一.钨极氩弧焊(氩弧焊工艺基础知识)
以下内容是钨极氩弧焊的基础知识,建议用户认真阅读,对正确使用焊机很重要。
钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。借助产生在钨电极与焊体之间的电弧,加热和熔化焊材本身(在添加填充金属时也被熔化),而后形成焊缝金属。钨电极,熔池,电弧以及被电弧加热的连接缝区域,受氩气流的保护而不被大气污染。
氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图:
弧长一般取1-1.5倍钨电极直径。
停止焊接时,首先从熔池中抽出填充金属(填充金属根据焊件厚薄添加),热端部仍需停留在氩气流的保护下,以防止其氧化。
1.焊枪(焊炬)
钨极氩弧焊枪(也称焊炬)除了夹持钨电极,输送焊接电流外,还要喷射保护气体。大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。因此,焊枪的正确使用及保护是相当重要的。
钨电极负载电流能力(A)
钨电极直径(mm) |
直流正极(焊枪接焊机输入一) |
纯钨 |
钍钨 |
铈钨 |
φ1.0 |
20-60 |
15-80 |
20-80 |
φ1.6 |
40-100 |
70-150 |
50-160 |
φ2.0 |
60-150 |
100-200 |
100-200 |
φ3.0 |
140-180 |
200-300 |
|
φ4.0 |
240-320 |
300-400 |
|
φ5.0 |
300-400 |
420-520 |
|
2.气路
气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀(在焊机内)等组成。减压阀用以减压和调节保护气体的压力。流量计是标定和调节保护气体流量,氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计,这样使用方便、可靠。
3.氩气纯度
氩弧焊时材质对氩气纯度的要求
金属材料 |
铬镍不锈钢 |
太难熔金属 |
氩气纯度(%) |
≥99.7 |
≥99.98 |
4.规范参数
钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量,其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。其余参数如钨极伸出喷嘴的长度,一般取1-2倍钨极直径,钨电极与焊件距离(弧长)一般取1.5倍以下钨电极直径,喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。一般不锈钢氩弧焊规范如下:
电流种类
及极性 |
板厚
mm |
卷边对接 |
对接加填充焊丝 |
焊丝直径 |
焊接电流(A) |
氩气流量(L/min) |
焊接电流(A) |
氩气流量(L/min) |
|
直流正接 (焊炬接焊机输出一) |
0.5 |
30-50 |
4 |
35-40 |
4 |
Φ1.0 |
0.8 |
30-50 |
4 |
35-40 |
4 |
Φ1.0 |
1.0 |
35-60 |
4 |
40-70 |
4 |
Φ1.6 |
1.5 |
45-80 |
4-5 |
50-85 |
4-5 |
Φ1.6 |
2.0 |
75-120 |
5-6 |
80-130 |
5-6 |
Φ2.0 |
3.0 |
110-140 |
6-7 |
120-150 |
6-7 |
Φ2.0 |
焊缝表面颜色与气体保护效果
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 |
5.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间
(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 |
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 |
以上工艺规范仅供参考,如欲更深了解请参阅专业焊接工艺手册。
6.焊前清理
钨极氩弧焊对焊件和填充金属表面的污染相当敏感,因此焊前须清除焊件表面的油脂,涂层,加工用的润滑剂及氧化膜等。
7.安全技术
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。
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。
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。
十一、焊接操作
1、焊前
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。
2、焊接
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、收弧的方法:
(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。
(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。
(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。