钨极氩弧焊培训教材

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1、钨极氩弧焊工培训教材李标峰编著二零零八年十二月第18页共18页钨极氩弧焊工培训教材目录1、氩弧焊定义及特性1.1、氩弧焊定义1.2、氩弧焊电弧原理1.3、氩弧焊方法分类1.4、氩弧焊特点2、钨极氩弧焊工艺2.1、焊接材料2.1.1保护气体2.1.2钨电极2.1.3焊丝2.2、焊前准备2.3、氩弧焊工艺3、钨极氩弧焊设备3.1、焊接电源3.2、控制系统3.3、焊枪（手把）3.4、氩气瓶及流量计4、不锈钢的焊接4.1、不锈钢焊接特性第18页共18页钨极氩弧焊工培训教材1、氩弧焊的定义及特点1.1、氩弧焊的定义氩弧焊是利用氩气作为保护介质，保护焊接区的电极、电弧、熔池及热影响区免受氧化

2、的一种气体保护的焊接方法。这种焊接方法是从专用的焊枪喷嘴喷出有一定刚度的氩气层流（图一），隔开空气使电弧在这个氩气层流包围之中，电弧在电极和工件之间燃烧，利用电弧产生的热量熔化被焊金属，并填充焊丝，使两块分离的金属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头。保护气体，当前应用的主要有氩气及氦气两种。氩气可以单独使用也可以与氦气按一定比例混合使用。但在工程中绝大部分采用氩气单独使用，故常将这种气体保护焊称作氩弧焊。1.2、氩弧焊电弧原理在氩气介质保护下，钨极与工件之间借助于高频、高压，使钨极发射大量电子，电子与气体原子或分子发生碰撞，导致氩气电离，产生足够的正、负离子和电子，从而促使气体导

3、电，在钨极与焊件之间产生连续的弧光放电，即产生了“氩弧”。氩弧中心白色耀眼部分叫“弧柱”。弧柱温度非常高，可达5000K，作为焊接热源足以熔化任何金属。1.3、氩弧焊方法分类氩弧焊方法的分类可以按电极是否熔化分为熔化极氩弧焊及非熔化极氩弧焊；按操作方法可以分为手工焊、半自动焊及自动焊三种；按焊接过程是否加脉冲可以分为脉冲焊及不加脉冲焊，见表1第18页共18页氩弧焊非熔化（钨）极手工焊半自动焊自动焊不加脉冲加脉冲氩弧焊（TIG）熔化极氩弧焊（MIG）半自动焊自动焊不加脉冲加脉冲表1氩弧焊方法分类1.1、氩弧焊特点1）焊缝质量高因为氩气是惰性气体，不会与金属起化学作用，不会造成被焊金

4、属中的合金元素烧损，能充分保护熔池、焊丝及热影响区不被氧化；氩气不熔于金属，所以不会引起气孔；另外氩气密度大，易排挤焊接区中的空气，起到良好的保护作用，因此氩弧焊可以获得优质焊缝，这就是化学活泼性强的有色金属及重要钢结构件采用氩弧焊的主要原因。2）氩弧焊燃烧稳定、热源集中电弧在氩气中燃烧有两大特点：a.引弧电压要高；b.电弧燃烧稳定，热源集中。a.在氩气中引弧电压高，可以从表2中元素的电离电位值得到解答。表2元素的电离电位（V）元素KNaAlCaFeClHOCo2NArFHe电离电位4.335.115.96.17.8313.013.513.614.314.515.716.924.

5、5依表中数据，氩气的电离电位比O、H、N、CO2都要高，而且比Fe、Al的金属蒸气大得多，故氩气难以电离；另外，始焊时电弧空间充满较冷的氩气流，在正常的引弧电压下，电弧难以产生。因此，在氩气中引弧必须采用很高的引弧电压，这对操作者是很不安全的，故在氩弧焊机中装有高频或脉冲引弧装置，直流手工氩弧焊有时采用短路起弧。b.电弧燃烧稳定、热源集中，这与氩气的热物理特性有关（见表3）第18页共18页表3几种常用保护气体的物理特性保护气体熔点(℃)沸点(℃)比重(克/米3)电离电位（V）比热（卡/克.度）热导率（千卡/米.时.度）5000K时分解程度稳弧性(0℃)(20℃)(2000℃)(0

6、℃)(600℃)(2000℃)氦（He）-272-268.90.17924.51.2501.250.1230.286不分解良好氩（Ar）-189-185.81.78415.70.1250.1250.0140.034不分解最好氮（N2）-210.1-195.81.25114.50.2490.2490.3100.210.520.620.038满意氢（H2）-259-252.90.08913.53.403.4104.160.1480.3670.4910.96不好空气1.2930.240这是因为氩气是单原子气体，高温时不分解，没有吸热作用；与其它气体相比，氩气的热容和导热系数都很小，电弧

7、热量损失就很少；另外，氩气的原子体积很大，质量也大，运动和扩散都很困难，因此，在电弧中除了辐射热以外，其它诸如对流、扩散的散热作用都很小。由于以上几点，在氩弧中热量比较集中、散热少，为了维持电弧燃烧，相对来说只要不很高的电场强度（Ecm）就可以达到了。这对在采用交流电源时，电流瞬间值经过零点时电弧温度不会显著下降，为下半段重新点燃创造了有利条件。3）阴极雾化作用电弧在氩气中燃烧时，当焊件为阴极，此时阳离子以极高速度冲向阴极（熔池表面）产生很大热量，使熔池表面的氧化膜破碎、蒸发，这