介绍
MIG（或MAG）是在气体保护下使用自耗电极进行电弧焊的过程，它使用实心焊丝作为电极，惰性气体（MIG）或活性气体（MAG）作为气体保护。也称为气体保护金属电弧焊（或 GMAW）。
流程如何运作
MIG/MAG 焊接利用在连续馈电的裸电极和母材之间产生的电弧热量将电极尖端和正在焊接的接头处的母材表面熔合。电弧和熔池的保护完全来自外部供给的气体，它可以是惰性的、活性的或这些的混合物。因此，根据气体的不同，我们可以有以下过程：
• MIG 工艺（METAL INERT GAS）：注入惰性气体。气体可以是：
- 氩气
- 氦气
• MAG (METAL ACTIVE GAS) 工艺：注入活性气体或气体混合物，当部分贱金属氧化时会失去惰性特性。使用的气体有：
- 100% 二氧化碳
- CO2 + 5 至 10% 的 O2
- 氩气 + 15 至 30% 二氧化碳
- 氩气 + 5 至 15% O2
- 氩气 + 25 至 30% N2
在涂层电极焊和埋弧焊过程中形成的熔渣在 MIG/MAG 焊接过程中不会形成，因为在这些过程中不使用焊剂。然而，高硅电极会形成二氧化硅的玻璃状薄膜（看起来像玻璃），必须将其视为熔渣。
下图显示了 MIG/MAG 焊接工艺的工作原理。
- 比涂层电极焊接更高的沉积速率。
- 焊接产生的气体和烟雾更少。
- 高通用性。
- 应用能力大。
- 焊接各种厚度和材料。
在半自动过程中，电极通过焊炬（或手枪）自动进给。焊工控制焊枪和零件之间的倾斜和距离，以及电弧的行进速度和处理。
MIG/MAG 焊接工艺也可用于表面涂层应用。
焊接设备
基本的 MIG/MAG 焊接设备由以下元件组成：焊枪（更好地称为焊枪）、焊接电源、保护气瓶和送丝驱动系统。下图显示了 MIG/MAG 焊接工艺所需的基本设备。
焊枪包含一个将焊接电流传输到电极的接触管和一个将保护气体引导到电弧和熔池附近的气体喷嘴。送丝机由小型直流电机和驱动轮组成。
保护气体的流量由流量计和减压器调节器调节。这些允许以预设的流速向喷枪的喷嘴持续供应气体。
大多数 MIG/MAG 焊接应用需要反极性直流电源（DC+，电极连接到正极）。在这种情况下，您可以获得更稳定的电弧、稳定的转移、低飞溅和良好的焊道特性。
直接极性的直流电不经常使用，直到最近才在此过程中使用交流电。今天已经有可能用交流电焊接铝。
填充金属转移的类型
在使用自耗电极进行焊接时，例如在 MIG/MAG 焊接中，焊丝尖端的熔融金属必须转移到焊池中。主要影响因素有：- 电流强度和类型。
- 电弧电压。
- 当前密度。
- 电极丝的性质。
- 伸出电极延伸。
- 保护气体。
- 电源特性。
球形
它发生在与电极规格（直径）相关的低电流下。金属以小球的形式从电极转移到工件，每个小球的直径都比电极大。小球在没有太大方向的情况下转移到水坑中，飞溅的外观非常明显。通过喷雾转移
发生在大电流下。熔化的填充金属以细小液滴的形式通过电弧转移。通过喷雾转移，沉积速率可达 10 kg/h。然而，这种沉积速率限制了定位方法。通过短路转移
熔化开始呈球状，液滴尺寸增大，直到接触熔池，产生短路并熄灭电弧。在一定力的作用下，液滴转移到零件上。该工艺允许在所有位置进行焊接，并且是一种能量相对较低的工艺，这限制了其在更大厚度上的使用。
通过脉动电弧焊
它保持低电流电弧作为背景元素，并在此低电流上注入高电流脉冲。在这些脉冲期间，填充金属的转移是通过液滴喷射进行的。焊接电流的这种特性导致焊接能量较低，这使得使用大直径焊丝可以在垂直位置进行焊接。
缺点是它需要特定的焊接机来控制脉冲。另一个缺点是制作根，因为据信低电流水平会导致缺乏融合缺陷。
大多数喷涂 MIG/MAG 焊接是在平面位置完成的。脉冲电弧和短路转移 MIG/MAG 焊缝适用于所有位置的焊接。在仰头焊接时，采用小直径焊条，采用短路转移法。喷雾转移可与脉冲直流电一起使用。
短路模式因其方便而被广泛使用，但由于其产生的热量输入低而具有缺点。这种少量的热量会导致缺乏融合，因此它受到一些公司的限制。
耗材的种类和功能——气体和电极
MIG/MAG 焊接中保护气体的主要目的是保护焊缝免受大气污染。保护气体还影响转移类型、穿透深度和焊珠形状。氩气和氦气是用于焊接大多数黑色金属的保护气体。CO2 广泛用于焊接低碳钢（以前称为“低碳”钢）。选择保护气体时，要记住的最重要因素是气体密度越大，其电弧保护越有效。
用于 MIG/MAG 焊接的电极在成分上与使用裸电极的其他焊接工艺相似或相同，并且对于 MAG 焊接的特定情况，它们含有一定百分比的脱氧元素，例如硅和锰。
需要明确的是，脱氧元素是将氧气从熔池中带出或将其转化为危害较小的元素。如果将氧气留在水坑中，它会在凝固后以气孔（或孔隙率）的形式被困在焊缝中。
作为一项规则，电极和母材金属成分应尽可能相似，特别是对于 MAG 工艺，必须考虑添加脱氧元素（因为接头清洁不像 MAG 工艺中那样仔细）。
MAG 过程中活性气氛的行为
活性气氛是指注入活性保护气体，即能够在焊接过程中氧化金属。为了便于推理所涉及的现象，我们以注入二氧化碳（CO2）为例。
FeO + C -> 铁 + 一氧化碳
可能会发生一氧化碳 (CO) 来不及离开熔池的情况，这会导致焊缝金属出现气孔或气孔。
通过添加锰等脱氧元素解决了这个问题。锰与氧化铁反应，产生氧化锰，氧化锰不是气体，进入炉渣（FeO + Mn -+ MnO）。
然而，锰的添加量必须与形成的 FeO 相适应。过量的 Mn 会导致它的一部分结合到焊缝中，导致焊缝金属的硬度更高，因此开裂的可能性更大。因此，总而言之，会发生以下反应：
• 在活跃的气氛中：
二氧化碳＞CO + ½ O2
Fe + ½ O2> 氧化铁
• 当液体/固体转变时：
FeO + C＞铁 + 一氧化碳
• 添加脱氧元素：
铁氧体 + 锰> Fe + MnO（MnO去渣）
理论上 GMAW 不会产生熔渣，但实际上它会形成玻璃状熔渣（如上所示）。另一种可能性是 MnO 作为夹杂物留在焊缝中。
在使用活性气氛的焊接（MAG 工艺和所有其他使用活性气氛的工艺）中，始终注意以下细节是很方便的：
- 随着凝固速度的增加，产生气孔和孔隙的可能性变得更大；
- 氧化会导致毛孔和孔隙率。过度脱氧，通过增加焊缝的机械抗拉强度，增加其淬透性（通过热处理硬化）。开裂的风险会更大。
特点和用途
MIG/MAG 焊接工艺通过适当的焊接程序产生高质量的焊缝。由于不使用助焊剂，因此与涂层电极或埋弧工艺类似的夹渣的可能性很小，另一方面，如果不进行道间清洁，则可能会出现玻璃渣的夹杂特性适当地。焊料中的氢实际上是不存在的。
MIG/MAG 焊接是一种全位置焊接工艺，具体取决于电极和所使用的一种或多种气体。它可以焊接大多数金属，甚至可以用于表面涂层的沉积。
它能够焊接厚度大于 0.5 毫米的短路转移。沉积速率可达到 15 kg/h，具体取决于电极、传输方式和所用气体。
过程引起的不连续性
在 MIG/MAG 焊接中，可能会出现以下不连续性：缺乏融合
它可能发生在具有短路转移的 MIG/MAG 焊接中。当使用低电流时，它也会发生在喷雾转移或轴向喷雾中。缺乏渗透
它更可能发生在短路传输中（由于低热量输入）。夹渣
母材本身所含的氧气，或在缺乏保护条件下焊接过程中捕获的氧气，会在熔池中形成氧化物。大多数情况下，这些氧化物漂浮在焊池中，但它们会被困在焊缝金属下，从而产生夹渣。碎片、弯曲、双层压和层间裂纹
它们可以在高度限制的焊缝中出现或出现。底切（类似于咬）
当他们这样做时，这是由于焊工的无能。孔隙率
正如我们已经看到的，气孔和气孔是由 MIG/MAG 焊接中的焊缝中截留的气体引起的，验证了以下机理：在不遵守某些技术要求的情况下注入的保护气体可以置换周围的气氛，其中含有氧气和氮。大气中的氧气和氮气会溶解在熔池中，从而在焊缝金属中产生气孔和气孔。
重叠
它可能发生在短路传输中。裂缝
焊接技术差，如使用不合适的填充金属，可能会出现裂纹。不合适是指消耗品的选择或规格（工程师责任）个人防护条件
在 MIG/MAG 焊接中，紫外线辐射的发射很高。还有金属突起的问题。焊工必须佩戴常规的安全设备，如手套、工作服、护目镜等。在狭窄区域进行焊接时，我们不能忘记强制通风的必要性，以及从区域中取出含有可通过紫外线作用分解成有毒气体的溶剂的容器。
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Luz, Gelson. 什么是 MIG、MAG 或 GMAW 焊接？. 材料博客。 Gelson Luz.com。 dd mm yyyy。 网址。
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