《钨极氩弧焊》PPT课件.ppt

钨极氩弧焊,目录,一、钨极氩弧焊,1、钨极氩弧焊的原理 钨极惰性气体保护焊是指在惰性气体的保护下，利用钨电极和工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（可以不用焊丝）的一种焊接方法。惰性气体有二氧化碳、氩气等。而氩气作为保护气体最好。铈钨极最常用。,1-焊件 2-焊枪 3-遥控盒 4-冷却水 5-电源与控制系统 6-电源开关 7-流量调节器 8-氩气瓶,钨极氩弧焊,2、钨极氩弧焊所使用的主要设备 钨极、电源、控制箱、焊枪、供气系统，水冷系统等。 3、钨极氩弧焊的分类 按操作方法分为：手工焊、自动焊、半自动焊三类。手工钨极氩弧焊应用最广泛。,二、钨极氩弧焊的特点,1、优点 氩气能有效地隔绝周围空气，不溶于金属，不和金属反应，自动清除熔池表面氧化膜的作用。因此，可成功地焊接易氧化、化学活泼性强的强的有色金属、不锈钢和各种合金。 钨极电弧稳定，即使在很小的焊接电流(10A)下仍可稳定地燃烧，特别适合于薄板、超薄板材料的焊接。 热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。 由于填充焊丝熔滴不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。,钨极氩弧焊的特点,2、缺点 焊缝熔深浅，熔敷速度小，产生率较低。 钨极承载电流的能力较差，过大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池，造成污染(夹钨)。 惰性气体(氩气、氮气)较贵，和其他电弧焊手法(如交流手工弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等)比较，生产成本较高。 目录,三、钨极氩弧焊的主要设备,1、电源 为了减小和排除因弧长变化而引起的电流波动，钨极氩弧焊应该选择具有下降外特性的电源。钨极气体保护焊使用的电流种类有：直流正接、直流反接和交流。 直流正接是工件接正极，钨极接负极。钨极因发热量小，不易过热，热电子发射能力强，电弧稳定而集中，同样大小大小直径的钨极可以采用较大的电流，工件产生大量的热，熔池深而窄，生产率高，焊件的收缩和变形都小。直流反接与之相反，因此，大多数金属宜采用直流正接法。 注：铝、镁及其合金和易氧化的铜合金（铝青铜）焊接时，应该选择交流钨极氩弧焊。,钨极氩弧焊的主要设备,2、控制箱 （1）引弧和稳弧装置 短路引弧 采用钨极和焊件近似垂直的方法，去接触焊件表面，引弧后要迅速提起，进行焊接即可。由于短路接触，产生电流较大，钨极损耗较大，所以，应尽量少用。 高频引弧 利用高频振荡器产生的高频高压击穿钨极与工件之间的间隙（3mm左右)而引燃电弧。它一般用于焊接开始时的引弧。但是高频振荡器对人体伤害很大，不可以一直开着。,钨极氩弧焊的主要设备,高压脉冲引弧 在钨极和工件之间加一高压脉冲，使两集气体介质电离而引弧。焊接时，高压脉冲既可以引弧也可以稳弧。电弧引燃后，就产生稳弧脉冲，而引弧脉冲自动消失。因此，选用高压脉冲是较好的引弧方法。,钨极氩弧焊的主要设备,（2）焊接程序控制装置 焊接程序装置应满足如下要求： 焊前提前1.54s输送保护气，以驱赶内空气； 焊后延迟515s停气，以保护尚未冷却的钨极和熔池； 自动接通和切断引弧和稳弧电路； 控制电源的通断； 焊接结束前电流自动衰减，以消除火口和防止弧坑开裂，对于环缝焊接及热裂纹敏感材料，尤其重要。,钨极氩弧焊的主要设备,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。当所用焊接电流小于100A时，可选择气冷式焊枪 见下图。喷嘴的材料有陶瓷、紫铜和石英三种。,1-钨极 2-陶瓷喷嘴 3-枪体 4-短帽 5-手把 6-电缆 7-气体开关手轮 8-通气接头 9-通电接头,焊接电流大于100A时，必须采用水冷式焊枪见下图：,钨极氩弧焊的主要设备,1-钨极 2-陶瓷喷嘴 3-导流件 4、8-密封圈 5-枪体 6-钨极夹头 7-盖帽 9-船形开关 10-扎线 11-手把 12-插圈 13-进气皮管 14-出水皮管 15-水冷缆管 16-活动接头 17水电接头,钨极氩弧焊的主要设备,4、供气系统和水冷系统 （1）供气系统 供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器及电磁气阀组成。 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。 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。 氩气流量调节器 起降压和稳压的作用及调节氩气流量。氩气流量调节器的外形如下图。,钨极氩弧焊的主要设备,（2）水冷系统 用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。如果焊接电流小于100A可以不用水冷却。使用的焊接电流超过100A时，必须通水冷却，并以水压开关控制，保证冷却水接通并有一定压力后才能启动焊机。,钨极氩弧焊,问题3 钨极氩弧焊的操作要点： 送气 引弧 运条 熄弧 （1）引弧 通常手工钨极氩弧焊机本身具有引弧装置（高压脉冲发生器或高频振荡器），钨极与焊件并不接触保持一定距离，就能在施焊点上直接引燃电弧。 （2）如下图所示夹持焊丝，用左手拇指、食指、中指配合动作送丝，无名指和小手指夹住焊丝控制方向，靠手臂和手腕的上、下反复动作，将焊丝端部的熔滴送入熔池，全位置焊时多用此法。,（3）熄弧 一般氩弧焊机都配有电流自动衰减装置，收弧时，通过焊枪手柄上的按钮断续送电来填满弧坑。若无电流衰减装置时，可采用手工操作收弧，其要领是逐渐减少焊件热量，如改变焊枪角度、稍拉长电弧、断续送电等。收弧时，填满弧坑后，慢慢提起电弧直至熄弧，不要突然拉断电弧。 熄弧后，氩气会自动延时几秒钟停气，以防止金属在高温下产生氧化。 注：（1）焊接时，对材料的便面质量要求很高，焊接前必须经过严格的清理，清除填充焊丝及工件坡口和坡口两侧至少20mm范围内的油污、水分、灰尘、氧化膜等。否则会影响焊接过程电弧的稳定性。 （2）焊接结束后，为了工件表面美观、整齐，要求对工件表面处理。处理工件表面的残渣时，要面朝没有人的方向用锤子轻轻的清理。,四、钨极氩弧焊的焊接,钨极氩弧焊焊接时的注意事项： （1）钨极直径与焊接电流 钨极直径应根据焊接电流大小而定，焊接电流通常根据焊件的材质、厚度来选择。,钨极氩弧焊的焊接,（2）焊接速度 焊接速度通常是由焊工根据熔池的大小、形状和焊件熔合情况随时调节。过快的焊接速度会使气体保护氛围破坏，焊缝容易产生未焊透和气孔；焊接速度太慢时，焊缝容易烧穿和咬边。 （3）氩气流量与喷嘴直径 喷嘴直径的大小，直接影响保护区的范围，一般根据钨极直径来选择。按生产经验：2倍的钨极直径再加上4mm即为选择的喷嘴直径。 流量合适时，熔池平稳，表面明亮无渣，无氧化痕迹，焊缝成形美观；流量不合适，熔池表面有渣，焊缝表面发黑或有氧化皮。氩气的合适流量为0.81.2倍的喷嘴直径。,钨极氩弧焊的焊接,（4）喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以814mm为宜。距离过大，气体保护效果差；若距离过小，虽对气体保护有利，但能观察的范围和保护区域变小。 （5）钨极伸出长度 为了防止电弧热烧坏喷嘴，钨极端部应突出喷嘴以外，其伸出长度一般为34mm。伸出长度过小，焊工不便于观察熔化状况，对操作不利；伸出长度过大，气体保护效果会受到一定的影响。,五、钨极氩弧焊的安全技术,1、钨极氩弧焊焊接时的危害 (1)放射性。 (2)高频电磁场。高频引弧时产生的高频电磁场强度在60110v/m，超过了参考卫生标准（20v/m)数倍。但时间短，对人体 影响不大。 (3)有害气体。臭氧、氮氧化物、金属蒸气等。 (4)物理爆炸。氩气瓶。防止氩气瓶暴晒、跌撞、要留有余压等。 (5) 火灾、灼伤。 (6)触电。要保证焊机接地良好。,钨极氩弧焊的安全技术,2、安全防护措施 通风措施 在氩弧焊工作现场、焊接工作量大，焊机集中的地方，要有良好的通风装置或者安装几台轴流风机向外排风。此外，还可采用局部通风的措施将电弧周围的有害气体抽走，例如采用明弧排烟罩、排烟焊枪、轻便小风机等。 防护射线措施 尽可能采用放射剂量极低的铈钨极。钍钨极和铈钨极加工时，应采用密封式或抽风式砂轮磨削，操作者应配戴口罩、手套等个人防护用品，加工后要洗净手脸。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。,钨极氩弧焊的安全技术,防护高频的措施 为了防备和削弱高频电磁场的影响，采取的措施有： 工件良好接地，焊枪电缆和地线要用金属编织线屏蔽； 适当降低频率； 尽量不要使用高频振荡器做为稳弧装置，减小高频电作用时间。 其它个人防护措施 氩弧焊时，由于臭氧和紫外线作用强烈，宜穿戴非棉布工作服(如耐酸呢、柞丝绸等)。在容器内焊接又不能采用局部通风的情况下，可以采用送风式头盔、送风口罩或防毒口罩等个人防护措施。,问题1：为什么选用铈钨极？ 目前，常用的钨极有钍钨极、纯钨极、铈钨极三种。纯钨极的熔点和沸点都很高，要求空载电压较高，承载电流能力较小；钍钨极加入了氧化钍，可降低空载电压，改善引弧稳弧性能，增大许用电流范围，但有