MIG焊与TIG焊：有什么区别？
MIG焊与TIG焊：有什么区别？
在工程制造领域，焊接技术是不可或缺的重要工艺。其中，MIG焊（金属惰性气体保护焊）和TIG焊（钨极惰性气体保护焊）是最常见的两种焊接方法。它们各有特点，适用于不同的应用场景。本文将详细介绍这两种焊接技术的区别，帮助读者更好地理解它们的优缺点和适用场景。
焊接类型
焊接技术主要分为以下几类：
- 电弧焊
- 电阻焊
- 摩擦焊
- 等离子焊接
- 电子束焊接
- 激光焊接
MIG焊是什么类型的焊接？
MIG焊（金属惰性气体保护焊）或GMAW（气体金属电弧焊）是一种常用的焊接方法。它通过设备的旋转轮送入填充金属丝，并通过圆柱形容器从炬腔中释放保护气体。热量产生于导线与工件的交界处。保护气体的成分决定了MIG焊的命名法。通常使用约40%到50%的二氧化碳来抵消空气对熔池的有害影响。用于焊接工艺的著名气体是氩气和氦气。MAG（金属活性气体焊接）则使用活性气体进行焊接化学和填充材料。这种焊接工艺使用焊丝线轴旋转设备和保护气体控制机构。
MIG焊接图
MIG焊接由电源、自耗送丝辊和氩气或二氧化碳保护气体组成，以防止熔池氧化。电源在工件和金属部件之间产生电压差，从而在它们之间产生电弧。平行的保护气体和电极丝到达工件。图1展示了MIG焊接的原理。
图1：MIG焊接图
TIG焊是什么类型的焊接？
TIG焊（钨极惰性气体保护焊）是另一种常用的焊接方法。它在非消耗性杆和工件之间产生热量以熔化材料。与MIG焊不同，TIG焊的填充棒在焊接过程中不会熔化。这是因为钨的熔点高达3400℃，而熔池温度仅为1600℃。填充棒与钨电极成一定角度。这种非消耗性钨电极不会消失而成为熔池的一部分。因此，它在层沉积过程中提供了更好的焊道控制和精度。焊缝的美观度也很好。
TIG焊接图
TIG焊接设备与传统焊接设备类似，但其焊炬中心包含非自耗导体。首先，屏蔽气体在焊池区域产生保护盖。然后电弧产生足够的热量来熔化填充材料。焊缝就形成了。图2展示了TIG焊接的原理。
图2：TIG焊接图
MIG焊与TIG焊的主要区别
特征 | TIG焊 | MIG焊 |
|---|---|---|
速度 | 缓慢而准确 | 更快更便宜 |
气体 | 提供惰性气氛 | 可选择活性或惰性气体 |
难度 | 对初学者较难 | 易于执行 |
材料 | 可焊接铝而不产生裂纹 | 铝焊接较难 |
电极 | 非消耗性钨电极 | 机器送入的实心焊丝 |
保护气体 | 氩气 | 氩气或二氧化碳 |
焊接材料
TIG焊以定制参数焊接而闻名，焊接速度较慢但精度较高。干净的焊缝是这种焊接技术的结果。直流和交流电流极性是氧化层碎裂的两种选择。这些不同电流极性的焊接技术会影响焊件的冶金性能。
铝焊接
在焊接耐腐蚀铝材料时，TIG焊比MIG焊更有优势。这种材料需要通过反向电流方向和焊接极性来去除氧化层。TIG焊可以为氧化物碎裂提供接通和断开极性以及工作中的正/负电势。因此，TIG焊中不会形成氧化层。但在MIG焊接的情况下，改变极性对于氧化层问题来说并不是一个好的选择。
焊枪和热量产生
MIG焊与TIG焊在焊枪设计上有显著差异。MIG焊使用机送实心焊丝作为电极，因此其焊枪尺寸较大。而TIG焊枪只有固定的小型非消耗钨电极。薄不锈钢（SS）的焊接通常采用低电流的TIG焊技术，这个过程需要专业知识。
焊接速度
MIG焊与TIG焊在生产速度上有显著差异。TIG焊使用手动填充棒进行加工，因此生产速度较慢。而MIG焊采用自动参数选择过程，可以进行坯料厚度的焊接，生产速度较快。
外观
TIG焊具有更好的外观效果，但会增加单位焊道长度的成本。如果冶金要求没有对外观的特殊要求，高速MIG焊接可以产生正常的美观效果。TIG焊的潮汐形状外观来自于低熔敷率和高热输入。
费用
两种焊接工艺的设备成本相似，但MIG焊使用二氧化碳作为保护气体，单位焊道长度的生产率较高。而TIG焊使用高成本的非消耗性钨电极和昂贵的惰性保护气体，由于生产率低，每单位焊道长度的生产成本也较高。
废金属和返工
焊接过程中的废金属取决于焊接技术和焊工的技能。TIG焊需要专业知识，如果焊工缺乏经验，可能会产生废金属。而MIG焊由于其简单性，通常不会产生废金属或需要返工。
初学者适用性
MIG焊比TIG焊更容易掌握。MIG焊不需要特殊的焊接技术来实现高热输入和氧化层控制。而TIG焊是双手焊接技术，一只手控制钨电极，另一只手操纵填充棒，需要较高的专业技能。
总结
对于高材料厚度和生产率，由于工艺自动化和单维夹具，选择MIG焊更为合适。但对于铝焊接和高强度接头，TIG焊优于MIG焊。因此，如果能够承受相同焊接技术每单位焊道长度的价格，TIG焊比MIG焊更好。
MIG焊的优点和缺点
优点
- 增加了沉积速率
- 提高了生产率
- 使用低成本保护气体
- 适合初学者的简单技术
- 不会使工件中的钨扩散
缺点
- 控制力和精度较低
- 不能无缺陷地焊接铝
- 不能向工件提供高热输入
- 使用活性保护气体
MIG焊的应用
MIG焊接设备具有全自动系统功能。在该系统中，机器送入实心焊丝，焊枪沿焊缝方向移动。因此，对于坯料厚度、生产率高和废金属少，MIG焊接有着广泛的应用。
TIG焊的优点和缺点
优点
- 对焊件具有更好的控制和精度
- 适用于对裂纹敏感的作业
- 因为使用优质惰性气体
- 铝焊接交流电流现象只有采用这种技术才能防止氧化层
缺点
- 有钨扩散的可能性
- 生产率较低
- 是比MIG焊更昂贵的焊接工艺
- 这种焊接技术需要高度的专业知识
- 是两只手焊接（如图3所示）
- 生产线钣金制造不能使用此技术，因为它的沉积速率低
图3：TIG焊接中使用两只手
TIG焊的应用
TIG焊已在研究工作中得到应用。因为可以很容易地改变焊接参数。因此结果符合材料规范的要求。对于狭窄的空缺职位来说，这是一个不错的选择。铝工业使用TIG焊来实现良好的焊接。
总结
选择MIG焊还是TIG焊最终取决于焊接工艺规范或资格记录。但每单位焊道长度的价格是所有标准的主要方面。工业工作在很大程度上取决于产品成本。但对于新型定制焊接接头的开发及其研究，TIG焊有许多积极的方面。它可以根据用户的定制给出结果。每种工艺的可行性研究可以决定一种焊接工艺相对于另一种焊接工艺的优先级。