1、1 1钨极氩弧焊操作技术钨极氩弧焊操作技术一、一、氩弧焊概述氩弧焊概述二、二、钨极氩弧焊的焊接材料钨极氩弧焊的焊接材料三、三、钨极氩弧焊设备钨极氩弧焊设备四、四、钨极氩弧焊的焊接工艺参数钨极氩弧焊的焊接工艺参数五、五、钨极氩弧焊的基本操作钨极氩弧焊的基本操作2 2氩弧焊概述氩弧焊概述一、氩弧焊的焊接原理一、氩弧焊的焊接原理二、氩弧焊的特点二、氩弧焊的特点三、氩弧焊的分类和适用范围三、氩弧焊的分类和适用范围3 3氩弧焊的焊接原理氩弧焊的焊接原理 氩气通过喷嘴在焊接区形成厚而密的氩气通过喷嘴在焊接区形成厚而密的气体保护层隔绝空气，同时在电极（钨极气体保护层隔绝空气，同时在电极（钨极或焊丝）与焊件之
2、间引燃电弧，利用电弧或焊丝）与焊件之间引燃电弧，利用电弧热加热被焊金属和填充焊丝熔化，将被焊热加热被焊金属和填充焊丝熔化，将被焊金属连接在一起，获得牢固的焊接接头。金属连接在一起，获得牢固的焊接接头。4 4氩弧焊的特点氩弧焊的特点1、焊缝质量高、焊缝质量高2、焊接应力与变形小、焊接应力与变形小3、可焊材料范围广、可焊材料范围广4、操作技术易掌握、操作技术易掌握5 5氩弧焊的分类氩弧焊的分类钨极氩弧焊钨极氩弧焊熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊手工钨极氩弧焊手工钨极氩弧焊自动钨极氩弧焊自动钨极氩弧焊脉冲钨极氩弧焊脉冲钨极氩弧焊熔化极自动氩弧焊熔化极自动氩弧焊熔化极半自动氩弧焊熔化极半自动氩弧焊熔化极脉冲氩
3、弧焊熔化极脉冲氩弧焊氩氩弧弧焊焊6 6氩弧焊的适用范围氩弧焊的适用范围被焊材料被焊材料被焊材料被焊材料焊件厚度焊件厚度焊件厚度焊件厚度焊接方法焊接方法焊接方法焊接方法电源和极性电源和极性电源和极性电源和极性钛及钛合金钛及钛合金0.53.0 2钨极氩弧焊钨极氩弧焊熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊直流正接直流正接直流反接直流反接镁及镁合金镁及镁合金0.55.0 2.0钨极氩弧焊钨极氩弧焊熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊交流或直流反接交流或直流反接直流反接直流反接铝及铝合金铝及铝合金0.54.0 3.0钨极氩弧焊钨极氩弧焊熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊交流或直流反接交流或直流反接直流反接直流反接铜及铜合金铜及铜合金 0.
4、5 0.3钨极氩弧焊钨极氩弧焊熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊直流正接直流正接直流反接直流反接不锈钢耐热钢不锈钢耐热钢0.53.0 2.0钨极氩弧焊钨极氩弧焊熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊直流正接或交流直流正接或交流直流反接直流反接7 7钨极氩弧焊的电弧特性1、氩弧的特性、氩弧的特性2、阴极破碎作用、阴极破碎作用3、直流钨极氩弧焊、直流钨极氩弧焊4、交流钨极氩弧焊、交流钨极氩弧焊8 8氩弧的静特性氩弧的静特性小电流时，随焊接电流的增大，电弧电压降低；大电流时，随焊接电流的增大，电弧电压不变。U UI I9 9氩弧的特性氩弧的特性引弧困难：引弧困难： 气体电离是引弧的必要条件之一，而氩气电离所需气体电离是引弧
5、的必要条件之一，而氩气电离所需能量较高，即氩气电离电离较高，所以引燃电弧较困难。能量较高，即氩气电离电离较高，所以引燃电弧较困难。电弧燃烧稳定：电弧燃烧稳定： 氩弧一旦引燃就能较稳定燃烧。因为氩气是单原子氩弧一旦引燃就能较稳定燃烧。因为氩气是单原子气体，高温下氩气直接电离为正离子和电子，消耗能量气体，高温下氩气直接电离为正离子和电子，消耗能量较低。又氩气的热容量与导热率较小，将电弧空间加热较低。又氩气的热容量与导热率较小，将电弧空间加热到高温只需较小能量，且电弧热量不宜传失，均有利气到高温只需较小能量，且电弧热量不宜传失，均有利气体电离，使电弧燃烧稳定。体电离，使电弧燃烧稳定。1010 “阴极
6、破碎阴极破碎”作作用用 钨极氩弧焊采用直流钨极氩弧焊采用直流反接时，焊件为阴极，氩反接时，焊件为阴极，氩的正离子高速流向焊件，的正离子高速流向焊件，撞击焊件（铝、镁及合金）撞击焊件（铝、镁及合金）表面，将表面致密表面，将表面致密难熔的氧化膜（难熔的氧化膜（ Al2O3、MgO )击碎并除去，使击碎并除去，使焊接顺利进行，这一现象焊接顺利进行，这一现象称为称为“阴极破碎阴极破碎”作用，作用，或或“阴极雾化阴极雾化”，作用、，作用、“阴极阴极清理清理”作用。作用。ArArArArArArAr1111直流钨极氩弧焊直流钨极氩弧焊直流反接直流反接钨极为阳极钨极为阳极电弧阳极温度高电弧阳极温度高钨极过热
7、而烧损钨极过热而烧损许用电流小许用电流小直流正接直流正接钨极为阴极钨极为阴极电弧阴极温度低电弧阴极温度低钨极烧损小钨极烧损小许用电流增大许用电流增大焊件产生热量少焊件产生热量少影响电子发射影响电子发射造成电弧不稳造成电弧不稳焊件熔深小焊件熔深小焊件热量大焊件热量大发射电子能力强发射电子能力强电弧燃烧稳定电弧燃烧稳定焊件熔深大焊件熔深大1212TIGTIG焊直流正接与直流反接的特点焊直流正接与直流反接的特点直流正极性的特点：直流正极性的特点：钨极发射电子，带走大量的逸出功，钨极钨极发射电子，带走大量的逸出功，钨极本身温度不高，烧损小，同样直径钨极可本身温度不高，烧损小，同样直径钨极可使用较大电流
8、，电弧稳定而集中，熔深大使用较大电流，电弧稳定而集中，熔深大，焊接质量好。，焊接质量好。直流反极性的特点：直流反极性的特点：钨极吸收电子，钨极本身温度高，烧损大钨极吸收电子，钨极本身温度高，烧损大，同样大小直径的钨极许用电流要小的多，同样大小直径的钨极许用电流要小的多，电流密度小，熔深浅而宽。但在质量很，电流密度小，熔深浅而宽。但在质量很大的氩正离子的高速撞击下可清除铝、镁大的氩正离子的高速撞击下可清除铝、镁等易氧化金属表面形成的氧化膜，有阴极等易氧化金属表面形成的氧化膜，有阴极清理即清理即 “ 清洁清洁 ” 作用。作用。钨极工件工件钨极钨极钨极1313交流钨极氩弧焊直流分量的产生交流钨极氩弧
9、焊直流分量的产生电压波形电压波形U弧弧2U弧弧1 正半波钨极为负正半波钨极为负。钨极钨极发射电子能力强，且导热系发射电子能力强，且导热系数低，断面小，热损失小，数低，断面小，热损失小，阴极斑点温度高，热发射电阴极斑点温度高，热发射电子能力强，对引燃电弧的电子能力强，对引燃电弧的电压要求不高。重燃较易，电压要求不高。重燃较易，电弧稳定。弧稳定。 负半波焊件为负负半波焊件为负。焊件焊件发射电子能力较弱，且导热发射电子能力较弱，且导热性能好，断面尺寸大，热损性能好，断面尺寸大，热损失大，熔池表面阴极斑点温失大，熔池表面阴极斑点温度较低，热发射电子能力减度较低，热发射电子能力减弱，对引燃电弧的电压要求
10、弱，对引燃电弧的电压要求较高。重燃困难，电弧不稳较高。重燃困难，电弧不稳。U空空Ut正负半波电弧燃烧时间不同。正负半波电弧燃烧时间不同。负半波电弧燃烧时间较短，负半波电弧燃烧时间较短，正半波正半波产生直流分量产生直流分量。U弧弧2U弧弧1U弧弧2U弧弧1U弧弧2U弧弧1U弧弧2U弧弧11414交流钨极氩弧焊直流分量的产生交流钨极氩弧焊直流分量的产生电流波形电流波形It正半波钨极为负时，钨极正半波钨极为负时，钨极熔点高，导热差，体积小，温熔点高，导热差，体积小，温度高，发射电子能力强，所以，度高，发射电子能力强，所以，电弧电压低，焊接电流大，导电弧电压低，焊接电流大，导电时间长；负半波焊件为负时
11、，电时间长；负半波焊件为负时，焊件熔点低，导热好，体积大，焊件熔点低，导热好，体积大，散热快，温度低，发射电子能散热快，温度低，发射电子能力弱，所以，电弧电压高，焊力弱，所以，电弧电压高，焊接电流小，导电时间短。正负接电流小，导电时间短。正负两半波电弧电流不对称。在交两半波电弧电流不对称。在交流焊接回路中产生一个由焊件流焊接回路中产生一个由焊件流向钨极的直流电流，这个电流向钨极的直流电流，这个电流叫流叫直流分量直流分量直流分量直流分量1.通过焊接变压器产生直流磁通过焊接变压器产生直流磁通，使铁心饱和耗损加大，烧通，使铁心饱和耗损加大，烧坏焊机。坏焊机。2.将显著降低将显著降低“阴极破碎阴极破碎
12、”作用。作用。I焊I直1515引弧和稳弧措施及引弧和稳弧措施及直流分量的消除直流分量的消除引弧的方法引弧的方法 短路引弧短路引弧 高频引弧高频引弧 高压脉冲引弧高压脉冲引弧 高频叠加辅助直流电源引弧高频叠加辅助直流电源引弧稳弧的措施稳弧的措施 高频稳弧高频稳弧高频稳弧高频稳弧 高压脉冲稳弧高压脉冲稳弧高压脉冲稳弧高压脉冲稳弧 交流矩形波稳弧交流矩形波稳弧交流矩形波稳弧交流矩形波稳弧直流分量的消除直流分量的消除 串联直流电源串联直流电源串联直流电源串联直流电源 串联整流器和电阻串联整流器和电阻串联整流器和电阻串联整流器和电阻 串联电容器串联电容器串联电容器串联电容器氩气的电离电位很高，引弧困难，
13、提高空载电氩气的电离电位很高，引弧困难，提高空载电压对人身安全不利。所以，交流钨极氩弧焊一般压对人身安全不利。所以，交流钨极氩弧焊一般 使用高频振荡器协助引弧使用高频振荡器协助引弧 使用脉冲稳弧器保证重复引燃电弧使用脉冲稳弧器保证重复引燃电弧 在焊接回路中串联电容消除直流分量在焊接回路中串联电容消除直流分量1616引弧的方法引弧的方法短路引弧短路引弧依靠钨极和引弧板或工件直接依靠钨极和引弧板或工件直接接触引燃电弧，缺点是引弧时钨极接触引燃电弧，缺点是引弧时钨极损耗大，钨极端部形状易破坏。损耗大，钨极端部形状易破坏。高频引弧高频引弧利用高频震荡器产生的高频利用高频震荡器产生的高频电压击穿钨极和工
14、件间隙（）电压击穿钨极和工件间隙（）而引燃电弧。而引燃电弧。高压脉冲引弧高压脉冲引弧在钨极和焊件之间叠加一高在钨极和焊件之间叠加一高压脉冲（），使两极压脉冲（），使两极之间气体介质电离，而引燃电弧之间气体介质电离，而引燃电弧高频叠加辅助直流电源引弧高频叠加辅助直流电源引弧交流钨极氩弧焊时，在交流钨极氩弧焊时，在电源两端并联辅助直流电源，电源两端并联辅助直流电源，提供一个正接的恒定电流提供一个正接的恒定电流（）帮助引弧。（）帮助引弧。交交流流电电源源1717焊接材料焊接材料氩气氩气 密度大，可形成稳定气流层，密度大，可形成稳定气流层，有良好的保护作用，惰性气体常有良好的保护作用，惰性气体常温不于
15、其他物质反应，高温不溶温不于其他物质反应，高温不溶于液态金属，有利于有色金属的于液态金属，有利于有色金属的焊接，标准规定纯度焊接，标准规定纯度99.99%。 灰色瓶体绿色氩气字样容积灰色瓶体绿色氩气字样容积40L，20的满瓶压力的满瓶压力14.7MPa。氩氩气气1818钨极氩弧焊的焊接材料钨极氩弧焊的焊接材料钨极要求钨极要求: 耐高温、电流容量大、施焊损耗小、发射电耐高温、电流容量大、施焊损耗小、发射电子能力强，保证引弧容易，电弧稳定。子能力强，保证引弧容易，电弧稳定。纯钨极：纯钨极： 、，、，.，高压发射电子，高压发射电子, 载流能力差。载流能力差。钍钨极：钍钨极： WTh-10、WTh-1
16、5，纯钨中加，纯钨中加1%2%的的 ThO2， 发射电子能力提高，许用电流增大，但是具有微量发射电子能力提高，许用电流增大，但是具有微量 放射性。放射性。 铈钨极：铈钨极： WCe-20，纯钨中加，纯钨中加2%的的eO，比钍钨更容易引，比钍钨更容易引 弧，烧损小，寿命长，放射极低，目前广泛推荐使弧，烧损小，寿命长，放射极低，目前广泛推荐使 用。用。 1919钨极端部形状钨极端部形状端部端部圆锥圆锥形适用：形适用：不锈钢不锈钢端部端部圆锥圆锥形适用：形适用：不锈钢不锈钢端部端部圆锥圆锥形适用：形适用：不锈钢不锈钢端部端部球球形适用：形适用：铝、镁及合金铝、镁及合金端部端部球球形适用：形适用：铝、镁及合金铝、镁及合金端部端部球球形适用：形适用：铝、镁及合金铝、镁及合金端部端部球球形适用：形适用：铝、镁及合金铝、镁及合金端部端部圆台圆台形适用：形适用：低碳钢、低合金钢低碳钢、低合金钢端部端部圆台圆台形适用：形适用：低碳钢、低合金钢低碳钢、低合金钢端部端部圆台圆台形适用：形适用：低碳钢、低合金钢低碳钢、低合金钢端部端部圆台圆台形适用：形适用：低碳钢、低合金钢低碳钢、低合金钢2020钨极氩弧焊设
