1、培训目录：培训目录：氩弧焊工艺培训氩弧焊工艺培训 1.氩弧焊简介、分类、特点2.钨极氩弧焊(TIG)的分类和工艺特点3.钨极氩弧焊的设备、焊接材料4.手工TIG焊前准备5.手工TIG控制流程和操作要点6.手工TIG焊接缺陷和注意事项 一、氩弧焊简介、分类和特点：一、氩弧焊简介、分类和特点：*.氩弧焊是气体保护焊气体保护焊的一种。是采用惰性气体（主要是氩气、氦气或两者混合气体，常用氩气）作为保护气体，利用两极间产生的电弧热熔化母材和焊丝，冷却后形成焊缝的一种焊接方法。*.电弧：在两电极间的气体介质中强烈而持久的放电现象称之为电弧，电弧放电时，一方面产生高温，同时产生强光，氩弧焊就是利用电弧产生的
2、高温熔化焊条和焊件，使两块分离的金属熔合在一起，从而获得牢固的接头。*.按照所使用的电极，氩弧焊分为钨极氩弧焊（钨极氩弧焊（TIGTIG）和熔化极氩弧焊（熔化极氩弧焊（MIGMIG）。钨极氩弧焊是利用高熔点(3410)的钨极作为一个电极，以工件作为另一个电极，采用氩气（氦气或两者混合气体）作为保护气体，通过电弧热将母材和焊丝熔化的一种焊接方法。熔化极氩弧焊同样是利用氩气作为保护气体，采用连续送进可熔化的焊丝，以焊丝作为一个电极，母材为另一个电极，通过电弧热将母材和焊丝熔化的焊接方法。钨极氩弧焊钨极氩弧焊是我公司目前采用的焊接方法。以下针对钨极氩弧焊(TIG)做介绍。焊接方向钨极氩弧焊如右图示意
3、，氩气从焊枪喷嘴连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔离空气，防止对钨极、熔池和受热区域的有害影响。焊接过程根据工件的情况可以加或不加焊丝焊接过程根据工件的情况可以加或不加焊丝。钨极氩弧焊按照不同的分类方式分为如下几种：分类方法分类方法种类种类按照电流波形直流氩弧焊直流氩弧焊（*）交流氩弧焊脉冲氩弧焊按操作方式手动焊接手动焊接（*）自动焊接按保护气体的成分氩气氩气（*）氦气氩氦混合气体（*号表示我公司所采用的焊接方式）其中，直流氩弧焊又分为正接和反接，所谓正接，是将工件（母材）接电源正极，所谓正接，是将工件（母材）接电源正极，钨极接电源负极钨极接电源负极。反之称为反接。不同的接法对焊接性能有很大
4、影响，参见下表：二、二、钨极氩弧焊钨极氩弧焊(TIG)的分类和工艺特点的分类和工艺特点项目项目正接正接反接反接示意图两极热量的近似比例焊件70%，钨极30%焊接30%，钨极70%熔池特点深、窄浅、宽钨极许用电流大，如3.2mm，可达400A。小，如3.2mm，可达120A。电弧稳定性很稳定不稳定适用范围除了铝、镁及其合金外的全部金属不推荐使用工件工件普遍采用的是直流正接的焊接方式。普遍采用的是直流正接的焊接方式。钨极氩弧焊特点如下：1.优点：a.焊接过程稳定、电弧能量参数可精确控制。焊接热量集中，焊件热变形小。b.焊接质量好。氩气化学性能非常稳定，不溶于金属，也不与金属反应。且氩的原子量较大，
5、利于形成气流隔离层，c.可用于薄板焊接。即使几安培的焊接电流，也可以稳定燃烧，且热量集中，可以焊接0.3mm的薄板。d.焊缝区无熔渣，焊工可清楚的看到熔池和焊缝成形过程。2.缺点：a.抗风能力差。TIG是利用气体保护，抗侧向风的能力较差。若侧向风较小，可通过缩短喷嘴和焊件的距离，同时增大保护气体的流量。若侧向风较大，须采取防风措施。b.对工件清理要求较高。焊接前须严格去除焊件上的油污和铁锈，防止出现气孔和裂纹等焊接缺陷。c.生产率低。由于钨极的载流能力有限，导致TIG的融透能力较低，焊接速度小，效率低。1.设备:手工钨极氩弧焊通常由焊接电源、焊接控制系统、焊枪、水冷系统及供气系统组成。水冷系统
6、视焊枪许用电流而定，大于150A150A须配水冷系统。如下图所示：三、三、钨极氩弧焊钨极氩弧焊(TIG)的设备和材料的设备和材料进气出气开关电线电源正极电源负极a.焊接电源:焊接电源要求能够提供稳定的焊接电流，减小或排除因弧长变化而引起的焊接电流波动。分直流、交流和脉冲式三种，我公司主要用直流电源我公司主要用直流电源。b.控制箱和引弧装置 控制箱主要安装焊接时序控制电路，如控制提前送气、滞后停气、引弧、电流通断、电流衰减、冷却水通断等。引弧装置分为接触式引弧和非接触式引弧。接触式引弧首先将钨极和工件接触，此时短路电流被控制在较低水平（通常小于5A），在钨极抽回的很短时间内，电流切换成大电流，将
7、电弧引燃。该方法仅适用直流正接的直流氩弧焊机，且额定电流较小，我公司不采用该方式引弧我公司不采用该方式引弧。较大电流焊机一般采用非接触式非接触式，防止钨极熔化烧损，且容易将液态钨进入熔池，造成焊缝夹钨，影响焊缝力学性能。非接触引弧分高频振荡器引弧和高压脉冲引弧。c.焊枪 焊枪用来夹持钨极、传导焊接电流及输送和喷出保护气体。其中喷嘴的尺寸对气流的保护性能影响较大，一般喷嘴圆柱通道的内径D=(2.53.5)d，d为钨极直径。喷嘴内径和氩气流量的关系可按照下表选择（直流正接）。喷嘴内径过大，气流挺度下降，气流易受干扰，且影响视线，喷嘴过小则保护范围太小，且因为流速快，容易造成紊流。焊接电流焊接电流
8、A喷嘴孔径喷嘴孔径 mm氩气流量氩气流量 L/Min1010049.54510115049.54715120061368201300813893015001316912开关喷嘴d.供气系统 供气系统由氩气瓶、减压阀、浮子流量计、软管组成。氩气瓶标称容量为40升，满瓶压力位15.2MPa,氩气瓶外表涂成灰色氩气瓶外表涂成灰色，标明氩气。减压阀用于将高压气瓶内的压力降低到所需焊接压力，流量计用于调节保护气体流量的大小。流量计和减压阀常做成一体。输送气体的软管可采用聚氯乙烯塑料软管。使用时防止水、气、杂物进入。2.手动钨极氩弧焊的焊接材料 a.电极材料钨极作为氩弧焊的电极，具有如下特点：引弧性能好、
9、焊接过程稳定、发射电子能力强、耐高温不易熔化。钨极氩弧焊所用的电极材料有纯钨极、铈（shi)钨极、钍(tu)钨极，后两者是在钨极中加入稀土元素，能显著提高电子的发射能力。钨极的选用原则是：在保证钨极的许用电流大于焊接电流的前提下，尽量选择直径较小的钨极在保证钨极的许用电流大于焊接电流的前提下，尽量选择直径较小的钨极。压力表浮子流量计b.保护气体 保护气体不仅是焊接区域的保护介质，也是产生电弧的气体介质。其特性直接影响电弧的引燃、焊接过程的稳定性、焊缝的成型和质量。最常用的是氩气氩气。c.填充金属（焊丝）填充金属的作用是填满坡口，并调整焊缝成分，改善焊缝性能。在焊接碳钢、低合金钢时用Mn、Si合
10、金化的填充金属。在焊接不锈钢和高镍合金的填充金属因应用Ti（铊）来控制气孔，用Mn（锰）、Nb（铌）、Mo（钼）来控制裂纹。钨极伸出长度：通常将露在喷嘴外面的钨极长度叫做钨极伸出长度。伸出长度过大时，钨极容易过热，钨极保护效果差；伸出长度过短，喷嘴喷嘴容易过热。对接焊时，钨极伸出长度在34mm，焊接T型焊缝时其长度在78mm。一般喷嘴和工件保持814mm。距离太小，影响操作视线，且容易造成钨极和熔池的接触，使焊缝夹钨。距离过大，气体保护效果差，电弧不稳定。钨极端部形状适用于不同的焊接情况，分以下几种，参见下图：8148141.接头和坡口形式四、四、手工钨极氩弧焊焊前准备手工钨极氩弧焊焊前准备常
11、用的接头形式有对接、搭接、角接、T型接头、卷边对接等，以下给出碳钢和不锈钢对接的坡口形状和尺寸,具体可参见GB 985-88：工件厚度工件厚度（mm）名称名称坡口形式坡口形式b bp pR R说明说明 12卷边坡口12一般不添加填料13I型坡口01.53602.5326V型坡口406003142.焊前清理 焊前须清理焊件坡口及坡口两侧20mm范围内的氧化膜、铁锈、油脂和水分。否则容易造成气孔、夹杂、未熔合等焊接缺陷。清理分为机械清理和化学清理两种。机械清理不适用于焊丝。焊件通常采用钢丝刷、刮刀。大型工件用喷砂或喷丸等方法。机械清理效率较低，会出现清理不彻底。化学清理可去除工件和焊丝上的氧化膜和
12、油污。常用磷酸三钠、碳酸钠、水玻璃及水的混合溶液，或在60溶液中浸泡58分钟，再分别用热水、冷水冲洗。最后擦干。3.工件定位 必须将工件用刚性定位，防止焊接焊接时出现移动，影响焊缝形状和焊接强度。按照规定的焊接间隙固定工件，间隙均匀，钢管焊接时确保钢管中心线同心，控制错边量。4.工艺参数调整 检查钨极直径是否合适，钨极是否要打磨，焊接电流和氩气流量是否调整合适。错边量大轴线不同心五、五、手工钨极氩弧焊控制流程和操作要点手工钨极氩弧焊控制流程和操作要点1.手工钨极氩弧焊的控制流程参见下图：2.操作要点：a.引弧：通常采用高频振荡器或高压脉冲发生器进行非接触引弧。手工TIG时，可将焊枪倾斜，让喷嘴
13、喷嘴靠在焊件表面，转动焊枪，让电极逐渐靠近焊接起弧，再将焊枪稍微提起。应避免钨极和焊件直接接触来进行引弧，避免钨极熔化、焊件夹钨。b.焊接：*.焊接角度焊直缝时采用左向焊接，焊丝和工件角度不宜过大（1015），否则影响气流和电弧的稳定。焊枪和工件接近垂直(7085)。钢管焊接角度相同。仰焊立焊平焊*.填充焊丝 焊丝填充分连续送和断续送，细焊丝采连续送。填充焊丝时应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。也不能太高焊丝形成“滴渡”，更不能和钨极接触。采用断续送丝时，焊丝要不断回撤，但不能离开氩气保护的范围。焊接结束前，须添加稍多些焊丝，防止端头冷却后出现焊缝凹坑。断续送丝过程参见
14、右下图。814814和钨极接触滴渡*.焊枪操作 焊枪操作要求焊接速度均匀、与工件距离、角度稳定。电弧熄灭后，焊枪须停留焊枪须停留3535秒秒，继续让未冷却的焊缝受到气体保护，并加速冷却，防止氧化。气体保护效果可通过焊缝区域的颜色判断：材料材料最好最好良好良好一般一般不好不好差差低碳钢灰白光亮灰灰黑不锈钢银白、金黄蓝红灰灰黑六、六、手工钨极氩弧焊焊接缺陷和注意事项手工钨极氩弧焊焊接缺陷和注意事项焊接缺陷产生原因防止措施夹钨接触工件引弧钨电极熔化采用高频振荡器和高压脉冲发生器引弧减小电流或加大钨极直径、减小钨极伸出长度调换有裂纹的钨极气体保护差焊件和焊丝受到氧、氮、空气、水汽的污染采用纯度99.9
15、9%的氩气保证足够的提前送气和滞后停气时间做好焊前清理正确选择气流量、喷嘴尺寸、电极伸出长度电弧不稳电弧不稳焊件有油污做好焊前清理接头坡口太窄加宽坡口、缩短弧长钨电极污染去除污染部分钨电极直径过大正确选择钨电极弧长过长压低喷嘴距离钨极损耗过多气体保护不好、钨电极氧化清理喷嘴、适当增加气体流量钨电极直径过小调大钨极直径停焊时钨电极被氧化增加滞后停气时间注意事项：1.由于钍元素是放射性元素，打磨钍钨电极时必须有抽风装置，操作时带口罩，打磨后洗手、脸。2.由于焊接时能量集中、温度高，红外线光照强度远大于一般电弧焊，必须佩戴含滤光片的头罩。为了防止紫外线对身体的损害，必须穿戴工作服（系领口）、手套，不允许皮肤裸露。
