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发表于 2015-12-24 10:05:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 HUANG 于 2015-12-24 10:12 编辑

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。
640.webp.jpg
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)如下表所示。
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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。氩弧焊时材质对氩气纯度的要求是铬镍不锈钢要≥99.7%,太难熔金属要≥99.98%。
(1)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。
(2)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,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。
(3) 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。  

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3.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:
640.webp.jpg
焊缝表面颜色与气体保护效果如下表所示。
641.webp.jpg
4.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。

5.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。

       注意:主要还是熟能手巧,板的厚度和点击的时间,还有电流都是相连系的,要配合的很好。省气谈不上,只要不要过余的开的太大就行。还有钨针的最好尖一点,在焊接时,不要一开始就把针尖对着焊接处,先空打一下,将管子里的空气排出,这样焊就不会炸不会有黑斑,在点击完毕后不要马上拿开焊枪,等几秒,这样不锈钢在冷却时受氩气的保护,就样不会黑,连洗钢水和抛光片都省了。这只能针对点焊,如果长距离的拖焊就没办法了,板肯定要变色的,只有等抛光和清洗了。

6.钨极的选择

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红头钍钨电极,目前最稳定也是应用最广泛的钨电极,主要应用于碳钢、不锈钢、硅铜、铜、青铜、钛等材料的焊接,但是有轻微的放射性污染。

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灰头铈钨电极,目前使用范围仅次于钍钨的电极,尤其在低电流直流的条件上应用居多。主要应用于碳钢、不锈钢、硅铜、铜、青铜、钛等材料的焊接。

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绿头纯钨电极,目前使用较少,应用于铝、铝合金、镁、镁合金、对焊接条件的要求不高

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白头锆钨电极,目前应用较多,主要是铝及铝合金的焊接

646.webp.jpg
647.webp.jpg

金黄头镧钨电极和天蓝头镧钨电极,分别是WL20和WL15,应用范围非常广泛,是最有前景的焊接电极,应用于铝及铝合金的焊接以及碳钢、不锈钢、硅铜、铜、青铜、钛等材料的焊接


7.钨极针尖形状的选择


(1)钨极直径的选择主要是根据焊件的厚度和焊缝电流的大小来选择的。



电极直径/mm
直流正接
直流反接
交流
1.0
1.6
2.4
3.2
4.0
5.0
6.4
15~80
70~150
150~250
250~400
400~500
500~750
750~1000
10~20
15~30
25~40
40~55
55~80
80~125
20~60
60~120
100~180
160~250
200~320
290~390
340~525

(2)钨极端部形状对电弧稳定性和焊缝成型有很大影响,端部形状有锥台型,圆锥形,半球形和平面形。


648.webp.jpg


焊接电流较大时使用细直径尖锥角钨极,会使电流密度过大,造成钨极末端过热熔化并增加烧损。同时,电弧斑点也会扩展到钨极末端锥面上,使弧柱明显扩散、飘荡不稳,影响焊缝成形。因此,在大电流焊接时应选用直径较粗的钨极,并将其末端磨成钝锥角(大于900)或带有平顶的锥形。


采用交流钨极氩弧焊时,钨极端部一般为圆珠形。采用直流钨极氩弧焊时,钨极端部一般为平底锥形,端部角度为30°~ 50°,这样可使电弧对母材的吹力最强,保证焊接时电弧稳定燃烧和热量集中。钨极尖锥角度的大小对焊缝熔深和熔宽也有一定的影响。通常减小锥角,焊缝熔深增大,熔宽减小;反之,熔深减小,熔宽增大。


钨极端部形状
适用范围
电弧稳定性
焊缝成型
锥台形
直流正接,大电流;脉冲TIG焊
良好
圆锥形
直流正接,小电流
焊道不均匀
半球形
交流
一般
焊道不易平直
平面形
不好
一般

钨极端头形状是一个重要工艺参数。根据所用焊接电流种类,选用不同的端头形状,尖端角度的大小会影响钨极的许用电流、引弧及稳弧性能,下图列出了钨极不同尖端尺寸推荐的电流范围。


649.webp.jpg


(3)在一定条件下,气体流量和喷嘴直径有一个最佳配合范围。对手工氩弧焊而言,当流量为5一25 L/min时,其对应的喷嘴口径为5一20mm。在此范围内,气体保护效果最好,有效保护区最大。如果气体流量过小或喷嘴口径过大,会使气流挺度差,排除周围空气的能力弱,保护效果不佳;若气流量太大或喷嘴口径过小,会因气流速度过高而形成紊流,这样不仅缩小了保护范围,还会使空气卷入,降低保护效果。

650.webp.jpg

喷嘴大小和气体流量对保护效果的影响如下图所示。

651.webp.jpg


直流钨极氩弧焊(钨极接负极)时常见的钨极端部形状及原因

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当电流强度较小时(小于20安),若采用平电极引弧较难。仅在端面中部有电弧,易熄弧。为了更好引弧和稳弧,应研磨并抛光成尖的锥形

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若电极刃磨尖后未抛光,表面粗糙,有与电极轴心线垂直的磨痕以及电极含氧化钍量不够,电流强度较小时,会出现一种偏心的电弧。


焊接铝时(直流电,电极接负极并采用氩为保护气体),电极端部不宜过尖
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对于电流强度较大时,电极端部呈尖圆形,以避免出现切割作用。可供堆焊和点焊。

0.webp (4).jpg

当电极受到过载时,纯钨极熔成电极球状,含氧化钍的电极尖部裂开




交流钨极氩弧焊时钨极端部形状及其原因


钨极端部形状
原因
0.webp (8).jpg

电流强度过低,多在电极端部边缘引弧且又频繁移动引弧位置
0.webp (5).jpg

电极的电流强度正常

在某种电极直径电流强度范围的上限引弧
在同样电流强度下,含氧化钍的钨极比纯钨极更容易实现无接触引弧且半球较小

0.webp (6).jpg

粗大的含氧化钍的钨极端部易分叉或形成错位的放电球。故电弧往往偏离电极中心线,电弧不稳定。呈平的钨极放电球,此种情况较好。

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电流强度过大或电流在引弧时峰值高,除了易造成电极接触焊缝金属外,往往还会引起夹钨现象

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