《焊工工艺与技能训练（第二版）》课件 课题四 气体保护焊

课题四气体保护焊中国劳动社会保障出版社§4-1认识二氧化碳气体保护焊及其设备§4-2§4-3§4-4目录CONTENTS手工钨极氩弧焊操作认识氩弧焊及其设备板及管对接二氧化碳气体保护焊操作§4-1

认识二氧化碳

气体保护焊及其设备中国劳动和社会保障出版社工作任务了解二氧化碳气体保护焊的特点和应用掌握二氧化碳气体保护焊焊机外部接线和操作方法熟悉二氧化碳气体保护焊的焊接材料课程分析

焊条电弧焊、埋弧焊是以熔渣保护为主的电弧焊方法。

随着工业生产和科学技术的迅速发展，各种有色金属、高合金钢、稀有金属的应用日益增多，对于这些金属材料的焊接，以熔渣保护为主的焊接方法难以适应的。

使用气体保护形式的气体保护电弧焊不仅能够弥补它们的局限性，而且还具备独特的优越性，在国内外焊接生产中得到了广泛的应用。一、气体保护电弧焊的原理和分类

定义：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法，简称气体保护焊。

1.气体保护电弧焊的原理

焊接时直接从焊枪喷嘴中连续送出气流，在电弧周围形成局部的气体保护层，使电极端部、熔滴和熔池金属处于保护气罩内，与空气隔绝，从而保证焊接过程的稳定，并可获得质量优良的焊缝。

2.气体保护电弧焊的分类(1)按选用的保护气体分类二氧化碳气体保护焊、钨极惰性气体保护电弧焊(TIG焊)、熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG焊)、熔化极非惰性气体保护电弧焊(MAG焊)等。

(2)按采用的电极类型分类熔化极气体保护焊和非熔化极气体保护焊。

(3)按采用的焊丝类型分类实心焊丝气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊等。

(4)按操作方式分类手工气体保护焊、半自动气体保护焊和自动气体保护焊等。二、二氧化碳气体保护焊的焊接过程、分类和特点定义：用CO2作为保护气体，依靠焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化金属的气体保护焊方法，简称CO2焊。1.CO2焊的焊接过程1.CO2焊的焊接过程

焊接电源的两输出端分别接在焊枪与焊件上。

盘状焊丝由送丝机构带动，经软管与导电嘴不断向电弧区域送给；

同时，CO2气体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧与空气隔绝。

随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固形成焊缝，从而将被焊焊件连接成一体。2.CO2焊的分类

按所用焊丝直径不同：细丝CO2焊(焊丝直径≤1.2

mm)和粗丝CO2焊(焊丝直径>1.2

mm，常采用1.6～5.0

mm)。按采用的焊丝类型不同：实心焊丝CO2焊和药芯焊丝CO2焊。按操作方式不同：CO2半自动焊和CO2自动焊。半自动焊由手工操作焊枪控制焊缝成形，而送丝、送气等功能同CO2自动焊一样，由相应的机械装置来完成。CO2半自动焊适用性较强，可以焊接较短的或不规则的曲线焊缝，还可以进行定位焊。而CO2自动焊主要用于较长的直线焊缝和环缝等的焊接。3.CO2焊的特点

(1)焊接成本低气体及焊丝价格较低，焊接能耗低。(2)焊缝质量好抗锈蚀能力强，对油污敏感性小，焊缝的扩散氢含量少，抗裂性能好。(3)生产效率高采用细丝焊接时，焊接电流大，焊丝的熔敷速度快，熔透能力强，层间或焊后不必清渣。焊接过程中不必像焊条电弧焊那样停弧换焊条，生产效率比焊条电弧焊提高1～4倍。(4)焊接变形小由于电弧热量集中，CO2气体有冷却作用，受热面积小。因此，焊后焊件变形小，特别是对薄板的焊接更为突出。(5)适用范围广泛可进行各种位置的焊接，不仅适用于焊接薄板，还常用于中、厚板的焊接，而且也用于磨损零件的修补堆焊。主要缺点：使用大电流焊接时，焊缝成形较粗糙，飞溅物较多；很难用交流电源焊接及在有风的地方施焊；不能焊接容易氧化的有色金属材料；劳动条件较差，所产生的弧光强度和紫外线强度分别是焊条电弧焊的2～3倍和20～40倍，电弧辐射较强；操作环境中的CO2含量较大，对操作者的健康不利。三、二氧化碳气体保护焊的冶金特点在常温下，CO2气体化学性能呈中性。在电弧高温下，CO2气体被分解而呈很强的氧化性，使合金元素氧化烧损，成为产生气孔和飞溅的根源。1.合金元素的氧化CO2气体在电弧高温作用下会分解为CO和O，CO：在焊接条件下不溶于金属，也不与金属发生反应；原子状态的O：使铁、锰、硅等有益合金元素迅速氧化，焊缝金属力学性能降低。此外，溶入金属的FeO与C元素作用产生的CO若来不及逸出，就会在焊缝中形成气孔；若CO在熔滴和熔池金属中发生爆破，将产生大量的飞溅物。因此，必须采取有效的脱氧措施。2.脱氧措施

通常CO2焊的脱氧措施是增加焊丝中脱氧元素的含量。

常用的脱氧元素是锰、硅、铝、钛等，这些元素与氧的结合能力比铁强，可降低液态金属内FeO的浓度，抑制碳和合金元素的氧化。对于低碳钢和低合金钢的焊接，主要采取锰、硅联合脱氧的措施，可使锰和硅联合脱氧生成MnO和SiO2，形成复合物MnO·SiO2(熔渣)浮于焊缝表面。四、二氧化碳体保护焊的焊接材料1.CO2气体

焊接用的CO2气体是将钢瓶装的液态CO2经汽化后变成气态CO2供焊接使用。容量为40

L的钢瓶可装25

kg的液态CO2，满瓶压力为5～7MPa

。钢瓶中液态和气态CO2分别约占钢瓶容积的80%和20%，钢瓶压力表指示的压力值是这部分气体的饱和压力。它的值与环境温度有关，一般随温度升高而升高。因此，CO2钢瓶不准靠近热源或置于烈日下暴晒，以防发生爆炸。操作提示焊接用CO2气体的纯度应大于99.5%，其含水量不超过0.05%。如果纯度不够，可采取以下措施：1.将钢瓶倒置1～2

h，使水分下沉，每隔30

min左右放水一次，放两三次后将钢瓶放正。2.更换新气时，先放气2～3

min，以排出混入瓶内的空气和水分。常用的焊丝直径有0.8

mm、1.0

mm、1.2

mm、1.6

mm、2.0

mm等几种。五、二氧化碳气体保护焊设备主要由焊接电源、送丝机构和焊枪、供气系统、控制系统等组成。1.焊接电源通常采用平外特性的直流弧焊整流器。采用交流电源焊接时电弧不稳定，飞溅较大，仅适合采用直流电源。

在等速送丝的条件下焊接，采用平外特性弧焊电源的电弧自动调节作用最好。2.送丝机构和焊枪(1)送丝机构等速送丝式，送丝方式有推丝式、拉丝式、推拉丝式三种。推丝式1—焊丝盘2—焊丝3—焊枪4—焊件5—送丝滚轮6—减速器7—电动机焊枪结构简单、轻便，但送丝阻力大，通常操作范围为2～4

m。目前多采用推丝式送丝。拉丝式1—焊丝盘2—焊丝3—焊枪4—焊件5—送丝滚轮6—减速器7—电动机送丝阻力小，送丝较稳定，但焊枪结构复杂，焊工劳动强度大，仅适用于细焊丝，操作范围加大。推拉丝式1—焊丝盘2—焊丝3—焊枪4—焊件5—送丝滚轮6—减速器7—电动机送丝时以推为主，同时焊枪上装有拉丝轮，可将焊丝拉直，减小焊丝在软管内的摩擦阻力，可使软管加长到15

m左右，加大了操作的灵活性。送丝机构需定期保养，尤其是送丝弹簧软管，使用一段时间后，软管内会有一些油垢、灰尘、铁锈等，将增大送丝阻力。需将弹簧软管定期置于汽油槽中进行清洗，以延长其使用寿命。

(2)焊枪按送丝方式不同，可分为推丝式焊枪和拉丝式焊枪；按结构不同，可分为鹅颈式焊枪和手枪式焊枪；按冷却方式不同，可分为空气冷却焊枪和内循环水冷却焊枪。

鹅颈式空气冷却焊枪应用最广泛。

焊枪上的喷嘴和导电嘴是焊枪的主要零件，直接影响焊接工艺性能。

喷嘴一般为圆柱形，内孔直径为12～25

mm。

为了防止飞溅物的黏附并易于将其清除，焊前最好在喷嘴的内、外表面喷一层防飞溅物喷剂或刷上硅油。

导电嘴常用纯铜、铬青铜或磷青铜制造。

通常孔径比焊丝直径大0.2

mm左右，

孔径太小，送丝阻力大；

孔径太大，则送出的焊丝摆动幅度较大，致使焊缝宽窄不一，严重时使焊丝与导电嘴间起弧，造成黏结或烧损。

3.供气系统

由气瓶、预热器、减压器、流量计和电磁气阀组成。气瓶内的液态CO2向外释放汽化时要吸热，吸热反应可能导致瓶阀和减压器冻结。因此，CO2气体减压前须经预热器(36

V、75～100

W)加热，以保证保护气体的畅通，并通过流量计来调节及测量CO2气体的流量，以形成良好的保护气流。

实际操作时，按动开关，电磁气阀启动，控制CO2气体的接通与关闭。现在生产的减压流量调节器将预热器、减压器和流量计合装为一体，使用起来很方便。

4.控制系统作用是对供气、送丝和供电等系统实现控制。

目前，我国定型生产的NBC系列CO2半自动焊机有：NBC-160型、NBC-250型、NBC1-300型、NBC1-500型。观察与记录

参观CO2焊操作，加深对工作过程、设备、焊丝的认识，并按参观记录表的要求对参观内容加以总结。专题论述—药芯焊丝CO2焊

基本原理与普通CO2焊一样，以可熔化的药芯焊丝作为电极(通常接正极)，以焊件作为另一极。

通常采用纯CO2或CO2与Ar混合气体作为保护气体。

焊丝内部装有焊剂混合物，焊接时，在电弧热的作用下，熔化状态的焊剂材料、焊丝金属、焊件金属和保护气体相互发生冶金作用，

同时形成液态熔渣，包覆熔滴并覆盖熔池，对熔化金属形成另一层保护。

药芯焊丝CO2焊实质上是一种气—渣联合保护的方法。

由于可以通过调整焊剂的成分与比例，提供所要求的焊缝金属的化学成分，提高了焊接各种钢材的适应性，

应用越来越广泛。

根据国家标准《非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝》(GB/T10045—2018)的规定，药芯焊丝型号由以下八部分组成：1.第一部分用字母“T”表示药芯焊丝。2.第二部分表示用于多道焊时焊态或焊后热处理条件下熔敷金属的抗拉强度代号，或者表示用于单道焊时焊态条件下焊接接头的抗拉强度代号。3.第三部分表示冲击吸收能量（KV2）不小于27J时的试验温度代号，仅适用于单道焊的焊丝无此代号。

4.第四部分表示使用特性代号。5.第五部分表示焊接位置代号。

6.第六部分表示保护气体类型代号，自保护的代号为“N”，仅适用于单道焊的焊丝在该代号后添加字母“S”。7.第七部分表示焊后状态代号，其中“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态，“AP”表示焊态和焊后热处理两种状态均可。8.第八部分表示熔敷金属化学成分分类。药芯焊丝牌号表示方法如下：以字母“Y”表示药芯焊丝；其后面的字母表示用途或钢种(J表示结构钢；R表示低合金耐热钢；D表示堆焊；G表示铬不锈钢；A表示奥氏体不锈钢)；字母后面的第一位、第二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为×10MPa；第三位数字表示药芯类型和电源种类(与电焊条相同)；第四位数字代表保护形式(1为气体保护，2为自保护，3为气体保护与自保护两用，4为其他保护形式)。

药芯焊丝是将含有脱氧剂、稳弧剂和其他成分的粉末放在钢带上经包卷后拉拔而成的，采用气体、焊剂联合保护或自保护。焊丝截面有E形、T形、O形、梅花形、中间填丝型等。药粉的成分与焊条的药皮类似，目前国产的CO2焊药芯焊丝多为钛型药粉焊丝，其直径有2.0mm、2.4mm、2.8mm、3.2mm等几种。谢谢观看PPT§4-2

板及管对接

二氧化碳气体保护焊操作中国劳动和社会保障出版社工作任务会正确选择二氧化碳气体保护焊焊接参数掌握左向焊法和右向焊法操作技能掌握二氧化碳气体保护焊单面焊双面成形技术掌握板及管二氧化碳气体保护焊的焊接技术课程分析

本任务要求掌握二氧化碳气体保护焊技术进行平焊、立焊、横焊、垂直固定管焊和水平固定管焊等位置的焊接。

在课题二中已经学习了焊条电弧焊各焊接位置的操作要领，完成本任务的关键是对二氧化碳气体保护焊焊机的正确使用，以及选择合适的焊接参数。

在此基础上凭借扎实的基本功和熟练的操作技术，即可获得较好的焊接质量。一、二氧化碳气体保护焊的熔滴过渡

1.短路过渡采用细焊丝、小电流和低电弧电压焊接时，呈短路过渡。短路过渡时，电弧长度很短，焊丝端部熔化形成的熔滴与熔池表面接触而短路，此时熔滴上的作用力使熔滴金属很快地脱离焊丝端部过渡到熔池，随后电弧又重新引燃。

由于短路频率高，焊接过程稳定，飞溅小，焊缝成形好。

由于焊接电流小，而且电弧是断续燃烧的，因此电弧热量低，适用于焊接薄板及全位置焊接，是经常采用的一种熔滴过渡形式。

2.细滴过渡采用粗焊丝、大电流和高电弧电压焊接时采用细滴过渡。溶滴尺寸较大时，飞溅较大，电弧不稳定，焊缝成形差，实际生产中不宜采用。常用的是细滴过渡，通过进一步加大焊接电流(400

A以上)和电弧电压，使熔滴体积减小，而且熔滴过渡频率增加，从而飞溅相对减小，电弧较稳定，焊缝成形较好。在实际生产中多用于中、厚板的焊接。二、二氧化碳气体保护焊的焊接参数

如果焊接参数选择得当，可以得到理想的熔滴过渡形式，从而保证焊接过程中电弧稳定，减少飞溅。

焊接参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、CO2气体流量、焊丝伸出长度、喷嘴至焊件的距离、焊枪倾角和电源极性等。

1.焊丝直径通常根据焊件厚度、施焊的空间位置和生产效率的要求来选择。薄板或中、厚板的立焊、横焊、仰焊多采用直径1.2

mm以下；中、厚板平焊位置可以采用直径1.2

mm以上的焊丝。

2.焊接电流

根据焊件厚度、焊丝直径、施焊的空间位置和熔滴过渡形式确定。一般短路过渡的电流为40～230

A，细滴过渡的电流为250～500

A。3.电弧电压

为保证焊接过程的稳定性和良好的焊缝成形，电弧电压必须与焊接电流配合适当。

电弧电压与焊接电流的关系可通过下面的公式进行估算。

生产中使用一元化调节焊接参数系统，用焊接电源上的一个旋钮调节焊接电流，控制系统会自动使电弧电压与焊接电流处于最佳匹配状态，使用时特别方便。4.焊接速度

在其他焊接参数不变时焊接速度过快：容易产生咬边、未熔合，气体保护效果变差，还会出现气孔；焊接速度过慢：会导致生产效率降低，焊接变形增大。一般CO2半自动焊的焊接速度为15～30

m/h。5.气体流量

与焊接电流、焊丝伸出长度、焊接速度等均有关系。通常细丝焊接时，5～15

L/min；粗丝焊接时，10～20

L/min。气体流量过小：电弧不稳定，有密集气孔产生，焊缝表面易被氧化成深褐色；气体流量过大：出现气体紊流，也会产生气孔，焊缝表面呈浅褐色.6.焊丝伸出长度

指从导电嘴到焊丝端头的距离，一般约等于焊丝直径的10倍，且不超过15

mm。焊丝伸出长度过大：熔深浅，焊丝会成段熔断，飞溅严重，并影响气体保护效果；焊丝伸出长度过小：熔深较大，不但影响焊工操作视线，而且容易造成飞溅物堵塞喷嘴，影响气体保护效果。7.喷嘴至焊件的距离

根据焊接电流来选择。8.焊枪倾角

过大：加大熔宽并减小熔深，增加飞溅。后倾角(电弧指向已焊焊缝)：焊缝窄，熔深较大，余高较高。通常焊工习惯用右手持焊枪，采用左向焊法，前倾角(焊件的垂线与焊枪轴线的夹角)为10°～15°。不仅能够清楚地观察及控制熔池，而且还可得到较好的焊缝成形。9.电源极性

为了减小飞溅，保持焊接电弧的稳定性，应选用直流反接，

直流正接主要用于堆焊、铸铁补焊等。

选择焊接参数时，应根据焊件的板厚、接头形式和施焊的位置等因素来确定焊丝直径和焊接电流，

然后确定其他参数，

再通过试焊来获取合适的焊接参数。三、二氧化碳气体保护焊的操作要点基本操作也包括引弧、收弧、接头、摆动等技能。由于焊接过程没有焊丝送进运动，只需维持电弧长度不变，并根据熔池情况摆动及移动焊枪即可。

1.持枪姿势

根据焊件高度，身体呈下蹲、坐或站立等姿势，脚要站稳，右手握焊枪，手臂处于自然状态，

焊枪软管应舒展，手腕能灵活带动焊枪平移和转动，

焊接过程中能维持焊枪倾角不变，并可方便地观察熔池。

2.焊枪的摆动方法

常用的焊枪摆动方法有锯齿形、反月牙形、斜圆圈形等几种。3.引弧

直击引弧，引弧时不必抬起焊枪，具体操作方法如下：(1)引弧前，先点动送出一段焊丝，使其接近规定的焊丝伸出长度，使其接近规定的焊丝伸出长度，超长部分应剪去。

(2)引弧时，将焊枪以合适的倾角和喷嘴高度放在引弧处，焊丝端部与焊件未接触，保持2～3

mm的距离。

按动焊枪开关，焊丝与焊件接触短路，焊枪会自动顶起，要稍用力压住焊枪，瞬间引燃电弧后，移向焊接处，待金属熔化后进行正常的焊接。4.收弧

若没有电流衰减装置，焊枪在弧坑处停留一下，并在熔池凝固前反复断弧法收弧2～3次，待熔滴填满弧坑时断电；若有电流衰减装置，焊枪在弧坑处停止前进，启动开关，利用衰减电流将弧坑填满，然后熄弧。5.接头

窄焊缝接头方法如下：在原熔池前方10～20

mm处引弧，然后迅速将电弧引向原熔池中心，待熔化金属与原熔池边缘相吻合后，再将电弧引向前方，使焊丝保持一定的高度和角度，并以稳定的焊接速度向前移动。

宽焊缝摆动接头方法如下：在原熔池前方10～20mm处引弧，然后以直线方式将电弧引向接头处，在接头处开始摆动，并在向前移动的同时逐渐加大摆动幅度(保持形成的焊缝与原焊缝宽度相同)，最后转入正常焊接。6.焊枪的运动方向

左向焊法：

焊枪自右向左移动，电弧的吹力作用在熔池及其前沿处，将熔池金属向前推，由于电弧不直接作用在母材上，因此熔深较浅，焊道平整且变窄飞溅较大，保护效果好。观察熔池困难些，但易于掌握焊接方向，不易焊偏。

右向焊法：焊枪自左向右移动，电弧直接作用在母材上，熔深较大，焊道窄而高，飞溅略小，但不易准确掌握焊接方向。焊接操作一板对接CO2焊平焊工艺分析

初次进行CO2焊操作时，如果焊枪手柄握不稳，容易产生顶丝现象，还会出现焊接电弧过长或过短的现象。造成电弧电压与焊接电流不匹配的问题，直接影响焊缝成形的效果。

在练习期间一定要保持焊枪角度不变，焊接速度均匀，焊接频率一致，以便形成波纹均匀的焊缝。

一、焊前准备

1.选择焊机和焊接材料选用NBC-300型CO2焊焊机；焊丝为G49AYUC1S10，直径为1.0m。CO2气体，纯度不小于99.5%。

2.连接焊机外部线路具体操作步骤如下：(1)查明焊机所规定的输入电压、相数，确保与电网相符，接入配电盘中的电源开关上。(2)安装气体减压流量调节器，并用胶管将减压流量调节器与焊机上的进气口可靠连接，再将预热电源插头(36

V)插入焊机的专用插座上。(3)将送丝机构放置在利于操作的位置后，用两端带有七芯插头的控制电缆将焊机与送丝机构连接起来。然后把焊枪上的送丝软管电缆和两芯控制线连接在送丝机构上，并将气管与焊机下部的气阀出口接上。(4)焊机的负极与焊件相连，焊枪与焊机的正极相连，整机接线完成。

3.焊件组对

在组成焊件的Q235A钢板一侧加工出30°坡口，两块板组对成一组焊件。然后将焊件坡口20

mm范围内的铁锈清理干净，按表中的装配尺寸，在焊件两端进行定位焊。操作提示

CO2焊为明弧焊，对人体的紫外线辐射强度比焊条电弧焊要强约30倍，容易引起电光性眼炎和皮肤的灼伤。因此，工作时要穿戴好劳动保护用品，面罩上要使用8～9号的护目玻璃，各焊接工位之间应设置遮光屏。焊接中还伴有烟雾、金属粉尘和一氧化碳、臭氧等有害气体，焊接场地要安装排风装置，保证空气流通。二、试焊

1.确定试焊焊接参数

2.二氧化碳气体保护焊直线平敷焊试焊

准备300

mm×100

mm×10

mm的Q235A钢板。

在长度方向上每隔30

mm用石笔画一条焊接轨迹线，并开启焊机。(1)闭合电源开关，焊机与网络电源接通。扳动焊机上的控制电源开关，预热器升温。(2)打开CO2气瓶瓶阀并合上焊机上的检测气流开关，开始旋动减压流量调节器阀门，调节至合适的CO2气体流量，然后断开检测气流开关。

(3)把送丝机构上的压丝手柄扳开，将焊丝通过导丝孔放入送丝轮的V形槽内，再把焊丝端部推入软管，合上压丝手柄，并调节合适的压紧力。这时按动焊枪上的微动开关，送丝电动机转动，焊丝经导电嘴送出。焊丝伸出长度应距喷嘴约10

mm，超长部分应用钢丝钳剪断。(4)合上焊机控制面板上的空载电压检测开关，选择空载电压值，调节完毕断开检测开关，此时焊机进入准备焊接状态。在试件上做直线平敷焊试焊。采用右向焊法，引弧前在距焊件端部5～10

mm处，保持焊丝端头与焊件2～3

mm的距离，喷嘴与焊件间10～15

mm的距离，按动焊枪开关，用短路法引燃电弧，然后将电弧稍微拉长些，以此对焊缝端部适当预热，再压低电弧进行起始端焊接，可以获得具有一定熔深和成形比较整齐的焊缝。

采用短电弧起焊而造成焊缝成形不整齐。当起始端焊缝形成所需宽度(8～10

mm)后，焊枪以直线形运丝法匀速向前焊接，并控制整条焊缝的宽度和直线度，直至焊至终端，填满弧坑进行收弧。结束焊接时，松开焊枪开关，焊机停止送丝，电弧熄灭，滞后2～3

s断气，操作结束。接下来，关闭气源和控制电源开关，关闭总电源，即拉下刀开关，松开压丝手柄，去除弹簧的压力，最后将焊机整理好。3.板对接CO2焊平焊(1)确定焊接参数(2)启动焊机焊机的启动与平敷焊相同。(3)打底焊采用左向焊法，焊前将焊件间隙小的一端放在右侧。将焊丝端头放在距焊件右端约10

mm处坡口内的一侧，与焊件保持2～3

mm的距离，按动焊枪开关，打开气阀，提前送气1～2

s，焊接电源接通，焊丝送出。焊丝与焊件接触，同时电弧引燃，迅速右移至焊件右端，然后向左开始焊接打底层焊道，焊枪沿坡口两侧做小幅度月牙形横向摆动，当坡口根部熔孔直径达到3～4

mm时转入正常焊接，同时严格控制喷嘴高度，既不能遮挡操作视线，又要保证气体保护效果。焊丝端部要始终在熔池前半部分燃烧，不得脱离熔池(防止焊丝前移过大而通过间隙出现穿丝现象)，并控制电弧在坡口根部2～3

mm处燃烧，电弧在焊道中心移动要快，摆动到坡口两侧要稍停顿0.5～1

s。若坡口间隙较大，焊枪应在横向摆动的同时适当地前后移动，做倒退式月牙形摆动，可避免电弧直接对准间隙，以防止将焊件烧穿。焊接过程中要仔细观察熔孔，并根据间隙和熔孔直径的变化调整焊枪横向摆动幅度和焊接速度，尽量维持熔孔的直径不变，以保证获得宽窄一致、高低均匀的背面焊缝。打底层焊道应表面平整，中间下凹，焊道厚度不超过4

mm。(4)填充焊将打底层焊道表面清理干净，调试好填充层的焊接参数后，在焊件的右端开始施焊。采用锯齿形摆动法，焊枪的横向摆动幅度稍大于打底层，注意熔池两侧熔化情况。控制焊道厚度，使焊道表面平整，中间稍下凹，其高度应低于母材表面1.5～2

mm，不允许熔化坡口棱边。(5)盖面焊将填充层焊道表面清理干净，焊接电流和电弧电压调整至合适的范围内。在焊件的右端开始施焊，保持喷嘴高度，焊丝伸出长度可比打底焊时稍大1～2

mm。焊枪角度和焊枪摆动方法与填充焊时相同，但焊枪摆动幅度应比填充焊时稍大，施焊时焊枪摆动要到位，在坡口两侧摆动均匀、缓慢，保证熔池两侧边缘超过坡口上表面0.5～1.5

mm，使焊道表面平整且宽窄一致，避免产生咬边等缺欠。操作提示

操作时应注意焊枪倾角。焊枪倾角太大，不仅会破坏保护气氛，而且液态金属超前流动，阻碍熔孔形成，使背面焊缝无法形成；

焊枪倾角过小，不仅影响操作视线，而且容易出现穿丝现象。作业测评

完成板对接CO2焊平焊操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评。技术指导

1.怎样防止液态金属下坠?答：打底焊时，焊枪摆动方法要得当，在坡口两侧稍做停顿，控制熔池温度的上升，并使熔池大小一致，可防止液态金属透过坡口间隙产生下坠。技术指导2.CO2焊收弧时应注意哪些问题?答：CO2焊收弧时，要填满弧坑并使弧坑尽量小些，防止弧坑处产生缺欠。中途中断焊接时，不要立即抬起焊枪，要做好滞后停气对熔池的保护，以避免熔池在高温下发生氧化现象。技术指导3.CO2焊多层多道焊时应注意哪些问题?

答：若焊接中、厚板时，一般采用锯齿形摆动法进行多层焊；若焊接厚度较大的焊件时，则采用多层多道焊。在进行多层多道焊时，采用直线形运丝法，但应注意焊道的排列顺序。应避免焊缝中间凸起而使两侧形成夹角，以免产生未熔合缺欠。特别是在填充层接近焊完时，控制焊道表面应低于焊件表面1.5～2

mm，为盖面层焊接创造条件。焊接操作二板对接CO2焊向上立焊工艺分析进行定位焊时，焊枪做小幅度横向摆动，当超过定位焊缝并形成熔池时进入正常焊接。焊枪不宜做月牙形摆动，应采用反月牙形摆动，以免焊道表面下坠。焊枪横向摆动幅度应稍大，在坡口两侧稍做停顿，保证焊道两侧良好熔合。焊丝运行至坡口棱边时要稍做停顿，匀速摆动上移，并注意熔池间重叠2/3左右，以保证焊缝成形宽窄均匀、圆滑平整。一、焊前准备1.选用NBC-300型CO2焊焊机；焊丝为G49AYUC1S10，直径为1.2

mm。CO2气体，纯度不小于99.5%。2.在Q235A钢板一侧加工30°坡口，两块板组对成一组焊件，然后将焊件坡口20

mm范围内的铁锈清理干净，根部间隙为3.2～4.0

mm。二、确定焊接参数

三、打底焊

将焊件垂直固定在焊接支架上，根部间隙小的一端在下面，采用向上立焊的方法，焊枪与焊件之间的角度如图。

首先调试好焊接参数，检查焊接电缆是否舒展，喷嘴是否通畅等。在定位焊缝处引弧，使电弧沿焊道中心做小幅度摆动，当超过定位焊缝并形成熔池时开始进入正常焊接。在打底焊的过程中，焊枪做小幅度反月牙形摆动，焊丝端部始终不离开熔池的上边缘，保持在钝边每侧熔化0.5～1

mm。

当熔池温度升高时，可适当加大焊枪横向摆动幅度和向上移动速度，不能随意扩大熔孔，以免造成背面焊缝超高或成形不均匀现象。焊到焊件最上方收弧时，待电弧熄灭，熔池完全凝固后，再移开焊枪，以防因收弧保护不良而产生气孔。四、填充焊调试好焊接电流和电弧电压后，先清理打底层焊道和坡口表面的飞溅物，并用角向磨光机将局部凸起的焊道磨平。填充焊时，焊枪横向摆动幅度比打底焊时稍大，电弧在坡口两侧稍做停顿，保证焊道两侧良好熔合，并使填充层焊道表面稍低于焊件表面1.5～2

mm，不允许熔化坡口棱边。五、盖面焊先清理焊件表面的飞溅物，修磨焊道局部凸起过高的部分，清理喷嘴内的飞溅物和熔渣。施焊时，所用的焊枪倾角、摆动方法与填充层焊接相同，但焊枪摆动幅度应变宽，焊丝运行至坡口棱边时要稍做停顿，待熔池边缘超过坡口边缘0.5～1mm时，焊枪匀速摆动上移，并注意熔池间重叠2/3左右，以保证焊缝成形宽窄均匀，圆滑平整。焊到顶端填满弧坑收弧，待熔池凝固后移开焊枪。作业测评

完成板对接CO2焊向上立焊操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评。焊接操作三板对接CO2焊向下立焊

一、确定焊接参数二、打底焊焊枪与焊件下端成60°～80°的夹角。在距焊件上端边缘10～15mm坡口面的一侧引弧，引弧后将电弧移向上端定位焊缝处，控制电弧在离坡口根部2～3mm处燃烧。当坡口根部有熔孔出现时，表明已焊透，随即转入正常的向下立焊。采用直线形运丝法向下立焊，在焊接过程中，严格控制喷嘴高度和焊丝与焊件的倾角不变，并控制熔孔直径比间隙大约0.5mm。特别注意焊丝向下移动的速度要视间隙和熔孔直径的变化及时调整，维持熔孔大小不变，保证背面焊透且成形均匀，打底层焊缝厚度不超过4mm。

三、填充焊调整焊接电流、电弧电压和焊丝伸出长度，清理焊件表面的飞溅物，用角向磨光机将打底层凸出过高处磨平，清理喷嘴内的飞溅物后进行焊接。采用反月牙形摆动法向下立焊，在焊件上端引弧，焊枪沿坡口两侧做小幅度摆动。注意观察熔池两侧的熔化情况，适时调整焊接速度，保证焊道表面趋于平整。使填充层低于母材表面1～2mm，保证坡口两侧棱边不被熔化，为盖面层的焊接创造条件四、盖面焊调整好焊接参数，焊枪匀速做反月牙形摆动，在熔池液态金属下淌前快速向下移动，焊枪在焊缝两侧稍做停顿，中间快速移动，沿焊缝两侧摆动时应保证熔池熔化范围超出棱边1～2mm。收弧时应注意填满弧坑。作业测评

完成板对接CO2焊向下立焊操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评。技术指导1.为什么CO2焊立焊运丝时不推荐采用月牙形摆动?答：若采用月牙形摆动，向下弯曲的月牙形摆动会促使熔敷金属下淌，产生焊瘤和咬边缺欠，常采用反月牙形摆动法进行立焊。2.与焊条电弧焊向下立焊相比，CO2焊向下立焊操作有什么优点?答：焊条电弧焊如使用普通焊条进行向下立焊，由于过多的熔渣下淌，很难获得理想的焊缝成形；而进行CO2焊时采用短弧焊接(细丝短路过渡)，焊枪向下倾斜一定角度，利用CO2气体的承托作用，并控制电弧在熔敷金属的前方，自上而下匀速运丝，即可获得满意的焊缝成形。焊接操作四

板对接CO2焊横焊工艺分析焊条电弧焊时，打底焊采用的是单点击穿断弧法，而CO2焊采用连弧法进行焊接，打底焊中焊丝容易穿过焊件的根部间隙，而使焊接过程中断，要解决这一问题，就要在焊接过程中始终将焊丝端部置于熔池处。一、确定焊接参数

二、打底焊

将焊件呈横向水平位置固定，间隙小的一端为始焊端，放在右侧，采用左向焊法，焊枪与焊件之间的角度如图。引弧前，调试好焊接参数，检查喷嘴、导电嘴、送丝机构，并剪断焊丝超长部分。施焊时，在定位焊缝处引弧，沿根部间隙向左做小幅度斜锯齿形摆动，当焊枪运行到坡口根部出现熔孔后转入正常焊接。焊接过程中要始终观察熔池和熔孔，保持熔孔边缘熔化钝边0.5～1mm，根据间隙和熔孔大小，调整焊枪摆动幅度和焊接速度。间隙大，熔孔大时，焊枪摆动幅度可适当加大；反之则减小。尽可能维持熔孔直径不变，连续焊至焊件终端，填满弧坑收弧。三、填充焊焊接填充层时有上、下两条焊道，焊枪角度如图。焊接填充层第一条焊道时，焊丝沿打底层焊道的下边缘以直线形匀速移动，尽可能不做横向摆动，以免产生未熔合缺欠。控制填充层焊道厚度，填至距焊件表面1.5～2

mm，为盖面焊打好基础。焊接填充层第二条焊道时，调整好焊枪角度，焊接电弧以打底层焊道上边缘为中心，保证焊道与坡口面良好熔合，并注意保证填充层焊道整体平整。四、盖面焊

盖面层分三条焊道进行焊接，焊枪与焊件间的夹角如图。

焊接第一条焊道时，焊丝适当偏向于填充层焊道下侧边缘，熔池边缘熔化坡口棱边1.5～2

mm，焊枪摆动要均匀、平稳，焊道一定要平直。

焊接第二条焊道时，电弧深入前一条焊道的上边缘，保持覆盖前一条焊道的1/2～2/3。焊接第三条焊道时，应注意坡口上棱边的熔化情况，控制熔化上坡口边缘1.5～2

mm，并防止出现咬边和未熔合缺欠。作业测评

完成板对接CO2焊横焊操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评。技术指导1.为什么板对接CO2焊横焊要采用多层多道焊?答：横焊时液态金属在重力作用下容易下坠，会导致焊缝表面不对称，在上侧产生咬边，下侧产生焊瘤。为避免产生这些缺欠，对于坡口较大、焊缝较宽的焊件，一般都采用多层多道焊，以通过多条窄焊道的堆积来尽量减小熔池体积，最后获得较好的焊缝外观。技术指导2.CO2焊进行板对接横焊时，预留反变形量为什么要比立焊大?答：横焊时焊道较多，则角变形较大。角变形的大小既与焊接电流有关，又与焊接层数、焊道数目和焊道间间歇时间有关。因此，应在训练过程中不断摸索角变形规律，预留反变形量大些，以便有效地控制角变形。焊接操作五

CO2焊垂直固定管焊工艺分析焊接过程中要求焊工必须根据管子的弯曲转动手腕。在横焊位置不断地调整焊枪角度和电弧对中位置，这需要反复练习才能掌握。一、焊前准备1.备料锯割两段Q235A钢管，尺寸为φ159mm×8mm×100mm，一侧加工成30°坡口，清理坡口及其两侧内、外表面20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污物，直至露出金属光泽，修磨钝边为0.5～1mm。2.准备焊机和焊丝选用NBC1-300型CO2半自动焊焊机，G49A3C1S6型焊丝，直径为1.2mm。3.调整焊接参数，装配焊件开启瓶阀和电源开关，检查焊机运转是否正常，调整好焊接参数。按装配要求在焊件上按周长三等分进行定位焊，并把定位焊缝两侧打磨成斜坡状，以利于接头，然后将焊件垂直固定在焊接支架上，并调整好合适的高度。二、焊接操作1.打底焊在坡口上侧引弧起焊，使上、下坡口之间形成“搭桥”。然后以小锯齿形摆动焊丝，从右向左施焊，保证根部熔透，熔孔大小一致(以坡口两侧各熔化0.5mm为宜)。电弧在熔池中心前方1mm处上下摆动，当焊丝摆动到坡口两侧时应稍做停顿。每一个往返动作使前、后熔池重叠1/3～1/2，随着管子的弯曲，手臂和焊枪相应转动，并注意焊枪倾角及焊枪与焊件夹角的控制。避免在坡口中间熄弧(易产生裂纹、冷缩孔)及在坡口下部熄弧(易造成下坡口侧液态金属下坠)，应在坡口上侧缓慢摆动熄弧，待延迟送气结束后方可移开焊枪。接头时，由于空载电压低，焊丝易成段爆断，故引弧前焊丝伸出长度应调整好，去掉头部凝固的熔滴。引弧位置在原熔孔上侧的坡口内，注意观察熔池，将电弧拉到熄弧处接头。2.盖面焊清理打底层焊道的焊渣、飞溅物后进行盖面层焊接，盖面层焊道分上、下两条焊道。焊接盖面层两焊道时焊枪角度如图，电弧应在坡口两侧稍做停顿，停顿时间以焊缝与母材圆滑过渡、余高不超标为宜。作业测评

完成板对接CO2焊垂直固定管焊操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评。操作提示垂直固定管单面焊双面成形时，液态金属受重力影响，极易下坠形成焊瘤，或下坡口边缘熔合不良，坡口上侧产生咬边等缺欠。因此，焊接过程中应始终保持短弧焊接，并使焊枪角度随管子的弯曲而变化，以获得成形美观的焊缝。焊接操作六

CO2焊水平固定管焊工艺分析管子固定在水平位置，不允许转动，焊接位置包括仰焊、立焊和平焊三种位置。焊接时随着管子的弯曲，要随时调整焊枪角度及其指向圆周的位置。一、焊前准备1.备料锯割两段Q235A钢管，尺寸为φ133mm×8mm×100mm，一侧加工成30°坡口，清理坡口及其两侧内、外表面20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污物，直至露出金属光泽，修磨钝边为0.5～1mm。选用G49A3C1S6型焊丝，直径为1.2mm。2.调整焊接参数，装配焊件开启气阀和电源开关，检查焊机运转正常后，调整好焊接参数。按装配要求将清理干净的焊件放入V形装配胎具内，保持两管同轴，错边量不大于0.5mm。下部留出间隙2.5mm，上部留出间隙3.0mm，在管子焊接位置10点和2点处进行定位焊。每处定位焊缝长度为10～15mm，并对焊缝两侧进行修磨，使斜度尽可能小，保证接头处圆滑过渡。二、焊接操作1.打底焊将焊件水平固定在距地面800～900mm的焊接支架上，间隙小的一侧放在仰焊位置，自正下方6点位置后10～15mm处引弧，在引弧位置对准坡口根部一侧引弧。引燃电弧后，稍加稳弧即移向坡口另一侧，稍做停顿形成第一个熔池。然后焊枪做小幅度的横向摆动，在前方出现熔孔后即可进入正常焊接。先按逆时针方向(也可按顺时针方向)焊接管子前半圈，焊枪喷嘴与焊件的角度如图。焊接过程中，在仰焊6点向左10～15mm位置起焊，焊枪做小锯齿形摆动的速度要快些，以避免熔池温度过高而使熔滴下坠，以获得较好的背面成形。仰焊位置的熔孔比立焊位置小些，以两侧母材钝边完全熔化并深入0.5～1mm为宜。由仰位到立位时，焊枪摆动速度应逐渐放慢，并增加电弧在坡口两侧的停留时间。由立位到平位时，焊枪在坡口中间摆动速度要加快，在坡口两侧适当停顿，并适当减小熔孔尺寸，以防止管子背面焊缝超高；焊至顶部12点位置时要继续施焊10～15mm。逆时针方向焊完管子的前半圈后，用角向磨光机将始焊处和终焊处打磨成斜坡状，然后再进行后半圈的焊接，操作方法与前半圈相同。接头时，可在熔池的前端引弧，移向接头的斜坡处，待形成新的熔孔后恢复正常焊接。收弧时，在坡口边缘停弧，焊枪不立即离开熔池，待熔池完全凝固后再移开焊枪，以免产生气孔。2.填充焊焊前将打底层焊缝的飞溅物清理干净，将接头凸起处打磨平整，清理喷嘴的飞溅物，调试好焊接参数。焊枪角度与打底焊基本相同，但焊枪做锯齿形摆动的幅度应大些，并注意在坡口两侧适当停顿，保证焊缝与母材熔合良好。焊缝表面低于管子表面1.5～2mm，坡口棱边保持良好，为盖面焊的良好成形提供保障。3.盖面焊操作方法与填充焊相同。因焊缝增宽，焊枪的摆动幅度应增大，焊枪在坡口两侧稍做停顿，使棱边熔化1mm左右。为保证焊缝表面平整，成形美观，运丝速度要均匀，熔池间的重叠量要一致。作业测评

完成板对接CO2焊水平固定管焊操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评。操作提示水平固定管焊接操作时，焊接位置由仰焊到平焊会不断发生变化，当焊枪的角度不便于施焊时，要中止焊接操作来调整焊枪角度。此时熄弧不必填满弧坑，焊枪暂时不离开熔池，应迅速将焊枪和焊工身体调整到最佳位置后继续操作。专题论述-CO2焊焊机的维护及故障排除CO2焊焊机在使用及维护过程中的注意事项如下：1.初次使用焊机前，必须熟读说明书，了解并掌握焊机使用性能后才可进行操作。2.焊机应在室温不超过40℃，湿度不大于85%，无有害气体和易燃、易爆气体的环境下工作。气瓶不得靠近热源或在阳光下暴晒。3.焊机必须可靠接地，地线截面积必须大于12mm²。4.凡需水冷却的焊接电源和焊枪，必须有可靠的冷却水循环。若使用循环水箱，冬季应注意防冻。5.焊枪不准放在焊机、焊件或地面上，应安全、可靠地放在专用支架上。6.定期检查送丝机构齿轮箱的润滑情况，应及时添加或更换润滑油。7.若送丝滚轮的V形槽或U形槽磨损严重，应及时更换新件。使用时，不宜将压丝轮调得过紧或过松，以焊丝输出稳定、可靠为宜。8.经常检查导电嘴的磨损情况，严重时应及时更换。9.定期检查及清洗送丝软管和弹簧管，防止因漏气或送丝阻力过大而出现运行不稳定等故障。10.工作结束后或临时离开工作现场时，必须切断电源，关闭水源和气源。CO2焊焊机常见故障特征、产生原因和排除方法谢谢观看PPT§4-3

认识氩弧焊及其设备中国劳动和社会保障出版社工作任务了解氩弧焊的基本原理、特点和分类认识钨极氩弧焊设备了解钨极氩弧焊焊接材料一、氩弧焊的基本原理、特点和分类

1.基本原理指使用氩气作为保护气体的一种气体保护焊方法，其基本原理如图。

焊接时，从焊枪喷嘴中喷出的氩气流，在焊接区形成严密的气体保护层，将熔池金属和电极与空气隔绝。同时，利用电极(钨极或焊丝)与焊件之间燃烧产生的电弧热量，熔化焊件和填充焊丝而形成熔池，随着电弧的移动，熔池液态金属凝固后就获得了牢固的焊接接头。

2.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，高温下被焊金属中的合金元素不会被氧化烧损，并且保护效果好。能获得较高的焊接质量。(2)焊接变形与应力小由于氩弧焊热量集中，电弧受氩气流的冷却和压缩作用，热影响区窄，因此焊接变形和应力小，特别适宜于薄件的焊接。(3)可焊材料的范围广泛几乎所有的金属材料都可以进行氩弧焊。多用于焊接不锈钢以及铝、铜等有色金属及其合金，有时还用于焊接构件的打底焊。(4)操作技术易于掌握采用氩气保护无熔渣，且为明弧焊接，电弧、熔池可见性好，适合各种位置焊接，容易实现机械化和自动化3.分类根据所用的电极材料不同：钨极(非熔化极)氩弧焊和熔化极氩弧焊。按操作方式不同：手工氩弧焊、半自动氩弧焊和自动氩弧焊。若在氩弧焊电源中加入脉冲装置，可分为钨极脉冲氩弧焊和熔化极脉冲氩弧焊。根据采用的电源种类不同：直流氩弧焊和交流氩弧焊。定义：钨极氩弧焊是采用高熔点的钨棒作为电极的氩气保护焊，钨极本身不熔化，只起发射电子、产生电弧的作用，所以称为非熔化极氩弧焊。有手工和自动两种操作方式。进行手工钨极氩弧焊时，焊工一只手握焊枪，另一只手持焊丝，随焊枪的摆动和前进，逐渐将焊丝填入熔池中。有时也不填加焊丝，仅将接口边缘熔化后形成焊缝。自动钨极氩弧焊是以传动机构带动焊枪行走，送丝机构跟随焊枪进行连续送丝的焊接方式。钨极氩弧焊对所用焊接电流有所限制，主要是防止钨极的熔化和烧损，这样焊缝的熔深受到影响。适用于焊接厚度小于6

mm的薄板，故生产效率不高。为此，在钨极氩弧焊的基础上，出现了可焊接较厚板的熔化极氩弧焊的工艺方法。二、手工钨极氩弧焊设备

1.基本原理由焊接电源、焊枪、供气系统、控制系统和冷却系统等部分组成。1.焊接电源分为直流电源和交流电源两种。常用直流钨极氩弧焊焊焊机有WS-250、WS-400型等；交流钨极氩弧焊焊机有WSJ-150、WSJ-500型等；交直流钨极氩弧焊焊机有WSE-150型、WSE-400型等。为减小或排除因电弧长度变化而引起的电流波动，钨极氩弧焊要求采用具有陡降外特性的焊接电源。由于氩气引弧困难，提高焊机的空载电压虽能改善引弧条件，但对人身安全不利。因此，钨极氩弧焊焊机配有高频振荡器协助引弧，对于交流电源还需使用脉冲稳弧器来保证重复引燃电弧并稳弧。2.控制系统通过控制线路对供电、供气与稳弧等各阶段的动作进行控制。3.焊枪焊枪的作用包括装夹钨极、传导焊接电流、输出氩气流、启动或停止焊机的工作系统。分为大、中、小三种，按冷却方式不同又可分为气冷式(QQ系列)和水冷式(QS系列)。当所用焊接电流小于150A时，可选择气冷式焊枪；若所用焊接电流大于150A时，必须采用水冷式焊枪。圆柱带锥形和圆柱带球形的喷嘴保护效果最佳，氩气流速均匀，容易保持层流，是生产中常用的一种形式。圆锥形喷嘴因氩气流速变快，气体挺度虽好一些，但容易造成紊流，保护效果较差。由于其操作方便，便于观察熔池，也经常使用。喷嘴是决定氩气保护性能优劣的重要部件，常见的喷嘴形状如图。4.供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器和电磁气阀组成。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。5.冷却系统用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。焊接电流小于150

A时，可以不用水冷却；焊接电流超过150

A时，必须通水冷却，并用水压开关进行控制。三、钨极氩弧焊的焊接材料

1.钨极特点：是一种难熔的金属材料，能耐高温，导电性好，强度高。作用：作为电极起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧。分类：目前主要有纯钨极、钍钨极和铈钨极。纯钨极(如牌号W1、W2)要求焊机空载电压较高，易烧损；钍钨极(如牌号WTh10、WTh15)具有微量放射性，对人体有害；铈钨极(如牌号WCe2O)，比钍钨极更容易引弧，烧损率比钍钨极低，使用寿命长，放射性极低，是目前推荐使用的电极材料。钨极端部的质量对焊接电弧稳定性和焊缝成形有很大的影响，因此，使用前应对钨极端部进行磨削。用小电流施焊时，可以磨成圆锥形，如图4-3-8a所示。使用交流电时，钨极端部应磨成球形，以减小极性变化对电极的损耗；使用直流电时，因多采用直流正接，为使电弧集中、稳定燃烧，钨极端部多磨成圆台形；用小电流施焊时，可以磨成圆锥形。使用交流电时，钨极端部应磨成球形，以减小极性变化对电极的损耗；使用直流电时，因多采用直流正接，为使电弧集中、稳定燃烧，钨极端部多磨成圆台形；2.氩气惰性气体，有利于有色金属的焊接。对氩气的纯度要求很高，其纯度应达到99.99%。以瓶装供应，其外表漆成银灰色，并且标注有深绿色“氩”字样。氩气瓶的容积一般为40

L，最高工作压力为15

MPa，使用时一般应直立放置。3.焊丝主要分为钢焊丝和有色金属焊丝两大类。钢焊丝可按国家标准《熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝》(GB/T8110—2020)选用，不锈钢焊丝按黑色冶金行业标准《惰性气体保护焊用不锈钢焊丝》(YB/T5091—2016)选用。焊接有色金属一般采用与母材相当的焊丝。氩弧焊用钢焊丝直径主要有0.8

mm、1.0

mm、1.2

mm、1.4

mm、1.6

mm、2.0

mm、2.4

mm、2.5

mm、3.0

mm、3.2

mm、4.0

mm、5.0

mm、6.0

mm等十余种规格。用手工钨极氩弧焊焊接钢材时，一般用来作为打底焊，故多选用φ2.0～2.5

mm的焊丝。有色金属的焊接多选用φ4.0

mm的焊丝。作业测评

参观钨极氩弧焊操作，加深对钨极氩弧焊工作过程、焊接设备、焊接材料的认识，结合评分表，对参观内容加以总结。谢谢观看PPT§4-4

手工钨极氩弧焊操

作中国劳动和社会保障出版社工作任务会正确选用钨极氩弧焊焊接参数掌握手工钨极氩弧焊操作技能工艺分析操作时应注意以下问题：1.若操作中动作不协调，钨极与焊丝相碰，发生瞬间短路，会造成焊缝污染和夹钨。2.两只手进行焊枪移动与送丝的过程中常出现动作不协调现象，影响焊缝成形。3.若填充焊丝不均匀，过快则焊缝余高大；过慢则焊缝下凹及产生咬边缺欠。由此可见手工钨极氩弧焊需要焊工具有较熟练的操作技能。一、钨极氩弧焊的焊接参数1.焊接电源的种类和极性可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。(1)直流反接焊件是阴极，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，便于填充金属与焊件的良好熔合，这种现象称为“阴极破碎”作用。直流反接时，钨极因接正极温度较高，容易过热或烧损。所以，钨极的许用电流受到限制，使焊件上产生的热量少，影响电子发射能力，造成电弧不稳定。因此，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。(2)直流正接电弧在焊件(阳极区)上产生的热量大于钨极(阴极区)，致使焊件的熔深较大，焊接效率提高。而且钨极的许用电流增大，电子发射能力增强，一经引弧便能稳定燃烧，并且钨极不易过热或烧损。但是焊件表面受到质量比正离子小得多的电子撞击，不能去除氧化膜，没有“阴极破碎”作用，故适用于焊接不锈钢、耐热钢、钛及钛合金、铜及铜合金。(3)交流钨极氩弧焊交流电的极性是不断变化的，在正极性的半周波里钨极为阴极，可以得到冷却，减少烧损；在负极性的半周波里钨极为阳极，有“阴极破碎”作用，熔池表面的氧化膜可以得到去除。交流钨极氩弧焊兼有直流钨极氩弧焊正接和反接的优点，是焊接铝、镁及其合金的最佳方法。焊接各种金属材料的电源种类和极性选择见表。不同的电源极性和钨极直径所对应的许用电流见表。2.钨极直径与焊接电流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。如果钨极粗而焊接电流小，钨极端部温度不够，电弧会在钨极端部不规则地飘移，电弧不稳定；如果焊接电流超过钨极相应直径的许用电流时，钨极端部温度达到或超过钨的熔点，会出现钨极端部熔化现象，甚至产生夹钨缺欠。只有钨极直径与所选择的焊接电流匹配时，电弧才稳定燃烧。不锈钢和耐热钢手工钨极氩弧焊钨极直径和焊接电流的选择铝合金手工钨极氩弧焊钨极直径和焊接电流的选择3.电弧电压主要由电弧长度决定。电弧长度增加，容易产生未焊透的缺欠，并使氩气保护效果变差应在电弧不短路的情况下尽量控制电弧长度，一般电弧长度近似等于钨极直径。4.焊接速度通常由焊工根据熔池的大小、形状和焊件熔合情况随时进行调节。过快的焊接速度会破坏气体保护氛围，焊缝容易产生未焊透和气孔等缺欠；焊接速度太慢时，焊缝容易产生烧穿和咬边等缺欠。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，一般为2倍的钨极直径再加上4

mm。通常焊枪选定后，喷嘴直径很少改变，而是通过调整氩气流量来加强气体保护效果。氩气流量合适时，熔池平稳，表面明亮、无渣，无氧化痕迹，焊缝成形美观；氩气流量不合适时，熔池表面有渣，焊缝表面发黑或有氧化皮。合适的氩气流量为(0.8～1.2)d(d为喷嘴直径)。6.喷嘴与焊件间的距离喷嘴与焊件间的距离以8～14

mm为宜。距离过大，气体保护效果差；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3～4

mm。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。操作提示可用焊点试验法来判断气体保护效果。具体的方法是在铝板上点焊。电弧引燃后焊枪固定不动，待燃烧5～10s后断开电源。这时铝板上焊点周围因受到“阴极破碎”作用而出现银白色区域，这就是气体有效保护区域，称为去氧化膜区，其直径越大，说明保护效果越好。操作提示在实际生产中也可以通过直接观察焊缝表面色泽和是否存在气孔来判定气体保护效果如何。二、手工钨极氩弧焊操作要点1.引弧通常手工钨极氩弧焊的焊机本身有引弧装置(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直接引燃电弧，可使钨极端头保持完整，钨极损耗小，不会产生夹钨缺欠。若没有引弧装置，操作时，可使用纯铜板或石墨板作为引弧板，在其上引弧，使钨极端头受热到一定温度(时间约1s)，立即移到焊接部位引弧焊接。但会产生很大的短路电流，很容易烧损钨极端头。2.持枪姿势及焊丝、焊枪与焊件的相对位置平焊时持枪姿势如图。焊丝与焊件表面15°～20°的夹角，焊枪与焊件表面70°～80°的夹角。3.右向焊法与左向焊法右向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；左向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，容易观察熔池及控制熔池温度，焊缝成形好，操作方法容易掌握。一般均采用左向焊法。4.焊丝送进方法一种方法是以左手的拇指、食指捏住焊丝，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，将弯曲的捏住焊丝的拇指和食指伸直，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，如此反复地填充焊丝。另一种方法:用左手拇指、食指、中指的配合动作送丝，无名指和小指夹住焊丝以控制方向，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.收弧若收弧方法不正确，容易产生弧坑裂纹、气孔和烧穿等缺欠。采取衰减电流的方法，即电流由大到小逐渐下降，以填满弧坑。一般氩弧焊的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。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，填满弧坑后，慢慢提起焊枪直至熄弧，不要突然拉断电弧。当熄弧后，氩气会自动延时几秒钟停气(因焊机具有提前送气和滞后停气的控制装置)，以防止金属在高温下发生氧化。焊接操作一手工钨极氩弧焊铝合金薄板平敷焊工艺分析焊接铝合金时采用左向焊法。起焊时，电弧在起焊处稍停片刻，用焊丝迅速触及焊接部位进行试探，感到该部位变软开始熔化时，立即填加焊丝。焊丝的填加和焊枪的运行动作要配合协调。焊接过程中，焊枪应平稳而均匀地向前移动，并保持适当的电弧长度。焊丝端部位于钨极前下方，不可触及钨极。钨极端部要对准焊件接口的中心线，防止焊缝偏移和熔合不良。焊丝端部的往复送丝运动应始终在氩气保护区范围内，以免发生氧化。当焊件间隙变小时，停止填丝，压低电弧击穿焊件；当焊件间隙变大时，向熔池填入焊丝，加快焊接速度。若熔池下沉，将焊枪断电，熄弧片刻，再重新引弧继续焊接。收弧时，要多送一些焊丝填满弧坑，以防止产生弧坑裂纹。一、焊前准备1.将板厚为3mm的铝合金板5A03加工成300mm×100mm的板料，并用划针划线。2.选择铝镁合金焊丝SAl5556，直径为2.5mm；选用铈钨极(WCe2O)，直径为2.0mm，其端头磨削成30°锥形，锥端呈球形；选择WSM-250型焊机；准备氩气瓶，气体纯度≥99.99%。3.采用钢丝刷或砂布清理焊接处和焊丝表面，直至露出金属光泽。4.分别开启气阀和电源开关。通过短时焊接，对焊机进行负载检查，检查气路和电路系统是否正常。5.调节氩气流量，调节焊接电流和收弧电流，并调整好钨极伸出长度。铝合金薄板钨极氩弧焊平敷焊的焊接参数见表。二、焊接操作将焊件放在工作台上，沿焊件纵向进行平敷焊，采用左向焊法，焊枪、焊丝与焊件表面的夹角如图。引燃电弧，使喷嘴与焊接处保持一定距离，并稍做停顿，形成熔池后再送丝。焊丝端头与钨极要保持一定距离，不能接触。焊丝不宜抬得过高；否则，易使熔滴向熔池“滴渡”。焊丝送入熔池时应落在熔池前沿处，焊丝熔化后，将其移出熔池，但不能离开氩气保护区，焊丝反复地送入熔池并移出熔池，直至将整条焊道焊完。三、焊后处理焊接结束，关闭气源、电源等开关，关闭总电源，最后将焊机整理好。操作提示与碳素钢的焊接比较，铝及铝合金薄板的焊接有一定的难度，操作时要注意以下问题：1.因铝合金从固态转变为液态时颜色变化不明显，难以掌握熔池温度，稍有不慎，就容易出现凹陷和烧穿缺欠。2.要严格清理焊件，去除焊件和焊丝表面的氧化膜，使之露出金属光泽，以免因氧化膜的存在而影响焊接顺利进行。作业测评完成手工钨极氩弧焊平敷焊操作后，结合评分表，进行测评。焊接操作二手工钨极氩弧焊铝合金薄板对接平焊工艺分析操作时应注意以下问题：1.焊接过程中应注意控制焊接速度，焊接速度过慢，容易造成背面下塌；焊接速度过快，容易造成焊缝边缘熔合不良。2.在填丝动作中，不要让焊丝接触钨极，以免造成焊缝夹钨缺欠。3.焊接至焊缝终点时，应利用焊机的电流衰减装置控制熔池的温度，防止焊缝因温度过高而烧穿或背面焊缝下塌。4.断弧后不能立即关闭氩气，为了防止钨极氧化及保证收弧质量，需要待钨极呈暗红色后(一般为5～10

s)再关闭氩气。一、焊前准备1.选择铝镁合金焊丝、钨极、焊机选用铝镁合金焊丝SAl5556，直径为2.0mm；选用铈钨极(WCe2O)，直径为2.0mm，其端头磨削成30°锥形，锥端呈球形；选择WSM-250型焊机；准备氩气瓶，气体纯度≥99.99%。2.装配焊件将板厚为3

mm的铝合金板5A03加工成两块300

mm×100

mm的板料，将清理干净的铝合金板装配成焊件，采用I形坡口对接，留1.5

mm的装配间隙。定位焊：首先焊接焊件两端，然后在中间加焊点，可以不填加焊丝，直接利用母材的熔合进行；也可以填加焊丝，但必须待焊件边缘熔化形成熔池后再加入焊丝，定位焊缝宽度应小于最终焊缝宽度。定位焊后必须矫正焊件，保证无错边现象，并做适当的反变形，以减小焊后变形。3.检查焊机开启气阀和电源开关，检查焊机运转是否正常。4.调整焊接参数调整铝合金薄板钨极氩弧焊对接平焊的焊接参数。二、焊接操作操作时采用左向焊法。按照操作要领正确起焊。在焊接过程中，保持焊枪、焊丝的角度，避免焊缝偏移，要保证焊透。收尾时，焊枪暂不抬起，按下电流衰减开关，依靠收弧电流填满弧坑。焊接结束，关闭气源、电源等开关，关闭总电源，最后将焊机整理好。操作提示1.打底焊时，应尽量采用短弧焊接，填丝量要少，焊枪尽可能不摆动。当焊件间隙较小时，可直接进行击穿焊接。2.填充焊丝时，不要把焊丝直接放在电弧下面，也不要将焊丝抬得过高。填充焊丝的速度要适当：速度过快，焊缝余高大；速度过慢，则焊缝下凹和咬边。操作提示3.一根焊丝用完后，左手迅速更换焊丝(事先将焊丝放在指定位置)，将焊丝端头置于熔池边缘后，启动焊枪开关继续焊接。如果条件不允许，则应先衰减电流，停止送丝，等待熔池缩小且凝固后，再移开焊枪。4.焊缝接头时，应尽可能快速引弧，然后将电弧拉至收弧处，压低电弧，直接击穿坡口根部，形成新的熔池后，填入焊丝再进行焊接。作业测评完成手工钨极氩弧焊对接平焊操作后，结合评分表，进行测评。焊接操作三手工钨极氩弧焊低碳钢板T形接头焊工艺分析两板厚度相等，焊枪与水平板的夹角为45°，与焊接方向的夹角为60°～80°，保持电弧长度在3～5mm范围内，保证整个焊接过程都是短弧焊。一、焊前准备1.将底板中心线两侧20

mm范围内以及立板一侧正、反面两侧20

mm范围内的铁锈、油污清理干净，并用角向磨光机将其打磨至露出金属光泽。用砂布打磨掉焊丝表面镀铜层。2.T形接头定位焊时不留装配间隙，先在焊件两端的内侧进行定位焊，然后在中间填加焊丝进行定位焊。操作时要待焊件边缘熔化形成熔池后再加入焊丝，定位焊缝焊脚尺寸应小于6

mm，长度不超过10

mm。定位焊后矫正焊件，使立板与底板趋于垂直，然后再做适当的反变形，以保证焊后立板与底板的垂直度。3.调整钨极氩弧焊T形接头焊的焊接参数，钨极氩弧焊T形接头焊的焊接参数见表。二、焊接操作操作时采用左向焊法，焊丝、焊枪与焊件的角度如图，钨极伸出长度以4～5

mm为宜。起焊时，电弧在起焊处稍停片刻，焊件开始熔化时立即填加焊丝，焊丝的填加和焊枪的运行动作要配合协调。焊枪横向摆动并均匀地向前移动，保持适当的电弧长度。焊丝端部位于钨极前下方，不可触及钨极。钨极端部沿焊件T形接口的中心线做圆弧之字形摆动，以防止焊缝偏移及熔合不良，焊丝端部送丝运动应始终在氩气保护区范围内，以免发生氧化。收尾时焊枪暂不抬起，按下电流衰减开关，依靠收弧电流填满弧坑。焊后对焊缝及周围进行清理，检查焊接质量。关闭气源和电源等开关，将焊枪连同输气管和控制电缆等盘好挂起。清理干净焊接现场。操作提示钨极氩弧焊焊接角焊缝时常用的操作方法有两种。1.传统的焊接方法焊枪喷嘴与坡口保持一定距离，用右手拇指和食指握焊枪，其余三指支承在焊件上左右摆动(或直接悬空进行焊枪的运动)。但焊件厚度大时，这种方法不易形成良好的保护和焊缝成形，同时，钨极伸出过长容易造成夹钨缺欠。采用摇摆焊接法则能避免上述缺欠。2.摇摆焊接法指把焊枪喷嘴直接压在接缝处，利用手腕大幅度摆动，使喷嘴与接缝两侧摩擦缓慢向前移动，利用电弧加热并熔化坡口钝边和填入的焊丝来形成焊缝。相比传统的焊接方法有很多优点，不仅适用于角焊缝，还可以用于水平固定管对接焊，也适用于任何直径和厚度的管材无障碍焊接等。焊枪摆动方法有以下三种：(1)圆弧之字形摆动焊枪横向划半圆，呈类似圆弧之字形往前移动。适用于焊接大的T形接头、厚板的搭接接头以及中、厚板开坡口的对接接头。操作时焊枪在焊缝两侧停留时间稍长些，在通过焊缝中心时运动速度可适当加快，从而获得优质的焊缝。(2)圆弧之字形侧移摆动焊枪在焊接过程中不仅划圆弧，而且呈斜的之字形往前移动。适用于不平齐的角接接头。操作时使焊枪偏向凸出的部分，焊枪做圆弧之字形侧移摆动，使电弧在凸出部分停留时间增加，以熔化凸出部分，不填加或少填加焊丝。(3)r形摆动焊枪的横向摆动呈类似r形的运动。适用于不等厚板的对接接头。操作时焊枪不仅做r形运动，而且焊接时电弧稍偏向厚板，使电弧在厚板一边停留时间稍长，以控制两边的熔化速度，防止薄板烧穿而厚板未焊透。作业测评完成手工钨极氩弧焊T形接头焊操作后，结合评分表，进行测评。技术指导1.在焊接操作过程中，若不慎将焊丝与钨极相触碰应如何处理?答：如果焊丝与钨极相触碰，发生瞬间短路，造成焊缝污染和夹钨，应立即停止焊接，用砂轮磨掉被污染处，直至露出金属光泽，被污染的钨极要重新磨尖后方可继续施焊。2.手工钨极氩弧焊时，如何判断焊接电流是否合适?焊接电流合适时，钨极端部的电弧呈半球状，此时电弧稳定，焊缝成形良好。焊接电流过小时，钨极端部电弧偏移，此时电弧飘动；焊接电流过大时，钨极端部发热，部分钨极熔化后脱落到熔池中，形成夹钨等缺欠，电弧不稳定，偏向钨极缺损的一侧，焊接质量差。3.手工钨极氩弧焊氩气流量的大小对焊缝质量有哪些影响?答：如果氩气流量过小，容易产生气孔、焊缝被氧化等缺欠；如果氩气流量过大，则会产生紊流，使空气卷入焊接区，降低保护效果。在生产实践中，孔径在12～20

mm的喷嘴，最佳氩气流量范围为8～16

L/min。4.手工钨极氩弧焊过程中应注意哪些事项?答：打底焊时，应尽量采用短弧焊接，填丝量要少，焊枪尽可能不摆动，当焊件间隙较小时，可直接进行击穿焊接；如果定位焊缝有缺欠，必须将缺欠磨掉，不允许用重熔的方法处理定位焊缝上的缺欠。盖面焊时，填充焊丝要均匀，快慢适当。填充焊丝过快，则焊缝余高大；填充焊丝过慢，则焊缝下凹和咬边。焊至收尾处，焊件温度会提高很多，这时就应适当加快焊接速度，收弧时多送几滴熔滴填满弧坑，防止产生弧坑裂纹。双手同时操作，操作时，双手配合协调显得尤为重要，应加强这方面的基本功训练。5.怎样正确使用手工钨极氩弧焊焊机?答：焊工进行焊接操作前，应看懂焊接设备使用说明书，掌握