氩弧焊(培训)2015.03.27

1 那种焊接方法 一 焊接定义及方法分类二 氩弧焊的原理三 氩弧焊的特点四 氩弧焊的分类五 钨极氩弧焊设备六 钨极氩弧焊的焊接材料七 钨极氩弧焊焊接工艺参数 主要内容 一 焊接定义及方法分类1 焊接 是通过加热或加压或两者并用 用 或不用 填充材料将同种 或异种 金属材料实现原子之间结合的加工方法 促进原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加热 或两者并用 两件可为同种或异种材料 金属和非金属 2 根据在焊接过程中金属材料所处的状态 焊接方法分熔焊 压焊和钎焊等三大类a 熔焊 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法常见的有电弧焊 气焊 电渣焊 埋弧焊及各种气体保护焊 激光焊等 b 熔焊又分为熔化极和非熔化极 熔化极有焊条电弧焊 药芯焊丝电弧焊 MAG 氩弧焊 MIG 气保焊 非熔化极有钨极氩弧焊 TIG 等离子弧焊等 c 压焊 在焊接过程中 必须对焊件施加压力 加热或不加热 以完成焊接的方法 称为压焊 加热压焊有电阻焊 气压焊 高频焊 锻焊 接触焊 摩擦焊等 不加热压焊有的方法有冷压焊 超声波焊 爆炸焊等 d 钎焊 是硬钎焊和软钎焊的总称 是采用比母材熔点低的金属作填充材料 将焊件和钎料加热到高于钎料熔点 低于母材熔点的温度 利用液态钎料湿润母材 并填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法 主要特点是母材不熔化 二 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 1 熔池2一喷嘴3一钨极4一气体5一焊缝6一焊丝7一送丝滚轮 a 钨极氩弧焊b 熔化极氩弧焊 三 氩弧焊的特点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 焊接变形与应力小 特别适宜于薄件的焊接 可焊的材料范围广 几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊 操作技术易于掌握 容易实现机械化和自动化 四 氩弧焊的分类 根据所用的电极材料可分为 钨极氩弧焊 不熔化极 熔化极氩弧焊 根据操作方式可分为 手工氩弧焊 半自动氩弧焊 自动氩弧焊 根据采用的电源种类可分为 直流氩弧焊 交流氩弧焊 五 钨极氩弧焊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 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 通气接头9 通电接头 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 8 密封圈5 枪体6 钨极夹头7 盖帽9 船形开关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 活动接头17水电接头 常见的焊枪喷嘴形状示意图 a 圆柱带锥形 b 圆柱带球形 c 圆锥形 b 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 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40L 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 氩气流量调节器起降压和稳压的作用及调节氩气流量 氩气流量调节器的外形如右图 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 六 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 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 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 b 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 c 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 d 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 a 圆锥形b 圆台形c 球形 e 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 七 钨极氩弧焊焊接工艺参数 电源种类和极性钨极直径与焊接电流电弧电压焊接速度氩气流量与喷嘴直径 f 喷嘴与焊件间的距离g 钨极伸出长度h 气体保护焊道颜色 1 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 焊件接电源正极 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 b 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 c 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 d 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 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 e 氩气流量与喷嘴直径 f 喷嘴与焊件间的距离喷嘴与焊件间的距离以8 14m