氩弧焊工艺规范

培训目录：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：*.氩弧焊是气体保护焊的一种。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（TIG）和熔化极氩弧焊（MIG）。

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，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。钨极氩弧焊按照不同的分类方式分为如下几种：分类方法种类按照电流波形直流氩弧焊（*）交流氩弧焊脉冲氩弧焊按操作方式手动焊接（*）自动焊接按保护气体的成分氩气（*）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，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影响，参见下表：二、

钨极氩弧焊(TIG)的分类和工艺特点项目正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Ø3.2mm，可达400A。小，如Ø3.2mm，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。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，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。水冷系统视焊枪许用电流而定，大于150A须配水冷系统。如下图所示：三、

钨极氩弧焊(TIG)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。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。

较大电流焊机一般采用非接触式，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=(2.5~3.5)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A喷嘴孔径mm氩气流量L/Min10~1004~9.54~5101~1504~9.54~7151~2006~136~8201~3008~138~9301~50013~169~12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，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、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。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。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，喷嘴容易过热。对接焊时，钨极伸出长度在3~4mm，焊接T型焊缝时其长度在7~8mm。

一般喷嘴和工件保持8~14mm。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：8~141.接头头和和坡坡口口形形式式四、、手工工钨钨极极氩氩弧弧焊焊焊焊前前准准备备常用用的的接接头头形形式式有有对对接接、、搭搭接接、、角角接接、、T型接接头头、、卷卷边边对对接接等等，，以以下下给给出出碳碳钢钢和和不不锈锈钢钢对对接接的的坡坡口口形形状状和和尺尺寸寸,具体体可可参参见见GB985-88：工件厚度ơ

（mm）名称坡口形式αbpR说明1~2卷边坡口——————

1~2一般不添加填料1~3I型坡口——0~1.5————3~6——0~2.5————3~26V型坡口40~60⁰0~31~4——2.焊前前清清理理焊前前须须清清理理焊焊件件坡坡口口及及坡坡口口两两侧侧20mm范围围内内的的氧氧化化膜膜、、铁铁锈锈、、油油脂脂和和水水分分。。否否则则容容易易造造成成气气孔孔、、夹夹杂杂、、未未熔熔合合等等焊焊接接缺缺陷陷。。清清理理分分为为机机械械清清理理和和化化学学清清理理两两种种。。机械械清清理理不不适适用用于于焊焊丝丝。。焊焊件件通通常常采采用用钢钢丝丝刷刷、、刮刮刀刀。。大大型型工工件件用用喷喷砂砂或或喷喷丸丸等等方方法法。。机机械械清清理理效效率率较较低低，，会会出出现现清清理理不不彻彻底底。。化学学清清理理可可去去除除工工件件和和焊焊丝丝上上的的氧氧化化膜膜和和油油污污。。常常用用磷磷酸酸三三钠钠、、碳碳酸酸钠钠、、水水玻玻璃璃及及水水的的混混合合溶溶液液，，或或在在60⁰溶液中浸浸泡5~8分钟，再再分别用用热水、、冷水冲冲洗。最最后擦干干。3.工件定位位必须将工工件用刚刚性定位位，防止止焊接焊焊接时出出现移动动，影响响焊缝形形状和焊焊接强度度。按照规定定的焊接接间隙固固定工件件，间隙隙均匀，，钢管焊焊接时确确保钢管管中心线线同心，，控制错错边量。。4.工艺参数数调整检查钨极极直径是是否合适适，钨极极是否要要打磨，，焊接电电流和氩氩气流量量是否调调整合适适。错边量大轴线不同心五、手工钨极极氩弧焊焊控制流流程和操操作要点点1.手工钨极极氩弧焊焊的控制制流程参参见下图图：2.操作要点点：a.引弧：通常采用用高频振振荡器或或高压脉脉冲发生生器进行行非接触触引弧。。手工TIG时，可将将焊枪倾倾斜，让让喷嘴靠在焊件件表面，，转动焊焊枪，让让电极逐逐渐靠近近焊接起起弧，再再将焊枪枪稍微提提起。应应避免钨钨极和焊焊件直接接接触来来进行引引弧，避避免钨极极熔化、、焊件夹夹钨。b.焊接：*.焊接角度度焊直缝时时采用左左向焊接接，焊丝丝和工件件角度不不宜过大大（10~15°），否则则影响气气流和电电弧的稳稳定。焊焊枪和工工件接近近垂直(70~85°°)。钢管焊焊接角度度相同。。仰焊立焊平焊*.填充焊丝丝焊丝填充充分连续续送和断断续送，，细焊丝丝采连续续送。填充焊丝丝时应在在焊件上上形成熔熔池后在在熔池前前端填充充，不能能直接加加在熔池池中心。。也不能能太高焊焊丝形成成“滴渡渡”，更更不能和和钨极接接触。采采用断续续送丝时时，焊丝丝要不断断回撤，，但不能能离开氩氩气保护护的范围围。焊接接结束前前，须添添加稍多多些焊丝丝，防止止端头冷冷却后出出现焊缝缝凹坑。。断续送送丝过程程参见右右下图。。8~14和钨极接接触滴渡*.焊枪操作作焊枪操作作要求焊焊接速度度均匀、、与工件件距离、、角度稳稳定。电弧熄灭灭后，焊枪须停停留3~5秒，继续让让未冷却却的焊缝缝受到气气体保护护，并加速冷冷却，防止氧化化。气体体保护效效果可通通过焊缝缝区域的的颜色判判断：材料最好良好一般不好差低碳钢——灰白光亮灰灰黑——不锈钢银白、金黄蓝红灰灰黑六、手工钨