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《焊接工藝與焊接工藝》講??座：邱家飛教授講座：邱家飛院長模塊三模塊三了解氬弧焊的特點(diǎn)、種類及應(yīng)用范圍了解氬弧焊的特點(diǎn)、種類及應(yīng)用范圍認(rèn)識氬鎢弧焊點(diǎn)焊設(shè)備知道氬鎢弧焊點(diǎn)焊設(shè)備的正確使用方法 11.氬弧焊的原理。氬弧焊的原理氬弧焊是利用氫氣作為保護(hù)二氧化碳的一種方式。 1-熔池2-噴嘴4-二氧化碳5-熔池焊絲7-送絲輥a)鎢極氬弧焊b)熔化電極氬弧焊（（11）焊縫質(zhì)量更高）焊縫質(zhì)量更高。因?yàn)闅錃馐嵌栊詺怏w，所以不與金屬形成物理。因?yàn)闅錃馐嵌栊詺怏w，不與金屬形成物理反應(yīng)，乙炔不溶于液態(tài)金屬。，用作二氧化碳保護(hù)反應(yīng)，同時(shí)乙炔不溶于液態(tài)金屬，用作二氧化碳保護(hù)，使焊接金屬中的合金元素在低溫下不被氧化燒蝕，保護(hù)合金低溫下焊接金屬中的元素。氧化和燒蝕，保護(hù)效果好，因此可以獲得更高的點(diǎn)焊質(zhì)量。效果好，因此可以獲得更高的點(diǎn)焊質(zhì)量。（（22）Welding變形和撓度小，特別是僅適用于薄件的點(diǎn)焊。）焊接變形和撓度小，特別適用于薄件的點(diǎn)焊。 ((33）可焊接的材料范圍很廣，幾乎所有的金屬材料都可以進(jìn)行氬弧焊。
) 可焊接的材料范圍很廣，幾乎所有的金屬材料都可以進(jìn)行氬弧焊。 （（44）操作技術(shù)易掌握，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。）操作技術(shù)易掌握，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。22.氬弧焊的特點(diǎn). 氬弧焊的特點(diǎn)可按所用電極材料分為： TIG焊（非熔極）（以TIG表示） 熔極氬弧焊（以MIG表示） 按操作方法可分為分為：手工氬弧焊、半自動(dòng)氬弧焊、自動(dòng)氬弧焊，根據(jù)所使用的電源類型可分為：直流氬弧焊和交流氬弧焊 33、氬弧焊的分類. 氬弧焊的分類手動(dòng)鎢極氬弧焊設(shè)備由點(diǎn)焊電源、焊槍、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成 部件組成 2-焊槍 3-遙控箱 4-冷卻系統(tǒng)ng 5-電源和控制系統(tǒng) 6-上電 7-流量調(diào)節(jié)器 8-氬氣瓶 44. 鎢極氬弧焊設(shè)備。鎢極氬弧焊設(shè)備（1）焊接電源TIG焊需要使用具有陡降特性的點(diǎn)焊電源。有直流電源和交流電源兩種。常用的直流有WS-250 、WS-400等；AC有WSJ-150、WSJ-500等；AC和DC有WSE-150、WSE-400等（2）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制電源、燃?xì)馔ㄟ^控制線供應(yīng)和電弧穩(wěn)定。
手動(dòng)鎢極氬弧焊控制程序（3）焊槍焊槍的作用是夾住鎢極，傳導(dǎo)點(diǎn)焊電壓，輸出氫氣流，啟動(dòng)或停止焊槍工作系統(tǒng)。焊槍分為大、中、小三種，按冷卻方式可分為風(fēng)冷式和水冷式，當(dāng)使用的點(diǎn)焊電壓大于150A時(shí)，風(fēng)冷式焊機(jī)可選擇，見右圖 手柄 6-線體開關(guān)手輪 8-Vent連接器 9-通電接頭焊接電壓小于150A時(shí)，必須使用水冷焊機(jī) 見圖右側(cè)：2-陶瓷噴嘴 3-導(dǎo)流鎢夾頭 7-帽 9-船形開口 10-扎帶 11-手柄 12-13-進(jìn)氣軟管 14-出線 15-水冷電纜管 16-活動(dòng)接頭17 水電接頭常用焊嘴外形圖 供氣系統(tǒng)由氬氣缸組成der、氬氣流量調(diào)節(jié)器和電磁閥體。氬氣瓶外部涂有紅色，并用藍(lán)色漆標(biāo)有“氬”字樣。氬氣瓶最大壓力15MPa，容積40L。 2）電磁閥閥體是開啟和關(guān)閉氣路的裝置，由延時(shí)熔斷器控制，可起到提前加熱、延時(shí)停氣的作用。 3）argon 流量調(diào)節(jié)器起到減糖和穩(wěn)定乙炔流量的作用和調(diào)節(jié)作用。氬氣流量調(diào)節(jié)器外觀如右圖所示。 （5）冷卻系統(tǒng)用于冷卻釬焊電纜、焊槍和鎢電極。如果釬焊電流大于150A，則可以無水冷卻。所用的點(diǎn)焊電壓超過150A時(shí)，必須用水冷卻，并由水壓開關(guān)控制。
氬鎢弧焊的點(diǎn)焊材料主要有鎢極、氬氣和焊條。在氬弧焊中，鎢電極作為電極來傳導(dǎo)電壓，點(diǎn)燃電弧，維持電弧的正常燃燒。目前使用的鎢電極材料主要有以下幾種。鋼種為Wl、W2，純度在99.85%以上。純鎢電極對焊槍空載電流要求高，使用交流電時(shí)，其載壓能力較差，目前很少使用。它通常被涂成紅色以便于識別。 22。氬鎢極電弧焊用點(diǎn)焊材料。氬鎢極電弧焊點(diǎn)焊材料鋼種為WTh-10、WTh-15，是在純鎢中加入1%～2%的氧化鈾（ThO）而成。釷鎢電極的電子發(fā)射率提高，允許電壓范圍增大，空載電壓降低，引弧和穩(wěn)弧性能提高，但具有少量放射性。它通常涂成黃色以便于識別。其鋼級為Wce-20，是在純鎢中加入2%的氧化鈰（CeO）制成的。鈰鎢電極比鈾鎢電極更容易起弧，使用壽命長，放射性極低。它是目前推薦的電極材料。它通常被漆成白色以便于識別。長度范圍在76～610mm之間；常用的半徑為0.5、1.0、1.6、2.0、2.4、3.2、4.0、5. 0、6.3、8.0、10mm。鎢電極尖端的形狀鎢電極的尺寸：圓錐形 b) 截錐體 c) 球形（2）argon 惰性氣體，氬氣的密度高于空氣，可產(chǎn)生穩(wěn)定的氣流層覆蓋晶界外圍，對釬縣有很好的保護(hù)作用。
氬弧焊中乙炔的含量很高。按照我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，其含量應(yīng)達(dá)到99.99%。焊接氫氣以罐裝供應(yīng)，外面涂成紅色，并標(biāo)有藍(lán)色的“氬”字樣。氬氣瓶容積通常為40L氬弧焊，最高工作壓力為15MPa。使用時(shí)，一般應(yīng)直立放置。 （3）焊絲氬弧焊用焊條主要分為鋼焊條和有色金屬焊條兩大類。焊絲可按-1995《碳及低合金鋼焊絲》和-1996《焊接用不銹鋼焊絲》焊接有色金屬通常使用與母材相當(dāng)?shù)暮笚l，氬弧焊的焊條半徑主要為0.8、1.0、1.2、1.4、1.5、1. 6、2.0、2.4、2.5、4.0、5.0、6.0mm等十余種尺寸請選擇半徑2.0~4.0mm的焊條參觀氬鎢弧焊操作，加深對工作過程、焊接設(shè)備和焊接材料的了解氬鎢弧焊的工藝參數(shù)，并根據(jù)檢查記錄總結(jié)下表的內(nèi)容。訪問記錄表時(shí)間1、將正確選擇氬鎢弧焊3）的工藝參數(shù)4@掌握氬鎢弧焊操作技術(shù)手工鎢極電弧焊板焊件圖電源類型和極性電源類型和極性鎢半徑鎢半徑焊電壓釬焊電壓弧壓弧壓焊接率釬焊率11.氬鎢弧焊釬焊工藝參數(shù)。氬鎢弧焊釬焊工藝參數(shù)氬氣流乙炔流量噴嘴半徑噴嘴半徑噴嘴和焊件噴嘴與焊件之間的距離鎢電極延伸寬度（1）焊接電源類型和極性鎢弧焊可以使用交流或直流釬焊電源電源，使用哪種電源與要焊接的金屬或合金的類型有關(guān)；使用直流電源時(shí)，還應(yīng)考慮極性的選擇。
a) 直流反接 b) 采用直流反接時(shí)，焊件為陰極，質(zhì)量較大的氬正離子流向焊件，撞擊金屬碳化物表面，使鋁表面、鎂等金屬難以致密化。熔化的氧化膜被破壞，這種現(xiàn)象稱為“陰極碎裂”。但是，當(dāng)直流反接時(shí)，鎢電極由于接負(fù)極時(shí)溫度較高，容易出現(xiàn)過熱或燒蝕現(xiàn)象。因此，鋁、鎂及其合金通常不采用直流反接，而應(yīng)盡量采用交流電源進(jìn)行點(diǎn)焊。采用直流連接，無“陰極破碎”效應(yīng)，適用于碳鋼、耐熱鋼、鈦、銅及其合金的點(diǎn)焊。 （（22）鎢極半徑和點(diǎn)焊電壓）鎢極半徑和點(diǎn)焊電壓 鎢極半徑應(yīng)根據(jù)點(diǎn)焊電壓的大小來確定，焊接電壓一般根據(jù)材料和厚度來選擇(33）arc current) 電弧電流和電弧電壓主要由弦長決定。電弧厚度減小，易形成未焊透缺陷，保護(hù)效果變差因此，在不漏弧的情況下，應(yīng)盡量控制電弧厚度，弦長約等于鎢電極的半徑，焊接速度一般由電工隨時(shí)根據(jù)焊件的尺寸、形狀和偏析，過快的點(diǎn)焊速度會破壞二氧化碳保護(hù)氣氛，焊縫容易出現(xiàn)未焊透和焊接。孔隙率；當(dāng)焊接速度很慢時(shí)，焊縫容易燒穿和縮孔。 (4）welding rate 噴嘴半徑的大小直接影響保護(hù)區(qū)的范圍，一般根據(jù)鎢電極的直徑。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)：2倍鎢電極半徑加4mm就是選擇的噴嘴半徑。
流量合適時(shí)，熔池穩(wěn)定，表面光亮無夾渣，無氧化痕跡，焊縫成型美觀；流量不合適，熔池表面有熔渣，焊縫表面發(fā)黑或氧化皮。氬氣的合適流量為0.8～1.2 倍噴嘴半徑。 （5）氬氣流量和噴嘴半徑噴嘴與焊件的距離最好為8-14mm。距離過大，氣體保護(hù)效果差；如果距離過小，雖然有益到二氧化碳保護(hù)，可以觀察。而且保護(hù)面積變小。（6）噴嘴與焊件的距離（7）鎢極延伸寬度）為了避免電弧熱燒壞噴嘴鈑金下料，鎢極端應(yīng)突出噴嘴外，其延伸厚度一般為3～4mm，若延伸寬度過小，焊工不易觀察熔化情況，不利于操作；若延伸寬度過小，焊工不易觀察熔化情況；過大，會在一定程度上影響氣體保護(hù)的效果。 5-10 秒ds。此時(shí)鋁材上焊點(diǎn)周圍區(qū)域被“陰極壓碎”，出現(xiàn)銀白色區(qū)域。這是有效的二氧化碳保護(hù)區(qū)。被稱為脫氧膜縣。半徑越大，說明在實(shí)際生產(chǎn)中也可以通過直接觀察熔池表面的肉質(zhì)以及是否有氣孔來判斷保護(hù)效果。 （或高頻振蕩器），鎢極不接觸焊件并保持一定距離，可直接在焊點(diǎn)引弧。如果沒有引弧裝置進(jìn)行操作，可以在其上使用純銅板或電弧。電弧，將鎢極尖端加熱到一定濕度（約1s），立即移動(dòng)到點(diǎn)焊位置開始電弧點(diǎn)焊。
這種觸點(diǎn)點(diǎn)火會造成很大的漏電壓，容易燒蝕鎢端子。 22。手工氬弧焊操作要點(diǎn)。手動(dòng)鎢極氬弧焊操作要點(diǎn)（2）持槍坐位與焊機(jī)，焊件與焊條的相對位置。平焊時(shí)持具的坐位焊槍，焊件與焊條的相對位置，焊條一般與焊機(jī)表面相同，傾角70-80度左右，填充焊條與焊件表面成15-20度，正確的焊接方法適合點(diǎn)焊厚件。焊槍從左到右連接，電弧指向被焊件。受低溫氧化影響。左焊法適用于薄件的點(diǎn)焊。焊槍從右到連接左，電弧指向未焊部分預(yù)熱。便于觀察和控制焊縫的體溫。焊縫制作好，操作容易掌握。一般左焊縫使用ing方法。 （4）電極的手指和手指如下圖b所示蹲下，可以將電極穩(wěn)穩(wěn)地送到釬縣，然后用手指和虎口握住電極，快速彎曲手指和食指，如圖a所示向上捏住電極，然后重復(fù)另一種如下圖夾焊條的方法，用右手食指、食指和中指將焊絲一起送入。無名指和小指按壓焊條控制方向，焊條末端的熔滴送入硬質(zhì)合金中，這種方法常用于全位置焊。一般氬弧焊機(jī)都配有手動(dòng)電壓衰減裝置，充滿弧坑。
如果沒有電壓衰減裝置，可用手動(dòng)操作來關(guān)閉電弧。關(guān)鍵是逐漸降低焊件的熱量，如改變焊機(jī)角度、稍微拉長電弧、斷續(xù)供電等。收弧時(shí)，填滿弧坑后，緩慢提弧，直至電弧熄滅。不要突然扭曲電弧。電弧熄滅后，氬氣會手動(dòng)延遲幾秒鐘停止氣體，以避免金屬在低溫下氧化。 11.焊前規(guī)劃。焊前方案（1）焊接設(shè)備WS-300型。（2）氬氣瓶和氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)器（AT-15型）Wce-20，直徑2.4mm。（4）氣冷式焊接）機(jī)QQ-85/150-1型。Q235-A，長寬厚3001003mm。（6）焊絲H08A，直徑2.0mm。（7）焊件及焊條拆卸。（8） 22、調(diào)試焊槍，調(diào)試焊槍1）分別打開三通閥和電源開關(guān)，如無異常情況可調(diào)節(jié)焊接電壓70～100A，氬氣流量6～7L/min 2）正式運(yùn)行前，通過短時(shí)間點(diǎn)焊對設(shè)備進(jìn)行負(fù)載測試，檢查氣路和電路系統(tǒng)是否正常工作。3、確定點(diǎn)焊工藝參數(shù)（1）打底點(diǎn)焊采用左焊方式，焊絲、焊槍與焊件的夾角如右圖所示。44、焊接操作，當(dāng)焊g 操作開始，將穩(wěn)定的燃燒電弧移至定位熔池邊緣，用焊條快速接觸點(diǎn)焊零件進(jìn)行測試。當(dāng)零件感覺柔軟并開始熔化時(shí)，立即填充焊條。焊絲的填充通常采用間歇點(diǎn)填充法。同時(shí)，焊槍向前輕微擺動(dòng)。
焊接過程中，如果焊件間隙變小，應(yīng)停止填絲，將電弧降低1～2mm，直接進(jìn)行擊穿；當(dāng)間隙減小時(shí)，應(yīng)將焊條迅速填入熔池中鋼板，然后連接前向割炬。焊條用完后，焊槍暫時(shí)不會伸出，按下電壓衰減開關(guān)，用左手快速更換焊條。將焊條末端置于湍流邊緣后，啟動(dòng)正常焊接電壓，繼續(xù)點(diǎn)焊。對于覆蓋層的點(diǎn)焊，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)點(diǎn)焊電壓，鎢電極半徑和電極可以選擇略大于底層釬焊的電極。操作時(shí)，焊絲與焊件夾角最小，焊槍呈小鋸齒狀縱向擺動(dòng)。 （3）焊后關(guān)閉氣路和電源，并在操作現(xiàn)場清除焊接質(zhì)量評估表問題1.操作過程中電極不小心碰到鎢電極怎么辦？答：如果電極接觸到鎢電極，突然漏電會造成熔池和夾雜鎢的污染，應(yīng)立即停止釬焊，用磨盤擦去污染的部分，直到漏出金屬光澤為止。焊條必須重新磨鋒才能繼續(xù)焊接。2.手工氬鎢弧焊的氫氣流量對熔池質(zhì)量有什么影響？ 答：如果氫氣流量太小，很容易形成氣孔，焊縫被氧化等缺陷，如果氮?dú)饬髁窟^大，會形成湍流，使空氣被吸入點(diǎn)焊縣，降低保護(hù)效果。在生產(chǎn)實(shí)踐中，孔徑為12-20mm的噴嘴的最佳氫氣流量范圍為8-16L/min。問題3.手工鎢極氬弧焊，如何判斷點(diǎn)焊電壓是否合適？答：當(dāng)焊接電壓合適時(shí)，鎢端的電弧呈半球形（下圖a），此時(shí)電弧穩(wěn)定，焊縫成型良好；如果焊接電壓太小，鎢端的電弧偏向焊接電壓太高，鎢電極會發(fā)熱，鎢電極會熔化開裂成湍流（下圖c），鎢夾鉗等成形缺陷大連鉚焊廠，電弧不穩(wěn)定。焊接質(zhì)量差。
a) 焊接電壓正常 b) 焊接電壓過小 c) 焊接電壓過大 問題4. 手工TIG 焊需要注意哪些事項(xiàng)？答：底焊時(shí)盡量采用短弧點(diǎn)焊，焊絲用量少，焊槍盡量不要擺動(dòng)。當(dāng)焊件間隙較小時(shí)，可直接進(jìn)行擊穿點(diǎn)焊；如果定位熔池有缺陷，則必須是如果缺陷磨損，則不允許重熔處理定位熔池上的缺陷。包焊時(shí)，填充焊條要均勻，速度要適宜。過快焊縫高度大；太慢，熔池下沉和收縮。焊接結(jié)束時(shí)焊件的溫度會升高很多。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高釬焊速度，在收弧時(shí)多送幾滴熔滴填滿弧坑，防止形成弧坑裂紋。手工氬鎢弧焊是右手同時(shí)操作，與絲弧焊不同。在操作過程中，雙手的協(xié)調(diào)變得尤為重要。因此氬弧焊，應(yīng)加強(qiáng)這方面的基本技能培訓(xùn)。問題5. 如何正確使用手動(dòng)工作？答：焊工在工作前應(yīng)閱讀釬焊設(shè)備的使用說明書，掌握釬焊設(shè)備的常用結(jié)構(gòu)和正確使用方法；焊機(jī)應(yīng)按外部接線圖正確連接，標(biāo)簽電壓值必須與網(wǎng)絡(luò)電壓值一致。必須可靠接地；焊機(jī)使用前，必須重新檢查水路和氣路的連接，保證釬焊時(shí)供熱供氣正常；工作完成后或臨時(shí)離開工作現(xiàn)場時(shí)，必須切斷電源，并關(guān)閉水源和鋼瓶球閥。問題6. 說明書常見故障有哪些？如何排除？答：常見故障有進(jìn)水、氣路堵塞或漏氣；焊槍鎢夾頭沒有翻邊，造成電弧不穩(wěn)定；焊件與相線接觸不良或鎢極臟，不能引弧；焊機(jī)繼電器開路，焊槍開關(guān)接觸不良，焊機(jī)無法正常啟動(dòng)；焊機(jī)內(nèi)部電子元件損壞或其他機(jī)械設(shè)備故障等，常見故障及排除方法見下表。常見故障、原因及排除方法 常見故障、原因及排除方法
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