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钨极氩弧焊工艺及参数选择

 fjybhk 2012-02-24
钨极氩弧焊工艺及参数选择
2012-02-22 11:04

     一、焊前准备

    (一)坡口加工形状

       通常4mm以下的对接焊,可采用不开坡口的I形接头单面一次焊透,装配间隙为零时可不必填充焊丝,否则需填充焊丝或改用卷边接头,后者尤适用于0.5mm以下薄板。4~6mm对接焊缝可采用不开坡口I形接头双面焊。6mm以上一般需开V或U、X形破口。钝边高度可以不超过3mm为宜,装配间隙也应以零为最佳,最大不宜超过3mm,以节省填充金属,并可提高焊接生产率。

         (二)焊前除油及去氧化膜

          同熔化极氩弧焊一样,钨极氩弧焊时对焊件、焊接区及填充焊丝的除油和去氧化膜是保证焊接质量的重要步骤,必须给予充分重视。除油的主要方法是溶剂清洗,有条件时宜采用工业清洗剂加热水清洗,也可采用丙酮、汽油等有机溶剂。去氧化膜可用机械法或碱洗。不锈铝合金宜用刮削或钢丝刷;铝、镁钢可用砂布打磨;铝合金宜用刮削或钢丝刷;铝、镁焊丝及重要焊件应用碱洗法。

        (三)装夹

         可用夹具或定位焊方法来保证接头装配精度。3mm以下薄板零间隙自动焊时,可不用垫板实现单面焊双面成形,否则应加垫板以防焊漏及背面焊缝不均匀。钢焊件常用铜垫板,铝及其合金则可用不锈钢垫板。采用夹具夹紧时,应充分保证焊缝全长夹紧力均匀,以避免引起散热条件差异及焊缝成形不均匀,这在不锈钢薄板焊接时尤为重要,采用气压式琴键夹具是理想的办法。

         二、钨极氩弧焊工艺参数

        (一)焊接电流和钨棒直径

         焊接电流是决定钨极氩弧焊焊缝成形的关键参数,通常是根据焊件材质、板厚及坡口形状来选择,并通过试验来确定。钨棒直径则应按焊接电流大小决定其它条件不变时,焊接电流增加,导致因电弧压力、热输入及弧柱直径的增加,故焊缝熔深、熔宽也将增加。TIG焊时获得1mm熔深一般所需电流为60-80A。但是由于前已指出的微量元素对钨极电弧及熔池流动形态的显著影响,同样电流下的焊缝熔深还与母材成分,以及保护气体成分、焊材表面状况等因素有关。

        产地或炉号不同而牌号相同的焊件对接时,上述原因还会引起熔池的不对称现象。当两种成分略有差异的不锈钢对接时,电弧和熔池明显地偏向低硫含量炉号钢板一侧,并发现这一侧电弧中含有蓝色的锰离子(Mn2+ )等蒸气,其结果会造成焊缝根部的未熔合,这种并非由于钨棒未对准焊缝中心而产生的熔池偏离现象是个很有趣的研究课题。若用Ar+O20.1%代替纯氩保护,则这种影响就会完全消除。可见这一熔池现象是与电弧现象密切相关的。因为O、S电子亲和能较高,当它们的含量增加时,由它们形成的负离子数量会增加,因此电弧电压增加,阳极斑点缩小。焊缝两侧钢板中O、S含氧不同时,含O、S量低的一侧阳极斑点容易扩大,Mn2+容易蒸发,而另一侧则相反,于是熔池和焊缝偏离中心就不可避免了。

         (二)弧长和电弧电压

          TIG焊弧长实用范围约为0.5~3mm,对应的电弧电压为8~20V。在自动焊,不加填充丝,小电流,工件变形量小时,弧长可取下限;手工焊、加填充丝、大电流,工件变形量大时,则取弧长之上限,以防止短路而影响焊接过程及焊缝质量稳定性。弧长提高时,焊缝熔深减小。

       (三)焊速

        焊速是另一个常用来调节钨极氩弧焊热输入和焊缝形状的重要参数。其选择应考虑以下因素:1)焊接电流确定以后焊速有一个上限。超过这一上限时焊缝中心结晶速度过快,易出现裂纹、咬边,焊缝熔深也明显减小;2)焊件材质的热敏感性,有些材料对热输入有限制时只能采用快速多道焊; 3)焊接位置及操作方式,立、横、仰焊位置只能采用较低焊速;手工操作也只能用低速,自动焊则应尽可能采用高速。

      (四)保护气体流量、喷嘴孔径与高度

         焊接电流增大时,保护气体所列数值可供参考。流量和喷嘴孔径都应相 应增大。交流TIG焊时 ,由于电弧稳定性较差等原因,气流量要比直流电时选得略大一些。

        为了保证保护效果,喷嘴高度则应尽可能低一些,自动焊时可控制在5mm左右,手工焊时为便 于观察电弧位置,只能稍高一些,一般也以10mm为宜。

        喷嘴倾角也对保护效果有一定影响,手工焊一般采用后倾角,焊速不能太快。自动焊时一般喷嘴垂直安置,高速焊时则取前倾角,以利焊缝成形和保护。

        不锈钢等导热性特别差,钛合金等保护要求特别高的焊件自动焊时,还必须采用附加尾拖罩以延长焊缝保护区域和高温保护时间。若为单面焊双面成形,还应考虑背面保护。

       保护效果可依焊缝表面颜色加以区别。不锈钢保护最好时为银白或金黄色,其次为蓝、红灰、灰,最差为黑色;钛合金焊缝表面保护最好时为亮银白色,其次为橙、蓝紫、青灰,最差的呈氧化钛粉状白色。

    (五)填充焊丝倾角

     填充焊丝应从焊接方向前端送入,与焊件表面夹角以10°~20°为宜。焊丝应在熔池形成后以恰当速度送入,以避免与钨电极相碰。手工焊时常以左手断续送丝,自动焊时可连续送进。


1、焊接方法的分类

2、各种焊接方法的比较

3、最小电压原理

4、熔滴过渡主要形式及其特点

5、焊接应力与焊接变形

6、焊接变形的影响因素及预防措施

7、焊接电弧力及其影响因素

8、焊接电弧的稳定性及其影响因素

9、埋弧焊

10、等离子焊

11、电子束焊接

12、电渣焊工艺

13、氩弧焊

14、钨极氩弧焊工艺及参数选择

15、TIG焊中产生气孔的因素及其防止措施

16、CO2气体保护焊

17、CO2焊的冶金特性与焊接材料

18、CO2气体保护焊的工艺参数选择

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