1,第六模塊 手工鎢極氬弧焊,重點： 1.手工鎢極氬弧焊基本知識 2.手工鎢極氬弧焊基本操作 難點： 手工鎢極氬弧焊基本操作,2,一、手工鎢極氬弧焊基本知識 手工鎢極氬弧焊，是使用鎢絲作電極，利用從噴嘴流出的氬氣在電弧及焊接烙池周圍形成連續(xù)封閉的氣流，保護(hù)鎢極、焊絲和焊接熔池不被氧化的一種手工操作的氣體保護(hù)電弧焊，如圖1所示。,圖4.46 手工鎢極氬弧焊 1噴嘴2鎢極3電弧4焊縫5焊件6熔池7焊絲8氬氣,3,鎢極氬弧焊具有焊縫質(zhì)量高，被焊金屬材料中合金元素?zé)龘p少。電弧熱量集中，電流密度大，熱影響區(qū)小，焊接變形小。適應(yīng)范圍廣，可焊接黑色金屬、不銹鋼，也可以焊接有色金屬及活性金屬，可焊接0.5mm的薄板也可焊接中等厚度的焊件，由于明弧操作，便于對電弧、熔池觀察。 由于上述原因，氬弧焊的致密性、機械性能好，而且焊縫表面成形美觀，鎢極氬弧焊有著廣闊的應(yīng)用范圍。 （一）手工鎢極氬弧焊接設(shè)備 鎢極氬弧焊機一般用于68mm以下的薄板焊件的焊接，焊機主要是由焊接電源、控制箱、焊槍、供氣及冷卻系統(tǒng)組成。 1.焊接電源 采用具有陡降外特性的焊接變壓器。,4,2.控制箱 控制箱內(nèi)裝有交流接觸器、脈沖穩(wěn)弧器、延時繼電器、電磁氣閥和消除直流分量的電器等控制元件。在控制箱后面裝有接線板?？刂葡渖喜垦b有電流表，電源與水流指示燈、電源轉(zhuǎn)換開關(guān)、氣流檢查開關(guān)等元件。 3.供氣系統(tǒng) 供氣系統(tǒng)包括氬氣瓶，減壓器、流量計及電磁氣閥等。 （1）氬氣瓶 氬氣瓶構(gòu)造和氧氣瓶相同，外表涂灰色，并用綠漆標(biāo)以“氬氣”字樣。氬氣瓶最大壓力為15MPa，容積一般為40L。 （2）減壓器 減壓器用以減壓和穩(wěn)壓，通常采用氧氣減壓器即可。 （3）氣體流量計 氣體流量計是標(biāo)定通過氣體流量大小的裝置。 （4）電磁氣閥 電磁氣閥是開閉氣路的裝置，由延時繼電器控制?？善鸬教崆肮夂蜏笸獾淖饔谩?5,4.冷卻系統(tǒng) 用來冷卻焊接電纜，焊槍和鎢極，如果電流小于150A時可不需用水冷卻。為了保證焊接設(shè)備使用安全，在水路裝有水壓開關(guān)。當(dāng)水流的壓力太低，甚至斷水時，水壓開關(guān)的接點打開切斷電源，從而可避免焊槍的導(dǎo)電部分燒毀。 使用的焊接電流超過200A時，必須通水冷卻并以水壓開關(guān)進(jìn)行控制。 5.焊槍 手工鎢極氬弧焊焊槍主體采用尼龍壓制而成，重量輕、體積小、操作靈活、絕緣和耐熱性好，具有一定的機械強度。作用是傳導(dǎo)電流、輸送氬氣、夾持鎢極。 氬弧焊槍由槍體、鎢極扎頭、鎢極、進(jìn)氣管、陶瓷噴嘴等部分組成如圖9。,6,圖9 鎢極氬弧焊焊槍,7,（二）直流鎢極氬弧焊交流鎢極氬弧焊 1、直流鎢極氬弧焊 （1）正極性 特點 電弧穩(wěn)定；鎢極壽命長；焊縫成形好。 問題 沒有陰極破碎作用，不能用于焊接鋁鎂等易氧化的金屬。 （2）反極性 特點 產(chǎn)熱分配不利于焊接過程的進(jìn)行；易形成寬而淺的焊縫；具有陰極破碎作用。 問題 鎢極易氧化燒損，電弧不穩(wěn)定，因而生產(chǎn)中很少采用。,8,2.交流鎢極氬弧焊 （1）優(yōu)點 它兼有直流正、反極性的優(yōu)點，設(shè)備簡單簡單成本低，維修方便。 （2）存在的問題與解決措施 直流分量 串聯(lián)蓄電池；串聯(lián)整流器和電阻；串聯(lián)電容器。 引弧及穩(wěn)弧 提高焊接電源的空載電壓；采用高頻振蕩器；加高壓脈沖。 （3）矩形波交流TIG焊 再引弧容易 可根據(jù)需要控制熱量分配。,9,（三）氬氣和鎢極 1.氬氣及氬氣瓶 （1）氬氣的特點 無色無味，比空氣重25%（1.4倍）； 產(chǎn)生的煙霧較少，便于控制熔池和電??； 惰性氣體，同時能量損耗低，電弧燃燒穩(wěn)定，適合手工焊； 在空氣中的含量0.935%（按容積計），沸點為-186，介于氧和氮（-196）之間，氬是分餾液態(tài)空氣制氧的副產(chǎn)品，其純度可達(dá)99.99% 。 （2）氬氣瓶 氬氣瓶是一種鋼質(zhì)圓柱形高壓容器，其外表涂成灰 色并注有綠色“氬”字標(biāo)志字樣。目前我國常用氬氣瓶 的容積有33、40、44L，最高工作壓為15Mpa。,10,2.鎢極 （1）作用及要求 耐高溫，熔點36573873K，沸點為6173K；導(dǎo)電性 好，強度高。鎢及除應(yīng)耐高溫、導(dǎo)電性好、強度高外還應(yīng)具 有很強的發(fā)射電子的能力（引弧容易，電弧穩(wěn)定），電流承 載力大，壽命長，抗污染性好。 （2）鎢極的種類及牌號 純鎢極 (99.92%、99.85%W) W1、W2 釷鎢極 WTh7、WTh10、WTh15 鈰鎢極 Wce 5、Wce13、 Wce20 鋯鎢極 WZr15 鑭鎢極 還在研制之中 (3)鎢極的尺寸及形狀(圖10) =0.5 6.4mm； 小電流：20錐角；l=（2-3）D 大電流：臺錐形d=（1/3-1/4）D,11,圖10 鎢極端部形狀 a）尖角形b）臺錐形,12,二、手工鎢極氬弧焊基本操作 （一）引弧 為了提高焊接質(zhì)量，手工鎢極氬弧焊多采用引弧器引弧，如高頻振蕩器或高壓脈沖發(fā)生器，使氬氣電離而引燃電弧。其優(yōu)點是：鎢極與焊件不接觸就能在施焊點直接引燃電弧，鎢極端部損耗小；引弧處焊接質(zhì)量高不會產(chǎn)生夾鎢等缺陷。 （二）焊接 1.打底焊 打底焊縫最好不在中途停止，如中途有停止時，則接頭必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行打磨。而且，打底焊縫應(yīng)有一定厚度：對于壁厚不大于10mm的管子，其厚度不得小于23mm；壁厚大于10mm的管子，其厚度不得小于45mm。打底焊縫需經(jīng)自檢合格后，才能填充焊接。,13,2.焊接 焊接時要保證焊槍的角度及送絲位置，力求做到送絲均勻，以保證焊縫成形。 為了獲得比較寬的焊道，保證坡口兩側(cè)的熔合質(zhì)量，焊槍也可作橫向擺動，但擺動頻率不能太高，幅度不能太大，以不破壞熔池的保護(hù)效果為原則，由操作者靈活掌握。 打底層焊完后，在進(jìn)行第二層焊接時，應(yīng)注意不得將打底焊道燒穿，防止焊道下凹或背面劇烈氧化。 3.焊接接頭質(zhì)量的控制 無論打底層焊接還是填充層焊接，控制焊接接頭的質(zhì)量是很重要的。焊接時應(yīng)盡量避免停弧，減少接頭次數(shù)。但在實際操作時，由于需要更換焊絲、更換鎢極以及焊接位置的變化，或要求對稱分段焊接等必須?；?，所以接頭是不可避免的，因此就應(yīng)盡可能地設(shè)法控制接頭的質(zhì)量?？刂坪附咏宇^的質(zhì)量有以下方法： 接頭處要有斜坡，不能有死角。 重新引弧的位置在原弧坑后面，使焊縫重疊2030mm，重疊處一般不加或只加少量焊絲。 熔池要貫穿到接頭的根部，以確保接頭處熔透。,14,（三）填絲 1.連續(xù)填絲 這種填絲操作技術(shù)較好，對保護(hù)層的擾動小，但比較難掌握。在連續(xù)填絲時，要求焊絲平直，用左手拇指、食指、中指配合動作送絲，無名指和小指夾住焊絲控制方向，如圖11所示。 連續(xù)填絲時手臂動作不大，待焊絲快用完時才前移。當(dāng)填絲量較大，采用較大的焊接參數(shù)時，多采用此法。,圖11 連續(xù)填絲操作技術(shù),15,2.斷續(xù)送絲 以左手拇指、食指、中指捏緊焊絲，焊絲末端應(yīng)始終處于氬氣保護(hù)區(qū)內(nèi)。填絲動作要輕，不得擾動氬氣層，以防止空氣侵入。更不能像氣焊那樣在熔池中攪拌，而是靠手臂和手腕的上、下反復(fù)動作，將焊絲端部的熔滴送人熔池。全位置焊時多采用此法。 3.焊絲貼緊坡口或鈍邊一起熔入 即將焊絲彎成弧形，緊貼在坡口間隙處，焊接電弧熔化坡口鈍邊的同時也熔化了焊絲。由于坡口間隙應(yīng)小于焊絲直徑，此法可避免焊絲遮住操作者視線，適用于困難位置的焊接。填絲時的位置如圖12所示。,圖12 填絲的位置 a）正確 b）不正確,16,（四）收弧 收弧不當(dāng)，會影響焊縫質(zhì)量，使弧坑過深或產(chǎn)生弧坑裂紋，甚至造成返修。一般氬弧焊設(shè)備都配有電流自動衰減裝置，若無電流衰減裝置時，多采用改變操作方法來收弧。其基本要點是逐漸減少熱量輸入，如改變焊槍角度、拉長電弧、加大焊速等。對于管子封閉焊縫，最后的收弧一般多采用稍拉長電弧，重疊焊縫2040mm，在重疊部分不加或少加焊絲。停弧后，氬氣開關(guān)應(yīng)延時10s左右再關(guān)閉（一般設(shè)備上都有提前送氣、滯后關(guān)氣的裝置），防止金屬在高溫下繼續(xù)氧化。,圖13 左向焊與右向焊 a）左焊法 b）右焊法,17,（五）左焊法與右焊法 1.左焊法 在焊接過程中，焊絲與焊槍由右端向左端移動，焊接電弧指向未焊部分，焊絲位于電弧運動的前方，稱為左焊法（圖13a）。這種焊接方法操作者的視野不受阻礙，便于觀察和控制熔池情況；焊接電弧指向未焊部分，既可對未焊部分起預(yù)熱作用，又能減小熔深，有利于焊接薄件，特別是管子對接時的根部打底焊和焊易熔金屬；操作簡單方便，初學(xué)者容易掌握；焊大焊件，特別是多層焊時，熱量利用率低，因而影響提高熔敷效率。 2.右焊法 如在焊接過程中，焊絲與焊槍由左端向右端施焊，焊接電弧指向已焊部分，填充焊絲位于電弧運動的后方，則稱為右焊法（圖13b）。這種焊接方法焊接電弧指向已凝固的焊縫金屬，使熔池冷卻緩慢，有利于改善焊縫金