氬弧焊基本培訓(xùn)

1、氬 弧 焊一、認(rèn)識(shí)手工鎢極氬弧焊及其設(shè)備 1、氬弧焊的原理氬弧焊是使用氬氣作為保護(hù)氣體的一種氣體保護(hù)電弧焊方法利用鎢電極和工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲（可以不用焊絲）的一種焊接方法，又稱為GTAW（Gas Tungsten Arc Welding）焊或TIG焊接（Tungsten Inert Gas）。a）鎢極氬弧焊 b）熔化極氬弧焊2、氬弧焊的特點(diǎn) （1）焊縫質(zhì)量較高 由于氬氣是惰性氣體，不與金屬產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)氬氣不溶解于液態(tài)金屬，將其作為氣體保護(hù)層， 使高溫下被焊金屬中的合金元素不會(huì)氧化燒損，并且保護(hù) 效果好，因此，能獲得較高的焊接質(zhì)量。（2）焊接變形與應(yīng)力小，特別適宜于薄件的

2、焊接。（3）可焊的材料范圍廣，幾乎所有的金屬材料都可進(jìn)行氬弧焊。（4）操作技術(shù)易于掌握，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。3、氬弧焊的分類 根據(jù)所用的電極材料可分為：根據(jù)操作方式可分為：根據(jù)采用的電源的種類可分為：4、氬弧焊的設(shè)備手工鎢極氬弧焊設(shè)備由焊接電源、焊槍、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等部分組成。1-焊件 2-焊槍 3-遙控盒 4-冷卻水5-電源與控制系統(tǒng) 6-電源開關(guān) 7-流量調(diào)節(jié)器 8-氬氣瓶（1）焊接電源鎢極氬弧焊要求采用具有陡降外特性的焊接電源，有直流電源和交流電源兩種。（常用的直流鎢極氬弧焊機(jī)有WS-250型、WS-400型等；交流鎢極氬弧焊機(jī)有WSJ-150型、WSJ-500型等；交

3、直流鎢極氬弧焊機(jī)有WSE-150型、WSE-400型等。森松公司用的為松下TSP-300型。）（2）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是通過控制線路，對供電、供氣與穩(wěn)弧等各個(gè)階段的動(dòng)作進(jìn)行控制。手工鎢極氬弧焊控制程序（3）焊槍焊槍的作用是裝夾鎢極、傳導(dǎo)焊接電流、輸出氬氣流和啟動(dòng)或停止焊機(jī)的工作系統(tǒng)。焊槍分為大、中、小三種，按冷卻方式又可分為氣冷式和水冷式。當(dāng)所用焊接電流小于150A時(shí)，可選擇氣冷式焊槍 見下圖。焊接電流大于150A時(shí)，必須采用水冷式焊槍見下圖：常見的焊槍噴嘴形狀示意圖： （4）供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)由氬氣瓶、氬氣流量調(diào)節(jié)器及電磁氣閥組成。 1）氬氣瓶 外表涂灰色，并用綠漆標(biāo)以“氬氣”字樣。氬氣瓶最大壓

4、力為15MPa，容積為40L。 2）電磁氣閥 是開閉氣路的裝置，由延時(shí)繼電器控制，可起到提前供氣和滯后停氣的作用。3）氬氣流量調(diào)節(jié)器 起降壓和穩(wěn)壓的作用及調(diào)節(jié)氬氣流量。氬氣流量調(diào)節(jié)器的外形如右圖。（5）冷卻系統(tǒng)用來冷卻焊接電纜、焊槍和鎢極。如果焊接電流小于150A可以不用水冷卻。使用的焊接電流超過150A時(shí)，必須通水冷卻，并以水壓開關(guān)控制。二、鎢極氬弧焊的焊接材料鎢極氬弧焊的焊接材料主要有鎢極、氬氣和焊絲。1、鎢極 氬弧焊時(shí)鎢極作為電極起傳導(dǎo)電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。目前所用的鎢極材料主要有以下幾種。 1）純鎢極 其牌號(hào)是Wl、W2，純度99.85%以上。純鎢極要求焊機(jī)空載電壓較

5、高，使用交流電時(shí)，承載電流能力較差，故目前很少采用。為了便于識(shí)別常將其涂成綠色。2）釷鎢極 其牌號(hào)是WTh-10、WTh-15，是在純鎢中加入12%的氧化釷(ThO2)而成。釷鎢極電子發(fā)射率提高，增大了許用電流范圍，降低了空載電壓，改善引弧和穩(wěn)弧性能，但是具有微量放射性。為了便于識(shí)別常將其涂成紅色。3)鈰鎢極 其牌號(hào)是Wce-20，是在純鎢中加入2%的氧化鈰(CeO)而成。鈰鎢極比釷鎢極更容易引弧，使用壽命長，放射性極低，是目前推薦使用的電極材料。為了便于識(shí)別常將其涂成灰色。2、鎢極的規(guī)格長度范圍供給，在76610mm之間；常用的直徑為0.5、1.0、1.6、2.0、2.4、3.2、4.0、5

6、.0、6.3、8.0、10mm多種。鎢極端部的形狀：3050°3、氬氣（1）氬氣易引弧，電弧穩(wěn)定；（2）氬氣的密度大，已形成良好的保護(hù)罩，獲得較好的保護(hù)效果；（3）氬氣的原子質(zhì)量大，具有很好的陰極清理效果；（4 )氬氣相對便宜，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。4、焊絲氬弧焊用焊絲主要分鋼焊絲和有色金屬焊絲兩大類。焊絲可按GB/T8110-1995氣體保護(hù)電弧焊用碳、低合金鋼焊絲和YB/T5092-1996焊接用不銹鋼焊絲選用。焊接有色金屬一般采用與母材相當(dāng)?shù)暮附z。氬弧焊用焊絲直徑主要有0.8、1.0、1.2、1.4、1.5、1.6、2.0、2.4、2.5、4.0、5.0、6.0mm等十余種規(guī)格

7、，多選用直徑2.04.0mm的焊絲。三、鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)1、焊接電源的種類和極性鎢極氬弧焊可以采用交流或直流兩種焊接電源，采用哪種電源與所焊金屬或合金種類有關(guān)；采用直流電源時(shí)還要考慮極性的選擇。a)直流反接 b)直流正接采用直流反接時(shí)，焊件是陰極，質(zhì)量較大的氬正離子流向焊件，撞擊金屬熔池表面，可將鋁、鎂等金屬表面致密難熔的氧化膜擊碎，這種現(xiàn)象稱為“陰極破碎”作用。但是直流反接時(shí)，鎢極因接正極溫度較高，容易過熱或燒損。所以，鋁、鎂及其合金一般不采用直流反接，而應(yīng)盡可能使用交流電進(jìn)行焊接。 采用直流正接，沒有“陰極破碎”作用，故適用于焊接不銹鋼、耐熱鋼、鈦、銅及其合金。 2、鎢極直徑與焊接電

8、流鎢極直徑應(yīng)根據(jù)焊接電流大小而定，焊接電流通常根據(jù)焊件的材質(zhì)、厚度來選擇。3、電弧電壓電弧電壓主要由弧長決定。電弧長度增加，容易產(chǎn)生未焊透的缺陷，并使保護(hù)效果變差，因此應(yīng)在電弧不短路的情況下，盡量控制電弧長度，一般弧長近似等于鎢極直徑。4、焊接速度焊接速度通常是由焊工根據(jù)熔池的大小、形狀和焊件熔合情況隨時(shí)調(diào)節(jié)。過快的焊接速度會(huì)使氣體保護(hù)氛圍破壞，焊縫容易產(chǎn)生未焊透和氣孔；焊接速度太慢時(shí)，焊縫容易燒穿和咬邊。 5、氬氣流量與噴嘴直徑噴嘴直徑的大小，直接影響保護(hù)區(qū)的范圍，一般根據(jù)鎢極直徑來選擇。按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)：2倍的鎢極直徑再加上4mm即為選擇的噴嘴直徑。 流量合適時(shí)，熔池平穩(wěn)，表面明亮無渣，無氧化痕

9、跡，焊縫成形美觀；流量不合適，熔池表面有渣，焊縫表面發(fā)黑或有氧化皮。氬氣的合適流量為0.81.2倍的噴嘴直徑。 6、噴嘴與焊件間的距離噴嘴與焊件間的距離以814mm為宜。距離過大，氣體保護(hù)效果差；若距離過小，雖對氣體保護(hù)有利，但能觀察的范圍和保護(hù)區(qū)域變小。7、鎢極伸出長度為了防止電弧熱燒壞噴嘴，鎢極端部應(yīng)突出噴嘴以外，其伸出長度一般為34mm（具體情況視焊接需要而定）。伸出長度過小，焊工不便于觀察熔化狀況，對操作不利；伸出長度過大，氣體保護(hù)效果會(huì)受到一定的影響。四、手工鎢極氬弧焊操作要點(diǎn)1、引弧通常手工鎢極氬弧焊機(jī)本身具有引弧裝置（高壓脈沖發(fā)生器或高頻振蕩器），鎢極與焊件并不接觸保持一定距離，

10、就能在施焊點(diǎn)上直接引燃電弧。 如沒有引弧裝置操作時(shí)，可使用純銅板或石墨板作引弧板，在其上引弧，使鎢極端頭受熱到一定溫度（約1s），立即移到焊接部位引弧焊接。這種接觸引弧，會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，很容易燒損鎢極端頭。2、持槍姿勢和焊槍、焊件與焊絲的相對位置3、右焊法和左焊法右焊法適用于厚件的焊接，焊槍從左向右移動(dòng)，電弧指向已焊部分，有利于氬氣保護(hù)焊縫表面不受高溫氧化。左焊法適用于薄件的焊接，焊槍從右向左移動(dòng)，電弧指向未焊部分有預(yù)熱作用，容易觀察和控制熔池溫度，焊縫形成好，操作容易掌握。一般均采用左焊法。4、焊絲送進(jìn)方法一種方法是以左手的拇指、食指捏住，并用中指和虎口配合托住焊絲便于操作的部位。需要

11、送絲時(shí)，將彎曲捏住焊絲的拇指和食指伸直如下b圖，即可將焊絲穩(wěn)穩(wěn)地送入焊接區(qū)，然后借助中指和虎口托住焊絲，迅速彎曲拇指、食指，向上倒換捏住焊絲如下a圖，如此反復(fù)的填充焊絲。另一種方法如下圖所示夾持焊絲，用左手拇指、食指、中指配合動(dòng)作送絲，無名指和小手指夾住焊絲控制方向，靠手臂和手腕的上、下反復(fù)動(dòng)作，將焊絲端部的熔滴送入熔池，全位置焊時(shí)多用此法。5、收弧一般氬弧焊機(jī)都配有電流自動(dòng)衰減裝置，收弧時(shí)，通過焊槍手柄上的按鈕斷續(xù)送電來填滿弧坑。若無電流衰減裝置時(shí)，可采用手工操作收弧，其要領(lǐng)是逐漸減少焊件熱量，如改變焊槍角度、稍拉長電弧、斷續(xù)送電等。收弧時(shí)，填滿弧坑后，慢慢提起電弧直至熄弧，不要突然拉斷電弧

12、。熄弧后，氬氣會(huì)自動(dòng)延時(shí)幾秒鐘停氣，以防止金屬在高溫下產(chǎn)生氧化。焊 接 實(shí) 訓(xùn)任務(wù)一、參觀鎢極氬弧焊操作參觀鎢極氬弧焊操作，加深對鎢極氬弧焊的工作過程、焊接設(shè)備、焊接材料的認(rèn)識(shí)，并按參觀記錄下表內(nèi)容加以總結(jié)。任務(wù)二、手工鎢極氬弧焊操作1、會(huì)正確選用鎢極氬弧焊工藝參數(shù)2、掌握鎢極氬弧焊操作技術(shù)任務(wù)實(shí)施1、焊前準(zhǔn)備工作（1）焊接設(shè)備（TSP-300型鎢極氬弧焊機(jī)）（2）氬氣瓶及氬氣流量調(diào)節(jié)器（3）鈰鎢極 （4）水冷式焊槍 （5）焊件下料與打磨 （6）焊絲 （7）裝配及定位焊2、調(diào)試焊機(jī)1）分別開啟氣閥和電源開關(guān)，若無無異常情況，可調(diào)節(jié)焊接電流為80150A，氬氣流量為815L/min。2）正式操作

13、前，通過短時(shí)焊接，對設(shè)備進(jìn)行一次負(fù)載檢查，檢查氣路和電路系統(tǒng)工作是否正常。3、確定焊接工藝參數(shù)4、焊接操作（1）打底層焊接 采用左焊法，焊絲、焊槍與焊件之間的角度，見下圖所示.起焊時(shí)，將穩(wěn)定燃燒的電弧移向定位焊縫的邊緣，用焊絲迅速觸及焊接部位進(jìn)行試探，當(dāng)感到該部位變軟開始熔化時(shí)，立即填加焊絲，焊絲的填充一般采用斷續(xù)點(diǎn)滴填充法，同時(shí)，焊槍向前作微微擺動(dòng)。焊接過程中，若焊件間隙變小時(shí)，則應(yīng)停止填絲，將電弧壓低12mm，直接進(jìn)行擊穿；當(dāng)間隙增大時(shí)，應(yīng)快速向熔池填加焊絲，然后向前移動(dòng)焊槍。一根焊絲用完后，焊槍暫不抬起，按下電流衰減開關(guān)，左手迅速更換焊絲，將焊絲端頭置于熔池邊緣之后，啟動(dòng)正常焊接電流，繼

14、續(xù)進(jìn)行焊接。（2）蓋面焊蓋面層焊接應(yīng)適當(dāng)加大焊接電流，可選擇比打底層焊接時(shí)稍大些的鎢極直徑及焊絲。操作時(shí)，焊絲與焊件間的角度盡量減小，焊槍作小鋸齒形橫向擺動(dòng)。（3）焊后關(guān)閉氣路和電源，并清理操作現(xiàn)場）任務(wù)評價(jià) 焊接質(zhì)量評定表 總分：技術(shù)指導(dǎo)1.操作過程中，若不慎焊絲與鎢極相觸碰怎么辦？如果焊絲與鎢極相觸碰，發(fā)生瞬間短路造成焊縫污染和夾鎢。應(yīng)立即停止焊接，用砂輪磨掉被污染處，直至露出金屬光澤，被污染的鎢極要重新磨尖后，方可繼續(xù)施焊。2. 手工鎢極氬弧焊的氬氣流量大小對焊縫質(zhì)量有何影響？如果氬氣流量過小，容易產(chǎn)生氣孔、焊縫被氧化等缺陷；若氬氣流量過大，則會(huì)產(chǎn)生紊流，使空氣卷入焊接區(qū)，降低保護(hù)效果。

15、在生產(chǎn)實(shí)踐中，孔徑在1220mm的噴嘴，最佳氬氣流量范圍為816L/min。3.手工鎢極氬弧焊時(shí)，如何判斷焊接電流是否合適？焊接電流合適時(shí)，鎢極端部的電弧呈半球狀（下圖a），此時(shí)電弧穩(wěn)定，焊縫成形良好；焊接電流過小時(shí)，鎢極端部電弧偏移，此時(shí)電弧飄動(dòng)（下圖b）；焊接電流過大時(shí)，鎢極端部發(fā)熱，鎢極的部分熔化脫落到熔池中（下圖c）形成夾鎢等缺陷，并且電弧不穩(wěn)，焊接質(zhì)量差。4. 手工鎢極氬弧焊過程中應(yīng)該注意哪些事宜？打底焊時(shí)，應(yīng)盡量采用短弧焊接，填絲量要少，焊槍盡可能不擺動(dòng)，當(dāng)焊件間隙較小時(shí)，可直接進(jìn)行擊穿焊接；如果定位焊縫有缺陷，必須將缺陷磨掉，不允許用重熔的辦法來處理定位焊縫上的缺陷。 蓋面焊時(shí)，填充焊絲要均勻，快慢適當(dāng)。過快焊縫余高大；過慢則焊縫下凹和咬邊。焊至收尾處焊件溫度會(huì)提高很多，這時(shí)就應(yīng)適當(dāng)加快焊接速度，收弧時(shí)多送幾滴熔滴填滿弧坑，防止產(chǎn)生弧坑裂紋。手工鎢極氬弧焊是雙手同時(shí)操作，這一點(diǎn)有別于焊條電弧焊。操作時(shí)，雙手配合協(xié)調(diào)顯得尤為重要。因此，應(yīng)加強(qiáng)這方面的基本功訓(xùn)練。5. 怎樣正確使用手工鎢極氬弧焊機(jī)？焊工工作前，應(yīng)看懂焊接設(shè)備使用說明書，掌握焊接設(shè)備一般構(gòu)造和正確的使用方法；焊機(jī)應(yīng)按外部接線圖正確連接，并檢查銘牌電壓值與