氬弧焊接基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期:01基本概念與原理02核心設(shè)備組成03操作流程規(guī)范04材料與技術(shù)要點(diǎn)05安全與防護(hù)措施06應(yīng)用與維護(hù)目錄CATALOGUE基本概念與原理01PART惰性氣體保護(hù)焊接氬弧焊（TIG/GTAW）利用高純度氬氣作為保護(hù)氣體，隔絕空氣與熔池接觸，防止焊縫氧化和氮化，確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定。非消耗性電極采用鎢極作為電極，熔點(diǎn)高達(dá)3422°C，焊接過(guò)程中電極不熔化，僅起引弧和傳導(dǎo)電流作用，需額外填充金屬材料。精準(zhǔn)熱輸入控制通過(guò)調(diào)節(jié)電流參數(shù)（直流/交流）和脈沖技術(shù)，可精確控制熱輸入量，適用于薄板、精密件及異種金屬焊接。無(wú)飛濺與低煙塵焊接過(guò)程無(wú)火花飛濺，煙塵產(chǎn)生量遠(yuǎn)低于其他焊接方法，作業(yè)環(huán)境更清潔，焊縫成型美觀。氬弧焊接定義與特點(diǎn)電弧電離與能量傳遞在氬氣環(huán)境中，高壓擊穿鎢極與工件間隙形成電弧，電離氣體產(chǎn)生等離子體，將電能轉(zhuǎn)化為熱能（溫度可達(dá)6000°C以上），熔化母材與焊絲。陰極霧化效應(yīng)（AC模式）熔池流體動(dòng)力學(xué)焊接過(guò)程物理機(jī)制交流氬弧焊中，電流周期性反轉(zhuǎn)，陰極斑點(diǎn)清潔鋁、鎂等金屬表面的氧化膜，解決高反材料焊接難題。氬氣層流保護(hù)下，熔池金屬受電磁力、表面張力及重力共同作用，形成穩(wěn)定熔深和焊縫幾何形狀，需控制焊接速度與氣體流量以避免缺陷。用于鈦合金、鎳基高溫合金等關(guān)鍵部件的焊接，滿足高強(qiáng)度、耐腐蝕及耐高溫的嚴(yán)苛要求。不銹鋼管道、容器的焊接中，氬弧焊能保證焊縫無(wú)雜質(zhì)滲透，符合衛(wèi)生級(jí)抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)精確控制熱輸入，可實(shí)現(xiàn)銅-鋼、鋁-鋼等異種材料的可靠連接，解決傳統(tǒng)焊接兼容性問(wèn)題。結(jié)合自動(dòng)化送絲系統(tǒng)和機(jī)器人軌跡規(guī)劃，氬弧焊在汽車制造、電子元器件封裝中實(shí)現(xiàn)高重復(fù)精度與效率提升。應(yīng)用范圍與優(yōu)勢(shì)航空航天與核電領(lǐng)域食品與化工設(shè)備異種金屬連接自動(dòng)化與機(jī)器人集成核心設(shè)備組成02PART焊接電源選擇標(biāo)準(zhǔn)電流調(diào)節(jié)范圍與負(fù)載持續(xù)率根據(jù)材料厚度選擇適配的電流范圍（如5-300A），負(fù)載持續(xù)率需達(dá)到60%以上以滿足長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)需求，避免設(shè)備過(guò)熱。恒流特性與脈沖功能氬弧焊電源需具備恒流輸出特性以維持電弧穩(wěn)定性，高頻脈沖功能可細(xì)化焊縫晶粒結(jié)構(gòu)，適用于薄板或精密焊接場(chǎng)景。數(shù)字化控制與參數(shù)存儲(chǔ)高端電源應(yīng)集成數(shù)字化面板，支持多組參數(shù)預(yù)設(shè)（如電流斜率、氣體預(yù)送時(shí)間），提升復(fù)雜工況下的焊接效率。保護(hù)氣體供應(yīng)系統(tǒng)氣瓶減壓閥與流量計(jì)配置氣體純度檢測(cè)與混合配比電磁閥與滯后送氣設(shè)計(jì)采用雙級(jí)減壓閥確保氬氣輸出壓力穩(wěn)定（0.5-1.5MPa），配合浮子式流量計(jì)精確控制氣體流量（8-15L/min），減少焊縫氧化風(fēng)險(xiǎn)。電磁閥需響應(yīng)時(shí)間≤0.1秒以實(shí)現(xiàn)電弧啟停同步，滯后送氣功能（1-2秒）可避免收弧時(shí)熔池暴露于空氣中。高純氬氣（≥99.99%）為基材，特殊工況需混入2-5%氫氣或氦氣以增強(qiáng)電弧穿透力，需配備動(dòng)態(tài)配比裝置。電極與鎢極結(jié)構(gòu)鈰鎢極（WC-20）綜合性能最優(yōu)，需根據(jù)電流類型磨削尖端角度（直流正接30°錐角，交流球狀端部），降低電子逸出功。鎢極材質(zhì)與端部處理銅合金夾頭需確保導(dǎo)電接觸面積≥70%，水冷式焊槍需維持冷卻液流速≥1.5m/s，防止高溫下鎢極燒損。電極夾頭與冷卻設(shè)計(jì)2.4mm直徑鎢極適用于150A以下電流，超過(guò)200A需選用3.2mm直徑并配合特殊端部幾何形狀以分散熱負(fù)荷。電極直徑與電流承載關(guān)系操作流程規(guī)范03PART前期準(zhǔn)備與清潔要求工件表面處理焊接前需徹底清除工件表面的油污、銹跡、氧化層及水分，采用機(jī)械打磨（如鋼絲刷）或化學(xué)清洗（丙酮、酒精）確保金屬裸露層達(dá)到Sa2.5級(jí)清潔標(biāo)準(zhǔn)。01氣體純度檢測(cè)氬氣純度需≥99.99%，使用前檢查氣瓶壓力及管路密封性，避免雜質(zhì)氣體（如氧氣、氮?dú)猓┗烊雽?dǎo)致焊縫氣孔或脆化。電極與焊槍檢查鎢極應(yīng)打磨至尖端錐度15°-30°，檢查焊槍噴嘴無(wú)堵塞或變形，確保氬氣保護(hù)層均勻覆蓋熔池區(qū)域。環(huán)境控制作業(yè)區(qū)域需防風(fēng)（風(fēng)速≤1m/s）、防潮，相對(duì)濕度低于60%，避免環(huán)境因素影響保護(hù)氣體效果。020304電流類型選擇根據(jù)材料特性選用直流正接（鋁鎂合金除外）或交流（鋁鎂合金需高頻引?。?，電流范圍通常為50-300A，薄板材料采用脈沖電流以減少熱輸入變形。焊絲與送絲速度匹配焊絲直徑需與母材厚度匹配（如1.6mm焊絲對(duì)應(yīng)3mm板厚），送絲速度通過(guò)焊機(jī)參數(shù)微調(diào)，保持熔敷金屬與母材熔合均勻。電弧長(zhǎng)度控制維持電弧長(zhǎng)度在1.5-3mm之間，過(guò)長(zhǎng)易導(dǎo)致保護(hù)不良，過(guò)短則可能引發(fā)鎢極污染或焊縫夾鎢缺陷。氣體流量調(diào)節(jié)氬氣流量設(shè)定為8-15L/min，厚板或大電流焊接時(shí)可適當(dāng)提高至20L/min，確保熔池區(qū)域形成穩(wěn)定惰性氣體屏障。焊接參數(shù)設(shè)置步驟工藝質(zhì)量控制要點(diǎn)實(shí)時(shí)觀察焊縫寬度、余高及熔深是否符合工藝卡要求，采用焊縫量規(guī)檢測(cè)余高偏差不超過(guò)±0.5mm，避免未焊透或焊瘤缺陷。01040302焊縫成形監(jiān)測(cè)焊接后檢查焊縫表面色澤，銀白色或金黃色為合格，灰黑色表明保護(hù)不足需調(diào)整氣體流量或噴嘴距離。惰性氣體保護(hù)效果驗(yàn)證對(duì)關(guān)鍵焊縫進(jìn)行X射線探傷（RT）或超聲波檢測(cè)（UT），按ISO5817標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定氣孔、裂紋等缺陷等級(jí)，B級(jí)焊縫允許單個(gè)氣孔直徑≤0.3mm。無(wú)損檢測(cè)實(shí)施針對(duì)高碳鋼或合金鋼，執(zhí)行消氫處理（250℃×2h）或退火工藝以消除殘余應(yīng)力，硬度檢測(cè)需符合HB≤220的技術(shù)要求。焊后熱處理規(guī)范材料與技術(shù)要點(diǎn)04PART適用金屬材料類型1234不銹鋼氬弧焊接特別適用于奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼，因其能有效防止氧化，保持焊縫的耐腐蝕性和機(jī)械性能。氬弧焊對(duì)鋁合金焊接效果顯著，尤其是薄板焊接，能減少熱變形并確保焊縫的純凈度。鋁合金鈦及鈦合金氬弧焊的高純度保護(hù)氣體環(huán)境可避免鈦材料在高溫下與氧氣、氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，確保焊接質(zhì)量。銅及銅合金氬弧焊適用于銅材料的焊接，但需注意銅的高導(dǎo)熱性可能導(dǎo)致的焊接難度，需調(diào)整電流和預(yù)熱溫度。根據(jù)材料厚度合理設(shè)計(jì)坡口角度和根部間隙，確保焊絲能充分填充并減少未熔合風(fēng)險(xiǎn)。坡口角度與間隙控制焊接接頭設(shè)計(jì)原則接頭設(shè)計(jì)需保證兩側(cè)對(duì)稱，避免因熱量分布不均導(dǎo)致焊接變形或應(yīng)力集中。對(duì)稱性與均勻性接頭轉(zhuǎn)角處應(yīng)平滑過(guò)渡，防止應(yīng)力集中和裂紋產(chǎn)生，提高接頭疲勞壽命。避免尖角設(shè)計(jì)對(duì)于不同厚度的材料對(duì)接，需采用過(guò)渡斜坡設(shè)計(jì)，以平衡熱輸入并確保焊接質(zhì)量。匹配材料厚度常見(jiàn)缺陷識(shí)別方法通過(guò)X射線或超聲波探傷技術(shù)識(shí)別焊縫內(nèi)部的氣孔，氣孔通常呈圓形或橢圓形，會(huì)降低焊縫強(qiáng)度。氣孔檢測(cè)目視或滲透檢測(cè)可發(fā)現(xiàn)表面裂紋，而宏觀金相分析能揭示熱影響區(qū)的微觀裂紋，裂紋多因應(yīng)力或雜質(zhì)導(dǎo)致。采用磁粉檢測(cè)或金相顯微鏡觀察焊縫中的非金屬夾雜物，夾渣會(huì)破壞焊縫的連續(xù)性和力學(xué)性能。裂紋觀察通過(guò)斷面檢查或超聲檢測(cè)可發(fā)現(xiàn)焊縫與母材未完全熔合的區(qū)域，這類缺陷會(huì)顯著降低接頭承載能力。未熔合與未焊透01020403夾渣分析安全與防護(hù)措施05PART個(gè)人防護(hù)裝備要求必須配備自動(dòng)變光焊接面罩或?qū)Ｓ米o(hù)目鏡，防止紫外線、紅外線及飛濺金屬灼傷眼睛，鏡片遮光號(hào)需根據(jù)焊接電流強(qiáng)度選擇（通常為DIN9-13級(jí)）。焊接面罩與護(hù)目鏡穿戴耐高溫皮革手套及阻燃材質(zhì)的焊接服，袖口、領(lǐng)口需緊密貼合以避免火花侵入，褲腳應(yīng)覆蓋鞋面防止熔渣掉落。防護(hù)手套與防火服在密閉空間或高濃度煙塵環(huán)境下，需使用P100級(jí)防顆粒物口罩或正壓式供氣呼吸器，防止吸入金屬氧化物（如錳、鉻等）導(dǎo)致的塵肺病。呼吸防護(hù)設(shè)備防砸防穿刺安全鞋可抵御重物墜落，高頻噪聲環(huán)境（如等離子切割）需佩戴降噪耳塞保護(hù)聽(tīng)力。安全鞋與耳塞有害物質(zhì)控制方法局部排風(fēng)系統(tǒng)安裝側(cè)吸式或下吸式排煙裝置，確保焊接煙塵捕獲效率≥90%，排風(fēng)風(fēng)速需維持在0.5-1.0m/s范圍內(nèi)。惰性氣體管理氬氣儲(chǔ)存區(qū)需通風(fēng)良好，濃度監(jiān)測(cè)儀應(yīng)實(shí)時(shí)檢測(cè)作業(yè)區(qū)氧含量（不低于19.5%），防止窒息風(fēng)險(xiǎn)。金屬表面清潔焊接前使用丙酮或?qū)Ｓ们逑磩┤コ臀?、涂層，減少有毒氣體（如光氣）生成，嚴(yán)禁使用含氯溶劑。廢棄物分類處理廢棄鎢極、焊渣按危險(xiǎn)廢物分類存放，含重金屬粉塵需密封容器收集并交由專業(yè)機(jī)構(gòu)處置。應(yīng)急處理流程電弧灼傷急救立即用冷水沖洗傷處15分鐘以上，覆蓋無(wú)菌敷料，嚴(yán)禁涂抹油脂類藥膏；嚴(yán)重灼傷需送醫(yī)進(jìn)行抗感染治療。02040301火災(zāi)撲救措施針對(duì)金屬火災(zāi)使用D類滅火器（如氯化鈉干粉），禁止用水或二氧化碳滅火器，防止氫爆反應(yīng)。氣體泄漏響應(yīng)關(guān)閉氣瓶閥門并疏散人員，啟動(dòng)強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，使用檢漏儀確認(rèn)無(wú)殘留后方可恢復(fù)作業(yè)。急性中毒處置出現(xiàn)頭暈、嘔吐等中毒癥狀時(shí)，迅速轉(zhuǎn)移至空氣新鮮處，保持體溫并立即吸氧，必要時(shí)進(jìn)行心肺復(fù)蘇。應(yīng)用與維護(hù)06PART航空航天部件焊接氬弧焊接廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、機(jī)身結(jié)構(gòu)件等精密部件的連接，其惰性氣體保護(hù)可有效避免高溫氧化，確保焊縫的強(qiáng)度和耐腐蝕性。壓力容器制造在化工、能源領(lǐng)域，氬弧焊接用于高壓管道和儲(chǔ)罐的密封焊接，通過(guò)高純度氬氣隔絕空氣，防止焊縫出現(xiàn)氣孔或裂紋。精密儀器加工半導(dǎo)體設(shè)備、光學(xué)儀器等對(duì)焊接精度要求極高的領(lǐng)域，氬弧焊能實(shí)現(xiàn)微米級(jí)焊縫控制，減少熱變形對(duì)部件性能的影響。工業(yè)實(shí)例場(chǎng)景分析設(shè)備日常維護(hù)規(guī)范氣體系統(tǒng)檢查定期檢測(cè)氬氣瓶壓力、流量計(jì)精度及氣管密封性，確保保護(hù)氣體純度達(dá)標(biāo)（≥99.99%），避免焊接過(guò)程中出現(xiàn)氣孔缺陷。電極與噴嘴保養(yǎng)水冷式焊槍需定期更換循環(huán)水并檢查管路是否堵塞，防止因過(guò)熱導(dǎo)致設(shè)備損壞或焊接質(zhì)量下降。鎢極需打磨至規(guī)定錐度并去除氧化層，陶瓷噴嘴應(yīng)清潔無(wú)熔渣堆