氩弧焊操作方法及理论知识
手工氩弧焊工艺
1、焊前清理
氩弧焊不仅要求氩气有良好的保护效果,而且必须对被被焊工件的接头附近及填充丝进行焊前清理,去除金属表面的氧化膜、油脂、油漆等物质,以保证焊接接头的质量。清理的方法因材料而异。
A.机械清理此法较简单,而且效果较好,对不锈钢可用砂布打磨,铝合金可用钢丝刷或电动钢丝轮及用刮刀刮。用刮刀的方法对清理铝合金表面氧化膜就是行之有效的,而用锉刀则不能彻底去除氧化膜。机械清理后,可用丙酮去除油污。
B.化学清理对于铝、钛、镁及其合金,在焊前需进行化学清理。此法对工件及填充焊丝都就是适用的。由于化学清理对大工件不太方便,因此,此法大多用于清理填充丝及小工件。
2、焊接参数选择
1.根据工件材质规格选择焊丝牌号规格与钨极牌号:选用焊丝太细不但生产
率低,并且由于比表面积大,相应带入焊缝中的杂质也多。
2.根据工件特性与焊丝规格确定钨极直径与端部形状:正确选用钨极直径,
技能提高生产率又能满足工艺上的要求与减少钨极的烧损。钨极直径选用过小则使钨极熔化与蒸发,或引起电弧不稳与焊缝夹钨等现象出现。钨极直径选用过大,在用交流电源焊接时会出现电弧漂移而分散或出现偏弧现象。如果钨极直径选用合适,交流焊接时一般端部会熔成圆球形。钨极直径一般应等于或大于焊丝直径,焊接薄工件或熔点低的铝镁合金时钨极直径略小于焊丝直径,中厚工件钨极直径等于焊丝直径,厚工件钨极直径大于焊丝直径。
3.焊接电流:就是GTAW最重要的参数,取决于钨极种类与规格。电流太小,
难以控制焊道成形,容易形成未熔合与未焊透缺陷,同时电流太小造成生产效率降低会浪费氩气。电流太大,容易形成凸瘤与烧穿缺陷,熔池温度过高时,会出现咬边、焊道成形不美观。电流大小要适当,根据经验,电流一般为钨极直径的30-55倍,交流电源选下限,直流正接选上限,当钨极直径小于3mm时,从计算值减去5-10A,当钨极直径大于4mm时,计算值再加10-15A。
同时还需要注意的就是焊接电流不能大于钨极的许用电流。
4.喷嘴直径:气体保护区的大小与喷嘴直径相关的,喷嘴直径过大,散热快,焊
缝宽,焊速慢影响视线,在保证保护效果不变的情况下,随着喷嘴直径增大气体流量也必须增大因而造成氩气浪费;喷嘴直径过小保护效果变差,又容易被烧坏,满足不了大电流焊接要求。喷嘴直径一般为钨极直径的2-3倍加4mm。当然也应该考虑被焊金属的性质。被焊金属的性质活泼也有取系数2、5-3、5的,当钨极直径小于3mm时取3、5,当钨极直径大于4mm 时取2、5、
5.气体流量:在保证保护效果良好的前提下尽量减小气体流量,以降低成本。
单流量钛小,喷出来的气流挺度差,轻飘无力,容易受外界气流的干扰,影响保护效果,同时电弧也不能稳定燃烧,焊接中可以瞧到有氧化物在熔池表面漂移,焊缝发黑而无光亮。流量太大,不但会浪费保护气,还会就是焊缝冷却过快,不利于焊缝成形,同时容易形成紊流而卷入空气,破坏保护效果。气体流量Q主要取决于喷嘴直径与保护气体种类,也与被焊金属的性质、焊接速度、坡口形式、钨极外伸长度与电弧长度有关。手工焊时可用经验公式Q=(0、18-1、2)D计算,D为喷嘴直径,单位为mm,Q单位为L/mm。当D ≥12mm时系数取1、2,D≤12mm时,系数取0、8,以达到挺度基本一直。
6.焊接速度:焊接速度取决于工件材质与厚度,还应与焊接电流与预热温度
相配合,以保证熔深与熔宽。
7.喷嘴与工件间的距离、钨极外伸与电弧长度:在不影响气体保护效果与便
于操作的情况下,这些参数越短越好。
七、手工钨极氩弧焊基本操作技术
手工GTAW的基本操作技术包括:引弧与熔池控制、运弧与焊炬运动方式、填丝手法、停弧与熄弧、焊缝接头操作方法等。
1、引弧
我们用的引弧方式为击穿式,普通GTAW电源均有高频或脉冲引弧与稳弧装置。手握焊炬垂直于工件,使钨极与工件保持3-5min距离,接通电源,在高压高频或高压脉冲作用下,击穿间隙放电,使保护气电离形成离子流而引燃电弧。该法保证钨极端部完好,烧损小,引弧质量好,因此应用广泛。
2、熔池控制
控制熔池的形状与大小说到底就就是控制焊接温度:温度对焊接质量的
影响就是很大的,各种焊接缺陷的产生就是温度不适当造成的,热裂纹、咬边、弧坑裂纹、凹陷、元素烧损、凸瘤等都就是因为温度过高产生的,冷裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等都就是焊接温度不够造成的。
3、运弧
运弧有一定的要求与规律:焊炬轴线与已焊表面夹角称为焊炬倾角,它直接影响热量输入、保护效果与操作视野,一般焊炬倾角为70°-85°,焊炬倾角90°时保护效果最好,但从焊炬中喷出的保护气流随着焊炬移动速度的增加而向后偏离,可能使熔池得不到充分的保护,所以焊速不能太快。GTAW一般采用左焊法。
4、焊炬握法
用右手拇指与食指握住焊炬手柄,其余三指触及工件作为指点。
5、焊丝握法
左手中指在上、无名指在下夹持焊丝,拇指与食指捏住焊丝向前移动送入熔池,然后拇指食指松开后移再捏住焊丝前移,这样反复持续下去整根焊丝可不停顿的输送完毕。
焊丝送入角度、送入方式与熟练程度有关,它直接影响到焊缝的几何形状。焊丝应低角度送入,一般为10°-15°,通常不大于20°。这样有助于熔化端被保护气覆盖并避免碰撞钨极,使焊丝以滴状过度到熔池中的距离缩短。送丝动作要轻,不要搅动气体保护层,以免空气侵入。焊丝在进入熔池时,要避免与钨极接触短路,以免钨极烧损落入熔池,引起焊缝夹钨。焊丝末端不要伸入弧柱内,即在熔池与钨极中间,否则,在弧柱高温作用下,焊丝剧烈熔化滴入熔池,引起飞溅并发出乒乒乓乓的响声,从而破坏了电弧的稳弧燃烧,结果会造成熔池内部污染,也使焊缝外观不好,灰黑不亮。
焊丝溶入熔池大致可分为五个步骤:
A．焊炬垂直于工件,引燃电弧形成熔池,当熔池被电弧加热到呈现白亮并将发生流动时,就要准备将焊丝送入。
B．焊炬稍向后移动并倾斜10°-15°
C．想熔池强放内侧边缘约在熔池的1/3处送入焊丝末端,靠熔池的热量将焊丝接触溶入,不要像气焊那样搅拌熔池(BC同时进行)
D．抽回焊丝单其末端并不离开保护区,与熔池前沿保持者如分似离的状态准
备再次加入焊丝。
焊炬前移至熔池前沿形成新的熔池。(重复CDE动作直至焊接结束)
6、送丝
送丝可分为外填丝、内填丝与依丝法三种,我们使用的就是外填丝法,外填丝法就是电弧在管壁外侧燃烧,焊丝从坡口一侧添加的操作方法。外填丝法又分为连续送丝法与断续送丝法,我们补焊只需断续送丝法即可。
断续送丝法有时也称为点滴送入法,就是靠手的反复送拉动作将焊丝端头的熔滴送入熔池,熔化后将焊丝拉回退出熔池,但不离开保护区,焊丝拉回时靠电弧吹力将熔池表面的氧化膜排除掉。此法适用于各种接头特别就是组对间隙小、有垫板的薄板焊缝或角焊缝焊接,焊后焊缝表面呈清晰均匀的鱼鳞状。断续送丝法容易掌握,初学者多采用这种送丝法。但只适用于小电流、慢焊速、表面波纹粗的焊缝,当间隙较大或电流不合适时,用断续送丝法就难于控制焊接熔池,背面容易产生凹陷。
7、停弧
停弧就就是由于某种原因而中途停下来,然后再继续进行焊接。正确的停弧方法,就就是采用铸件加快运弧速度后(缩小熔池面积)再收弧的方法,这样可以没有弧坑与缩孔,给下次引弧继续焊接创造了条件,加快运弧的长度为20mm左右。再引弧焊接时,待熔池形成后,向后压1-2个波纹,接头起点不加或少加焊丝,然后转入正常焊接,为了防止产生气孔,保证焊缝质量,起点或接头处应适当放慢焊接速度。
8、收弧
收弧也称熄弧,就是焊接终止的必须手法。收弧很重要,应高度重视。若收弧不当,易引起弧坑裂纹,缩孔等缺陷,常用收弧方法有:
A．焊接电流衰减法利用衰减装置,逐渐减小焊接电流,从而使熔池逐渐缩小,以至母材不能熔化,达到收弧处无缩孔之目的,普通的GTAW焊机都带有衰减装置。
B．增加焊速法在焊接终止时,焊炬前移速度逐渐加快,焊丝的给送量逐渐减少,直到母材不熔化时为止。基本要点就是逐渐减少热量输入,重叠焊缝20-30mm。此法最适合于环缝,无弧坑无缩孔。
C．多次熄弧法终止时焊速减慢,焊炬后倾角加大,拉长电弧,使电弧热主