结构钢熔化极混合气体保护自动化焊接工艺研究与应用

余 刚，宋 洁，傅仁科，肖 熙

（航空工业洪都，江西 南昌，330096）

0 引言

近年来随着一些新材料、新结构、新工艺在航空工业中不断广泛应用，焊接连接技术已成为航空制造业中重要的连接方法之一[1]。某型号舱体（如图1所示）广泛采用了手工电弧焊的焊接工艺方法。该方法不仅焊接速度慢,而且焊后零件尺寸变形量较大,焊缝质量难以保证。采用熔化极混合气体保护焊焊接是比较理想的一种工艺方法。

图1 某型号舱体

熔化极混合体保护焊技术是一种新型的焊接连接技术，该方法利用(Ar+CO2)系列混合气体作为保护气体，焊丝本身为电极，并且由于焊接时焊丝较细、电流密度大、电弧穿透能力强、熔深大及熔敷率高等特点，可以减小坡口角度,增加钝边厚度，降低焊接应力与变形，焊缝成型美观，飞溅少。与传统手工焊条焊相比，熔化极混合体保护焊技术操作简便、生产效率高、成本低，是唯一能适用于各种规格的材质及焊接条件的全位置焊接工艺[2-3]。

1 焊接工艺性可行性分析

保护气体特性、混合种类与混合比对焊接过程会产生重要影响，不同保护气体或不同的混合比例，在焊接过程中有不同的表现与作用[4]。

熔化极Ar+CO2混合气体保护焊，即在富Ar气体中加入氧化性气体CO2，使得在焊接过程中同时具有氩弧焊和二氧化碳焊的优点，可以使电弧燃烧更稳定，并能减少液态金属的表面张力，有利于金属熔滴的细化。随着混合气体中CO2含量的增加，焊接热输入也随之增加，母材熔深增加，焊丝熔化系数提高，熔化区域增大，熔池流动性增加，熔化区域的形状更加平坦，焊缝美观，生产效率高[5],并且在保护气体中Ar的含量高时，产生气孔的倾向增加[6]。……