MMAW和GMAW焊接工艺的区别
焊接与紧固一起广泛用于各种工业和家庭组装目的。焊接是一种连接工艺，通过该工艺，两个或多个固体部件可以通过聚结形成永久连接，无论是否使用填充金属、热量和压力。随着焊接技术的发展，如今它已基本取代了包括铆接在内的其他永久性连接技术。焊接可用于高效和经济地连接金属、塑料、陶瓷和复合材料。如果以最佳参数组正确执行，它可以产生与母部件强度相似的牢固可靠的接头。焊接工艺种类繁多，大致可分为熔焊和固态焊接。
熔焊工艺是通过加热使母材的接合面熔合，形成聚结，从而实现接合的工艺；然而，在固态焊接工艺中没有这样的熔化讨论。所有的电弧焊、气焊、电阻焊和高能焊工艺基本上都是熔合工艺。 弧焊 ，通过在它们之间提供足够的电位差，在母部件和电极之间构成电弧。该电弧是熔化底板和填料的主要热源（热能）。再次有各种弧焊工艺；例如，MMAW 或 SMAW、GMAW（MIG 和 MAG）、GTAW 或 TIG、SAW、FCAW、ESW 等。它们中的每一种都比其他方法具有一定的优势。
手工金属电弧焊 (MMAW) ，也称为保护金属电弧焊 (SMAW) ，是一种在电极和基板之间形成电弧的熔焊工艺。这种焊接大多是手动进行的，因此得名。自耗电极上覆盖有合适的焊剂，焊剂在焊接过程中会分解，产生保护气体和熔渣层，有助于保护电弧和熔池免受氧化或污染。因此它不需要单独应用保护气体。 气体保护金属电弧焊 (GMAW) 也是一种熔焊工艺，其中电弧在自耗电极和母材之间构成。焊丝形式的电极使用机械化系统从焊丝盘连续送入焊接区，同时从外部源提供适当的保护气体以保护电弧和周围区域。 GMAW 是一种非常快速的工艺，具有很高的填料沉积率。手工金属电弧焊 (MMAW) 和气体保护金属电弧焊 (GMAW) 工艺之间的各种差异以表格形式在下表中给出。
表：MMAW 和 GMAW 焊接工艺的区别
| 手工金属弧焊 | 气体保护金属电弧焊 |
|---|---|
| MMAW采用短小直径棒形式的自耗电极。因此它是一个间歇过程，因为电极需要以一定的间隔更换。 | GMAW 使用从焊丝盘连续供应的消耗电极。因此更换电极时无需间歇性暂停。 |
| MMAW 使用焊剂涂层电极，其中涂层分解以产生保护气体。没有额外的气体用于保护目的。 | 在 GMAW 中，在焊接区提供惰性或活性保护气体。电极不含产生气体的焊剂。 |
| 助焊剂（电极涂层）在焊道上产生熔渣。这种熔渣会导致缺陷或妨碍外观。需要进行后处理以去除熔渣。 | 此过程不涉及助熔剂。因此未观察到熔渣沉积。因此无需后处理。 |
| MMAW 工艺非常灵活，可以应用于大多数位置、所有位置和大多数材料。 | GMAW 使用的配件较多，因此不适合户外应用。也不能在头顶位置进行。 |
| 通常由人工操作，因此接头质量取决于焊工的技能。 | 它可以自动化，需要操作员最少的干预。因此它不太容易出现人为错误。 |
间歇和连续过程： 一根长 30 – 50 厘米并涂有合适焊剂的小直径（0.5 – 2.0 毫米）棒用作手工金属电弧焊中的电极。由于该电极是消耗品，因此其长度会随着焊接时间缩短，因为它会沉积在焊道上。因此，在一定的时间间隔后（焊剂涂敷部分结束时），需要更换新的焊条进行焊接。因此，MMAW 需要频繁停机，并且是一个间歇性过程。相反，在气体保护金属电弧焊中，消耗电极（以焊丝的形式）从焊丝池中连续供应。这个电线池可以存放足够长的电线（通常以重量来衡量）。因此，GMAW可以进行更长的时间，而不会因更换电极而暂停。
保护气体来源： 保护气体在电弧焊接过程中是必不可少的，以保护电弧和熔融金属池免受氧化或其他污染。在电弧焊过程中，一层厚厚的保护气体包围了整个焊接区域，并限制大气与焊道和周围的高温区域接触。在 MMAW 工艺中，焊条涂有焊剂，焊剂会因焊接热量而分解，并产生足够的保护气体来覆盖受热区域。因此无需额外供应保护气体。但在 GMAW 中，电极上不存在这种助焊剂涂层。因此，使用适当的输送管道和喷嘴从其他来源（如气瓶）提供保护气体。
熔渣沉积及其清除： MMAW 使用焊剂涂层电极，这种焊剂实际上会在焊接过程中产生预期的保护气体。焊剂还会产生熔渣，沉积在焊道的顶部表面并保护其免受污染。但是为了改善外观，需要在焊接结束后去除这层渣层。通常采用研磨来去除。然而，如果熔渣仍然被困在焊道内并且未能在表面浮出，则会观察到夹渣等缺陷。这些缺陷会降低承载能力、接头强度并使其在腐蚀下变得脆弱——所有这些最终都会降低使用寿命。 GMAW 不含熔渣，因为没有使用焊剂涂层电极。从而消除了与渣有关的缺陷，也消除了除渣后处理的要求。
生产力： MMAW 效率不高。在多道焊中，每次道次后都要求焊道上的熔渣完全清除，以免造成夹渣缺陷。此外，电极需要经常更换。因此，如果需要在焊道上沉积大量熔融金属，则不适合。因此，对于多道焊接来说，它是无效的。 GMAW 不含渣，也不需要更换电极。因此它可以在短时间内沉积大量的填料。因此，当根部间隙较大，边缘准备U或V形和/或板厚较大时，它是完美的选择。此外，GMAW电极直径小于MMAW电极直径，增加了电弧电流密度，从而提高了填料沉积速率。
焊接的灵活性： 灵活性表示焊接过程适应各种形状在不同条件下以不同方式连接的能力。间接地，它指的是在某些条件下应用特定过程的能力和可行性。 GMAW 需要保护气瓶和管道及配件来控制输送。因此不适合户外小规模应用。 MMAW几乎可以应用于电极范围内所有位置的每个位置；但是，它的性能可能并非在所有场景中都处于同一水平。尽管 MMAW 效率不高，但它非常灵活，应用范围广泛。
焊接质量和对焊工的依赖： 顾名思义，手工金属电弧焊大多由人工操作。所以焊接质量取决于焊工的技能和经验。它也容易受到人为错误的影响，包括随机和偶然错误。与此相反，GMAW 可以实现自动化，并且几乎不需要焊工的干预。因此，如果使用适当的参数，它可以提供质量更好的接头。
本文介绍了手工金属电弧焊 (MMAW) 和气体保护金属电弧焊 (GMAW) 工艺之间的科学比较。作者还建议您阅读以下参考资料以更好地理解该主题。
- magmaweld.com 提供的电弧焊工艺。
- W. L. Ballis 的《屏蔽金属电弧焊》（2011 年，Xulon Press）。
- W. H. Minnick 的气体金属电弧焊手册（2007 年，Goodheart Willcox）。
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