氩弧焊技术剖析

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1、氩弧焊技术 n1、氩弧焊是以氩气作为保护气体的电弧焊 方法。按照电极结构的不同，分为熔化极 氩弧焊(MIG)和非熔化极氩弧焊(TIG)两种 。熔化极氩弧焊采用焊丝作为电极，焊接 过程可手工操作，也可以实现半自动化或 自动化操作；非熔化极氩弧焊一般用高熔 点的钍钨棒或铈钨棒做电极，故又称钨极 氩弧焊，根据需要决定是否需另加填充焊 丝。 一、概述一、概述 n2、一般氩弧焊的优点： n (1) 能焊接除熔点非常低的铝锡外的绝 大多数的金属和合金。 n (2) 交流氩弧焊能焊接化学性质比较活 泼和易形成氧化膜的铝及铝镁合金。 n (3) 焊接时无焊渣、无飞溅。 n (4) 能进行全方位焊接，用脉冲氩弧

2、焊 可减小热输 入，可焊0.1mm不锈钢 n (5) 电弧温度高、热输入小、速度快、 热影响面小、焊接变形小。 n (6) 填充金属和添加量不受焊接电流的 影响。 n 3、氩弧焊适用焊接范围 n适用于碳钢、合金钢、不锈 钢、难熔金属铝及铝镁合金 、铜及铜合金、钛及钛合金 ，以及超薄板0.1mm，同时 能进行全方位焊接，特别对 复杂焊件难以接近部位等等 。 n1、焊机的部件（焊机、焊枪、气、水、电）、地 线及地 线钳、钨极。 n2、焊机的连接方法（以WSM系列为例） n (1) 焊机的一次进线，根据焊机的额定输入容 量配制配电箱，空气开关的大小，一次线的截面 。 n (2) 焊机的输出电压计算方

3、法：U=10+0.04I n (3) 焊机极性，一般接法：工件接正为正极接 法；工件接负为负极接法。钨极氩弧焊一定要直 流正极接法：工件接正，焊枪接负。 n (4) 水源接法、氩气接法 二、钨极氩弧焊焊机的组成二、钨极氩弧焊焊机的组成 n手把、连接件、电极夹头、喷嘴、气管、 水管、电缆线、导线。 三、焊枪的组成（水冷式、气冷式）三、焊枪的组成（水冷式、气冷式） n1、 氩气属于惰性气体，不易和其它金属材 料、气体发生反应。而且由于气流有冷却 作用，焊缝热影响区小，焊件变形小。是 钨极氩弧焊最理想的保护气体。 n2、 氩气主要是对熔池进行有效的保护，在 焊接过程中防止空气对熔池侵蚀而引起氧 化，

4、同时对焊缝区域进行有效隔离空气， 使焊缝区域得到保护，提高焊接性能。 四、四、氩氩气的作用、流量大小气的作用、流量大小 与与焊接焊接 关系、调节方法关系、调节方法 n3、 调节方法是根据被焊金属材料及电流大小，焊接 方法来决定的：电流越大，保护气越大。活泼元素 材料，保护气要加强加大流量。具体见下表： 板厚 (mm) 电流大 小（A） 气体流量 不锈钢 铝 铜 钛 0.30.5 3060 4 6 6 6 0.51.0 6090 56 6 6 1.02.0 90130 46 810 810 68 2.03.0 130 160 810 1012 1012 810 3.04.0 160 180 10

5、12 1015 1015 1012 4.0 180 200 1014 12181218 1214 n氩气太小，保护效果差，被焊金属有严重 氧化现象。氩气太大，由于气流量大而产 生紊流，使空气被紊流气卷入溶池，产生 溶池保护效果差，焊缝金属被氧化现象。 所以流量一定要根据板厚、电流大小、焊 缝位置、接头型式来定。具体以焊缝保护 效果来决定，以被焊金属不出现氧化为标 准。 五、钨极 n1、 钨极是高熔点材料，熔点为3400，在高 温时有强烈的电子发射能力，并且钨极有很大 的电流载流能力钨极载流能力见下表： 电极1.0 1.6 2.0 3.0 4.0 5.0 直流 正接 20 80A 50 160A

6、 100 200A 200 300A 300 400A 420 520A n2、 钨极表面要光滑，端部要有一定磨尖 ，同心度要好，这样焊接时高频引弧好、 电弧稳定性好，溶深深，溶池能保持一定 ，焊缝成形好，焊接质量好。 n3、 如果钨极表面烧坏或表面有污染物、裂 纹、缩孔等缺陷时，这样焊接时高频引弧 困难，电弧不稳定，电弧有漂移现象，熔 池分散，表面扩大，熔深浅，焊缝成形差 ，焊接质量差。 n4、钨极直径大小是根据材料厚度、材料性质、 电流大小、接头形式来决定，见下表： 板厚（mm） 钨极直径（mm ） 焊接电流(A) 0.5 1.0 3540 0.8 1.0 3550 1.0 1.6 407

7、0 1.5 1.6 5085 2.0 2.02.5 50130 3.0 2.53.0 120150 六、焊丝 n焊丝选择要根据被焊材料来决定，一般以母材的 成分性质相同为准。焊接重要结构时，由于高温 要烧损合金元素，所以选择焊丝一定要高于母材 料，把焊丝熔入熔池来补充合金元素烧损。 n钨极氩弧焊，一种方法可以不添丝自熔，熔化被 焊母材；另一种要添加焊丝，电极熔化金属，同 时焊丝熔入熔池，冷却后形成焊缝。 不锈钢焊接时，焊丝与板厚和电流大小 关系见下表： 板厚 (mm) 电流(A) 焊丝直径(mm) 0.5 3050 1.0 0.8 3060 1.0 1.05090 1.6 1.570110 1

8、.6 2.085130 2.0 3.0110150 2.0 七、直流氩弧焊与脉冲氩弧焊的区别 n1、 直流氩弧焊，即在直流正极性接法下以氩气 为保护气，借助电极与焊件之间的电弧在一定的 要求下（焊接电流），加热熔化母材，添加焊丝 时焊丝也一同熔入熔池，冷却形成的焊缝。 n2、 脉冲氩弧焊，除直流钨极氩弧焊的规范外， 还可独立地调节峰值电流、基值电流、脉冲宽度 、脉冲周期或频率等规范参数，它与直流氩弧焊 相比优点如下： n（1） 增大焊缝的深宽比，在不锈钢焊接时可将 熔深宽增大到2：1 n（2） 防止烧穿、在薄板焊接或厚板打底焊时， 借助峰值电流通过时间，将焊件焊透，在熔池明 显下陷之前即转到基

9、值电流，使金属凝固。而且 有小电流维持电弧直至下一次峰值电流循环。 n（3） 减小热影响区，焊接热敏感材料时，减小 脉冲电流通过时间和基值电流值，能把热影响区 范围降低到最小值，这样焊接变形小。 n（4） 增加熔池的搅拌作用，在相同的平均电流 值时，脉冲电流的峰流值比恒定电流大，因此电 弧力大，搅拌作用强烈，这样有助于减少接头底 部可能产生气孔和不熔合现象。在小电流焊接时 ，较大的脉冲电流峰值电流增强了电弧挺度，消 除了电弧漂移现象。 八、焊前准备和焊前清洗 n1、检查焊机的接线是否符合要求。 n2、水、电、气是否接通，并按要求全部连接好， 不能松动。 n3、对母材进行焊前检查并清洗表面。 n

10、4、用工具清洗，即用刷子或砂纸彻底清除母材表 面水、油、氧化物等。 n5、重要结构用化学清洗法，清洗表面的水、油、 高熔点氧化膜、氧化物污染。简单用丙酮清洗， 或用烧碱硫酸等方法清洗。 n6、工作场所的清理，不能有易燃、易爆物,采取 避风措施等。 九、焊接规范参数 n钨极氩弧焊主要规范参数是电流、氩气流 量、焊接速度、钨极直径、板的厚度、接 头型式等 不锈钢氩弧规范列表如下： 板材厚度 钨极直径 焊丝直径 接头型式 焊接电流 气体流量 0.5 1.0 1.0 平对接 35-40A 4-6 0.8 1.0 1.0 添加丝 35-45A 4-6 1.0 1.6 1.6 40-80A 5-8 1.5

11、 1.6 1.6 60-100A 6-8 2.0 2-2.5 2.0 80-130A 8-10 3.0 2.5-3 2.25 120- 150A 10-12 十、焊接操作 n 1、焊前 n检查设备、水、气、电路是否正常，焊件 和焊枪接法是否符合要求，规范参数是否 调试妥当，全部正常后，接通电源、水源 、气源。 n2、焊接 n把焊枪的钨针端部对准焊缝起焊点，钨针 与工件之间距离为1-3mm按下焊开关，提 前送气，高频放电引弧，焊枪保持70-80 倾角，焊丝倾角为11-20焊枪作直线匀速 移动，并在移动过程中观察熔池，焊丝的 送进速度与焊接速度要匹配，焊丝不能与 钨针接触，以免烧坏钨针，焊枪。同时

12、根 据焊缝金属颜色，来判定氩气保护效果的 好坏。 n 3、收弧的方法： n （1） 焊接结束时，焊缝终端要多添加些焊丝金 属来填满弧坑。熄灭电弧后，在熄弧处多停留一 段时间，使焊缝终端得到充分氩气保护，防止氧 化。 n （2） 利用焊机的电流衰减装置，在焊缝终端结 束前关闭控制按钮，此时电弧继续燃烧，焊接继 续，直至电弧熄灭，保证了焊缝端部不至于烧穿 ，保证了焊缝质量。 n （3） 重要结构的焊接件，焊缝的两端要加装引 弧板和熄弧板。焊接引弧在引弧板上进行，熄弧 在熄弧板上进行，保证了焊缝前点和终端的质量 。 十一、焊缝表面颜色与气体保护效果 焊焊件材 料 效 果 不锈钢 最好 良好 较好 不

13、良 最坏 银白、 金黄 蓝色 红灰 灰色 灰黑、 黑色 十二、钨极氩弧焊特有的工艺缺陷 及防止措施 缺陷 产生原因 防止措施 夹钨 （1）钨极直 接 接触焊件 （2）钨极熔 化 （1）采用高频引弧 （2）减少焊接电流或增加钨极 直径 （3）调换有裂纹的钨极 气保护 效果差 氩气纯度不高 （1）采用纯度为99.99%的氩气 （2）有足够的提前送气和滞后 停气时 （3）做好焊前清理工作 （4）正确选择保护气流量 （5）增大喷嘴尺寸，电极伸出 长度等 缺陷 产生原因 防止措施 电弧 不稳 （1）焊件上有油污 （2）钨电极污染 （3）钨电极直径过大 （4）弧长过长 （5）钨电极端头未磨 好 （1）做好

14、焊前清理工作 （2）去除污染部分 （3）使用正确尺寸的钨电极及 夹头 （4）调整喷嘴距离 （5）重新磨制钨极端圆锥角大 小 钨极 损耗 （1）保护不好，钨电 极氧化 （2）枪与焊机极性接 反 （3）夹头过热 （4）钨电极直径过小 （5）停焊时钨电 极被 氧化 （1）清理喷嘴，缩短喷嘴距离 ，适当增加氩气流量 （2）更改焊枪与焊机输出的连 接 （3）增大夹头直径 （4）调大钨极直径 （5）磨光钨电极，调换夹头 十三、安全生产 n钨极氩弧焊操作者，必须戴好头面罩、手套、穿 好工作服、工作鞋，以避免电弧光中的紫外线和 红外线灼伤。 n斯泰尔钨极氩弧焊机均装有高频引弧器，小功率 的高频高压电虽不会电击操作者，但当绝缘性能 不良时，高频电会灼伤操作者手的表皮，且很难 治愈，所以焊接手把的绝缘性能一定要经常检查 。 n钨极氩弧焊接时，应加强焊接区的通风。在不能 进行通风的局部空间施焊时，应戴供给新鲜空气 面罩或防毒面具。