钨极氩弧焊标准操作流程及注意事项

钨极氩弧焊标准操作流程及注意事项钨极氩弧焊（TIG焊）以其焊接质量优良、热输入易于控制、焊缝成形美观等特点，在精密焊接、有色金属及高合金钢焊接领域得到广泛应用。其操作过程对工艺参数、操作手法及安全防护均有较高要求，需严格遵循标准流程以确保焊接质量与作业安全。一、焊接前准备1.技术文件与任务确认熟悉焊接工艺指导书（WPS），明确母材材质、厚度、坡口形式、焊接位置（平、立、横、仰）、焊接层数及具体参数要求（如电流、电压、气体流量等）。核对待焊工件的图纸要求，确认坡口尺寸、装配间隙及定位焊质量，确保符合焊接条件。2.母材与焊接材料准备母材检查：确认母材表面无裂纹、夹层、氧化皮、油污、锈蚀等缺陷，必要时进行无损检测。对厚度较大的母材，需按工艺要求进行预热。坡口清理：使用机械打磨（砂轮、不锈钢丝刷）或化学清洗方法，彻底清除坡口两侧至少20mm范围内的油污、水分、氧化膜及杂质，直至露出金属光泽。清理后的母材应避免二次污染，若放置时间过长（如超过4小时且环境湿度较大），需重新清理。焊丝与钨极选择：根据母材材质选择匹配的焊丝（成分、直径），焊丝表面需无油污、锈蚀，盘绕整齐。钨极选用需考虑电流类型（直流正接、直流反接或交流）及焊接材料，常用钨极有纯钨、钍钨、铈钨等，根据电流大小选择合适直径，并将端部按工艺要求磨制成特定形状（如直流正接时磨成锥形，交流焊接铝镁合金时磨成圆台形或球形）。3.焊接设备与辅助工具检查焊机：确认氩弧焊机工作正常，电流、电压调节旋钮灵敏可靠，高频引弧或脉冲功能正常，地线连接牢固。焊枪：检查焊枪喷嘴是否完好、无变形，钨极夹与钨极直径匹配，绝缘部分无破损，冷却水管（若为水冷焊枪）通畅无漏水。供气系统：检查氩气瓶压力是否充足，减压阀、流量计工作正常，气管连接无泄漏，气体纯度符合要求（一般焊接用纯氩纯度≥99.99%，重要场合需更高纯度）。辅助工具：准备好角磨机、钢丝刷、尖嘴钳、焊丝剪、卷尺、角尺、焊接夹具、防烫手套、面罩等，确保工具完好可用。4.焊接参数设定根据WPS要求，结合母材厚度、坡口形式、焊接位置等，在试板上调试并确认焊接参数：钨极：直径、伸出长度（一般为喷嘴直径的1/3~1/2）、端部形状。焊接电流：根据钨极直径、母材厚度及焊接位置选择，确保电弧稳定、熔池成形良好。电弧电压：由弧长决定，通常保持短弧焊接（弧长约等于钨极直径），以减少飞溅和气孔。保护气体流量：根据喷嘴直径、焊接速度及环境风速调整，一般喷嘴直径越大、风速越高，流量需适当增大（通常8~15L/min），确保熔池及高温区得到充分保护。焊接速度：以熔池大小和熔合情况为依据，均匀移动，避免过快导致未熔合或过慢导致烧穿、晶粒粗大。二、焊接操作流程1.装配与定位焊装配：使用夹具或临时支撑将待焊工件固定，确保坡口间隙、错边量符合工艺要求，避免焊接过程中工件变形或移动。定位焊：采用与正式焊接相同的焊接材料和工艺参数进行定位焊，定位焊点应分布均匀，数量根据工件大小确定，长度一般为10~30mm，厚度不超过焊缝厚度的2/3，且需保证无裂纹、气孔等缺陷，定位焊焊缝两端应打磨成缓坡状，便于正式焊接时熔合。2.引弧高频引弧：开启焊机高频引弧功能，保持钨极与工件间距3~5mm，按下焊枪开关，利用高频高压击穿空气形成电弧。引弧时避免钨极与工件直接接触，以防钨极污染焊缝（夹钨）。接触引弧（慎用）：若焊机无高频引弧功能，可采用钨极轻触工件后迅速提起的方式引弧，但需注意避免钨极粘在工件上，引弧后需检查钨极端部是否完好，若有污染需重新打磨。3.焊接过程控制电弧建立：引弧后，保持电弧稳定燃烧，观察熔池形成情况。起弧时可适当增大气体流量或采用提前送气（1~2秒），防止引弧瞬间空气侵入熔池。运枪与送丝：焊接过程中，焊枪保持平稳移动，钨极与工件表面夹角根据焊接位置调整（平焊时一般为70°~85°），喷嘴与工件距离保持恒定（约8~15mm）。焊丝从熔池前沿加入，避免直接接触钨极（防止夹钨和电弧不稳），送丝速度均匀，与焊接速度、电流大小相匹配，确保熔池饱满、熔合良好。接头处理：焊接中断或更换焊丝时，需将弧坑填满，缓慢收弧，避免产生弧坑裂纹。重新起弧时，需在弧坑前方10~15mm处引弧，然后缓慢移至弧坑处，待熔池形成后继续焊接。多层多道焊：多层焊时，每层焊完后需彻底清理焊道表面的熔渣、飞溅及氧化膜，检查无缺陷后再进行下一层焊接，层间温度需控制在工艺要求范围内。4.收弧焊接结束前，应逐渐减小焊接电流（或采用焊机的收弧电流功能），同时继续添加焊丝，填满弧坑，避免产生缩孔或裂纹。收弧后，保持焊枪在熔池上方停留3~5秒，待焊缝及热影响区冷却至一定温度后再移开焊枪，确保保护气体充分保护高温金属。三、焊接质量控制要点1.焊缝外观焊缝表面应平整、光滑，焊波均匀，无裂纹、气孔、夹钨、未熔合、未焊透、咬边、焊瘤等缺陷。焊缝宽度、余高及加强面应符合设计要求，一般余高不超过3mm，局部不超过5mm。2.内部质量根据产品要求进行无损检测（如射线检测、超声波检测），确保焊缝内部无超标缺陷。关注焊接接头的力学性能（强度、韧性、硬度），必要时进行拉伸、弯曲、冲击等试验。3.常见缺陷及预防措施气孔：主要原因是保护气体不纯、流量不足、喷嘴堵塞或离工件过远、母材或焊丝清理不干净、焊接区域有风等。预防措施：确保气体纯度，检查供气系统，加强防风措施，彻底清理母材和焊丝。夹钨：钨极与熔池或焊丝接触、钨极烧损后脱落所致。预防措施：保持合适的钨极伸出长度和电弧长度，避免钨极与工件或焊丝接触，合理选择钨极直径和电流。未熔合/未焊透：焊接电流过小、速度过快、坡口角度或间隙过小、钨极角度不当等原因。预防措施：调整焊接参数，保证坡口尺寸，控制焊接速度，确保电弧充分加热母材。四、安全注意事项1.防触电焊接设备外壳必须可靠接地，电缆绝缘良好，破损处及时更换。操作时穿戴绝缘手套、绝缘鞋，避免身体同时接触焊机两极或工件与接地体。潮湿环境下焊接需加强防护，必要时设置绝缘垫。2.防弧光与灼伤佩戴符合标准的焊接面罩（自动变光面罩为佳），镜片遮光号根据焊接电流选择（一般9~13号）。穿戴阻燃防护服、皮质手套、护脚，避免皮肤直接暴露在弧光下，防止弧光灼伤和紫外线伤害。焊接区域周围设置防护屏，避免弧光对他人造成影响。3.防有害气体与烟尘钨极氩弧焊时，钨极（尤其是钍钨极）会产生放射性粉尘，焊接有色金属时会产生氧化烟尘，需加强通风排毒。在密闭或通风不良的场所焊接时，必须使用局部排风装置或佩戴送风式呼吸面罩。避免长时间在烟尘环境中作业，定期进行职业健康检查。4.防火防爆焊接作业点周围10m内不得有易燃易爆物品，氧气瓶与乙炔瓶（若使用）间距不小于5m，与明火间距不小于10m。氩气瓶直立放置，固定牢固，避免碰撞，远离热源。配备灭火器材（如干粉灭火器、二氧化碳灭火器），熟悉其使用方法。5.其他安全措施高频引弧时会产生高频电磁场，操作人员应避免长时间连续作业，钨极磨削应在专用的防尘设备中进行，佩戴口罩。禁止在带有压力或装有易燃易爆介质的容器、管道上焊接，焊接前必须确认工件已泄压、清洗干净并开具动火许可证。五、设备维护与保养焊接结束后，及时关闭焊机、气瓶阀门，清理焊枪喷嘴内的飞溅物，检查钨极夹、导电嘴是否完好。定期检查电缆接头是否松动、老化，气管有无泄漏，焊机内部灰尘定期清理，确保设备处于良好工作状态。钨极、焊丝等焊接材料应分类