电弧焊技能项目教程 教学课件 ppt 作者 杨跃 四、手工坞极氩弧焊

第四章手工钨极氩弧焊,钨极氩弧焊又称非熔化极氩弧焊,是采用高熔点的钨棒作电极(钨极本身不熔化,起发射电子产生 电弧的作用),在氩气流的保护下,利用钨极与焊件之间产生的电弧热量来熔化附加的填充焊丝或自动送给的焊丝及基本金属(母材),以形成熔池,液态熔池金属凝固后便形成焊缝,如图4-1所示。,一、手工钨极氩弧焊相关知识,【相关知识】,图4-1 手工钨极氩弧焊示意图 a)焊枪、焊丝的倾角 b)钨极与焊丝的相对位置,1.手工钨极氩弧焊设备,钨极氩弧焊按自动化程度可分为手工焊和自动焊两种,其基本组成包括焊接电源及控制系统、引弧和稳弧装置、焊枪 、气路系统、水路系统;自动焊系统还应有焊枪行走机构或工件行走及转动机构、自动送丝机构等。,图4-2 手工钨极氩弧焊设备 1焊丝 2焊枪 3流量计 4氩气瓶 5焊机 6脚踏开关(现已将开关移至焊枪手柄上) 7工件,(1)焊接电源 电源的引弧一般采用接触引弧和非接触引弧。,(2)控制系统 焊接程序为:提前送气接通电源引弧焊接停电滞后停气焊接结束。,(3)焊枪,焊枪一般由枪体、喷嘴、电极夹持机构、电缆、氩气输入管、水管和开关及按钮组成。,图4-3 水冷式手工钨极氩弧焊焊枪,图4-4 喷嘴形状,(4)供气系统,(5)水路系统,(6)送丝机构,2.钨极氩弧焊的特点和应用,(1)特点,(2)应用范围,手工钨极氩弧焊的焊接参数主要有焊接电源的种类和极性、钨极直径、焊接电流、电弧电压、氩气流量、焊接速度、喷嘴直径及喷嘴至焊件的距离和钨极伸出长度等。,(1)焊接电源的种类、极性及用途 采用直流正接时,工件接正极,温度较高,适用于焊厚件及散热快的金属;钨棒接负极,温度低,可提高许用电流,同时钨极烧损小。,3.手工钨极氩弧焊的焊接参数,表4-1 焊接电源的种类、极性及用途,(2)钨极直径,(3)焊接电流,表4-2 不同直径钨极的许用电流范围,(4)电弧电压,(5)氩气流量,Q=(0.81.2)D(4-1),(6)焊接速度,(7)喷嘴直径 另外,喷嘴直径也可按式(4-2)选择,(8)喷嘴至焊件的距离 表4-3 氩气流量、喷嘴直径及喷嘴至焊件的距离参考数据,表4-3 氩气流量、喷嘴直径及喷嘴至焊件的距离参考数据,(9)钨极伸出长度,4.钨极氩弧焊的材料,(1)氩气,(2)钨极,(3)焊丝 钨极氩弧焊按“等强”与“近性”原则选用焊丝,即选用的焊丝成分应与母材相同或接近。,图4-5 钨极端部形状与电弧稳定性及焊缝成形的关系 a)电弧稳定,焊缝不均匀 b)电弧稳定,焊缝良好 c)电弧不稳定,焊缝不均匀,二、手工钨极氩弧焊基本技能练习,1.安全技术,2.焊前准备,3.操作要领,(1)焊接姿势,(2)引弧,没有引弧装置时,可用纯铜板或石墨板作引弧板。,(3)收弧 一般的氩弧焊机都配有电流自动衰减装置,收弧时,可通过焊枪手把上的按钮断续送电来填满弧坑;若无电流衰减装置时,可采用手 工操作收弧,其要领是逐渐减少焊件热量,如改变焊枪角度、稍微拉长电弧、断续送电等。,(4)焊枪运动形式,表4-4 手工钨极氩弧焊焊枪的基本摆动方式及适用范围,(5)焊丝加入熔池方式,(6)注意事项,三、运枪练习 取试(钢)板一块(厚度为24mm),打磨清理干净上面的铁锈、油污,直至露出金属光泽。,一、项目任务 按照图4-8的要求,学习碳钢平敷TIG焊的操作技能,完成试件实作任务。,二、项目分析 Q235钢是普通低碳钢,强度较低,焊接性良好,无需特殊措施,选用J50(ER50-6)焊丝即可施焊。,三、项目实施,1.安全检查,(1)劳保,(2)检查设备,2.焊前准备,(1)母材,(2)焊丝,图4-9 磨削钨极的端部形状,(3)钨极,(4)保护气体,(5)辅助工具和量具,3.选择焊接参数 焊接参数见表4-5。,表4-5 钢板平敷氩弧焊试件焊接参数,4.实施装配和焊接,(1)装配为避免焊道歪扭,先在试件上用石笔或记号笔平均划上5条 直线,作为焊缝方向的参考,再将试件置于高度300mm左右的平台 上。钨极氩弧焊一般采用一点送丝左向焊法。启动焊机,选择焊 接方式(是否脉冲、2步/4步),选择高频引弧方式,调节焊接电流,调 整钨极伸出长度56mm。打开氩气瓶阀门,调整保护气体流量。 戴好头盔式遮光面罩,左手握持焊丝,右手握持焊枪,准备焊接。,图4-10 焊枪角度及起始焊接,图4-11 填丝方法,(2)引弧焊接,图4-12 停弧操作,(3)停弧收弧,图4-13 焊缝连接操作,(4)焊缝连接,图4-14 收尾操作,(5)收尾,练习结束后,首先关闭氩气瓶阀门,点动焊枪开关,或点动焊机面板焊接检气开关,放掉减压器里面余气,然后关闭焊接电源。,5.试件及现场清理,四、项目评价与总结 参照表4-6选择不同焊接参数进行焊接,并记录各参数,填写焊道宽度、焊道余高、焊道波纹、接头测量结果,进行比较总结,领会焊接参数对焊缝成形的影响。,一、 项目任务 按照图4-15的要求,学习碳钢平角TIG焊的基本操作技能,完成工件实作任务。,二、项目分析,生产中,箱形结构、支架、脚座等板T形接头最为常见。,三、项目实施,1.安全检查 同本章项目一。,2.焊前准备,母材为Q235钢板200mm×150mm×4mm,检查钢板平直度,并修复平整。,3.选择焊接参数 焊接参数见表4-7。,表4-7 钢板平角氩弧焊试件焊接参数,4.实施装配与焊接,(1)装配与定位焊,图4-16 T形接头装配,图4-17 定位焊,(2)焊接,图4-18 焊接起始操作及参数,图4-19 碳钢T形接头焊枪摆运弧方法,图4-20 角焊缝断面形状 a)凹面焊道,无余高,合格 b)平面焊道,余高小,合格 c)凸面焊道余高过大,不合格,(1)断续送丝法,(2)连续送丝法,四、项目评价与总结,5.试件与现场清理 练习结束后,首先关闭氩气瓶阀门,点动焊枪开关,或点动焊机面板焊接检气开关,放掉减压器里面的余气,然后关闭焊接电源。,一、项目任务 按照图4-21的要求,学习低碳钢V形坡口对接TIG平焊的基本操作技能,完成工件实作任务。,在生产实践中,钨极氩弧焊多用于压力容器或输油气管道的环焊缝的打底焊接生产中,这种焊接方式可以在容器外面施焊而内面也能形成焊缝。,三、项目实施,1.安全检查,二、项目分析,同本章项目一。,2.焊前准备 母材为Q235钢板300mm×125mm×8mm,坡口30°,检查钢板平直度,并修复平整。,3.选择焊接参数 焊接参数见表4-9。,表4-9 板水平对接氩弧焊试件焊接参数,图4-22 组装方法,4.实施装配与焊接,(1)装配与定位焊,图4-23 焊枪、焊丝角度,(2)打底焊,图4-24 打底焊,图4-25 温度与熔池形状的关系,图4-26 打底焊的收尾,(3)填充焊,图4-27 填充层焊接操作方法,(4)盖面焊,图4-28 盖面焊的电弧摆动幅度及焊缝形貌,5.试件与现场清理 练习结束后,首先关闭氩气瓶阀门,点动焊枪开关,或点动焊机面板焊接检气开关,放掉减压器里面余气,然后关闭焊接电源。,(1)清洁,(2)稳定(找一个支点),(3)配合 另外,由于氩弧焊的热量集中,熔深较大且是多层焊,焊件热量会越来越高,所以,打底焊时尽量少焊,且速度尽可能快(焊缝背面成形高度不要太高,否则当其他焊道焊完后,受焊缝收缩作用,背面焊缝凸 起会增加,导致成形超标)。,四、项目评价与总结。,一、项目任务 按照图4-29的要求,学习碳钢立角TIG焊的基本操作技能,完成工件实作任务。,二、项目分析,Q235钢属于普通低碳钢,强度等级较低,焊接性良好,选用ER49(TIG-J50)即可焊接。,三、项目实施,1.安全检查 同本章项目一。,2.焊前准备,参考本章项目二。,3.选择焊接参数 焊接参数见表4-11。,4.实施装配与焊接,(1)装配与定位焊 参考本章项目二。,图4-30 焊枪角度,(2)焊接,图4-31 焊枪操作方法,图4-32 停弧操作,图4-33 焊缝接头操作,图4-34 焊缝收尾操作,5.试件与现场清理 练习结束后,首先关闭氩气瓶阀门,点动焊枪开关,或点动焊机面板焊接检气开关,放掉减压器里面余气,然后关闭焊接电源。,图4-35 角焊缝断面形状 a)焊道咬边,不合格 b)平面焊道,余高小,合格 c)凸面焊道余高过大,不合格 d)根部未熔合,不合格,四、项目评价与总结,一、项目任务 按照图4-36的要求,学习不锈钢管对接垂直固定TIG焊的基本操作技能,完成工件实作任务。,在石油化工、医药卫生、食品加工、锅炉高温过热器多采用不锈钢管道。,三、任务实施,1.安全检查 同本章项目一。,二、项目分析,母材为12Cr18Ni9钢管60mm×100mm×5mm,坡口30°,检查钢管圆度,并修整。,3.选择焊接参数,2.焊前准备,4.实施装配与焊接,(1)装配与定位焊,图4-37 不锈钢管对接组装,图4-38 打底焊方法,(2)打底焊,图4-39 盖面焊方法,(3)盖面焊,5.试件与现场清理 练习结束后,首先关闭氩气瓶阀门,点动焊枪开关,或点动焊机面板焊接检气开关,放掉减压器里面余气,然后关闭焊接电源。,四、项目评价与总结,一、项目任务 按照图4-40的要求,学习低碳钢管V形坡口对接平焊的基本操作技能,完成工件实作任务。,二、任务分析,在石油化工、电站锅炉、输油管线等需要大量的管道对接,并要求单面焊双面成形。,三、任务实施,1.安全检查 同本章项目之一。,2.焊前准备,母材为20钢管60mm×5mm×100mm,坡口30°,检查钢管圆度,并修整。,3.选择焊接参数,图4-41 试件组装,4.实施装配与焊接,(1)装配与定位焊,戴好头盔面罩,左手握焊丝,右手握焊枪,分开两腿弯腰低头,喷嘴接触试件6点半位置坡口处,图4-42 打底焊时焊枪焊丝角度,(2)打底焊,图4-43 仰位接头时起焊位置 及定位焊缝处电弧运弧方法,(3)盖面焊,图4-44 盖面焊起点位置、电弧摆动幅度及送丝方法,5.试件与现场清理 练习结束后,首先关闭氩气瓶阀门,点动焊枪开关,或点动焊机面板焊接检气开关,放掉减压器里面余气,然后关闭焊接电源。,1.焊接参数和操作手法随焊接位置的变化而变化 管对接水平固定手工钨极氩弧焊时,起焊处的间隙要大于定位处的间隙(0.51mm);由于是全位置(平、立、仰)焊接操,做，所以要时刻注意从起始点仰焊处开始,上行至立焊处、再到平焊处时,手形、电弧、熔池状态等控制技巧的综合运用;必 要时,可分段进行焊接电流的调节;如焊接全过程无电流调节,可利用操作手形的变化,使焊接电流处于顶弧、飘弧、压弧的渐进变化中,以达到控制熔池、获得良好焊缝成形的目的。,2.高度恰当、姿态舒展,管对接水平固定焊首先应选择一个合适的工件放置高度,以方便操作(管子下端距地面高度为800850mm)。,3.快速判断氩弧焊的气体保护效果 在生产实践中,孔径为1220mm的喷嘴,氩气流量范围为816L/min。,四、项目评价与总结,一、项目任务 按照图4-45的要求,学习骑坐式管板垂直俯位焊(手工钨极氩弧焊)的基本操作技能,完成工件实 作任务。,二、项目分析 骑坐式管板垂直俯位焊操作时,液态金属受重力的作用下坠,容易在管子的焊趾处产生咬边;板的 焊趾处成形不良,甚至出现焊瘤或未熔合等缺陷;且由于坡口角度较小,焊炬伸入根部困难,因此应选择小直径的喷嘴,采用小的焊接电流(较小的热输入),三、项目实施,1.安全检查 同本章项目一。,2.焊前准备 参考本章项目五。,3.选择焊接参数,4.实施装配与焊接 操作要领如下:,(1)装配与定位焊,(2)打底焊,(3)盖面焊,5.清理现场 练习结束后,必须整理工具设备,关闭电源,清理打扫场地,做到“工完场清”;并由值日生或指导教师检查,作好记录。,(1)盯间隙,(2)盯钝边,(3)盯熔池,四、项目评价与总结,一、吊环吊耳的多层氩弧焊 在起吊各种产品时,需要用到不同类型的吊环吊耳,它们都是用圆棒加热弯曲成形的,在对接处用 焊接方法连接,所有焊缝都要经过X射线探伤合格后方可使用。,1.吊环吊耳的结构类型,吊环吊耳一般