀察焊接電弧和得到高質量的焊縫。
④採用熔化極氣體保護焊進行室外焊接時，常常受到天氣或防護措施的限制。為了避免焊接時保護氣體發生爆炸，應對保護氣體氣瓶採取防護措施。當室外風速超過2.2 m/s時，不易採用熔化極氣體保護焊進行焊接。
電源極性
通常MIG焊應採用直流電源。因為交流電源將破壞電弧穩定性，在電流過零時，電弧難以再引燃。直流焊接時，電流極性有兩種接法，直流正接（反極性）法和直流反接（正極性）法。直流正接法是指電極為陰極和工件為陽極；直流反接法則恰好相反。MIG焊多採用直流反接。主要原因如下：
1.電弧穩定。因陽極斑點牢固地出現在焊絲端頭，使得電弧不發生飄移。相反，採用直流正極性接法時，焊絲為陰極，因陰極斑點總是尋找氧化膜，所以陰極斑點不斷地沿焊絲上、下飄移，移動最大可以達到20～30mm，從而破壞了電弧的穩定性。
2.在焊縫附近產生陰極破碎作用。因工件為陰極，所以在焊縫附近的金屬氧化膜能被陰極破碎作用而去除。這正適合於焊接鋁、鎂及其合金。
3.直流反接時，焊絲熔化速度加快，生產效率高。
註：國內的直流正接對應國際上直流反極性接法。
保護氣體
1、 氬氣（Ar）
氬氣是惰性氣體，幾乎不與任何金屬發生化學作用， Ar 密度比空氣大，熱容小，導熱係數小，由於這些物理特性，使得 Ar 氣不僅對焊接熔池的保護作用良好，而且電弧燃燒穩定，是非常理想的保護氣體，在焊接 Al、 Mg、 Ti 等金屬及其合金時（這類金屬化學性質非常活潑，極易和氧起作用） ，一般採用 Ar 氣體作為保護氣體， Ar 氣的純度要求≥99.99%。
2、二氧化碳（CO2）
純CO2是無色，無嗅氣體，有酸味，密度（1.97Kg/m3）比空氣重（1.29Kg/m3）的氧化性活性氣體，目前主要用於焊接低碳鋼和低合金鋼。CO2氣體焊接時有一定的金屬飛濺，焊縫外觀比較粗糙，特別是焊接參數匹配不當時飛濺就更加嚴重，焊縫成型不如 Ar。 並且在焊絲直徑較大，規範較大時，熔池深而窄容易引起裂紋及氣孔。一般要求純度不應低於 99.5%。
3、氬氣+二氧化碳（Ar+CO2）
Ar+ CO2混合氣體被廣泛用於焊接碳鋼及低合金鋼。它綜合了氬氣和二氧化碳的特點，既克服了焊接時的電弧漂移現象，同時也保證了焊縫成型不良的問題。Ar與CO2的混合比例，通常為 80% Ar+20% CO2或 82% Ar+ 18%CO2，採用此種混合比例氣體在焊接碳鋼及低合金鋼時，其焊縫成型較純CO2要美觀，焊縫表面的氧化渣減少，焊接中的飛濺相比純CO2明顯減少，當達到射流過渡時，幾乎無飛濺。當選擇 97.5% Ar+2.5%CO2配比時，此混合比例適用於焊接不鏽鋼，要求CO2含量不要過高，一般小於5%， 當CO2含量增加時，導致不鏽鋼焊縫產生滲碳現象，造成晶間腐蝕現象，導致焊縫的耐腐蝕性能下降。
4、 氬氣+二氧化碳+氧氣（Ar+CO2+O2）
三元混合氣體目前已經在企業中廣泛套用，主要用於焊接碳鋼及低合金鋼，採用的混合比例為 80%Ar+15%CO2+5%O2的混合氣體，無論焊縫表面成形，熔深、接頭質量以及金屬熔滴過渡和電弧穩定性方面都要比一元及二元混合氣體提高。焊縫的斷面形狀較之用其它氣體獲得的焊縫斷面都要理想。熔深輪廓呈三角形，焊縫表面成形平坦。
5、Ar+CO2+O2
經過大量國中和試驗證明， 80%Ar+15%CO2+5%O2的混合氣體，對於焊接低碳鋼、低合金鋼是最佳的，無論焊縫表面成形，熔深、接頭質量以及金屬熔滴過渡和電弧穩定性方面都非常滿意。焊縫的斷面形狀較之用其它氣體獲得的焊縫斷面都要理想。熔深輪廓呈三角形，焊縫表面成形平坦。
熔滴過渡
1、短路過渡
短路過渡主要用於細絲氣體保護焊，採用低電壓，小電流的焊接工藝。是焊絲端部的熔滴與熔池短路接觸，由於電磁收縮力作用和強烈的過熱，使其爆斷，直接向熔池過渡的形式。常用於薄板及根部打底層的焊接，焊接位置可套用於受限位置的焊接如：仰焊、立向上焊、立向下焊和橫焊。適用於全位置焊接。短路過渡焊接速度快，故對焊件熱輸入低，而且電弧短，熱量集中，可減小焊件變形。如果焊接參數不當或者焊接電源動特性不佳時，短路過渡將伴隨著大量的金屬飛濺，過渡過程的穩定性破壞，不但影響焊接質量，而且浪費焊接材料，惡化勞動條件。
2、射流過渡
射流過渡是焊接中常用的一種過渡形式，形成射流過渡的條件是採用純氬氣或富氬氣體保護，大電壓，還必須要求焊接電流值大於臨界值，三個條件需要同時滿足。射流過渡電弧穩定，飛濺極少，焊縫成形質量好。由於電弧穩定，對保護氣流的擾動作用小，故保護效果好。射流過渡電弧功率大，熱流集中，對焊件的熔透能力強，電弧呈鉛筆錐狀，熔滴尺寸小於焊絲直徑，熔滴過程無短路。而且過渡的熔滴沿電弧軸線高速流向熔池，使焊縫中心部位熔深明顯增大而呈指狀熔深，常套用於中厚板的平焊及平角焊位置。
3、顆粒狀狀過渡
顆粒狀狀過渡時電弧電壓較高，由於焊接參數及材料的不同又分為粗滴過渡（大顆粒過渡）及細滴過渡（細顆粒過渡） 。粗滴過渡 電流較小而電弧電壓較高時，因弧長較長，熔滴與熔池不發生短路，焊絲末端便形成較大的熔滴。當熔滴長大到一定程度後，重力克服表面張力使熔滴脫落。這種過渡方式由於熔滴大，形成的時間長，影響電弧的穩定性，焊縫成型粗糙，飛濺較大，在生產中基本不採用。細滴過渡電流比較大時，電磁收縮力較大，熔滴表面張力減小，熔滴細化，這些都促使熔滴過渡，並使熔滴過渡頻率增加。
焊接工藝
（1）焊前準備
焊前準備主要有設備檢查、焊件坡口的準備、焊件和焊絲表面的清理以及焊件組裝等。焊前表面清理工作是焊前準備工藝的重點。
1）化學清理。化學清理方式隨材質不同而異。例如鋁及其合金焊前先進行脫脂去油清理，然後用NaOH溶液進行脫氧處理，再用HNO3溶液酸洗光化，其清理工序可參見有關手冊。
2）機械清理。機械清理有打磨、刮削和噴砂等，用以清理焊件表面的氧化膜。對於不鏽鋼或高溫合金焊件，常用砂紙磨或拋光法；對於鋁合金，用細鋼絲輪、鋼絲刷或刮刀。機械清理方法生產率較低。
（2）工藝參數
MIG焊的主要焊接工藝參數是：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、噴嘴直徑、氬氣流量等。
噴嘴孔徑為20mm左右，氬氣流量約在30～60L/min範圍內。電流種類和極性，則採用直流反接，有利於電弧穩定，並充分發揮“陰極破碎”作用。
MIG焊可以進行半自動焊接或自動化的焊接，其套用範圍較廣。
