MIG 焊接與 TIG 焊接：全面的技術比較

氬弧焊管道

焊接可以為航空航天、汽車、建築和製造業等許多行業創造耐用的結構和零件。 MIG（金屬惰性氣體）和 TIG（鎢極惰性氣體）焊接工藝是最常用的，因為它們與其他焊接工藝相比具有多功能性和精確性 焊接工藝. 

本文比較了兩種最著名的焊接系統——MIG 焊接和 TIG 焊接，並探討了它們的技術細節——對於初學者、愛好者或專業人士來說，其流程、應用、優點和缺點。

 

什麼是 MIG 焊接？

金屬惰性氣體 (MIG) 焊接或氣體金屬電弧焊接 (GMAW) 是一種使用透過焊槍送入的連續線電極的半自動或自動製程。它們受到惰性或半惰性保護氣體（通常是氬氣、氦氣或二氧化碳-氬氣混合物）的保護，從而保護熔融的焊接池免受大氣污染。

MIG焊接

MIG焊接的工作原理

MIG（金屬惰性氣體）焊接使用電弧使連續焊絲和工件之間的氣氛電離，產生足夠的熱量來熔化焊絲和母材。此線材既可用作電極，又可用作填充材料，並透過線軸連續送入，從而實現較高的沉積速率。噴槍的噴嘴提供不間斷的保護氣體雲，以防止氧化，從而實現清潔的焊接。

• MIG焊接設備
• 電源：∞ 直流電壓源（在您的情況下，是倒置的）。
• 焊槍：它容納送絲機構和氣嘴
• 送絲機：它調節送絲速度，對實現均勻焊接有影響。
• 保護氣體系統控制氣體流量，對於鋼來說，通常是氬氣（75%）和二氧化碳（2%）的混合物。
• 工件接地：閉合電路或完成電路。

 

什麼是 TIG 焊接？

鎢極惰性氣體保護焊（TIG），或更準確地說，鎢極氣體保護焊 弧焊 （或 GTAW），使用非消耗性鎢電極產生精確控制的電弧。手工添加單獨的填充棒，並用惰性氣體（通常是氬氣）包圍焊接池。

氬弧焊

 

TIG 焊接的工作原理

對於衝動 氬弧焊，鎢電極與工件之間產生高溫電弧，熔化母材。如果有必要，可以用手將填充棒送入焊接池，以便更好地控制。這種惰性氣體保證沒有污染，從而產生最乾淨、品質最高的焊接。

TIG焊接設備

• 鋼鐵 – 直流電源 – 
• 鋁 – 交流電源
• TIG 焊槍：支撐鎢電極並輸送保護氣體。
• 根據材料和電流，鎢電極可以是釷電極，也可以是鈰電極。
• 氣體覆蓋系統：據報道，幾乎總是使用純氬氣來達到最佳覆蓋。
• 腳踏板或指尖控制－電流設置，用於動態熱量調節。

技術比較：MIG 與 TIG 焊接

MIG 與 TIG 焊接插圖

焊接品質和精度

採用 TIG 焊接形成的焊接通常品質高、美觀，且飛濺很少。手動電弧和填充金屬控制可以對薄材料（0.5 毫米至 4 毫米）和一些特殊合金（例如鈦或鎂）進行複雜的工作。 TIG 焊接的焊道輪廓精確且乾淨，這使得它們非常適合焊接航空航天或建築應用中的可見接頭。

也就是說，MIG 焊接可以產生堅固的焊縫，儘管會留下更多的飛濺，因此您需要在焊接後進行一些清理。它更適合用於較厚的材料（1 毫米及以上），並且可在結構焊接上提供良好的滲透。與 TIG 相比，恆定送絲限制了控制，但脈衝 MIG 等創新可以抑制飛濺並有助於控制。

速度和生產力

由於具有連續送絲功能和高沉積率（可高達 5 公斤/小時），MIG 焊接速度更快。簡而言之，它非常適合大量製造，例如用於汽車或船舶組裝，其中速度對於表面美觀至關重要。半自動操作可最大限度地減少操作員的疲勞，從而提高產量。

另一方面，TIG 焊接製程的沉積速率比 GMAW 製程的沉積速率慢，且很少超過 1 公斤/小時的沉積速率。手動送入填充棒並精細控制電弧需要高級技能，從而限制了生產效率。 TIG 用於不需要速度的工作，例如壓力容器或醫療設備。

材料的多功能性

這兩種工藝都適用於多種金屬，但具有不同的強度：

• MIG：適用於碳鋼、不銹鋼和 鋁。由於熱量輸入增加，它對薄板或特殊金屬的效果較差，從而導致翹曲。
• TIG：適應性極強，幾乎能夠焊接所有金屬，包括鋼、鋁、鈦、鎳合金和異種金屬。其低熱量散失使其適用於金屬板和熱敏感部件。

熱輸入和變形

MIG 焊接中的高熱輸入（通常為 100-300 安培）也會使材料變形，尤其是對於薄材料。脈衝 MIG 系統透過在高電流和低電流之間切換來緩解這種情況，儘管需要一定程度的穿透，但仍保持平均熱輸入較低。

最好的 Tig 可以實現熱量控制（典型值為 20-200 安培），從而最大限度地減少失真。透過腳踏板控制電流強度使焊工能夠即時調整熱量輸入，這是在處理薄或熱敏感基材（例如鋁或銅合金）時的一個重要因素。

使用者友善的介面和技能水平

這種半自動特性使得 MIG 焊接非常適合初學者。連續送絲使操作變得簡單，具有協同控制的現代機器可以自動設定參數。也就是說，熟能生巧，如果你有一個複雜的接頭，仍然需要練習才能將它們焊接到高標準。

 

MIG 和 TIG 焊接應用

MIG 焊接應用

• 汽車製造：快速製造底盤、排氣系統和車身面板。
• 建築：結構鋼框架與重型機械製造。
• 造船：船體、甲板採用高速焊接成型。
• 一般製造：適用於製造大門、欄桿或家具框架的車間。

施工現場焊接

氬弧焊應用

• 航空航太：飛機框架、渦輪葉片和燃料管線焊接的精度要求較高。
• 醫療機械：用於不銹鋼手術器械和植入物，清潔焊接。
• 食品和飲料：不銹鋼管道和儲罐、衛生焊縫
• 美術：用於雕塑或裝飾金屬製品中複雜美觀的焊接

 

MIG焊接：優點和缺點

優點：

• 快速的沉積速度可實現高生產率。
• 大多數類型適用於厚材料和長焊縫。
• 大型專案的低成本解決方案。

缺點：

• 更多不需要清理的飛濺物。
• 不太精確，焊道相對較厚。
• 過多的熱量輸入會導致變形。
• 對於薄金屬或特殊金屬，效果不是很好。

TIG 焊接：優點和缺點

優點：

• MIG 焊槍飛濺更少，焊接品質更佳。
• 針對精細材料和複雜接頭的微控制。
• 適用於所有金屬和合金。
• 焊接處足夠乾淨，通常不需要進行後處理。

缺點：

• 所有這些都會導致流程緩慢和生產力下降。
• 技能要求高，勞動成本上升。
• 更昂貴的設備和消耗品。
• 對於重金屬或長焊縫來說不太有用。

Mig 和 Tig 焊接的成本考量

MIG焊接成本

MIG 設定更加經濟實惠，您可以找到價格在 500 至 1,000 美元左右的入門級機器。即使大規模生產，焊絲（每磅 0.52 美元）和保護氣（每瓶 2050 美元）等消耗品的單位價格也很便宜。維護包括清潔噴嘴和偶爾調整送絲。

TIG焊接成本

TIG 機器價格較高，工業型號的價格為 1,000 至 5,000 美元。成本包括鎢電極（1-10 美元）和填充棒（5-20​​ 美元/磅）以及純氬氣（30-70 美元/瓶）。很容易看出，熟練勞動力是造成這一問題的另一項營運成本。

 

MIG 和 TIG：哪種方法最適合您？

選擇正確的流程是專案要求的副產品：

• 速度和產量：當您需要大量、有效率地生產較厚的材料時（例如在汽車或建築環境中），請選擇 MIG。
• 我們何時使用 TIG（為了精度和品質）？當焊接薄材料、特殊合金以及需要近乎完美焊接的應用（例如航空航天或醫療設備）時，需要這樣做。
• 費用：對於一般製造來說，MIG 成本較低，而 TIG 在嚴格應用中的結果品質值得其溢價。
• 技能等級：初學者：MIG 焊接已成為任何開始焊接的人的首選方法。

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結論

MIG 和 TIG 焊接在工業製造中發揮不同但互補的作用。 MIG 的速度和簡單性使其成為高吞吐量專案的理想選擇，而 TIG 的精細度和多功能性意味著它在需要完美品質的應用中佔據主導地位。了解他們的技術差異— 焊接質量、材料相容性、熱量輸入和技能要求—專業人員可以找到適合其應用的最佳工藝。隨著創新的不斷發展，MIG 與 TIG 的爭論將永遠被提出。

透過此比較，您可以了解如何應對 MIG 與 TIG 的爭論，從而在焊接專案中實現品質、成本和生產力的正確組合。

 

常見問題

• MIG 比 TIG 好嗎？

MIG 焊接適用於較厚的材料，但 TIG 焊接更適合精密焊接和熟練的焊工

• 不使用氣體可以進行 MIG 焊接嗎？

MIG 焊接不需要氣體供應。您可以使用能夠提供屏蔽效果的藥芯焊絲來保護焊接。 

• 哪種焊接強度最高？

由於穿透力更強，TIG 焊接可以產生更堅固的焊縫，而如果操作熟練，MIG 焊接可以達到相同的強度。 

• 為什麼 MIG 焊接更好？

對於 DIY 愛好者和新學習者來說，Mig 焊接更容易操作。它涵蓋了多種材料厚度並且生產效率更高。