钨极氩弧焊的技术特点及应用.doc

钨极氩弧焊的技术特点及应用一、钨极氩弧焊的工作原理钨极氩弧焊是运用惰性气体（氩气）保护的一种电弧焊焊接方法。从喷嘴中喷出的氩气在焊接中导致一个厚而密的气体保护层隔绝空气，在氩气层流的包围中，电弧在钨极与工件之间燃烧，运用电弧产生的热量，熔化被焊处，并填充焊丝，把两块分离的金属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头。二、钨极氩弧焊的特点钨极氩弧焊与手工焊条电弧焊相比重要有以下特点：l、氩气是惰性气体，高温下不分解，与焊缝金属不发生反映，不溶解于液态金属，故保护效果最佳，能有效的保护熔池金属，是一种高质量的焊接方法。2、氩气是单原子气体，高温无二次吸放热分解反映，导电能力差，以及氩气流产生的压缩效应和冷却作用，使电弧热集中，温度高，电弧稳定性好，即使在低电流下电弧还能稳定燃烧。3、氩弧焊热量集中，从喷嘴中喷出的氩气有冷却作用，因此焊缝热影响区窄，焊件变形小。4、用氩气保护无熔渣，提高了工作效率，并且焊缝成形美观，质量好。5、氩弧焊明弧操作，熔池可观性好，便于观测和操作，技术容易掌握，适合各种位置焊接。6、除黑色金属外，可用于焊接不锈钢、铝、铜等有色金属及合金钢。但氩弧焊成本高；并且氩气电离势高，引弧困难；氩弧焊产生紫外线强度高于手工焊条电弧焊5—30倍；此外，钨极有一定放射性，对焊工也有一定的危害，目前推广使用的铈钨极对焊工的危害较小。三、钨极氩弧焊的分类钨极氩弧焊按操作方法可分为手工钨极氩弧焊和机械化焊接两种。对于直线焊缝和规则的曲线焊缝，可采用机械化焊接。而对于不规则的或较短的焊缝，则采用手工钨极氩弧焊。目前使用较多的是直流手工钨极氩弧焊，直流钨极氩弧焊通常分为两种：1、直流反极性在钨极氩弧焊中，虽很少用直流反极性，但是，它有一种去除氧化膜作用。所谓去除氧化膜作用，在交流焊的反极性半波也同样存在，它是成功地焊接铝、镁及其合金的重要因素。铝、镁及其合金的表面存在一层致密难熔的氧化膜覆盖在焊接熔池表面，如不及时清除，焊接时会导致未熔合，在焊缝表面还会形成皱皮或产生内气孔、夹渣，直接影响焊接质量。实践证明，反极性时，被焊金属表面的氧化膜在电弧的作用下，可以被清除掉而获得成形美观的焊缝。这种作用规定阴极斑点的能量密度要很高和被质量很大的正离子撞击，致使氧化膜破碎。2、直流正极性直流正极性时，焊件接正极，焊件接受电子轰击放出的所有动能和逸出功，产生大量的热，因此熔池深而窄，生产率高，焊件的收缩和变形都小。当采用直流正极性时，钨极是阴极，钨极的熔点高，在高温时电子发射能力强，电弧燃烧稳定性好。除焊接铝、镁及其合金外，一般均采用直流正极性接法进行焊接。四、钨极氩弧焊焊接工艺1、焊接电流与钨极直径：通常根据工件的材质、厚度和接头的空间位置选择焊接电流。钨极氩弧焊使用钨极的直径是比较重要的，必须根据焊接电流选择合适的钨极直径。钨极直径一定期，在不同的电源和极性条件下，充许使用的电流范围不同，直流正接时许用电流最大，直流反接时，许用电流最小。2、电弧电压：电弧电压重要由弧长决定，弧长增长，电弧电压增长，焊缝宽度增加，熔深减小，容易引起未焊透及咬边，保护效果也不好，电弧太短，难看清熔池，送丝易碰钨极引起短路，容易夹钨，通常弧长近似等于钨极直径。3、焊接速度焊：接速度增长，熔深和熔宽减小，容易未焊透，焊缝高而窄，两侧熔合不好，焊接速度太慢时，焊缝很宽，也许产生焊漏烧穿等缺陷。通常焊工根据熔池大小，熔池形状和两侧熔合情况，随时调整焊接速度。4、焊接电源种类和极性的选择：氩弧焊采用电源种类和极性选择重要取决于焊件的材料，即根据材料不同的物理化学性能决定，有时还需同时考虑由于焊件厚薄不同而导致的热物理性能差异的因素。5、喷嘴的直径与氩气流量：喷嘴直径越大，保护区范围越大，规定保护气体的流量也越大。通常焊枪选定以后，喷嘴直径很少能改变，所以决定保护效果的是氩气流量。氩气流量太小时，保护气体软弱无力，氩气流量太大，容易产生紊流，保护效果不好。保护气体流量合适时，喷出的气流是层流，熔池平稳，表面明亮，没有渣，焊缝外形美观，表面没有氧化痕迹，保护效果好。6、钨极伸出长度：为了防止电弧热烧坏喷嘴，钨极端部需伸出喷嘴以外。钨极端部到喷嘴端面的距离叫钨极伸出长度。焊对接缝时，钨极伸出长度为3—5mm较好，焊角焊缝时，钨极伸出长度为5—7mm较好。7、喷嘴与工件距离：指的是喷嘴端面到工件间的距离，这个距离越小，保护效果越好，但观测的范围较小；这个距离越大，保护效果越差。8、焊丝直径的选择：一般根据焊接电流的大小选择焊丝的直径，电流越大，所选的焊丝直径越粗，反之，焊丝直径越细。9、焊接方向的选择：一般采用左焊法。五、钨极氩弧焊的应用及操作要点钨极氩弧焊的应用很广，在不同的材料焊接上都能应用。如低合金高强度钢、不锈钢、耐热钢、铜、钛及其合金、铝、镁及其合金等。由于钨极载流能力有限