手工鎢極氬弧焊工藝技術(shù)

1、手工鎢極氬弧焊工藝技術(shù)手工鎢極氬弧焊采用氬氣為保護(hù)氣體。在焊接時鎢極與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱量集中，弧柱溫度非常高， 電弧非常穩(wěn)定。電源種類、極性及焊接電流手工鎢極氬弧焊可以使用交流或直流兩種電源。直流正接：直流正接即鎢極接弧焊電源的負(fù)極，焊件接弧焊電源的正極。焊接時電子向焊件高速沖擊，這 樣鎢極的發(fā)熱量小，不易過熱，因而可以采用較大的焊接電流。由于焊件的發(fā)熱量大，因而熔深大，焊縫 寬度較窄，生產(chǎn)率高。同時由于鎢極為負(fù)極，熱電子發(fā)射能力強(qiáng)，電弧穩(wěn)定而集中，因此大多數(shù)的金屬焊 接都采用直流正接。直流反接：直流反接即鎢極接正極，焊件接負(fù)極。焊接時由于鎢極受電子高速沖擊，鎢極溫度高，鎢極損 耗快，壽命

2、短，所以很少采用。但是它具有一種去除熔池表面氧化膜的作用，通常稱為陰極破碎”現(xiàn)象。 當(dāng)焊接鋁、鎂及其合金時，熔池表面會生成一層致密難熔氧化膜，如不及時消除，焊接時會形成未熔合， 并使焊縫表面形成皺皮或內(nèi)部產(chǎn)生氣孔、夾渣。當(dāng)采用直流反接時，被電離的正離子會高速地沖擊作為負(fù) 極的熔池，使熔池表面的氧化膜被擊碎，因而能夠得到表面光亮美觀、無氧化膜、成形良好的焊縫。交流電源：交流手工鎢極氬弧焊時，當(dāng)焊件處于負(fù)半周時，同樣會產(chǎn)生陰極破碎”現(xiàn)象，可用來焊接鋁、 鎂及其合金等易氧化金屬，并且此時的鎢極損耗要比直流反接小得多，所以一般選擇交流手工鎢極氬弧焊 來焊接鋁、鎂及其合金等易氧化金屬。焊接電流：手工鎢極

3、氬弧焊需根據(jù)焊件的材料與厚度來確定，焊接電流過大易引起咬邊、燒穿等缺陷，焊 接電流太小易產(chǎn)生未焊透。焊前清理 為了確保手工鎢極氬弧焊的質(zhì)量，對材料表面清理有很高的要求。在焊接前應(yīng)嚴(yán)格清除填充焊絲及焊件坡 口和坡口兩側(cè)表面至少20mm范圍內(nèi)的油污、水分、灰塵、氧化膜等。否則在焊接過程中將影響電弧的 穩(wěn)定性，產(chǎn)生氣孔和未熔合等缺陷。常用的清理方法如下：去除油污、灰塵：可以用有機(jī)溶劑擦洗，常用的有機(jī)溶劑有汽油、丙酮、三氯乙烯、四氯化碳等。機(jī)械清理氧化膜：此方法只適用于焊件。通常是用不銹鋼絲或銅絲輪刷，將坡口及其兩側(cè)的氧化 膜清除?；瘜W(xué)清除氧化膜：依靠化學(xué)反應(yīng)的方法去除焊絲或焊件表面的氧化膜，清洗溶液

4、因材料而異。如 鋁及其合金常用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液或體積分?jǐn)?shù)為30%的HNO3溶液進(jìn)行化學(xué)處理， 再用清水沖洗后吹干。坡口形式手工鎢極氬弧焊根據(jù)結(jié)構(gòu)需要可進(jìn)行各種接頭的焊接，對接接頭常用的坡口形式如下圖所示。手工鐺極僉孤焊對接接頭的坡口形式a) I形坡口 b)鎖邊坡口 c)卷邊坡口 4)Y形坡口 X形坡口薄板對接接頭可以用填絲、卷邊焊接方法一次焊透。板厚大于3mm的可以開V形坡口，板厚大于12mm 時，可以開X形坡口。鎢極的直徑和形狀鎢極的直徑和形狀對手工鎢極氬弧焊過程的穩(wěn)定性和焊縫成形影響很大。鎢極直徑的選擇：鎢極直徑可根據(jù)焊件厚度、焊接電流大小和電源極性進(jìn)行選擇。當(dāng)焊接電流超過允

5、許值 時，鎢極就會強(qiáng)烈地發(fā)熱并使其熔化和揮發(fā)，引起電弧不穩(wěn)定和焊縫產(chǎn)生夾鎢等缺陷。下表列出了不同鎢 極的許用電流值。不同直徑不同屬極的許用電流值督概直徑/mm最大允許焊接電流/A純同橫1-0涌60150020 &01- 64010070150501602- 0知15。1002001002002. 5搟。230170-250170-2503. 0150-3102253304.0-舒 545035048。5. 0仙0625網(wǎng)。675鎢極形狀的影響：鎢極端頭的形狀選擇應(yīng)根據(jù)焊件熔透程度和焊縫成形的要求來決定。一般在焊接薄板和 焊接電流較小時可用小直徑的鎢極并將其末端磨成尖錐角，這樣電弧容易引燃和穩(wěn)定

6、。但在焊接電流較大 時仍用尖錐角會因電流密度太大而使末端過熱、熔化燒損，電弧斑點也會擴(kuò)展到鎢極末端的錐面上，使弧 柱明顯地擴(kuò)散飄蕩不穩(wěn)定而影焊縫成形。因此在大電流焊接時要求鎢極末端磨成鈍錐角或帶有平頂?shù)腻F形， 這樣可以使電弧斑點穩(wěn)定，弧柱擴(kuò)散減小，對焊件的加熱集中，焊縫成形良好，如下圖所示。a)b)伺極末端的形狀自）來端呈央錐形 M末端呈平項錐形末端呈尖錐形在相同的焊接電流下尖錐角的變化將影響焊縫的熔寬和熔深，角小將引起弧柱擴(kuò)散，導(dǎo)致焊 縫熔深變小而熔寬增加。隨著角的增大，弧柱的擴(kuò)散減小，導(dǎo)致熔深增大而熔寬減小，而且焊接電流越大 上述變化越明顯。鎢極末端呈平頂錐形，鎢極直徑與錐形直徑之間的關(guān)系

7、為：L=（24）D、d=（1/3）1/4D。其中 L表示錐形長度；d表示錐體最小直徑；D表示鎢極直徑。當(dāng)采用交流電源時，因鎢極受熱較快，其端部在焊接過程中會變成球狀，因此就可以采用這種球狀鎢極。 球狀鎢極使用時不必先磨好，只要將折斷的鎢極稍加修磨后裝入焊槍進(jìn)行焊接，焊接時被電弧燒成球狀即 可。氬氣保護(hù)效果手工鎢極氬弧焊時氬氣連續(xù)地由噴嘴中流出，將周圍的空氣排開，將電弧和焊接區(qū)域保護(hù)起來。由于氬氣 保護(hù)層是柔性的，極易受外界因素干擾，其保護(hù)效果常受下列因素影響：氬氣純度：氬氣的純度對焊接質(zhì)量影響很大，不純的氬氣易使焊縫氧化、氮化，使焊縫變脆變硬，破壞其 氣密性。不同的母材材質(zhì)對氬氣的純度有不同的

8、要求，化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬和合金對氬氣的純度要求較高。下表是不同焊件材質(zhì)手工鎢極氬弧焊時對氬氣純度的要求。不同母材材質(zhì)對氟氣純度的要求母 材 材 質(zhì)氧氣純度（體積分?jǐn)?shù)）7% 99. 9% 99.95% 99-98%不銹鋼悟、鎂及其合金鈦、保，輪、錯及其合金氬氣流量：當(dāng)噴嘴直徑一定，氬氣流量增加時，氬氣保護(hù)層抵抗流動空氣影響的能力也增加。若氬氣流量 過大，不僅浪費氬氣，而且使保護(hù)層產(chǎn)生紊流，反會使空氣卷入，降低保護(hù)效果。另外當(dāng)氬氣的流量過大 時，帶走電弧區(qū)的熱量也多，不利于電弧穩(wěn)定燃燒，所以氬氣流量要選擇適當(dāng)。噴嘴直徑：噴嘴直徑與氬氣流量同時增加，則擴(kuò)大保護(hù)區(qū)，保護(hù)效果更好，但噴嘴直徑過大時不僅增

9、加氬 氣的消耗，而且對有些位置，可能因噴嘴過大而不易焊接或影響焊工視線，因此常用的噴嘴直徑取 820mm 為宜。焊接速度：氬氣保護(hù)層是柔性的，當(dāng)遇到側(cè)向空氣吹動或焊接速度過快，則氬氣氣流會彎曲，使保護(hù)效果 減弱。另外由于焊接速度太快，會使正在凝固和冷卻的焊縫金屬和母材金屬被氧化。因此用手工鎢極氬弧 焊焊接時應(yīng)注意氣流的干擾以及合適的焊接速度。噴嘴至焊件的距離：噴嘴與焊件越遠(yuǎn)，則空氣越容易沿焊件的表面侵入熔池，保護(hù)氣層也受到流動空氣的 影響而發(fā)生擺動，使氣體的保護(hù)效果降低。噴嘴與焊件的距離越近，保護(hù)效果好，但是太近將影響焊工的 視線，因此通常噴嘴至焊件的距離取515mm。不同接頭形式的氧氣保護(hù)效

10、果a）對接接頭b） T形接頭Q搭接接頭d）常接接頭焊接接頭形式：不同的接頭形式會使氣體產(chǎn)生不同的保護(hù)效果，如上圖所示，焊接對接接頭和T形接頭時，由于氬氣被擋住并反射回來，所以保護(hù)效果較好；焊接搭接接頭和角接接頭時，空氣容易侵入電弧區(qū)，保 護(hù)效果差，可在焊接區(qū)域設(shè)置臨時擋板，以改進(jìn)保護(hù)條件，如下圖所示。手工鈣極氯弧焊時的臨時擋板）搭接接頭 b）角接接頭對于一些重要的焊件，由于要求較高，在焊接時為了更有效地保護(hù)焊接接頭，通常對焊件的背面也進(jìn)行氬 氣保護(hù)。例如，在焊接管道時可在管子內(nèi)通氬氣；在焊接不銹鋼、鋁及鋁合金等焊件時，可在背面采用氬 氣罩的方式進(jìn)行保護(hù)。通常氬氣的保護(hù)效果可以根據(jù)焊縫的表面色澤

11、和是否有氣孔等來判斷。焊接不銹鋼 或鈦合金時的焊縫表面色澤見下表。焊縫泰面色澤觀察表母材材質(zhì)最好良好較好不底不好不銹鍋銀白或金黃藍(lán)色紅灰荻色黑色欽合金亮銀白色橙黃色藍(lán)紫色青灰色粉白色綜上所述，手工鎢極氬弧焊應(yīng)根據(jù)母材材質(zhì)及結(jié)構(gòu)等情況，合理地選擇焊接參數(shù)。下表列出了用手工鎢極 氬弧焊焊接碳素鋼和低合金鋼的常用焊接參數(shù)。手工鈣極氯噩焊焊接碳素鋼和低合金鋼的焊接教焊件厚度/mmL. S* 0&。6* 06.0 12坡口形式I形V形X形焊接電流/A5011。(.70 1309015f)電弘電壓/V91391410 IS電源極性直流正接答圾直徑/mmI. 62. 51.62. 5AQ3. 2焊洼直徑1.

12、62.02. 02.5A 53 C甄氣流量/ (L/min69T10H4嘖嘴直45/mm卜1210151218伸出長度/mm353536爆接速度，(mm/min)150210150210150210另外在使用手工鎢極氬弧焊時還需了解其如下的工藝特點:引弧比較困難，特別是冷態(tài)引弧或用交流電源焊接時的重復(fù)引弧困難。當(dāng)使用的電流種類及電源極性不同時，鎢極的許用電流、對焊件的加熱、陰極破碎作用以及對焊 縫成形的影響是不同的。使用交流電弧時由于電源極性的頻繁變換，存在重復(fù)引弧和整流作用的問題，因此需選用適宜穩(wěn) 弧和消除直流分量的裝置。鴇極脈沖氬弧焊鎢極脈沖氬弧焊是利用基值電流保持主電弧的電離通道，并周期

13、性地加一同極性高峰值脈沖電流產(chǎn)生脈沖 電弧，以熔化金屬并控制熔滴過渡的氬弧焊稱為脈沖氬弧焊。普通氬弧焊的焊接電源輸送出均勻的焊接電流向電弧供電，脈沖氬弧焊則是人為地使焊接電源輸出按一定 規(guī)律變化的焊接電流，向電弧區(qū)進(jìn)行供電。脈沖氬弧焊是在普通氬弧焊的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。整個焊接電 流由基值電流和脈沖電流兩部分組成?；惦娏骶S持電弧的燃燒，脈沖電流產(chǎn)生脈沖電弧，以熔化金屬、 進(jìn)行焊接。鎢極脈沖氬弧焊的焊接過程是：每次脈沖電流作用時，在電弧下產(chǎn)生一個熔池，基值電流作用時，熔池凝 固而形成焊點。下一次脈沖作用時，在、巳凝固焊點的部分面積和母材上產(chǎn)生一個熔池，基值電流作用時， 又凝固形成下一個焊點，與前一個焊點搭接，如此周而復(fù)始地重復(fù)下去，就形成一條由許多焊點搭接而成 的焊縫。脈沖電流的大小及其作用時間的長短，決定熔池體積大小和熔深，基值電流的作用是保證在兩次 脈沖焊接電流之間，電弧不至于熄滅，在每次脈沖電流作用時，不需要重新引燃電弧，使焊接過程穩(wěn)定。 為了控制熔池，基值電流應(yīng)保持在盡量小的數(shù)值，使基值電流作用時間大于脈沖電流時間。鎢極脈沖氬弧焊的特點及應(yīng)用范圍：適用于熱敏感性材料的焊接，如鎳銘合金、鈦合金等熱敏感性材料，可以通過脈沖參數(shù)