氬弧焊工藝規(guī)范課件

1、培訓(xùn)目錄：氬弧焊工藝培訓(xùn) 1.氬弧焊簡(jiǎn)介、分類、特點(diǎn)2.鎢極氬弧焊(TIG)的分類和工藝特點(diǎn)3.鎢極氬弧焊的設(shè)備、焊接材料4.手工TIG焊前準(zhǔn)備5. 手工TIG控制流程和操作要點(diǎn)6.手工TIG焊接缺陷和注意事項(xiàng) 一、氬弧焊簡(jiǎn)介、分類和特點(diǎn)：*.氬弧焊是氣體保護(hù)焊的一種。是采用惰性氣體（主要是氬氣、氦氣或兩者混合氣體，常用氬氣）作為保護(hù)氣體，利用兩極間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和焊絲，冷卻后形成焊縫的一種焊接方法。*.電弧：在兩電極間的氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧，電弧放電時(shí)，一方面產(chǎn)生高溫，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)光，氬弧焊就是利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化焊條和焊件，使兩塊分離的金屬熔合在一起，從而獲得牢固

2、的接頭。 *.按照所使用的電極，氬弧焊分為鎢極氬弧焊（TIG）和熔化極氬弧焊（MIG）。 鎢極氬弧焊是利用高熔點(diǎn)(3410)的鎢極作為一個(gè)電極，以工件作為另一個(gè)電極，采用氬氣（氦氣或兩者混合氣體）作為保護(hù)氣體，通過電弧熱將母材和焊絲熔化的一種焊接方法。 熔化極氬弧焊同樣是利用氬氣作為保護(hù)氣體，采用連續(xù)送進(jìn)可熔化的焊絲，以焊絲作為一個(gè)電極，母材為另一個(gè)電極，通過電弧熱將母材和焊絲熔化的焊接方法。鎢極氬弧焊是我公司目前采用的焊接方法。以下針對(duì)鎢極氬弧焊(TIG)做介紹。焊接方向鎢極氬弧焊如右圖示意，氬氣從焊槍噴嘴連續(xù)噴出，在電弧周圍形成氣體保護(hù)層隔離空氣，防止對(duì)鎢極、熔池和受熱區(qū)域的有害影響。焊接

3、過程根據(jù)工件的情況可以加或不加焊絲。鎢極氬弧焊按照不同的分類方式分為如下幾種：分類方法種類按照電流波形直流氬弧焊（*）交流氬弧焊脈沖氬弧焊按操作方式手動(dòng)焊接（*）自動(dòng)焊接按保護(hù)氣體的成分氬氣（*）氦氣氬氦混合氣體（*號(hào)表示我公司所采用的焊接方式）其中，直流氬弧焊又分為正接和反接，所謂正接，是將工件（母材）接電源正極，鎢極接電源負(fù)極。反之稱為反接。不同的接法對(duì)焊接性能有很大影響，參見下表：二、 鎢極氬弧焊(TIG)的分類和工藝特點(diǎn)項(xiàng)目正接反接示意圖兩極熱量的近似比例焊件70%，鎢極30%焊接30%，鎢極70%熔池特點(diǎn)深、窄淺、寬鎢極許用電流大，如3.2mm，可達(dá)400A。小，如3.2mm，可達(dá)1

4、20A。電弧穩(wěn)定性很穩(wěn)定不穩(wěn)定適用范圍除了鋁、鎂及其合金外的全部金屬不推薦使用工件工件普遍采用的是直流正接的焊接方式。鎢極氬弧焊特點(diǎn)如下：1.優(yōu)點(diǎn)： a.焊接過程穩(wěn)定、電弧能量參數(shù)可精確控制。焊接熱量集中，焊件熱變形小。b.焊接質(zhì)量好。氬氣化學(xué)性能非常穩(wěn)定，不溶于金屬，也不與金屬反應(yīng)。且氬的原子量較大，利于形成氣流隔離層，c.可用于薄板焊接。即使幾安培的焊接電流，也可以穩(wěn)定燃燒，且熱量集中，可以焊接0.3mm的薄板。d.焊縫區(qū)無熔渣，焊工可清楚的看到熔池和焊縫成形過程。2.缺點(diǎn)： a.抗風(fēng)能力差。TIG是利用氣體保護(hù)，抗側(cè)向風(fēng)的能力較差。若側(cè)向風(fēng)較小，可通過縮短噴嘴和焊件的距離，同時(shí)增大保護(hù)氣

5、體的流量。若側(cè)向風(fēng)較大，須采取防風(fēng)措施。b.對(duì)工件清理要求較高。焊接前須嚴(yán)格去除焊件上的油污和鐵銹，防止出現(xiàn)氣孔和裂紋等焊接缺陷。c.生產(chǎn)率低。由于鎢極的載流能力有限，導(dǎo)致TIG的融透能力較低，焊接速度小，效率低。1.設(shè)備: 手工鎢極氬弧焊通常由焊接電源、焊接控制系統(tǒng)、焊槍、水冷系統(tǒng)及供氣系統(tǒng)組成。水冷系統(tǒng)視焊槍許用電流而定，大于150A須配水冷系統(tǒng)。如下圖所示：三、 鎢極氬弧焊(TIG)的設(shè)備和材料進(jìn)氣出氣開關(guān)電線電源正極電源負(fù)極a.焊接電源: 焊接電源要求能夠提供穩(wěn)定的焊接電流，減小或排除因弧長(zhǎng)變化而引起的焊接電流波動(dòng)。分直流、交流和脈沖式三種，我公司主要用直流電源。b.控制箱和引弧裝置

6、控制箱主要安裝焊接時(shí)序控制電路，如控制提前送氣、滯后停氣、引弧、電流通斷、電流衰減、冷卻水通斷等。 引弧裝置分為接觸式引弧和非接觸式引弧。接觸式引弧首先將鎢極和工件接觸，此時(shí)短路電流被控制在較低水平（通常小于5A），在鎢極抽回的很短時(shí)間內(nèi)，電流切換成大電流，將電弧引燃。該方法僅適用直流正接的直流氬弧焊機(jī)，且額定電流較小，我公司不采用該方式引弧。 較大電流焊機(jī)一般采用非接觸式，防止鎢極熔化燒損，且容易將液態(tài)鎢進(jìn)入熔池，造成焊縫夾鎢，影響焊縫力學(xué)性能。非接觸引弧分高頻振蕩器引弧和高壓脈沖引弧。c.焊槍 焊槍用來夾持鎢極、傳導(dǎo)焊接電流及輸送和噴出保護(hù)氣體。其中噴嘴的尺寸對(duì)氣流的保護(hù)性能影響較大，一般

7、噴嘴圓柱通道的內(nèi)徑D=(2.53.5)d，d為鎢極直徑。噴嘴內(nèi)徑和氬氣流量的關(guān)系可按照下表選擇（直流正接）。噴嘴內(nèi)徑過大，氣流挺度下降，氣流易受干擾，且影響視線，噴嘴過小則保護(hù)范圍太小，且因?yàn)榱魉倏?，容易造成紊流。焊接電?A噴嘴孔徑 mm氬氣流量 L/Min1010049.54510115049.54715120061368201300813893015001316912開關(guān)噴嘴d.供氣系統(tǒng) 供氣系統(tǒng)由氬氣瓶、減壓閥、浮子流量計(jì)、軟管組成。 氬氣瓶標(biāo)稱容量為40升，滿瓶壓力位15.2MPa,氬氣瓶外表涂成灰色，標(biāo)明氬氣。 減壓閥用于將高壓氣瓶?jī)?nèi)的壓力降低到所需焊接壓力，流量計(jì)用于調(diào)節(jié)保護(hù)氣體

8、流量的大小。流量計(jì)和減壓閥常做成一體。 輸送氣體的軟管可采用聚氯乙烯塑料軟管。使用時(shí)防止水、氣、雜物進(jìn)入。2.手動(dòng)鎢極氬弧焊的焊接材料 a.電極材料鎢極作為氬弧焊的電極，具有如下特點(diǎn)：引弧性能好、焊接過程穩(wěn)定、發(fā)射電子能力強(qiáng)、耐高溫不易熔化。鎢極氬弧焊所用的電極材料有純鎢極、鈰（shi)鎢極、釷(tu)鎢極，后兩者是在鎢極中加入稀土元素，能顯著提高電子的發(fā)射能力。鎢極的選用原則是：在保證鎢極的許用電流大于焊接電流的前提下，盡量選擇直徑較小的鎢極。壓力表浮子流量計(jì)b.保護(hù)氣體 保護(hù)氣體不僅是焊接區(qū)域的保護(hù)介質(zhì)，也是產(chǎn)生電弧的氣體介質(zhì)。其特性直接影響電弧的引燃、焊接過程的穩(wěn)定性、焊縫的成型和質(zhì)量。

9、最常用的是氬氣。c.填充金屬（焊絲） 填充金屬的作用是填滿坡口，并調(diào)整焊縫成分，改善焊縫性能。 在焊接碳鋼、低合金鋼時(shí)用Mn、Si合金化的填充金屬。 在焊接不銹鋼和高鎳合金的填充金屬因應(yīng)用Ti（鉈）來控制氣孔，用Mn（錳）、Nb（鈮）、 Mo（鉬）來控制裂紋。鎢極伸出長(zhǎng)度：通常將露在噴嘴外面的鎢極長(zhǎng)度叫做鎢極伸出長(zhǎng)度。伸出長(zhǎng)度過大時(shí)，鎢極容易過熱，鎢極保護(hù)效果差；伸出長(zhǎng)度過短，噴嘴容易過熱。對(duì)接焊時(shí)，鎢極伸出長(zhǎng)度在34mm，焊接T型焊縫時(shí)其長(zhǎng)度在78mm。 一般噴嘴和工件保持814mm。距離太小，影響操作視線，且容易造成鎢極和熔池的接觸，使焊縫夾鎢。距離過大，氣體保護(hù)效果差，電弧不穩(wěn)定。鎢極端

10、部形狀適用于不同的焊接情況，分以下幾種，參見下圖：8141.接頭和坡口形式四、 手工鎢極氬弧焊焊前準(zhǔn)備常用的接頭形式有對(duì)接、搭接、角接、T型接頭、卷邊對(duì)接等，以下給出碳鋼和不銹鋼對(duì)接的坡口形狀和尺寸,具體可參見GB 985-88：工件厚度 （mm）名稱坡口形式bpR說明 12卷邊坡口12一般不添加填料13I型坡口01.53602.5326V型坡口406003142.焊前清理 焊前須清理焊件坡口及坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的氧化膜、鐵銹、油脂和水分。否則容易造成氣孔、夾雜、未熔合等焊接缺陷。清理分為機(jī)械清理和化學(xué)清理兩種。 機(jī)械清理不適用于焊絲。焊件通常采用鋼絲刷、刮刀。大型工件用噴砂或噴丸等方法。

11、機(jī)械清理效率較低，會(huì)出現(xiàn)清理不徹底。 化學(xué)清理可去除工件和焊絲上的氧化膜和油污。常用磷酸三鈉、碳酸鈉、水玻璃及水的混合溶液，或在60溶液中浸泡58分鐘，再分別用熱水、冷水沖洗。最后擦干。3.工件定位 必須將工件用剛性定位，防止焊接焊接時(shí)出現(xiàn)移動(dòng)，影響焊縫形狀和焊接強(qiáng)度。 按照規(guī)定的焊接間隙固定工件，間隙均勻，鋼管焊接時(shí)確保鋼管中心線同心，控制錯(cuò)邊量。4.工藝參數(shù)調(diào)整 檢查鎢極直徑是否合適，鎢極是否要打磨，焊接電流和氬氣流量是否調(diào)整合適。錯(cuò)邊量大軸線不同心五、 手工鎢極氬弧焊控制流程和操作要點(diǎn)1.手工鎢極氬弧焊的控制流程參見下圖：2.操作要點(diǎn)：a.引?。?通常采用高頻振蕩器或高壓脈沖發(fā)生器進(jìn)行非

12、接觸引弧。手工TIG時(shí)，可將焊槍傾斜，讓噴嘴靠在焊件表面，轉(zhuǎn)動(dòng)焊槍，讓電極逐漸靠近焊接起弧，再將焊槍稍微提起。應(yīng)避免鎢極和焊件直接接觸來進(jìn)行引弧，避免鎢極熔化、焊件夾鎢。b.焊接： *.焊接角度焊直縫時(shí)采用左向焊接，焊絲和工件角度不宜過大（1015），否則影響氣流和電弧的穩(wěn)定。焊槍和工件接近垂直(7085)。鋼管焊接角度相同。仰焊立焊平焊*.填充焊絲 焊絲填充分連續(xù)送和斷續(xù)送，細(xì)焊絲采連續(xù)送。 填充焊絲時(shí)應(yīng)在焊件上形成熔池后在熔池前端填充，不能直接加在熔池中心。也不能太高焊絲形成“滴渡”，更不能和鎢極接觸。采用斷續(xù)送絲時(shí)，焊絲要不斷回撤，但不能離開氬氣保護(hù)的范圍。焊接結(jié)束前，須添加稍多些焊絲，

13、防止端頭冷卻后出現(xiàn)焊縫凹坑。斷續(xù)送絲過程參見右下圖。814和鎢極接觸滴渡*.焊槍操作 焊槍操作要求焊接速度均勻、與工件距離、角度穩(wěn)定。 電弧熄滅后，焊槍須停留35秒，繼續(xù)讓未冷卻的焊縫受到氣體保護(hù)，并加速冷卻， 防止氧化。氣體保護(hù)效果可通過焊縫區(qū)域的顏色判斷：材料最好良好一般不好差低碳鋼灰白光亮灰灰黑不銹鋼銀白、金黃藍(lán)紅灰灰黑六、 手工鎢極氬弧焊焊接缺陷和注意事項(xiàng)焊接缺陷產(chǎn)生原因防止措施夾鎢接觸工件引弧鎢電極熔化采用高頻振蕩器和高壓脈沖發(fā)生器引弧減小電流或加大鎢極直徑、減小鎢極伸出長(zhǎng)度調(diào)換有裂紋的鎢極氣體保護(hù)差焊件和焊絲受到氧、氮、空氣、水汽的污染采用純度99.99%的氬氣保證足夠的提前送氣和滯后停氣時(shí)間做好焊前清理正確選擇氣流量、噴嘴尺寸、電極伸出長(zhǎng)度電弧不穩(wěn)焊件有油污做好焊前清理接頭坡口太窄加寬坡口、縮短弧長(zhǎng)鎢電極污染去除污染部分鎢電極直徑過大