氬弧焊相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)課件第一章：氬弧焊概述與發(fā)展歷史氬弧焊作為一種精密焊接技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)制造中扮演著不可替代的角色。本章將帶您了解氬弧焊的基本概念、工作原理及其發(fā)展歷程，奠定后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。我們將探討：氬弧焊的定義與特點(diǎn)氬弧焊的歷史演變什么是氬弧焊（TIG焊）？保護(hù)氣體原理利用惰性氣體（主要是氬氣）保護(hù)焊接區(qū)域，防止氧化。氬氣作為一種惰性氣體，不與熔融金屬發(fā)生反應(yīng)，有效阻隔空氣中的氧氣和氮?dú)?，確保焊縫質(zhì)量。電極特性采用非消耗性鎢電極產(chǎn)生電弧加熱工件。鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3422℃，在焊接過程中不會(huì)熔化，能夠提供穩(wěn)定的電弧熱源。應(yīng)用范圍氬弧焊的發(fā)展歷程1初創(chuàng)階段20世紀(jì)初發(fā)明，逐步應(yīng)用于航空航天、核工業(yè)。1941年，RussellMeredith在諾斯羅普飛機(jī)公司首次開發(fā)了使用氬氣作為保護(hù)氣體的焊接技術(shù)，最初用于鎂合金焊接。2技術(shù)成熟期1990年代后，設(shè)備技術(shù)和工藝不斷成熟。脈沖技術(shù)、微電腦控制系統(tǒng)的引入使氬弧焊性能大幅提升，焊接精度和效率顯著提高。3廣泛應(yīng)用期現(xiàn)代氬弧焊廣泛應(yīng)用于汽車制造、造船及精密制造。數(shù)字化、智能化設(shè)備的出現(xiàn)，使氬弧焊在多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，滿足高質(zhì)量、高效率生產(chǎn)需求。氬弧焊實(shí)際操作場(chǎng)景第二章氬弧焊設(shè)備構(gòu)成與工作原理氬弧焊設(shè)備主要組成電源直流或交流電源，滿足不同焊接需求?，F(xiàn)代氬弧焊電源通常具備恒流特性，能提供穩(wěn)定電流，確保焊接質(zhì)量。逆變式電源體積小、效率高、調(diào)節(jié)精度高。焊槍水冷或風(fēng)冷鎢極焊槍。焊槍頭部裝有鎢電極，通過導(dǎo)電夾緊裝置固定，周圍有氬氣噴嘴，確保保護(hù)氣體均勻覆蓋焊接區(qū)域。氬氣供應(yīng)系統(tǒng)氣瓶、減壓閥、流量計(jì)。高純度氬氣（純度≥99.99%）通過減壓閥降壓后，經(jīng)流量計(jì)精確控制流量，確保焊接區(qū)域得到充分保護(hù)。輔助設(shè)備氬弧焊工作原理詳解電弧熱源鎢電極與工件間產(chǎn)生電弧，電弧溫度高達(dá)5500℃以上。電弧是通過氣體放電形成的等離子體通道，溫度極高，能快速熔化金屬。保護(hù)氣體作用惰性氬氣形成保護(hù)氣罩，防止焊縫氧化和氮化。氬氣密度大于空氣，能有效覆蓋焊接區(qū)域，隔絕空氣接觸。熔池形成與凝固熔池形成并冷卻，焊縫金屬牢固結(jié)合。在電弧熱源作用下，母材形成熔池，冷卻后形成焊縫，完成焊接過程。鎢電極的種類與選擇1純鎢電極(綠色標(biāo)記)成分：99.5%以上純鎢特點(diǎn)：適合交流焊接，電弧起動(dòng)容易，價(jià)格低應(yīng)用：主要用于鋁、鎂等有色金屬交流焊接2釔鎢電極(藍(lán)色標(biāo)記)成分：含1%~2%氧化釔的鎢合金特點(diǎn)：電弧穩(wěn)定性好，承載能力強(qiáng)應(yīng)用：常用于不銹鋼、碳鋼、銅等直流焊接3鋯鎢電極(紅色標(biāo)記)成分：含0.3%~0.5%氧化鋯的鎢合金特點(diǎn)：耐高溫沖擊，電流容量大應(yīng)用：適用于交直流焊接，尤其是交流鋁材焊接正確選擇鎢電極類型對(duì)焊接質(zhì)量至關(guān)重要。應(yīng)根據(jù)焊接材料、電流類型和焊接要求選擇合適的電極，并保持電極尖端形狀正確，以獲得穩(wěn)定電弧和良好焊縫。不同類型鎢電極的形態(tài)對(duì)比電極尖端形狀直流電源焊接時(shí)，電極尖端應(yīng)磨成錐形，錐角約為30°-60°，有利于電弧集中穩(wěn)定。交流電源焊接時(shí)，電極尖端應(yīng)略帶圓弧，增加承載電流能力，防止電極過熱。電極直徑選擇電極直徑一般根據(jù)焊接電流大小選擇：Φ1.0mm：適合5-30A電流Φ2.4mm：適合30-120A電流Φ3.2mm：適合80-180A電流Φ4.0mm：適合160-250A電流第三章氬弧焊工藝參數(shù)與調(diào)節(jié)合理設(shè)置和調(diào)節(jié)焊接參數(shù)是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。本章將詳細(xì)介紹氬弧焊的關(guān)鍵工藝參數(shù)及其調(diào)節(jié)方法，幫助您掌握科學(xué)設(shè)置參數(shù)的技能。關(guān)鍵工藝參數(shù)介紹電流類型直流正極、直流負(fù)極、交流電流各有不同特點(diǎn)：直流正極(DCEP)：熱量集中在工件，穿透力強(qiáng)直流負(fù)極(DCEN)：熱量集中在電極，適合薄板焊接交流(AC)：具有清潔作用，適合鋁合金焊接電流大小影響熔深和焊縫形狀。電流過小，熔深不足；電流過大，易燒穿工件。一般根據(jù)材料厚度選擇：薄板(1mm)：30-50A中厚板(3mm)：80-120A厚板(6mm以上)：150-250A氬氣流量一般為8-15L/min，過大易擾動(dòng)熔池。流量過小保護(hù)不足，過大會(huì)產(chǎn)生湍流，導(dǎo)致空氣卷入。需根據(jù)焊接位置和噴嘴尺寸調(diào)整：平焊：8-12L/min立焊/橫焊：10-15L/min仰焊：12-18L/min焊接速度影響焊縫質(zhì)量和熱影響區(qū)大小。速度過快導(dǎo)致焊縫不飽滿；速度過慢易產(chǎn)生過熱變形。通常在15-30cm/min范圍內(nèi)調(diào)整，應(yīng)與電流匹配。交流氬弧焊的特點(diǎn)與應(yīng)用交流電弧的清潔作用交流氬弧焊的正半波期間，電子從工件流向電極，產(chǎn)生陰極濺射效應(yīng)，能夠有效破壞鋁表面的氧化膜，稱為"清潔作用"。波形平衡調(diào)節(jié)現(xiàn)代交流氬弧焊設(shè)備允許調(diào)整正負(fù)半波的時(shí)間比例：增加正半波時(shí)間比例：加強(qiáng)清潔作用增加負(fù)半波時(shí)間比例：加強(qiáng)熱輸入，提高熔深通常設(shè)置正負(fù)半波時(shí)間比為25%-40%，可根據(jù)鋁材氧化程度調(diào)整。交流氬弧焊是鋁合金焊接的首選方法，能夠同時(shí)兼顧清潔作用和熱輸入控制，獲得高質(zhì)量焊縫。脈沖氬弧焊技術(shù)原理與特點(diǎn)通過電流脈沖控制熱輸入，減少變形。脈沖電流在高電流(峰值電流)和低電流(基值電流)之間周期性變化，使熔池溫度波動(dòng)，有效控制熱輸入。主要優(yōu)勢(shì)提高焊縫成形美觀度和力學(xué)性能：減少熱輸入，降低變形提高電弧穩(wěn)定性和方向性細(xì)化晶粒，提高焊縫強(qiáng)度魚鱗紋均勻美觀，減少飛濺關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置脈沖氬弧焊需要設(shè)置以下參數(shù)：峰值電流：決定熔深基值電流：維持電弧穩(wěn)定脈沖頻率：控制魚鱗紋密度占空比：影響平均熱輸入脈沖氬弧焊技術(shù)廣泛應(yīng)用于薄板焊接、異種金屬連接和精密部件制造，能有效提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。脈沖電流波形示意圖及焊縫對(duì)比脈沖波形參數(shù)解析如圖所示，脈沖電流的關(guān)鍵參數(shù)包括：峰值電流(Ip)：通常為基值電流的2-3倍基值電流(Ib)：維持電弧穩(wěn)定，約為峰值的30%-50%脈沖頻率(f)：一般為0.5-300Hz占空比(D)：峰值電流持續(xù)時(shí)間占總周期比例焊縫質(zhì)量對(duì)比與常規(guī)氬弧焊相比，脈沖氬弧焊的優(yōu)勢(shì)：焊縫表面魚鱗紋更加均勻美觀熱影響區(qū)更窄，變形更小焊縫晶粒更細(xì)，強(qiáng)度提高約15%-25%針對(duì)鋁合金等材料，氣孔缺陷明顯減少第四章氬弧焊操作技巧與焊接工藝流程掌握正確的操作技巧和工藝流程是確保焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。本章將詳細(xì)介紹氬弧焊的操作要點(diǎn)、焊接姿勢(shì)和工藝流程，幫助學(xué)員提高實(shí)際操作技能。焊接前準(zhǔn)備01工件清潔去除油污、氧化皮。清潔是保證焊接質(zhì)量的首要步驟，應(yīng)使用以下方法：機(jī)械清理：使用不銹鋼絲刷、砂紙去除氧化皮化學(xué)清理：使用丙酮、酒精等溶劑去除油脂鋁材特殊處理：可用3%-5%的NaOH溶液浸泡后，用清水沖洗清潔范圍應(yīng)超出焊縫兩側(cè)至少20mm02夾具固定保證焊接位置穩(wěn)定。正確使用夾具可以：減少焊接變形確保焊接間隙均勻提高焊接效率夾具材料應(yīng)具有良好導(dǎo)熱性，避免熱量集中03設(shè)備檢查氬氣管路檢查，確保無泄漏。焊前設(shè)備檢查包括：電源連接是否可靠鎢極是否磨制正確氣路連接是否牢固，無泄漏水冷系統(tǒng)是否正常工作焊接操作要點(diǎn)焊槍角度控制一般保持15°-20°傾斜角度。焊槍與工件表面的夾角直接影響保護(hù)氣體的覆蓋效果和電弧的穩(wěn)定性：推焊法：焊槍指向焊接方向，角度約15°拉焊法：焊槍指向與焊接方向相反，角度約20°不同焊接位置需調(diào)整角度，確保最佳保護(hù)效果電弧長(zhǎng)度控制避免電極熔化或焊縫氣孔。理想電弧長(zhǎng)度約為電極直徑的1-1.5倍：電弧過短：易導(dǎo)致電極與工件接觸，污染焊縫電弧過長(zhǎng)：保護(hù)氣體效果減弱，易產(chǎn)生氣孔填充金屬添加保證焊縫飽滿。填充金屬（焊絲）的添加技巧：焊絲進(jìn)入角度：約15°-30°添加時(shí)機(jī)：在熔池前緣添加動(dòng)作節(jié)奏：與焊槍運(yùn)動(dòng)配合均勻焊絲端部始終保持在保護(hù)氣體范圍內(nèi)焊接姿勢(shì)與手法直線焊適用于簡(jiǎn)單直線焊縫。操作要點(diǎn)：焊槍勻速移動(dòng)，速度約15-30cm/min保持穩(wěn)定的電弧長(zhǎng)度和焊槍角度焊絲均勻添加，與焊槍移動(dòng)節(jié)奏一致點(diǎn)焊適用于固定點(diǎn)的連接。操作要點(diǎn)：垂直定位準(zhǔn)確，電弧長(zhǎng)度控制穩(wěn)定控制電流和時(shí)間，避免過度熔化點(diǎn)焊后等待凝固再移動(dòng)焊槍擺動(dòng)焊適用于較寬焊縫或填充焊接。操作要點(diǎn)：焊槍做"Z"形、"C"形或"8"形擺動(dòng)擺動(dòng)寬度控制在焊縫寬度范圍內(nèi)邊緣處短暫停留，確保熔合良好擺動(dòng)頻率與前進(jìn)速度配合協(xié)調(diào)焊接速度與電流匹配，避免焊縫缺陷。一般來說，電流越大，焊接速度應(yīng)相應(yīng)增加；材料越厚，焊接速度應(yīng)適當(dāng)降低。焊工操作示范，焊槍姿勢(shì)與焊縫形態(tài)正確操作姿勢(shì)分析圖中焊工展示了標(biāo)準(zhǔn)的氬弧焊操作姿勢(shì)：身體保持穩(wěn)定，手臂有支撐點(diǎn)焊槍與工件保持約15°角度焊絲從另一側(cè)以30°角加入視線集中在焊接區(qū)域，觀察熔池狀態(tài)焊縫形態(tài)特征高質(zhì)量焊縫應(yīng)具備以下特征：寬度均勻，邊緣平直表面魚鱗紋均勻分布焊縫與母材過渡平滑焊縫高度適中，不過高或過低無明顯氣孔、裂紋等表面缺陷第五章氬弧焊安全規(guī)范與防護(hù)措施安全是焊接工作的首要前提。本章將詳細(xì)介紹氬弧焊操作中的安全風(fēng)險(xiǎn)及相應(yīng)防護(hù)措施，幫助學(xué)員樹立安全意識(shí)，掌握安全操作技能。焊接安全風(fēng)險(xiǎn)電擊風(fēng)險(xiǎn)高電壓電流操作需防護(hù)。氬弧焊通常使用的開路電壓為60-80V，足以造成嚴(yán)重電擊：潮濕環(huán)境下電擊風(fēng)險(xiǎn)顯著增加焊機(jī)接地不良可能導(dǎo)致漏電電纜絕緣損壞是常見電擊原因特別注意：交流氬弧焊由于高頻引弧，電擊風(fēng)險(xiǎn)更高有害光輻射紫外線、紅外線傷害眼睛和皮膚。氬弧焊電弧產(chǎn)生的光輻射危害：紫外線：可導(dǎo)致電光性眼炎(俗稱"電光眼")紅外線：長(zhǎng)期暴露可能導(dǎo)致白內(nèi)障強(qiáng)光：對(duì)視網(wǎng)膜造成損傷皮膚暴露：類似曬傷，嚴(yán)重可能導(dǎo)致皮膚癌有害氣體和煙塵焊接煙霧對(duì)呼吸系統(tǒng)危害。焊接過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)：臭氧(O?)：由紫外線與空氣作用產(chǎn)生，刺激呼吸道氮氧化物：高溫電弧與空氣反應(yīng)產(chǎn)生，損傷肺組織金屬煙塵：含鉻、鎳等有毒金屬的煙塵可能致癌氯化物：焊接含氯材料時(shí)產(chǎn)生，強(qiáng)烈刺激呼吸系統(tǒng)個(gè)人防護(hù)裝備（PPE）焊接面罩自動(dòng)變光功能，防護(hù)眼睛?，F(xiàn)代焊接面罩特點(diǎn)：遮光等級(jí)：通常為DIN9-13，氬弧焊推薦DIN11-12反應(yīng)時(shí)間：高質(zhì)量面罩反應(yīng)時(shí)間小于0.1ms視野范圍：寬廣視野提高工作舒適度調(diào)節(jié)功能：可根據(jù)不同焊接電流調(diào)整遮光度防護(hù)服與手套耐高溫、防火阻燃材料。合格的焊接防護(hù)服：材質(zhì)：采用阻燃處理的純棉或特種纖維設(shè)計(jì)：高領(lǐng)、長(zhǎng)袖，無外露口袋手套：采用絕緣、耐高溫材料，內(nèi)襯柔軟鞋靴：絕緣、防滑、防砸安全鞋呼吸防護(hù)防止有害氣體和煙塵吸入。呼吸防護(hù)裝置分級(jí)：基礎(chǔ)級(jí)：N95或P100防塵口罩，過濾大部分顆粒物中級(jí)：半面罩呼吸器配防塵及有機(jī)氣體濾盒高級(jí)：電動(dòng)送風(fēng)呼吸器(PAPR)，提供正壓空氣特殊環(huán)境：密閉空間可能需要供氣式呼吸器工作環(huán)境安全要求通風(fēng)系統(tǒng)良好通風(fēng)，防止有害氣體積聚。焊接區(qū)域通風(fēng)要求：局部排風(fēng)：排風(fēng)罩應(yīng)設(shè)置在焊接點(diǎn)上方20-30cm處排風(fēng)量：每個(gè)焊接工位至少需1000-1500m3/h空氣流動(dòng)：氣流方向應(yīng)從操作者到焊接點(diǎn)再到排風(fēng)口通風(fēng)設(shè)備：應(yīng)配備防火花阻燃過濾裝置防火措施滅火器配置及易燃物清理。焊接防火安全：作業(yè)區(qū)域10米內(nèi)清除可燃物不可移動(dòng)的可燃物應(yīng)用防火布覆蓋配備適當(dāng)類型滅火器(通常為干粉或CO?滅火器)高空作業(yè)區(qū)域下方應(yīng)設(shè)置火花接收裝置氣瓶安全氣瓶安全存放與搬運(yùn)規(guī)范：氣瓶應(yīng)直立固定，防止傾倒與熱源、電源保持5米以上距離氧氣瓶與乙炔瓶應(yīng)分開存放搬運(yùn)時(shí)輕拿輕放，避免碰撞定期檢查氣瓶及減壓閥、軟管接頭工作結(jié)束后關(guān)閉氣瓶總閥焊接現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)示意圖工作區(qū)域布局圖中展示了標(biāo)準(zhǔn)的氬弧焊工作區(qū)域安全布局：焊接區(qū)域與其他工作區(qū)域有防護(hù)屏風(fēng)隔離地面采用防火材料，無可燃物工件固定在金屬工作臺(tái)上，周圍保持整潔應(yīng)急出口清晰可見，通道暢通設(shè)備安全配置安全配置的關(guān)鍵點(diǎn)：電源設(shè)備接地良好，電纜無破損氣瓶固定在專用支架上，遠(yuǎn)離焊接區(qū)局部排風(fēng)系統(tǒng)位于焊接點(diǎn)上方滅火器放置在易取處，定期檢查安全警示標(biāo)志明顯可見第六章常見焊接缺陷及故障排除了解焊接缺陷的類型、成因及預(yù)防方法，是提高焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本章將幫助學(xué)員識(shí)別常見缺陷，掌握有效的故障排除方法。常見焊接缺陷類型氣孔表現(xiàn)為焊縫中的圓形或橢圓形孔洞。主要成因：保護(hù)氣體純度不足或流量不當(dāng)工件表面污染物(油脂、水分)未清除焊絲受潮或表面有污染電弧過長(zhǎng)，空氣進(jìn)入保護(hù)區(qū)裂紋包括熱裂紋、冷裂紋、應(yīng)力裂紋等。主要成因：焊接應(yīng)力過大，冷卻速度過快材料含硫、磷等雜質(zhì)過高焊接工藝參數(shù)不合理工件剛性過大，不允許熱脹冷縮未熔合/未焊透焊縫與母材或焊縫層間未完全熔合。主要成因：焊接電流過小或速度過快焊縫坡口角度過小，間隙不當(dāng)焊槍角度不正確，導(dǎo)致熱量分布不均操作技術(shù)不熟練，電弧偏離焊縫中心焊瘤/咬邊焊瘤為焊縫表面凸起物；咬邊為母材邊緣凹陷。主要成因：焊接電流過大或速度過慢焊絲添加不當(dāng)，位置或數(shù)量不合適焊槍角度不正確電弧過長(zhǎng)，能量分散缺陷預(yù)防與修復(fù)方法氣孔缺陷預(yù)防優(yōu)化焊接參數(shù)，嚴(yán)格工藝控制：使用高純度氬氣(≥99.99%)，確保適當(dāng)流量焊前徹底清潔工件表面，去除油污和水分保持適當(dāng)?shù)碾娀￠L(zhǎng)度，避免空氣卷入檢查氣路系統(tǒng)，確保無泄漏在潮濕環(huán)境下，可預(yù)熱工件去除水分裂紋預(yù)防控制應(yīng)力，優(yōu)化工藝：采用預(yù)熱和緩冷工藝，減少應(yīng)力合理設(shè)計(jì)焊接順序，減小約束選擇合適的填充材料，增強(qiáng)抗裂性大型結(jié)構(gòu)可采用多層多道焊，分散應(yīng)力未熔合/未焊透預(yù)防保證足夠熱輸入和正確操作：選擇合適的電流參數(shù)，確保足夠熔深正確設(shè)計(jì)坡口形狀和尺寸保持適當(dāng)?shù)暮附铀俣群秃笜尳嵌仁炀氄莆詹僮骷夹g(shù)，保證電弧位置準(zhǔn)確缺陷修復(fù)方法發(fā)現(xiàn)缺陷后的處理：氣孔、焊瘤：打磨去除后重新焊接裂紋：徹底清除裂紋及周圍材料后重焊未焊透：背面開槽后重新焊接嚴(yán)重缺陷：可能需要切除整個(gè)焊縫重做案例分享：某鋁