焊条电弧焊操作技能课件

氩弧焊

主讲：邓碧刚氩弧焊课前回顾

焊接电弧引弧平敷焊课题一课前回顾

焊接电弧引弧平敷焊课题一内容：1、二氧化碳的工艺参数？焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、焊接电源等。

2、二氧化碳送丝机构方式有推丝式、拉丝式、推拉式。内容：1、二氧化碳的工艺参数？学习目标知识目标：1、掌握氩弧焊接工艺参数的选择。2、了解氩弧焊原理、特点及应用。能力目标：理论联系实践，把理论应用到生产实习中学习目标知识目标：主要内容一、氩弧焊概述二、钨极氩弧焊的电弧特性三、引弧和稳弧措施及直流分量的消除四、钨极氩弧焊的焊接材料五、钨极氩弧焊设备六、钨极氩弧焊的焊接工艺参数主要内容一、氩弧焊概述一、氩弧焊概述1.氩弧焊过程氩弧焊的概念：氩弧焊是以氩气作为保护气体的一种气体保护电弧焊接方法焊接过程如图2—51所示：从焊枪喷嘴中喷出的氩气流，在焊接区形成厚而密的气体保护层而隔绝空气，同时，在电极（钨被或焊丝）与焊件之间燃烧产生的电弧热量使被焊处熔化，并填充焊丝将被焊金属连接在起，获得牢固的焊接接头。一、氩弧焊概述1.氩弧焊过程焊条电弧焊操作技能课件焊条电弧焊操作技能课件

2．氩弧焊的特点

(1)焊缝质量较高由于氩气是惰性气体，可在空气与焊件间形成稳定的隔绝层，保证高温下被焊金属中合金元素不会氧化烧损，同时氩气不溶解于液态金属，故能有效地保护熔池金属，获得较高的焊接质量。

(2)焊接变形与应力小由于氩弧焊热量集中，电弧受氩气流的冷却和压缩作用，使热影响区窄，焊接变形和应力小，特别适宜于薄件的焊接。2．氩弧焊的特点(3)可焊的材料范围广几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊。通常，多用于焊接不锈钢、铝、铜等有色金属及其合金，有时还用于焊接构件的底焊。(4)操作技术易于掌握采用氩气保护无熔渣，且为明弧焊接，电弧、熔池可见性好，适合各种位置焊接，容易实现机械化和自动化。(3)可焊的材料范围广几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊。

3．氩弧焊的分类和适用范围

氩弧焊根据所用的电极材料，可分为钨极(不熔化极)氩弧焊（TIG）和熔化极氩弧焊（MIG）；按其操作方式可分为手工、半自动和自动氩弧焊；若在氩弧焊电源中加入脉冲装置又分可为钨极脉冲氩弧焊和熔化极脉冲氩弧焊。3．氩弧焊的分类和适用范围焊条电弧焊操作技能课件

(1)钨极氩弧焊

钨极氩弧焊是采用高熔点的钨棒作为电极，在氩气层流保护下，用钨极与焊件之间的电弧热量，来熔化填充焊丝和基体金属，以形成焊缝，钨极本身不熔化，只起发射电子产生电弧的作用。(1)钨极氩弧焊焊条电弧焊操作技能课件为了防止钨极的熔化和烧损，对所用焊接电流要有所限制，这样焊缝的熔深受到影响，因此只能用于薄板焊接，故生产率不高。为此，在钨极氩弧焊的基础上，出现了熔化极氩弧焊的—工艺方法。为了防止钨极的熔化和烧损，对所用焊接电流要有所限制焊条电弧焊操作技能课件

(2)熔化极氩弧焊

熔化极氩弧焊是以焊丝作为电极，在氩气层流的保护下，电弧在焊丝与焊件之间燃烧，并以一定的速度连续给送，不断熔化形成熔滴过渡到熔池中，最后形成焊缝。其操作方式有半自动和自动两种。半自动熔化极氩弧焊是手工操作焊枪，焊丝通过送丝机构经焊枪输出。自动熔化极氩弧焊则是由传动机构带动焊枪行走，送丝机构连续送丝。(2)熔化极氩弧焊钨极氩弧焊有手工和自动两种操作方式。手工钨极氩弧焊时，焊工一手握焊枪，另一手持焊丝，随焊枪的摆动和前进，逐渐将焊丝填入熔池之中。有时也不加填充焊丝，仅将接口边缘熔化后形成焊缝。自动钨极氩弧焊是以传动机构带动焊枪行走，送丝机构尾随焊枪进行连续送丝的焊接方式。钨极氩弧焊有手工和自动两种操作方式。熔化极氩弧焊用焊丝作为电极，可以使用大电流焊接，焊缝的熔深较大，适用于中厚板的焊接。熔化极氩弧焊是采用喷射过渡形式。熔化极氩弧焊时，当焊接电流增大到一定数值，粗滴过渡会转化为喷射过渡，这个转变发生时的焊接电流称为“临界电流”。气体保护焊时容易得多，主要原因是所需的临界电流值较低喷射过渡具有焊接过渡过程稳定、飞溅小、熔深大及焊缝成形好等特点。熔化极氩弧焊用焊丝作为电极，可以使用大电流焊接(3)脉冲氩弧焊脉冲氩弧焊是向焊接电弧供以脉冲电流进行氩弧焊的一种工艺方法，钨极脉冲氩弧焊和熔化极脉冲氩弧焊目前已被推广与应用。脉冲氩弧焊使用电流恒定的直流弧焊电源，加入装置后恒定的直流转变为脉冲直流，脉冲电流的波形，见图2-53。(3)脉冲氩弧焊焊条电弧焊操作技能课件由图中可知，整个焊接电流由基值电流和脉冲电流两部分组成。基值电流用来维持电弧稳定燃烧和预热电极(或焊丝)与焊件：脉冲电流是用来熔化金属，是焊接时的主要热源。在焊接过程中，当电极（或焊丝）通过脉冲电流时，焊件在电弧热的作用下形成一个熔池，焊丝熔化滴入熔池，当只有基值电流作用时，由于热量减少，熔池凝固形成一个焊点，下一个脉冲作用时，原焊点的一部分与焊件新的接头处产生一个新熔池。由图中可知，整个焊接电流由基值电流和脉冲电流两部分组二、钨极氩弧焊的电弧特性1.氩弧的特性（1）引弧较困难氩气气体电离所需能量较高，引燃电弧困难。（2）电弧燃烧稳定氩弧一旦引燃能比较稳定燃烧。2.“阴极破碎”作用焊接铝、镁及其合金时，其表面形成熔点很高的氧化膜。钨极氩弧焊采用直流反接可去除焊件表面的氧化膜。直流正接无此作用。二、钨极氩弧焊的电弧特性1.氩弧的特性3.直流钨极氩弧焊焊接铝、镁及其合金时尽可能使用交流：直流反接时钨极因接正极而温度较高容易过热而烧损。钨极需用电流很小，使焊件上产生的热量少，影响电子发射能力，造成电弧不稳定。焊接不锈钢、耐热钢、钛、铜及其合金时采用直流正接：直流电没有极性变化，并且焊件上热量大，钨极需用电流增大，电子发射能力增强，引弧后能稳定燃烧，钨极不易熔化，损耗很小，焊件熔深较大，焊接效率明显提高。3.直流钨极氩弧焊4.交流钨极氩弧焊焊接铝、镁及其合金时，使用交流钨极氩弧焊会产生较好的焊接效果。采用交流焊接电源时，必须采取引弧、稳弧及消除直流分量的措施。4.交流钨极氩弧焊三、引弧和稳弧措施及直流分量的消除氩气的电离电位较高，引弧困难，不宜采用提高空载电压的方法改善引弧条件。交流钨极氩弧焊一般使用高频振荡器协助引弧，还要使用脉冲稳弧器，以保证重复引燃电弧。一般采用在焊接回路中串联电容的方法消除交流电中的直流分量。三、引弧和稳弧措施及直流分量的消除氩气的电离电位较高四、钨极氩弧焊的焊接材料1.氩气理想的保护气体，一般是将空气液化后采用分馏法制取，是制氧过程中的副产品。氩气是密度大的惰性气体。氩弧焊对氩气纯度的要求很高，行业纯度要求99.99%。氩气瓶外表涂成灰色，并注有“氩气”字样。容量为40L，在20℃时满瓶压力为14.7兆帕。四、钨极氩弧焊的焊接材料1.氩气2.钨极材料要求：耐高温、电流容量大、施焊损耗小，具有很强的电子发射能力，从而保证引弧容易、电弧稳定。钨极熔点达到3410℃，作为不熔化极。（1）纯钨极牌号W1、W2，纯度99.85%以上。纯钨极要求焊机空载电压较高，使用交流电时，承载电流能力较差，很少采用。2.钨极材料（2）钍钨极牌号为WTh-10、WTh-15，在纯钨中加入1%-2%的氧化钍。其电子发射率提高，增大了许用电流范围，降低了空载电压改善引弧和稳弧性能，但具有微量放射性。（3）铈钨极牌号WCe-20，在纯钨中加入2%的氧化铈。更容易引弧，烧损率降低5%-50%，使用寿命更长，放射性极低，目前最理想的电极材料。（2）钍钨极牌号为WTh-10、WTh-15，在纯钨中加

钨极规格：长度76-610mm，直径0.5、1.0、1.6、2.5mm等。钨极端部质量对焊接电弧稳定性及焊缝成形有很大的影响，因此使用前对钨极端部进行磨削。使用交流电时，端部成球形；直流正接时端部成圆台形；小电流施焊时端部成圆锥形。磨削钨极时，焊工戴口罩，完毕洗净手脸。钨极规格：长度76-610mm，直径0.5、1.0、锐锥形：用于小电流焊接时平顶锥形：用于中等电流焊接时钝锥形：用于大电流焊接时圆珠形：用于交流电流或直流反接时锐锥形：用于小电流焊接时平顶锥形：用于中等电流焊接时钝锥形：五、钨极氩弧焊设备钨极氩弧焊一般用于厚度6-8mm焊件的焊接，典型焊机：NSA-500-1型、NSA2-300-1型等。1.手工钨极氩弧焊机主要由焊接电源、控制箱、焊枪、供气及冷却系统等组成。五、钨极氩弧焊设备钨极氩弧焊一般用于厚度6-8mm焊件焊条电弧焊操作技能课件正极电缆

A焊矩气管流量计气瓶工件负极电缆焊接电源TSP300Panasonic冷却水焊矩开关外接遥控盒配电箱1.6

TIG焊机系统连接示意图正极电缆焊条电弧焊操作技能课件（1）焊接电源采用具有陡降外特性的BX3-1-500型动圈式弧焊变压器作为焊接电源。钨极氩弧焊的电弧静特性曲线是水平的，故选用陡降外特性的焊接电源，可在电弧长度受到干扰变化时，焊接电流的变化较小，电弧燃烧稳定。（2）控制箱装有脉冲引弧器、脉冲稳弧器和消除直流分量的电容等元件。（1）焊接电源焊条电弧焊操作技能课件（3）供气系统

包括氩气瓶、氩气流量调节器及电磁气阀。1）氩气流量调节器

降压稳压作用，方便地调节氩气流量。AT-15、AT-30。2）电磁气阀起到提前供气和滞后停气的作用。（3）供气系统焊条电弧焊操作技能课件（4）冷却系统用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。焊接电流小于150A可不用水冷却，大于150A时，须通水冷却，并以水压开关进行控制。（5）焊枪主要由枪体、钨极夹头、进气管、电缆、喷嘴、按钮开关等。作用是传导电流、夹持钨极、输送氩气。（4）冷却系统

焊枪喷嘴是决定氩气保护性能优劣的重要部件。圆柱带锥形或圆柱带球形的喷嘴，保护效果最佳，氩气流速均匀，容易保持层流。圆锥形的喷嘴，因氩气流速变快，保护效果较差，但操作方便，熔池可见性好，经常使用。焊枪喷嘴是决定氩气保护性能优劣的重要部件。圆焊条电弧焊操作技能课件焊条电弧焊操作技能课件六.TIG焊主要规范参数6.9电源种类与极性6.6氩

气流量6.4填充焊丝6.2电弧电压6.3焊接速度6.1焊接电流6.5钨极直径6.7喷嘴直径6.8钨极伸出长度6.10喷嘴与焊件间的直径六.TIG焊主要规范参数6.9电源种类与极性6.6六、钨极氩弧焊的焊接工艺参数主要有：钨极直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、电源种类和极性、氩气流量、喷嘴直径、喷嘴与焊件间的距离、钨极伸出长度等。1.钨极直径与焊接电流通常根据焊件的材质、厚度选择焊接电流。钨极直径根据焊接电流大小决定。六、钨极氩弧焊的焊接工艺参数主要有：钨极直径、焊接电钨极直径主要按焊件厚度、焊接电流的大小和电源极性来选择。如果钨极直径选择不当，将造成电弧不稳，钨棒烧损严重和焊缝夹钨等现象。

钨极直径与焊接电流选择相匹配，电弧稳定燃烧。如果钨极粗而电流小，电弧不稳定；如果钨极细而电流大，钨极端部熔化，甚至夹钨。钨极直径主要按焊件厚度、焊接电流的大小和电源极性来选不锈钢和耐热钢手工钨极氩弧焊的焊接电流材料厚度（mm）钨极直径（mm）焊丝直径（mm）焊接电流（A）1.021.640-701.521.650-852.022.080-1303.02-32.0120-160不锈钢和耐热钢手工钨极氩弧焊的焊接电流材料厚度（mm）钨极直铝合金手工钨极氩弧焊的焊接电流材料厚度（mm）钨极直径（mm）焊丝直径（mm）焊接电流（A）1.52270-8022-3290-12033-42120-13043-42.5-3120-140铝合金手工钨极氩弧焊的焊接电流材料厚度（mm）钨极直径（mm2.电弧电压

电弧电压由弧长决定，电压增大时，熔宽稍增大，熔深减小。通过焊接电流和电弧电压的配合，可以控制焊缝形状。当电弧电压过高时，易产生未焊透并使氩气保护效果变差。因此，应在电弧不短路的情况下，尽量减小电弧长度。钨极氩弧焊的电弧电压选用范围一般是10－24V。2.电弧电压3.焊接速度

焊接速度加快时，氩气流量要相应加大。焊接速度过快，由于空气阻力对保护气流的影响，会使保护层可能偏离钨极和熔池，从而使保护效果变差。同时，焊接速度还显著地影响焊缝成型。应选择合适的焊接速度。3.焊接速度和焊条电弧焊一样，焊接速度不是手工钨极氩弧焊的主要工艺参数，在有些工艺条件中也不列出，因为在一般情况下不会影响气体保护效果。但在自动钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊时，焊接速度过大，会影响气体保护效果。和焊条电弧焊一样，焊接速度不是手工钨极氩弧焊的主要4.焊接电源种类和极性采用直流正接时，工件接正极，温度较高，适于焊厚件件及散热快的金属，钨棒接负极，温度低，可提高许用电流，同时钨极烧损小。

直流反接时，钨极接正极烧损大，所以很少采用。4.焊接电源种类和极性采用交流钨极氩弧焊时，在焊件为负，钨极为正极性的半波里，阴极有去除氧化膜的作用，即“阴极破碎”作用。在焊接铝、镁及其合金时，其表面有一层致密的高熔点氧化膜，若不能除去，将会造成未熔合、夹渣焊缝表面形成皱皮及内部气孔等缺陷。而利用反极性的半波里正离子向熔池表面高速运动，可将金属表面氧化膜撞碎，在正极性的半波里，钨极可以得到冷却，以减少钨极的烧损。所以，通常用交流钨极氩弧焊来焊接氧化性强的铝、镁及其合金。

采用交流钨极氩弧焊时，在焊件为负，钨极为正极性的半波电源种类和极性的选择

电源种类和极性

被焊金属材料直流正接

低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、钛及其合金

直流反接适用于各种金属的熔化极氩弧焊，钨极氩弧焊很少采用

交流

铝、镁及其合金电源种类和极性的选择电源种类和极性

被焊金属5.氩气流量与喷嘴直径

喷嘴直径大小：D=2d+4(D喷嘴直径，d钨极直径)通常焊枪选定后，喷嘴直径很少改变，而是通过调整氩气流量来加强气体保护效果。流量合适时，熔池稳定，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。5.氩气流量与喷嘴直径

但流量过大时，不仅浪费氩气，还可能使保护气流形成紊流，将空气卷入保护区，反而降低保护效果。所以氩气流量要选择恰当，一般气体流量可按下列经验公式确定：

Q=(0.8―1.2)D

式中：Q――氩气流量，L/ｍｍ

D――喷嘴直径，ｍｍ。但流量过大时，不仅浪费氩气，还可能使保护气流形成紊流6.喷嘴与焊件间的距离

距离越小，保护效果越好。所以，喷嘴距焊件间的距离应尽量小些，但过小使操作、观察不便。因此，通常取喷嘴至焊件间的距离为8－14ｍｍ。6.喷嘴与焊件间的距离7.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3-4mm。伸出过小，不便于观察熔化状况，对操作不利；伸出过长，气体保护效果受影响。7.钨极伸出长度钨极伸出长度钨

极

喷

嘴填充焊丝工

件电弧长度

(L)钨极伸出长度钨极伸出长度:对焊时:5～6㎜;角焊时:7～8㎜钨极伸出长度钨极喷嘴填充焊丝工件电弧长度(气体保护效果的好坏，常用焊点试验法判断。具体方法在铝板上点焊，电弧引燃后焊枪固定不动，待燃烧5-10s后断开电源。铝板上焊点周围因受到“阴极破碎”作用，出现银白色区域，这是气体有效保护区域，称为去氧化膜区，其直径越大，保护效果越好。另外，在生产实际中通过直接观察焊缝表面色泽和是否存在气孔来判定气体保护效果如何。气体保护效果的好坏，常用焊点试验法判断。具体方法在铝不锈钢、铝合金气体保护效果的判定焊接材料最好良好较好最坏不锈钢银白、金黄蓝色红灰黑色铝合金银白色黑灰色不锈钢、铝合金气体保护效果的判定焊接材料最好良好较好最坏不锈（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。如没有引弧装置操作时，可使用纯铜板或石墨板作引弧板，在其上引弧，使钨极端