氩弧焊基本培训.doc

氩 弧 焊一、认识手工钨极氩弧焊及其设备1、氩弧焊的原理氩弧焊是使用氩气作为保护气体的一种气体保护电弧焊方法利用钨电极和工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（可以不用焊丝）的一种焊接方法，又称为 GTAW（Gas Tungsten Arc Welding ）焊或 TIG 焊接（ Tungsten Inert Gas）1—熔池2一喷嘴3一钨极 4一气体5一焊缝6一a）钨极氩弧焊 b）熔化极氩弧焊2、氩弧焊的特点（1）焊缝质量较高 由于氩气是惰性气体，不与金属产生化学反应，同时氩气不溶解于液态金属，将其作为气体保护层， 使高温下被焊金属中的合金元素不会氧化烧损，并且保护 效果好，因此，能获得较高的焊接质量 2）焊接变形与应力小，特别适宜于薄件的焊接 3）可焊的材料范围广，几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊 4）操作技术易于掌握，容易实现机械化和自动化3、氩弧焊的分类钨极氩弧(不焊熔化极)(用GTAW根据所用的电极材料可分为：熔化极氩弧焊(用MIG表示)手工氩弧焊根据操作方式可分为： 半自动氩弧焊自动氩弧焊直流氩弧焊根据采用的电源的种类可分为：交流氩弧焊4、氩弧焊的设备手工钨极氩弧焊设备由焊接电源、焊枪、供气系统、控制系统和冷却系统等部分组成。

1- 焊件 2- 焊枪 3- 遥控盒 4- 冷却水5- 电源与控制系统 6- 电源开关 7- 流量调节器 8- 氩气瓶（1）焊接电源钨极氩弧焊要求采用具有陡降外特性的焊接电源，有直流电源和交流电源两种常用的直流钨极氩弧焊机有 WS-250型、WS-400型等；交流钨极氩弧焊机有 WSJ-150型、 WSJ-500型等；交直流钨极氩弧焊机有 WSE-150型、WSE-400型等森松公司用的为松下 TSP-300型2）控制系统控制系统是通过控制线路，对供电、供气与稳弧等各个阶段的动作进行控制手工钨极氩弧焊控制程序（3）焊枪焊枪的作用是装夹钨极、传导焊接电流、输出氩气流和启动或停止焊机的工作系统焊枪分为大、中、小三种，按冷却方式又可分为气冷式和水冷式当所用焊接电流小于 150A时，可选择气冷式焊枪 见下图1-钨极 2-陶瓷喷嘴3-枪体 4-短帽 5-手把 6-电缆 7-气体开关手轮 8-通气焊接电流大于 150A时，必须采用水冷式焊枪见下图：1-钨极2 - 陶瓷喷嘴3 -导流件 4 、钨极夹头8 -密封圈7-盖帽5 -枪体9 -船形6 -开关 10-扎线 11 -手把 12 -插圈13 - 进气皮管14-出水皮管15 - 水冷缆管16 -活常见的焊枪喷嘴形状示意图：a）圆柱带锥形b）圆柱c带）球圆形锥形（ 4）供气系统供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器及电磁气阀组成。

1）氩气瓶 外表涂灰色，并用绿漆标以“氩气”字样氩气瓶最大压力为 15MPa，容积为 40L2）电磁气阀 是开闭气路的装置，由延时继电器控制，可起到提前供气和滞后停气的作用3）氩气流量调节器 起降压和稳的作用及调节氩气流量氩气流量调器的外形如右图压节（5）冷却系统用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极如果焊接电流小于 150A可以不用水冷却使用的焊接电流超过 150A时，必须通水冷却，并以水压开关控制二、钨极氩弧焊的焊接材料钨极氩弧焊的焊接材料主要有钨极、氩气和焊丝1、钨极氩弧焊时钨极作为电极起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用目前所用的钨极材料主要有以下几种1）纯钨极 其牌号是 Wl、W2，纯度 99.85%以上纯钨极要求焊机空载电压较高，使用交流电时，承载电流能力较差，故目前很少采用为了便于识别常将其涂成绿色2）钍钨极 其牌号是 WTh-10、WTh-15，是在纯钨中加入1％～ 2%的氧化钍 (ThO2)而成钍钨极电子发射率提高，增大了许用电流范围，降低了空载电压，改善引弧和稳弧性能，但是具有微量放射性为了便于识别常将其涂成红色3) 铈钨极 其牌号是 Wce-20，是在纯钨中加入 2%的氧化铈(CeO)而成。

铈钨极比钍钨极更容易引弧，使用寿命长，放射性极低，是目前推荐使用的电极材料为了便于识别常将其涂成灰色2、钨极的规格长度范围供给，在 76～610mm之间；常用的直径为0.5 、1.0 、1.6 、2.0 、2.4 、3.2 、4.0 、5.0 、6.3 、8.0 、10mm多种钨极端部的形状：30~50 ° a) 圆锥形30~50度（直流正极性，200A 以下；当电流在250A 以上时，钨极前端需磨出约1mm 小平台）b)圆台形3、氩气（1）氩气易引弧，电弧稳定；（2）氩气的密度大，已形成良好的保护罩，获得较好的保护效果；（3）氩气的原子质量大，具有很好的阴极清理效果；（4 ) 氩气相对便宜，广泛应用于工业生产中4、焊丝氩弧焊用焊丝主要分钢焊丝和有色金属焊丝两大类焊丝可按 GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳、低合金钢焊丝》和YB/T5092-1996《焊接用不锈钢焊丝》选用焊接有色金属一般采用与母材相当的焊丝氩弧焊用焊丝直径主要有0.8 、1.0 、1.2 、1.4 、1.5 、1.6 、2.0 、2.4 、2.5 、4.0 、5.0 、6. 0mm等十余种规格，多选用直径 2.0 ～4.0mm的焊丝。

三、钨极氩弧焊焊接工艺参数1、焊接电源的种类和极性钨极氩弧焊可以采用交流或直流两种焊接电源，采用哪种电源与所焊金属或合金种类有关；采用直流电源时还要考虑极性的选择a) 直流反接 b) 直流正接采用直流反接时，焊件是阴极，质量较大的氩正离子流向焊件，撞击金属熔池表面，可将铝、镁等金属表面致密难熔的氧化膜击碎，这种现象称为“阴极破碎”作用但是直流反接时，钨极因接正极温度较高，容易过热或烧损所以，铝、镁及其合金一般不采用直流反接，而应尽可能使用交流电进行焊接 采用直流正接，没有“阴极破碎”作用，故适用于焊接不锈钢、耐热钢、钛、铜及其合金2、钨极直径与焊接电流钨极直径应根据焊接电流大小而定，焊接电流通常根据焊件的材质、厚度来选择3、电弧电压电弧电压主要由弧长决定电弧长度增加，容易产生未焊透的缺陷，并使保护效果变差，因此应在电弧不短路的情况下，尽量控制电弧长度，一般弧长近似等于钨极直径4、焊接速度焊接速度通常是由焊工根据熔池的大小、形状和焊件熔合情况随时调节过快的焊接速度会使气体保护氛围破坏，焊缝容易产生未焊透和气孔；焊接速度太慢时，焊缝容易烧穿和咬边5、氩气流量与喷嘴直径喷嘴直径的大小，直接影响保护区的范围，一般根据钨极直径来选择。

按生产经验： 2 倍的钨极直径再加上 4mm即为选择的喷嘴直径流量合适时，熔池平稳，表面明亮无渣，无氧化痕迹，焊缝成形美观；流量不合适，熔池表面有渣，焊缝表面发黑或有氧化皮氩气的合适流量为 0.8 ～1.2 倍的喷嘴直径6、喷嘴与焊件间的距离喷嘴与焊件间的距离以 8～14mm为宜距离过大，气体保护效果差；若距离过小，虽对气体保护有利，但能观察的范围和保护区域变小7、钨极伸出长度为了防止电弧热烧坏喷嘴，钨极端部应突出喷嘴以外，其伸出长度一般为 3～4mm（具体情况视焊接需要而定） 伸出长度过小，焊工不便于观察熔化状况，对操作不利；伸出长度过大，气体保护效果会受到一定的影响四、手工钨极氩弧焊操作要点1、引弧通常手工钨极氩弧焊机本身具有引弧装置（高压脉冲发生器或高频振荡器），钨极与焊件并不接触保持一定距离，就能在施焊点上直接引燃电弧如没有引弧装置操作时，可使用纯铜板或石墨板作引弧板，在其上引弧，使钨极端头受热到一定温度（约 1s），立即移到焊接部位引弧焊接这种接触引弧，会产生很大的短路电流，很容易烧损钨极端头2、持枪姿势和焊枪、焊件与焊丝的相对位置平焊时持枪的姿势（可视具体情况而定）焊枪、焊件与焊丝的相对位置一般焊枪与焊件表面成70°～80°左右的夹角（视具体情况而定），填充焊丝与焊件表面为15°3、右焊法和左焊法右焊法适用于厚件的焊接，焊枪从左向右移动，电弧指向已焊部分，有利于氩气保护焊缝表面不受高温氧化。

左焊法适用于薄件的焊接，焊枪从右向左移动，电弧指向未焊部分有预热作用，容易观察和控制熔池温度，焊缝形成好，操作容易掌握 一般均采用左焊法4、焊丝送进方法一种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丝便于操作的部位需要送丝时，将弯曲捏住焊丝的拇指和食指伸直如下 b 图，即可将焊丝稳稳地送入焊接区，然后借助中指和虎口托住焊丝，迅速弯曲拇指、食指，向上倒换捏住焊丝如下 a 图，如此反复的填充焊丝另一种方法如下图所示夹持焊丝，用左手拇指、食指、中指配合动作送丝，无名指和小手指夹住焊丝控制方向，靠手臂和手腕的上、下反复动作，将焊丝端部的熔滴送入熔池，全位置焊时多用此法5、收弧一般氩弧焊机都配有电流自动衰减装置， 收弧时，通过焊枪手柄上的按钮断续送电来填满弧坑 。