TIG焊接技能知識培訓課件

1、 TIG焊接技能知識培訓焊接培訓第1頁，共49頁。 TIG焊接技能培訓內容 2. TIG焊主要規(guī)范參數 1. 焊接基本知識 3. TIG焊機的主要功能特點 4. 焊機的正確使用與維護保養(yǎng) 6. 常見故障的現(xiàn)象與檢查要點 5. 焊接操作基礎第2頁，共49頁。 1.1 焊接方法分類 1.2 熔化焊接的主要特征 1.3 氣體保護電弧焊 1.4 TIG焊的工作原理 1.5 TIG焊的特點 1.6 TIG焊機系統(tǒng)連接示意圖1.焊接基本知識第3頁，共49頁。 電弧焊：以氣體導電時產生的電弧熱為熱源。 熔化極：焊絲或焊條既是電極又是填充金屬。 非熔化極：電極（鎢極）不熔化。 MIG焊：金屬極（熔化極）惰性氣

2、體保護焊 TIG焊：鎢極（非熔化極）惰性氣體保護焊 MAG焊：金屬極（熔化極）活性氣體保護焊 CO2焊：二氧化碳氣體保護焊（MAGC焊）名 詞 解 釋第4頁，共49頁。1.2 熔化焊接的主要特征 焊接部位必須采取有效的隔離空氣保護，使焊接部位不能和空氣接觸，以免造成焊道的成分和性能不良.保護方式有三種:氣相，渣相，真空.第5頁，共49頁。保護類型材料及設施適用范圍氣相保護 氣體 CO2、TIG、MIG、MAG焊 渣相保護 焊劑 手工焊條、埋弧焊劑、藥芯焊絲真空保護 真空設備及設施 航空航天或稀有金屬熔化焊接的保護方式第6頁，共49頁。氣體保護焊的定義：用外加氣體作為電弧介質并保護電弧和焊接區(qū)的

3、電弧焊稱為氣體保護電弧焊，簡稱氣體保護焊。常用的保護氣體：二氧化碳氣（ CO2）、氬氣（ A r ） 、氦氣（He）及它們的混合氣體: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He 、 。1.3 氣體保護電弧焊第7頁，共49頁。1.4 TIG焊的工作原理高頻發(fā)生器 TIG 焊接電源（直流或交流）鎢 極熔點（3410）開口夾套噴 嘴氬 氣電 弧填充焊絲工 件TIG焊工作原理用非熔化鎢極在氬氣的保護下與工件間產生電弧，實施焊接。第8頁，共49頁。特點焊接范圍廣,可適用0.3以上不同板厚 作業(yè)性好，明弧操作，便于觀察和控制熔池焊接性能好，無飛濺、成型好、變形小、焊后修整簡單。氣體保護、不用藥劑，

4、無殘留藥劑的腐蝕問題。適用于各種結構、形狀的全位置焊接可焊接所有工業(yè)用金屬、合金。與手工焊比：焊接成本較高，抗風能力差，設備較復雜。1.5 TIG焊的特點第9頁，共49頁。高頻發(fā)生器 TIG 焊接電源（直流或交流）填充焊絲恒流特性 5A維弧鎢極和工件不接觸 鎢極很少燒損 電弧非常穩(wěn)定（熱量穩(wěn)定）第10頁，共49頁。正極電纜 A焊矩氣管流量計氣瓶工件負極電纜焊接電源冷卻水焊矩開關外接遙控盒配電箱1.6 TIG 焊 機 系 統(tǒng) 連 接 示 意 圖第11頁，共49頁。2. TIG焊主要規(guī)范參數2.7 電流種類與極性2.6 氬 氣2.4 填充焊絲2.2 電弧長度2.3 焊接速度2.1 焊接電流2.5

5、鎢電 極第12頁，共49頁。2.1 焊接電流焊接電流的選擇應保證單位時間內給焊縫適宜的熱量。 通常根據焊接條件（板厚、材質、焊接速度、焊接位置等參數）選定相應的焊接電流。焊接熱量三要素：熱量= I 2 R t 。 I 2 ：焊接電流的平方 R: 電弧的等效電阻 t: 對被焊部位施加熱量的時間注意：焊接電流的選擇不允許超過焊機的額定電流第13頁，共49頁。2.2 電弧長度鎢 極噴 嘴填充焊絲工 件電弧長度（鎢極與工件間距離）：焊接過程中保持穩(wěn)定的電弧長度是評定焊接熟練程度的一項重要內容。電弧長度發(fā)生變化將直影響到焊縫形狀、熔深等，對焊接質量產生極大的影響。電弧長度增加: 焊道寬度增加， 熔深減小

6、，保護效果變差。電弧長度減少: 不宜觀察熔池， 填充焊絲易與鎢極短路。L （11.5）倍板厚 最大小于6 電弧長度 ( L )鎢極伸出長度鎢極伸出長度:對焊時: 5 6 角焊時: 7 8 （過長時鎢極易氧化）第14頁，共49頁。2.3 焊接速度在焊接電流一定的情況下,焊接速度的選擇保證單位時間內給焊縫適宜的熱量.焊接熱量三要素： 熱量= I 2 R t I 2 ：焊接電流的平方 R: 電弧的等效電阻 t:對被焊部位施加熱量的時間焊接速度快時：焊道窄，熔深淺。焊接速度慢時，焊道寬，熔深深。選擇焊接速度應考慮以下因素：1.焊接鋁及鋁合金等高導熱金屬時，為了減少變形，應采用較 快的焊接速度。2.焊接

7、有裂紋傾向的合金時，不能采用高速焊接。3.非平焊位置焊接時，為保證較小的熔池，避免鐵水下流，盡 量選擇較快的焊速。第15頁，共49頁。2.4 填充焊絲 為保證焊接強度或當焊縫有間隙時，TIG焊需插入適量的填充焊絲，使用填充焊絲時應注意以下事項：1.焊絲的化學成分應與母材的性能相匹配,嚴格控制其化學成分、 純度和質量。主要化學成分應比母材稍高，以彌補高溫的燒損。2.TIG焊使用鋼焊絲時應盡量選專用焊絲,以減少主要化學成分的 變化,保證焊縫一定的力學性能和熔池液態(tài)金屬的流動性,獲得良 好的焊縫成型,避免產生裂紋等缺陷。3. TIG焊使用有色金屬焊絲焊接銅、鋁、鎂、鈦及其合金時應注 意成分相符。有時

8、可將與母材成分相同的薄板剪成小條當焊絲。4.焊絲在使用前應采用機械或化學方法清除其表面的油脂、銹蝕 等雜質，并使之露出金屬光澤。5.填充焊絲直徑的選擇標準:焊接電流 (A)1020205050100100200200300焊絲直徑 (mm)01.001.61.02.41.63.02.44.5第16頁，共49頁。2.5 鎢 電 極1.鎢電極的作用：傳導電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒。2.對鎢極的要求：發(fā)射電子能力強，電流承載能力大，壽命長， 抗污染性好。3.常用的鎢極: 釷鎢極: 含有1-2%氧化釷，電流密度大，壽命長，抗污染能力 強。引弧性能好，電弧穩(wěn)定。成本高，有微量放射性。 鈰鎢極:含有

9、2%的氧化鈰，引弧性能更好，電弧穩(wěn)定，熱量集 中，壽命長，電流密度比釷鎢高5%-8%，燒損率比釷 鎢低5%-50%，放射性低，推薦使用。第17頁，共49頁。4.鎢極的選用:焊接方法電極材質標志顏色直流TIG焊接2%氧化釷鎢（釷）紅色2%氧化鈰鎢（鈰）灰色2%氧化鑭鎢（鑭）黃綠色交流TIG焊接2%氧化釷鎢（釷）紅色2%氧化鈰鎢（鈰）灰色純鎢（純鎢）綠色150 mm鎢極標志顏色第18頁，共49頁。鎢極許用電流范圍表（釷鎢極、鈰鎢極）電極直徑（mm）焊接電流（A）交流直流正接直流反接0.520201.080801.6150150202.4235250303.2325400404.0425500554

10、.8525800805.鎢極的許用電流: 鎢極的許用電流主要由直徑、電流種類和極性決定，當焊接電 流超過鎢極的許用值時，會使鎢極強烈發(fā)熱、熔化和蒸發(fā)，電 弧不穩(wěn)，影響焊接質量，導致焊縫產生氣孔、夾鎢等缺陷，同 時焊縫的外型粗糙不整齊。在許用電流允許的情況下應選用細 直徑的鎢極以提高電流密度。鎢極的許用電流范圍見下表：第19頁，共49頁。6.鎢極的端部形狀： 鎢極的端部形狀是一個重要工藝參數，應根據所用電流種類選用不同的端部 形狀。鎢極尖端角度的大小會影響鎢極的許用電流、引弧及穩(wěn)弧性能。 小電流焊接時：小的鎢極直徑和錐角可使引弧容易，電弧穩(wěn)定。 大電流焊接時：增大錐角可避免尖端過熱熔化，減少損耗

11、，并防止電弧往上 擴展影響陰極斑點的穩(wěn)定性。 鎢極尖端角度對焊縫熔深和熔寬也有一定影響： 減小錐角，焊縫熔深增大熔寬減小，反之則熔深減小熔寬增大。 鎢極尖端形狀和電流范圍：直流正接交流鎢極直徑（mm）尖端直徑（mm）尖端角度（O）電流（A）恒定直流脈沖電流1.00.125122152251.00.25205305601.60.52585081001.60.8301070101402.40.8351290121802.41.14515150152503.21.16020200203003.21.5902525025350第20頁，共49頁。2.6 氬 氣 ( A r )焊接電流（ A ）1002

12、00300500氣體流量（L/分）67891015滯后停氣（ 秒 ）51020作用：隔離空氣并作為電弧的介質。純度：純度應為99.99 %。否則產生氣孔，夾渣，焊接質量變差。性質：1.無色、無味、單原子氣體，重量是空氣的1.4倍，氣體保護效果好。 2.惰性氣體，常溫下不與其他物質產生化學反應，高溫下不分解。 3.高溫下氬氣離解為正離子和電子,其中正離子體積和質量較大,對陰極沖 擊力很強,具有強烈的陰極破碎作用。 4.焊接時拉長電弧，其弧壓改變不大，電弧不易熄滅,電弧穩(wěn)定性較好。 5.無脫氧或去氫作用,因此對工件、焊絲、鎢極的除油、去銹、去水要求 嚴格。存儲：瓶裝氣態(tài)，瓶內壓力為150個大氣壓。

13、容量：氣瓶容量約為7000升氣體。流量：第21頁，共49頁。2.7 電流種類與極性 鎢極惰性氣體保護焊使用的電流種類可分為直流正接、直流反接及交流三種。其特點如下：電流種類直流交流（對稱的）直流正接直流反接示意圖熔深特點深、窄淺、寬中等電極熱量分布工件70% 鎢極30%工件30% 鎢極70%工件50% 鎢極50%鎢極許用電流最大小較大陰極清理作用無有有（工件為負時）適用材料除鋁、鎂外金屬一般不采用鋁、鎂、鋁青銅等第22頁，共49頁。TIG焊直流正接與直流反接的特點直流正極性的特點：鎢極發(fā)射電子，帶走大量的逸出功，鎢極本身溫度不高，燒損小，同樣直徑鎢極可使用較大電流，電弧穩(wěn)定而集中，熔深大，焊接

14、質量好，直流反極性的特點：鎢極吸收電子，鎢極本身溫度高，燒損大，同樣大小直徑的鎢極許用電流要小的多，電流密度小，熔深淺而寬。但在質量很大的氬正離子的高速撞擊下可清除鋁、鎂等易氧化金屬表面形成的氧化膜，有陰極清理即 “ 清潔 ” 作用。鎢極工件工件鎢極第23頁，共49頁。焊鋁為什么要使用交流？ 通常情況下，鋁板或鎂板表面有一層很明顯的氧化膜。即使工件金屬熔化后，此膜也呈固體狀浮在表面上（既不熔化），為達到良好的焊接效果，就需要清除此膜。清潔作用：TIG焊接工件為陰極時，陽離子（氬氣正離子）加速沖向工件，破壞并分解表面的氧化膜，使氧化膜消失。這一作用是在氬氣中進行的，一旦被破壞消除后，此膜不會再生

15、，即可得到漂亮、光潔的鋁等焊縫。為了兼顧鎢極和工件發(fā)熱量的合理分配，對于鋁、鎂等金屬一般都采用同時具有直流正接和直流反接特點的交流鎢極氬弧焊。工件鎢極工件660鎢極氧化膜2050TIG交流電源0t反極性正極性第24頁，共49頁。4.6.2 TIG焊接作業(yè)對環(huán)境的要求（A）防止雨淋避免陽光直射20cm30cm遠離熱源及易燃易爆物焊機應盡量安裝在濕度小、灰塵少、風速較弱的場所。 TSP 300 TSP 300第25頁，共49頁。4.6.2 TIG焊接作業(yè)對環(huán)境的要求（B）除塵設施擋風板 空間小或封閉的作業(yè)場所應采取除塵措施。 有強烈氣流時應采取防風措施。 TSP 300第26頁，共49頁。4.6.

16、3 安全衛(wèi)生與勞動保護（A）TIG焊由于弧柱集中，電流密度大，弧溫高，紫外線輻射比普通電弧焊強 的多，容易引起電光性眼炎及皮膚裸露部分脫皮，出現(xiàn)紅斑等癥狀。因 此應注意防護，一般用電焊帽罩，工作服等就能抑制其危害。TIG焊會產生與人體有害的紫外線，氬氣，臭氧，二氧化氮等。氬氣自身 無毒，但在密室中作業(yè)，會驅散大氣中的氧氣，引起窒息，因此應注意狹 小工作場所的通風、除塵。釷鎢極具有一定的放射性，盡管其對人體的危害可忽略，但在使用中仍要 注意：防止修磨鎢極時粉塵的吸入和鎢極尖端對人體的刺傷。安裝焊矩、更換鎢極或檢修焊機前先關掉焊接電源開關或切斷配電柜的供 電。焊矩應注意保持干燥，焊矩電纜及焊機的輸

17、入、輸出電纜不得有破損 ，保持良好的絕緣狀態(tài)。第27頁，共49頁。5.焊接操作基礎5.1 焊接施工基礎5.2 焊接作業(yè)要領 5.3 金屬可焊性簡介第28頁，共49頁。5.1 焊接施工基礎 5.1.1 影響施工的要素 5.2.2 施工要素對焊接的影響 5.3.3 TIG焊施工基礎知識 5.4.4 TIG焊接條件參考數據第29頁，共49頁。 5.1.1 影響施工的要素焊接效果焊接電源電源特性填充焊絲材質、直徑尺寸、形狀控制系統(tǒng)高頻、氣體及功能控制焊矩角度、速度握焊矩方式保護氣體流量、純度氣體種類焊接工件板厚、形狀表面狀態(tài)第30頁，共49頁。 5.1.2 施工要素對焊接的影響40 0焊矩角度角度大易

18、添入焊絲氣體保護性能變差鎢電極直徑過小燒損大直徑過大引弧困難鎢極伸出長度過長鎢極易氧化過短易燒毀噴嘴保護氣體氣體不純、流量少有強風會產生焊接缺陷鎢極與工件距離過長弧長變長，焊道寬，熔深小，過短不易觀察焊逢填充焊絲角度角度大易與鎢極接觸XX 0焊接速度：過快焊道窄，熔深??；過慢焊道寬，熔深大工件表面：附有油、銹、不純物易產生焊接缺陷第31頁，共49頁。5.1.3 TIG焊施工基礎知識1.焊接基礎:鎢極和工件必須干凈 電弧指向位置要準確。 焊接過程中焊槍的高度和角度保持一致。一般采用左向法。 自熔焊接：焊縫不許有間隙，焊前應點固，熔池形成后方能運槍；推著熔池走。用于無間隙薄板焊接。 填充焊接：熔池

19、出現(xiàn)后向熔池中填絲；填絲量和頻率由焊縫決定；用于焊縫有間隙或有強度要求的焊接。 鋁的填充焊接：快速填入，快速抽出。 不銹鋼填充焊接：快速填入，偏向電弧快速抽出?；蜻B續(xù)填絲。2.熔池:焊接時電弧下方工件上有處被熔化且發(fā)亮，發(fā)亮處就是 熔池，焊接電流越大，熔池形成也就越大越快。邊保持一定 大小的熔池邊焊接就能得到均勻的焊縫。3.握焊矩方法:一般采用T式握矩法，即中指托住焊矩把柄，拇指與食指夾持焊矩，同時食指控制焊矩開關的操作。第32頁，共49頁。5.1.4 TIG焊接條件參考數據板厚mm不銹鋼(A)鋁(A)銅(A)焊接速度cm/min鎢極直徑mm氣體流量L/min鎢極與工件距離mm0.8-1.03

20、0-5020-5040-6520-301-1.65-61-1.21.2-2.060-10030-8050-12020-251.6-26-71.6-2.52.5-3.0110-160120-160130-20015-252-2.47-82.5-3.54.0-4.5170-220170-240220-30015-202.4-3.28-9455.0-6.0200-250200-320300-37015-203.2-410-125-68.0-10.0240-300300-380350-43010-123.2-410-12612 300 400 50010-12 4.812-156第33頁，共49頁。5

21、.2 焊接作業(yè)要領5.2.1 I形對焊要點5.2.2 角焊要點5.2.3 搭接角焊要點5.2.4 水平角焊要點5.2.5 立焊要點5.2.6 橫焊要點5.2.7 仰焊要點第34頁，共49頁。5.2.1 I形對焊要點 I形對焊要點: 焊炬傾角過大易造成蛇行焊縫。 焊接電流值應比其它形狀時略低。 為防止手晃，應盡量使用空冷焊炬。焊接方向填充焊絲1520 07080 0第35頁，共49頁。5.2.2 角焊要點角焊要點:焊前要進行固定焊，焊點距兩端為10 mm 鎢極伸出過長易引起氣體保護不良，一般取56mm。 電弧指向兩工件中心，偏斜時易產生咬邊及焊瘤。焊接方向填充焊絲2030 04550 06070

22、 0第36頁，共49頁。5.2.3 搭接角焊要點搭接角焊要點:焊接薄板時可不填絲，但搭接面不能有間隙。 應保證弧長約等于所用電極直徑。焊縫寬約為電極直徑的2倍。 填充焊時，焊縫寬度約為電極直徑的2.5-3倍。 從熔池上方填絲可防止咬邊。45 020 0焊接方向填充焊絲40 010 0填充焊絲焊接方向第37頁，共49頁。5.2.4 水平角焊要點水平角焊要點： 焊前要進行固定焊，焊點距兩端為10 mm 焊接時角部應充分熔化。鎢極和工件間距離23mm，過長 形不成焊縫；鎢極伸出噴嘴距離78 mm。 焊炬傾角不能過大，以免氣體保護不良。 熔池形成后再填絲。在熔池上方填絲。焊接方向垂直側水平側4550

23、06070 02030 0填充焊絲第38頁，共49頁。5.2.5 立焊要點立焊要點：焊前要進行固定焊， 因重力作用，易出現(xiàn)凸狀焊縫，注意掌握熔池的大小。 立焊時熔敷金屬的流動與平焊不同，應注意焊縫不要出現(xiàn)咬邊。 熔池形成后再填絲，在熔池上方填絲。7080 090 02030 06070 03040 0450焊接方向第39頁，共49頁。5.2.6 橫焊要點橫焊要點：焊前要進行固定焊。 因重力作用等，焊縫上邊易出現(xiàn)咬邊，下邊易出現(xiàn)焊瘤。 為防止熔敷金屬的下垂，焊矩角度應保持在1000。 熔池形成后再填絲，在熔池前上方填絲。7080 0100 01520 0焊接方向填充焊絲第40頁，共49頁。5.2

24、.7 仰焊要點仰焊要點:仰焊是所有焊接姿勢中最難操作的一種，焊接時重力對熔池的影 響比立焊和橫焊更顯著。熔池觀察難，保持焊炬的穩(wěn)定和均勻的 填充焊絲更困難，因此仰焊焊接時必須要保持焊接姿勢的穩(wěn)定。8090 090 02030 0填充焊絲焊接方向焊縫第41頁，共49頁。5.3 金 屬 可 焊 性 簡 介5.3.1 不銹鋼的焊接要點5.3.2 銅的焊接要點5.3.3 鋁的焊接要點第42頁，共49頁。5.3.1 不銹鋼的焊接要點（1）不銹鋼馬氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性和機械性能,其型號有1鉻13和2鉻13等。主要用于制造受沖擊負荷的零件。受焊接熱作用影響大（強，硬，脆）。焊接性差。鐵素體不銹鋼鐵素

25、體不銹鋼主要有鉻17、鉻17鈦和鉻28等型號，耐酸性能良好，可用于硝酸工廠的設備及承受高溫、高濃度硝酸作用的零件制作。焊接時要注意保證焊道的韌性和防止裂紋的產生。奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性和可焊性，在化學、煉油、動力、航空、造船及醫(yī)藥等行業(yè)廣泛使用，應用最廣的為18-8型鎳鉻不銹鋼（含鉻18%，含鎳8%）。焊接時如操作工藝不當會出現(xiàn)晶間腐蝕及熱裂紋等缺陷。第43頁，共49頁。5.3.1 不銹鋼的焊接要點（2） 奧氏體不銹鋼焊接注意事項： 1.采用盡量快的焊接速度,減少焊道高溫的持續(xù)時間,以提高抗 晶間腐蝕和熱裂紋的能力。 2.多層焊時,待焊層冷卻后(60以下),再焊下一道。 3.采用小的線能量,相同條件時電流比普通鋼要小