第三章焊接方法与设备.docx
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第三章焊接方法与设备
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第三章焊接方法与设备
焊接方法基本上可分为三大类：
熔化焊、固相焊和钎焊。
具体的焊接方法有几十种，这一章主要讨论埋弧焊、气体保护焊等一些常用的电弧焊方法。
3.1手工焊条电弧焊－ShieldedMetal-arcWelding（SMAW）
手工焊条电弧焊（习惯称为手弧焊）是以手工操纵焊条，利用焊条与工件之间产生的电弧将焊条和工件局部加热到熔化状态，焊条端部熔化后的熔滴和熔化的母材融合一起形成熔池，随着电弧向前移动，熔池液态金属逐步冷却结晶，最终形成焊缝，是目前在工业生产中应用最广的一种焊接方法。
焊接过程如下图3-1：
图3-1焊条电弧焊焊接过程示意图
手弧焊的主要优点：
①操作灵活，可达性好．
②设备简单，使用方便，无论采用交流弧焊机或直流弧焊机，焊工都能很容易地掌握，而且使用方使、简单、投资少。
③应用范围广。
选择合适的焊条可以焊接许多常用的金属材料。
手弧焊的主要缺点有；
①焊接质量不够稳定。
焊接质量受焊工的操作技术、经验、情绪的影响。
②劳动条件差。
焊工劳动强度大，还要受到弧光辐射、烟尘、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有毒物质的危害。
③生产效率低。
受焊工体能的影响，焊接工艺参数中挥接电流受到限制，加之辅助时间较长，所以生产效率低。
焊前准备：
①烘干焊条，祛除受潮涂层中的水分，以减少熔池及焊缝中的氢，防止产生气孔和冷裂纹。
②清除工件坡口及两侧各20mm范围内的锈、水、油污等，防止产生气孔和延迟裂纹。
③组对工件，保证结构的形状和尺寸，预留坡口根部间隙和反变形量，然后按规定的位置进行定位焊。
④针对刚性大的结构和可焊性差的材料，焊前对工件进行全部或局部预热，以减小接头焊后冷却速度，避免产生淬硬组织，减小焊接应力和变形，防止产生裂纹。
后热和焊后热处理：
焊后立即对焊件全部或局部进行加热或保温使其缓冷的工艺措施，称为后热。
后热的目的是避免形成硬脆组织，以及使扩散氢逸出焊缝表面，从而防止产生裂纹。
焊后为改善接头的显微组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理，称为焊后热处理。
例如，对于易产生脆断和延迟裂纹的重要结构、尺寸稳定性要求高的结构、有应力腐蚀的结构、以及厚度超过一定限度的结构，应考虑焊后进行消除应力退火。
3.2埋弧自动焊－Submeerged-ArcWelding（SAW）
埋弧焊时，采用盘状焊丝配合焊剂，以代替手弧焊时的焊条。
焊接过程中，焊剂不断撒在焊件接缝和接缝附近区域。
焊丝末端伸入焊剂内并与焊件之间产生电弧。
由于电弧被厚约30-50mm的焊剂层所覆盖，看不见电弧，所以称为埋弧焊。
3.2.1焊接过程
图3-2是埋弧自动焊的过程示意图。
电弧的引燃和移动，金属熔池、液态熔渣和气体的形成，液态金属与熔渣和气体之间的相互作用，以及焊缝金属和熔渣的凝固等过程都与手弧焊基本相同。
两者的主要不同之处在于：
①用颗粒状焊剂取代焊条药皮；②用连续自动送进的焊丝取代焊芯；③用自动焊机取代焊工的手工操作。
图3-2埋弧焊示意图
3.2.2埋弧焊的优点
⑴生产效率高
⑵焊接质量好
⑶节省金属和电能
⑷在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果胜过其它焊接方法。
⑸劳动条件好
3.2.3埋弧焊的缺点
⑴主要适用于水平位置焊缝焊接。
⑵难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。
⑶只适于长焊缝的焊接
⑷不适合焊接厚度小于1mm的薄板。
⑸容易焊偏。
3.2.4应用范围
埋弧焊适用于焊接比较大而长的直焊缝和大直径圆筒的环焊缝，尤其适用于大批量生产。
它广泛应用于锅炉、化工容器、造船、机车车辆、起重机等金属结构的制造中。
3.2.5焊接电弧自动调节原理
焊接过程中的外界干扰会导致焊接工艺参数不稳。
外界干扰主要来自弧长波动和电网电压的波动。
由于焊件不平、装配不良或遇到定位焊点等，都会引起弧长的变化。
如图3-3，如果弧长缩短，电弧的稳定工作点就由O沿电源外特性移到O1。
电网电压变化时，电源的外特性也相应发生变化，如果电网电压降低，电弧的稳定工作点就由O沿电弧静特性移到O2。
可以看出，弧长波动和电网电压的波动都会使焊接电流和焊接电压发生变化（稳定工作点对应的电压、电流），所以要保持焊接参数稳定，必须要有一种自动调节系统，来消除或减弱外界干扰的影响，尤其是弧长的干扰，因为弧长的微小变化会带来电弧电压的明显变化，所以自动调节弧长就成为自动焊机的特有任务。
最常用的有电弧自身调节系统和电弧电压反馈自动调节系统。
图3-3电弧静态工作点的波动
3.2.5.1电弧自身调节作用的原理
这种系统在焊接时，焊丝以给定的速度等速送进，所以也称为等速送丝系统。
如果弧长保持稳定，那么送丝速度Vf（feed）和焊丝的熔化速度Vm（melt）必须相等，也就是Vf=Vm
这是任何熔化极电弧系统的稳定条件。
当焊接过程中由于某种原因使弧长波动时，必然会引起焊接电流和电压发生变化，进而引起焊丝熔化速度发生变化。
如果弧长由于某种原因缩短的话，电弧稳定工作点就由O沿电源外特性移到O1，对应的焊接电流加大，电压下降，由于焊丝熔化速度主要受电流影响，所以焊丝熔化速度加快，而送丝速度是不变的，这就出现了Vf>Vm，弧长加大，从而电弧稳定工作点自动恢复到原来的O点。
从上面的分析可以看出，在电弧自身调节系统中，完全是由弧长变化所引起的焊接电流等工艺参数的变化使弧长恢复到原来长度。
当焊接电流较大、焊丝较细而且电源外特性较平缓时，电弧的自身调节作用大。
所以，等速送丝焊机一般都采用缓降特性甚至平特性的电源。
3.2.5.2电弧电压均匀调节原理
由于在粗焊丝的情况下，仅靠电弧自身调节作用已经不能保证焊接过程的稳定性，所以发展了电弧电压均匀调节方法，它主要用在变速送丝并匹配陡降外特性的粗丝熔化焊。
这种方法和电弧自身调节作用的不同之处在于，当弧长波动引起焊接规范参数波动时，它是利用电弧电压作为反馈量，并通过一个专门的自动调节装置，强迫送丝速度发生变化。
因为一般焊接规范下电弧电压和弧长是呈正比的，如果弧长增加，电弧电压就增大，通过反馈作用使送丝速度相应增加，就会强迫弧长恢复到原来的长度从而保持焊接工艺参数稳定。
可以看出，均匀调节是一种强迫调节，而电弧的自身调节是一种自发调节。
利用均匀调节的时候电弧的自身调节也起作用，但是由于均匀调节一般采用陡降外特性的电源，弧长变化引起的电流变化不大，所以电弧自身调节作用很弱。
3.2.6埋弧自动焊工艺
3.2.6.1焊前准备
（1）接头形式和坡口加工
（2）焊前清理
（3）装配
3.2.6.2埋弧焊工艺
（1）平板双面对焊
①悬空焊
②焊剂垫法
图3-4焊剂垫结构原理
1-焊件；2-焊剂；3-橡皮帆布；4-橡皮帆布软管
③临时工艺垫板法
图3-5临时垫双面焊
（a）薄钢带垫；（b）石棉绳垫；（c）石棉板垫
④手弧焊封底法
（2）单面焊双面成形
（3）角焊缝
图3-6船形焊和斜角焊
（a）船形焊；（b）斜角焊
3.2.6.3焊接参数对焊缝成形的影响
（1）焊接电流、焊接电压
图3-7焊接电流对焊缝成形的影响图3-8电弧电压对焊缝成形的影响
B-熔宽；H-熔深；a-余高
（3）焊丝干伸长
（4）极性
（5）焊丝直径
（6）焊接速度
（7）焊丝倾角
图3-9焊丝倾角对焊缝成形的影响
（a）前倾；（b）后倾；（c）后倾角度的影响
（8）焊件倾斜
图3-10焊件斜度对焊缝成形的影响
a）上坡焊；b）上坡焊焊件斜度的影响；c）下坡焊；d）下坡焊焊件斜度的影响
（9）坡口形状和间隙大小
图3-11坡口形状和间隙大小对焊缝成形的影响
（10）焊件厚度和焊件散热条件
3.3气体保护电弧焊－GasShielded-ArcWelding
气保护焊是依靠特殊的焊枪将保护气体连续不断的送到电弧周围，在电弧以及焊接区形成局部气体保护层，从而防止大气污染焊缝。
3.3.1气保护焊的优点
与手弧焊相比
⑴由于不采用药皮焊条，容易实现自动化、半自动化提高生产率，容易实现全位置焊接。
⑵HAZ小，焊接变形小。
因为保护气体对电弧有压缩作用，电弧热量集中。
与埋弧焊相比
⑴是一种明弧焊，焊接过程中电弧和熔池的加热熔化情况清晰可见，便于操作和控制。
⑵焊缝表面没有渣，厚件多层焊时可节省大量的层间清渣工作，生产率高、产生夹渣等焊缝缺陷的可能性少。
⑶可进行全位置焊接
⑷适用范围广
3.3.2气体保护焊的类型
根据在焊接过程中电极是不是熔化，气体保护焊可分为两种类型：
不熔化极气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊。
前者包括钨极惰性气体保护焊（一般称为TIG焊，T是英语tungsten（钨）的首字母，ig代表inertgas—惰性气体）、等离子弧焊和原子氢焊，后者包括熔化极氩弧焊（以氩气或氩气氦气的混合气作保护气体时称为MIG焊-metalinertgaswelding，M是metal的首字母；用氩-O2、氩-CO2或者氩-CO2-O2等混合气体作保护气体时称为MAG焊-metalactivegaswelding，由于混合气体为富氩气体，所以电弧性质仍然是氩弧特征）、CO2气体保护焊以及混合气体保护焊等等。
3.4钨极氩弧焊（TIG焊）
3.4.1钨极氩弧焊原理
钨极气体保护焊的设备图见图3-12。
焊枪的前面有一个喷嘴，其中夹持着钨极，电流经导电嘴输入并在钨极和焊件之间产生电弧。
氩气由入口处进入喷嘴后喷向焊接区形成气体保护层。
图3-12钨极氩弧焊示意图
特点：
①钨极不熔化，只起导电和产生电弧作用，比较容易维持电弧的长度，焊接过程稳定，易实现机械化；保护效果好，焊缝质量高。
②适用于焊接厚度为6mm以下的薄板。
③一般不采用直流反接。
④焊接铝、镁及其合金时，则采用交流电源或直流反接。
⑤钨极氩弧焊需加填充金属，填充金属可为焊丝，也可为填充金属条或者采用卷边接头等。
⑥熔深浅，生产率低。
3.4.1.1电极
TIG焊时，电极可以是纯钨，也可以是钨合金，因为它们满足不熔化极气保护焊时电极材料要满足的三个要求：
（a）耐高温、焊接过程中不发生损耗。
（b）电流容量大。
（c）引弧和稳弧性好。
一般，用纯钨极效果比不上用钨合金极。
钨合金电极通常含有1%到2%的氧化钍或氧化铈。
加氧化钍可以增大电极的电流容量和电子发射能力，在给定电流下使电极尖端保持较低温度并使起弧更为容易。
W+1~2%ThO2，W+1~2%CeO2，ZrO2，Y2O3，La2O3
经实践证明：
Y2O3、ZrO2、CeO2性能较好（图3-20）。
（许用电流、耐用、引弧及稳定电弧性好，放射性小）。
3.4.1.2保护气体
TIG焊的保护气体可以是氩气、氦气或氩气和氦气的混合气体。
因为氩气比氦气便宜、容易引弧，而且在一定的焊速下，能得到比较窄的焊缝，HAZ也小，所以氩气使用更为普遍。
氩气是惰性气体，保护效果极好，可以获得优质焊缝。
但氩气没有脱氧作用，所以TIG焊中，对氩气的纯度要求很高，否则会严重影响焊接质量。
一般，氩气的纯度应不低于99.7%，氧和其它气体和水分的含量应极小。
3.4.1.3钨极氩弧特点
（1）直流钨极氩弧
直流TIG焊时，电弧燃烧稳定。
正接：
钨极是阴极，发射电子的能力强，电弧稳定，而且焊件作阳极，产生的热量大，熔深大、生产率高，而钨极上产生的热量少，不易过热，允许通过的焊接电流大。
反接：
钨极是阳极，电子轰击钨极，放出大量热量，容易使钨极过热而熔化；且焊件为阴极，阴极斑点活动范围大，易散热，电子发射困难，电弧稳定性差。
同时由于反接时熔池浅而宽，生产率低，因此一般不推荐使用。
焊件是阴极，氩气的正离子流以高速冲向熔池表面，氩的正离子质量很大，在电弧热与力的共同作用下，使焊件表面上的氧化膜破碎、分解而被清除掉，这种现象称为“阴极破碎”或“阴极清理”作用。
（2）交流钨极氩弧
交流钨极氢弧焊电压和电流波形如图3-13所示。
图3-13交流钨极氢弧焊时电弧电压和电流波形及直流分量示意图
a）电压波形；b）电流波形
U0一电源空载电压；I—电流；U—电弧电压
正半波时，钨极为负极——相当于直流正接
正半周→正接→钨极作阴极→钨极得到冷却，同时发射足够的电子，使电弧稳定
负半波时，焊件为负极——相当于直流反接
负半周→反接→工件作阴极→阴极破碎作用，可以清除熔池表面的氧化膜
所以TIG焊焊铝、镁及其合金时一般都是采用交流电源
采用交流电源时的问题：
①会产生直流分量；②必须采取稳弧措施。
由于交流焊机中存在电流不断换向的问题，每当电流改变方向时，都有一极短时间内没有电流流过，导致电弧不稳，甚至熄弧，所以交流电弧没有直流电弧稳定。
直流分量
交流电焊接铝、镁等金属时，钨极和铝、镁等工件的电子发射能力是不同的，钨极作阴极时发射电子的能力比较强。
正半周时钨极作阴极，电弧空间电子数目增多，导电容易，就相当于电弧的等效电阻减小，所以在相同电源电压下，电弧电流就增大；相反，负半周时，电弧电流就比较小（图3-13）。
由于两半周的电流不对称，所以交流电弧的电流可以看成有两部分构成，一是直流电，一是叠加在交流部分上的直流电，这部分直流电流就称为直流分量，它的方向和正半周内的电流方向相同，由母材流向钨极。
这种交流电弧中产生直流分量的现象称为钨极交流氩弧焊的“整流作用”。
一般，两种电极材料物理性能差别越大，直流分量就越大。
直流分量的出现，会使阴极破碎作用减弱，影响焊接变压器的正常工作，所以有必要消除直流分量。
在焊接回路中串入反极性电池和隔离电容可以消除直流分量，电池产生的电流方向和直流分量方向相反，而电容只允许交流通过而直流电不能通过。
稳弧方面，采用高频振荡器稳弧或用高压脉冲引弧和稳弧。
3.4.1.4焊接电源外特性的选择
TIG焊时，由于使用的电流密度较小以及氩气的导热率小，电弧基本不受压缩，电弧的静特性是水平的，根据电弧静特性对电源外特性的要求，不论采用交流电源还是直流电源，都应该采用下降外特性的电源。
由于TIG焊时，弧长的微小变化都会引起焊接电流发生很大的波动，所以，TIG焊时最理想的是采用垂直陡降外特性的电源（比如磁放大器式硅弧焊整流器），它可以消除由弧长变化所引起的电流波动（图3-14）。
图3-14垂直陡降的电源外特性
3.4.1.5焊枪
TIG焊焊枪的作用是夹持电极、传导焊接电流和输送保护气体。
手工焊焊枪手把上装有启动和停止按纽。
为防止焊枪过热，焊接时要采取一定的冷却措施。
焊枪可以用气冷，也可以用水冷，气冷焊枪适合于进行小电流的焊接，而水冷焊枪建议在焊接电流超过200A时使用。
为控制保护气体的方向和分布，焊枪端部都装有喷嘴，安装时一定要保证钨极和喷嘴间的同心度，否则会降低气体的保护效果。
图3-15TIG焊焊枪
3.4.2应用
由于氩气的保护，隔离了空气对熔化金属的有害作用，所以，TIG焊广泛用于焊接容易氧化的有色金属铝、镁等及其合金、不锈钢、高温合金、钛以及钛合金，还有难熔的活性金属（如钼、铌、锆等），而一般碳钢、低合金钢等普通材料，除了对焊接质量要求很高的场合，一般不采用TIG焊。
3.5熔化极氩弧焊（MIG或MAG焊）
3.5.1原理
和TIG焊不同，MIG（MAG）焊是用采用可熔化的焊丝作电极，以连续送进的焊丝与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属。
在焊接过程中，保护气体——氩气通过焊枪喷嘴连续输送到焊接区，使电弧、熔池及其附近的母材金属免受周围空气的有害作用。
焊丝不断熔化并以熔滴形式过渡到熔池中，与熔化的母材金属熔合、冷凝后形成焊缝金属。
3.5.2特点
⑴和TIG焊一样，它几乎可以焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、铜及铜合金以及不锈钢等材料。
焊接过程中几乎没有氧化烧损，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单。
⑵劳动生产率高。
⑶MIG焊可直流反接，焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用，可有效去除氧化膜，提高了接头的焊接质量。
⑷不采用钨极，成本比TIG焊低。
⑸有可能取代TIG焊。
⑹MIG焊焊接铝及铝合金时，可以采取亚射流熔滴过渡方式提高焊接接头的质量。
⑺由于氩为惰性气体，不与任何物质发生化学反应，所以对焊丝及母材表面的油污、铁锈等较为敏感，容易产生气孔，焊前必须仔细清理焊丝和工件。
3.5.3熔滴过渡
熔滴过渡是指在电弧热作用下，焊丝或焊条端部的熔化金属形成熔滴，受到各种力的作用从焊丝端部脱离并过渡到熔池的全过程。
它和焊接过程稳定性、焊缝成形、飞溅大小等有直接的关系。
3.5.3.1影响熔滴过渡的力
焊丝端部熔化金属形成的熔滴受到各种力的作用，各种力对熔滴过渡的影响是不同的。
1重力
平焊位置，重力方向和熔滴过渡的方向相同，促进过渡；仰焊位置，阻碍熔滴过渡。
2表面张力
表面张力是在焊丝端头上保持熔滴的主要作用力，Fσ=2πRσ（σ表面张力系数），焊丝越细，熔滴越容易过渡。
3电磁力
导体本身磁场所产生的力称为电磁力，它的轴向分力总是由小截面指向大截面。
熔化极电弧焊，电流通过焊丝—熔滴—电极斑点，导体的截面是变化的，电磁力的方向也在变化。
同时，斑点处电流密度很高，将使金属强烈的蒸发，也会对熔滴金属表面产生很大的反作用力。
电磁力对熔滴过渡的影响决定于电弧形态。
4等离子流力
在电磁力的收缩作用下，电弧等离子体在电弧轴线方向产生的流体静压力，其大小与弧柱截面积成反比，即从焊丝末端向熔池表面逐渐减小，它是促进熔滴过渡的。
5斑点压力
3.5.3.2熔滴过渡的形式
用熔化焊丝进行气体保护焊时，金属的过渡以三种方式进行：
喷射过渡、滴状过渡和短路过渡（图3-28）。
图3-16熔滴过渡形式
a）短路过渡；b）滴状过渡；c）射流过渡
（1）短路过渡
形成条件：
U较低，I较小
形成原因：
细丝气体保护焊（φ0.8-0.6mm）时，在小电流、低电压情况下，焊丝端部在电弧热作用下形成熔滴，由于弧长短，熔滴还没有完全长大就接触到了熔池（图3-16a），导致电路短路并产生熄弧，然后在重力、表面张力、电磁力等各种力的作用下，熔滴离开焊丝，使电路短路中断，电弧重新引燃。
随焊丝继续送进和熔化，不断重复上面的过程，就能实现稳定的短路过渡。
焊接特点：
熔滴过渡频率高，电弧稳定，飞溅少、熔深浅、焊缝成形美观，适合于薄件的全位置焊接。
②滴状过渡
形成条件：
U较高，I较小
形成原因：
U较高→弧长长→不易短路；I较小→弧柱和熔滴间的斑点面积小→表面张力、电磁力、斑点压力都是阻力，等离子流力又小，所以熔滴过渡主要靠重力。
随熔滴长大，重力加大，只有当大到一定程度后，它才会克服表面张力等阻碍熔滴过渡的力形成大滴过渡。
焊接特点：
电弧不稳定，熔深浅，飞溅多，焊缝表面粗糙。
另外，它主要是靠熔滴的重力作用实现过渡，所以只适合于平焊位置。
滴状过渡形式一般很少采用。
③射流过渡
形成条件：
U较高，I较大，直流反接，氩气或富氩混合气作保护气
形成原因：
采用直流反接的情况下，如果焊丝中流过的电流大于焊丝的临界电流（焊丝由滴状过渡转变为射流过渡的电流），而且采用长弧焊时，就会出现射流过渡。
这是由于电流很大，熔滴和弧柱之间斑点的面积增大，使电磁力的轴向分力急剧增大，且成为促进熔滴过渡的力，此时促进过渡的等离子流力也增大，同时采用反接又减小了阻碍熔滴过渡的斑点压力，所以熔滴在直径等于或小于焊丝直径时就可以从焊丝末端沿焊丝轴向迅速通过电弧空间进入熔池。
射流过渡存在一个临界电流值。
射流过渡必须适用氩气或氩氧混合气体作保护气，因为氩促使焊丝的熔化端产生收缩效应，结果在焊接过程中只允许很小的熔滴形成和过渡。
焊接特点：
熔滴很小，过渡频率高，电弧稳定，飞溅少，焊缝成形好。
另外，由于电流大，粗焊丝易于熔化，因而可得到深的焊缝熔深，所以射流过渡适合于焊接厚大尺寸的金属。
射流过渡不适合于焊接薄板，因为它会引起烧穿。
由于金属过渡是由比重力强的轴向力产生的，所以射流过渡熔滴轴向性好，对于非平焊位置的焊接是有效的，适合于全位置焊接。
3.5.3.3MIG焊的熔滴过渡特点
MIG焊和MAG焊时，熔滴过渡主要采用短路过渡和射流过渡，其中短路焊接用于薄板高速焊接和全位置焊，射流过渡用于中、厚板的水平对接和角接。
MIG焊时，基本上都用直流反接。
因为反接时可实现细射流过渡，而正接时是正离子撞击熔滴，产生很大的斑点压力阻碍熔滴过渡，使得正接时基本上都是不规则的滴状过渡。
MIG焊不适用交流电，因为在每一个半周上焊丝的熔化情况不相等。
采用MIG焊焊接铝和铝合金时，由于铝容易氧化，所以为保证保护效果，焊接时弧长不能太长，因而我们就不能采用电流大、弧长长的射流过渡方式。
如果选择的电流大于临界电流，而弧长控制在射流过渡和短路过渡之间，就会形成亚射流过渡。
过渡特征：
与短路过渡相似，但短路过渡是先短路后缩颈，亚射流过渡是先缩颈后短路。
形成条件：
I较大（与射流过渡时的相近或相等），U较低（但略高于短路时的电压）。
形成原因：
I较高、U比短路时高→熔滴缩颈→（U不高）短路→已经缩颈，短路迅速中断→重新引弧
焊接特点：
电弧稳定，飞溅小，成形美观，熔池保护效果好，阴极破碎能力强，广泛用于焊接铝和铝合金。
3.6熔化极脉冲氩弧焊
普通MIG焊是以射流过渡为主要的金属过渡形式。
但焊接电流必须大于临界电流才能产生射流过渡，因此限制了MIG焊的应用范围，例如很难进行薄板、空间位置焊缝和热敏性强的材料的焊接。
熔化极脉冲氢弧焊就是适应此需要在普通MIG焊的基础上发展起来的。
它是将脉冲电流周期性地叠加在维弧电流上。
维弧电流与脉冲电流的平均值低于射流过渡的临界电流。
维弧电流的作用是维持电弧燃烧，并使焊丝端部部分熔化。
脉冲电流的作用是给熔滴施加一较大的力促使其过渡。
每输入一次脉冲电流，熔滴就过渡一次，这种过渡形式称为可控的射流过渡。
熔化极脉冲氢弧焊时，它具有以下特点：
（1）具有较宽的电流调节范围。
采用脉冲电流后，可在平均电流小于临界电流的条件下获得射流过渡。
因此对同一直径的焊丝，随着脉冲频率的变化，能在几十至几百安培的电流范围内稳定地进行焊接。
焊接薄板时，比短路过渡熔透情况好；比TIG焊生产率高且变形小。
用熔化极脉冲氢弧焊焊接薄板的最大优点是可用粗焊丝。
这将使送丝容易（尤其对柔软的铝及铝合金焊丝更明显）、容易对中、有利于减小气孔倾向。
（2）容易实现全位置焊接。
由于采用脉冲电流后使总的平均电流较小，因而熔池体积小；同时熔滴过渡和熔池的加热是间歇的，因此金属不易流淌而利于进行全位置焊接。
（3）可焊接热敏感性强的材料。
由于脉冲电流既可使母材得到较大的熔深又因总的平均电流较小，使焊缝及HAZ金属过热程度小，即有效地控制了线能量，因而接头具有良好的韧性并减小了裂纹的倾向。
脉冲电弧还有加强熔池搅拌的作用，有利消除气孔。
熔化极脉冲氢弧焊现已越来越多的用于厚板，特别是高强度钢的厚板窄间隙焊接。
3.7CO2气体保护焊
氩弧焊焊接质量虽高，但成本高，所以目前在焊缝成形不十分重要，而熔深却极为重要的场合大量使用的是纯CO2气体保护焊。
图3-17CO2气体保护焊
3.7.1CO2气体保护焊的特点
3.7.1.1优点
1生产效率高，节省能源
2焊接成本低
3适用范围广
4焊缝质量高
5焊后不用清渣，又是明弧，便于监视和控制。
6焊接变形小
3.7.1.2缺点
1飞溅大，焊缝成形差
②电弧气氛具有较强的氧化性，必须采取含有脱氧剂的焊丝
3.7.2CO2气体保护焊需要克服的问题
3.7.2.1氧化问题
（1）合金元素的氧化
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