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1、钨极氩弧焊一、焊接原理氩弧焊是利用氩气作为保护介质的一种电弧焊方法。氩气是一种惰性气体,它既不与金属起化学反应使被焊金属氧化,亦不溶解于液态金属。因此,可以避免焊接缺陷,获得高质量的焊缝。氩弧焊按所用的电极不同分为两种:非熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊,如图所示。非熔化极氩弧焊时,电极只起发射电子、产生电弧的作用,电极本身不熔化,常采用熔点较高的钍钨棒或铈钨棒作为电极,所以又叫钨极氩弧焊。焊接过程可以用手工进行,也可以自动进行。钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体,钨极作为不熔化极,借助钨电极与焊件之间产生的电弧,加热熔化母材(同时添加的焊丝也被熔化)实现焊接的方法。氩气用于保护焊缝金属和钨电极熔池,
2、在电弧加热区域不被空气氧化。氩弧焊时,由于氩气的散热能力较低,因而一旦引燃后,就能较稳定地燃烧。 二、焊接参数板厚、钨极直径与电流的关系如下。板厚(mm)焊接电流(A)0.535400.835501.040701.550852.0501303.0120150板厚、电流与气体流量的关系如下。板厚(mm)钨极直径(mm)电流大小(A)气体流量不锈钢铝铜钛0.30.51.0104046660.51.01.0204046661.02.01.6407046810810682.03.01.680130810101210128103.04.02.02.512017010121015101510124.02.
3、53.01602001014121812181214电流与焊丝直径的关系如下。电流(A)焊丝直径(mm)30501.030501.035601.645801.6751202.01101402.0三、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)焊接电源钨极氩弧焊要求采用具有陡降外特性的焊接电源,有直流电源和交流电源两种。(2)控制系统控制系统是通过控制线路,对供电、供气与稳弧等各个阶段的动作进行控制。(3)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
4、用焊接电流小于150A时,可选择气冷式焊枪,焊接电流大于150A时,必须采用水冷式焊枪。(4)供气系统供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器、电磁气阀及送气管组成。1)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。2)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。3)氩气流量调节器起降压和稳压的作用及调节氩气流量。4)送气管输送焊接时所需的保护气体。(5)冷却系统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。四、焊接操作技术1、焊前准备工
5、作检查设备、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。(1)熟悉图样及工艺规程,掌握施焊位置、尺寸和要求,合理地选择施焊方法及顺序。(2)清理好工作场地,准备好辅助工具和防护用品。(3)检查设备。焊机上的调整机构、导线、电缆及接地是否良好;手把绝缘是否良好,地线与工件连接是否可靠;水路、气路是否畅通;高频或脉冲引弧和稳弧器是否良好。(4)检查工件。坡口内不得有熔渣、泥土、油污、砂粒等物存在,在焊缝两侧20mm范围内不得有油、锈,焊丝应进行除油除锈工作。 (5)不要在风口处或强制通风的地方施焊。(6)依据工艺文件和产品图样要求,正确
6、选择焊丝。2、焊接操作技术 钨极氩弧焊的操作技术包括引弧、填丝焊接、收弧等过程。(1)引弧短路引弧法(接触引弧法),即在钨极与焊件瞬间短路,立即稍稍提起,在焊件和钨极之间便产生了电弧;高频引弧法,即把焊枪的钨极端部对准焊缝起焊点,钨极与工件之间距离为1-3mm按下焊开关,提前送气,高频放电把氩气击穿电离,从而引燃电弧。(2)填丝焊接焊接时,在钨极与工件间产生电弧,填充金属从一侧送入,在电弧热的作用下,填充金属与工件熔融在一起形成焊缝。为了防止电极的熔化和烧损,焊接电流不能过大。 填丝时必须等母材熔化充分后才可填加,以免未熔合,填充位置一定要填到熔池前沿部位,并且焊丝收回时尽量不要马上脱离氩气保
7、护区。 氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图: 焊枪保持7080倾角,焊丝倾角为1020,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,焊丝不能与钨极接触,以免烧坏钨极,焊枪。同时根据焊缝金属颜色,来判定氩气保护效果的好坏。(3)收弧焊接结束时,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。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。五、焊接质量焊缝表面颜色与气体保护效果见下表。 焊件材料效 果不锈钢最好良好较好不良最坏银白、金黄蓝色红灰灰色黑色最好良好较好不良最坏