本文针对高效MIG/MAG焊的熔化效率、熔化速率等概念进行了分析,并提出了影响MIG/MAG焊接振动时效装置材料熔化效率的因素,最后提出了提高焊接振动时效装置材料熔化效率的有效方法。
熔化极气体保护焊以其高效、节能、操作简单方便、便于实现振动时效化和自动化等特点,在实际生产中得到广泛的应用,并已成为焊条电弧焊的替代工艺。目前,西欧、美国和日本等工业发达国家的MIG/MAG焊接振动时效装置工艺占所有焊接振动时效装置工作量的60%~80%。自从20世纪90年代以来,随着工业生产的发展,高参数化、厚板、超厚板焊接振动时效装置金属结构的应用得越来越广泛,各生产厂家为了增强市场竞争能力,越来越强烈的要求提高焊接振动时效装置生产效率和降低生产成本。现有的调查结果表明,如果焊丝的熔敷速率达不到20%/min以上,则即难以满足焊接振动时效装置产品的生产效率要求,也不能获得预期的经济效益。因此,提高MIG/MAG焊接振动时效装置工艺的生产效率,是提高焊接振动时效装置产品市场竞争能力的一个有效途径。
提高焊接振动时效装置生产效率主要包括两个方面:一是以提高焊接振动时效装置速度为目的高速焊接振动时效装置,它的基本出发点是在提高焊接振动时效装置速度的同时提高焊接振动时效装置电流,以维持焊接振动时效装置热输入量大体上保持不变,主要用于薄板的焊接振动时效装置;二是以提高焊接振动时效装置材料的熔化速率为目的高熔敷率焊接振动时效装置,即要求在单位时间内熔化更多的焊接振动时效装置材料,本文主要针对第二方面进行研究讨论。
1.焊接振动时效装置材料的熔化效率
要想提高焊接振动时效装置材料的熔化效率,应该在一定的焊接振动时效装置规范的前提下提高焊接振动时效装置材料的熔化速率,因此凡是能够提高焊接振动时效装置材料熔化速率的方法和措施就可以提高焊接振动时效装置材料的熔敷效率。
熔化速率的定义是单位时间内熔化的焊接振动时效装置材料(填充金属和母材)的重量,它是实现高效焊接振动时效装置方法最重要的因素。对于熔化极气体保护焊,熔化焊接振动时效装置材料的能量由两部分组成,一部分是电弧产生的能量C1;另一部分是在焊丝干伸长部分产生的电阻热C1,如图1所示。

2.焊接振动时效装置材料熔化效率的影响因素
(1)焊接振动时效装置电流 要想提高熔化速率,增大焊接振动时效装置电流是必要的,随着焊接振动时效装置电流的增大,焊接振动时效装置材料的熔化速率会明显提高。但是对于一定直径的焊丝来讲,它的电流容量是有一定限制的。当焊接振动时效装置电流增大到一定程度时,焊接振动时效装置电弧形态以及熔滴过渡形式将发生明显变化。采用细丝时,焊接振动时效装置电流增大到一定程度就会进人不稳定的旋转射流过渡,此时熔滴往往是横向抛出成为飞溅,焊接振动时效装置过程非常不稳定。若采用粗丝大电流焊接振动时效装置如SAW,随着焊接振动时效装置电流的加大,焊丝的熔化速率提高,但是同时对工件的热输入也随之提高,焊接振动时效装置热输入量提高,这对于高强钢以及特殊用途材料的焊接振动时效装置是很不适应的。在这种情况下,要想在保证焊接振动时效装置质量的前提下提高焊接振动时效装置生产效率,必须在提高焊接振动时效装置电流的同时辅助其他的工艺措施。
(2)焊丝干伸长度 在相同的焊接振动时效装置电流情况下,增大焊丝的干伸长度也可以提高焊丝的熔化速率。图1中的C2表示在焊丝上产生的欧姆热与电流平方成正比,这一点对提高焊丝的熔化速率是非常重要的。因为焊丝的电阻率也会随着焊丝温度的升高而提高,随着焊接振动时效装置电流的增加,焊丝的电阻率也会提高。图2为三种不同干伸长度时的焊丝熔敷效率与电流之间的关系曲线。由图2可以看出,在相同的焊接振动时效装置电流的情况下,随着干伸长度的增加,焊丝的熔敷效率明显提高。因此在大电流焊接振动时效装置时,在焊丝上产生的欧姆热对焊丝的熔化速率起着至关重要的作用。
