钨极氩弧焊基本知识简述 (1)
《钨极氩弧焊 》课件
钨极氩弧焊：常见问题
1 焊接后出现气孔
可能是由于未正确清洁工件表面、气体流量不足或焊接速度过快导致。
2 焊缝表面出现裂纹
可能是由于焊接温度过高或冷却速度过快引起的热应力。
3 焊缝强度不够
可能是由于焊接参数选择不当、焊接位置不准确等因素造成的。
钨极氩弧焊：参考文献
相关书籍和文献
《钨极氩弧焊技术手册》、《钨极氩弧焊应 用与发展》等。
《钨极氩弧焊 》PPT课件
钨极氩弧焊是一种常用的焊接方法，本课件将详细介绍钨极氩弧焊的概述、 工作原理、设备和材料、操作步骤、应用、安全注意事项、常见问题和参考 文献。
钨极氩弧焊：简介
钨极氩弧焊是一种常用的电弧焊方法，通过在焊接区域施加一定电压，使用钨极产生的氩气弧电弧，将 工件表面熔化，并通过熔化池形成焊缝。
气体
氩气是常用的气体，用于 保护焊接区域。
钨极氩弧焊：操作步骤
1
准备工作
清洁工件表面，确认焊接位置和姿态。
焊接准备
2
选择合适的焊接参数和材料，安装钨
极和阴极，设置气体流量。
3
开始焊接
点燃等离子弧，将钨极和工件接触，
焊接结束
4
开始焊接过程。
停止等离子弧，清理残留材料，检查 焊缝质量。
钨极氩弧焊：应用
优点
钨极氩弧焊具有高焊接质量、焊缝美观、焊 接可靠等优点。
应用领域
广泛应用于航空航天、化工、能源、制造等 行业的焊接工艺。
钨极氩弧焊：安全注意事项
1 焊接环境
2 泄漏隐患3 电气安全源自确保焊接区域通风良好， 远离易燃、易爆物品。
注意气体泄漏，及时处 理和预防意外。
遵循正确的电气安全操 作，避免触电风险。
钨极氩弧焊基本知识
Q = (0.8 ―1.2 ) D
式中：Q――氩气流量，L/ｍｍ
钨极尖端形状和电流范围
6）电弧电压
电弧电压由弧长决定，电压增大时，熔宽稍增大，熔深减小。通过焊接电流和电弧电压的配合，可以控制焊缝形状。当电弧电 压过高时，易产生未焊透并使氩气保护效果变差。因此，应在电弧不短路的情况下，尽量减小电弧长度。钨极氩弧焊的电弧电 压选用范围一般是10－24伏。
7）氩气流量
8) 焊接速度
焊接速度加快时，氩气流量要相应加大。焊接速度过快，由于空
气阻力对保护气流的影响，会使保护层可能偏离钨极和熔池，从而使保护效果变差。同时，焊接速度还显著地影响焊缝成型。 因此，应选择合适的焊接速度。
9）喷嘴直径
增大喷嘴直径的同时，应增大气体流量，此时保护区大，保护效果好。但喷嘴过大时，不仅使氩气的消耗量增加，而且可能使 焊炬伸不进去，或妨碍焊工视线，不便于观察操作。故一般钨极氩弧焊喷嘴以5－14ｍｍ为佳。
D――喷嘴直径，ｍｍ。
（氩气纯度：焊接不同的金属，对氩气的纯度要求不同。例如焊接耐热钢、不锈钢、铜及铜合金，氩气纯度应大于99.70%； 焊接铝、镁及其合金，要求氩气纯度大于99.90%；焊接钛及其合金，要求氩气纯度大于99.98%。国产工业用氩气的纯度可 99.99%，故实际生产中一般不必考虑提纯。）
采用直流正接时，工件接正极，温度较高，适于焊厚件件及散热快的金属，钨棒接负极，温度低，可提高许用电流，同时钨极 烧损小。 直流反接时，钨极接正极烧损大，所以很少采用。 采用交流钨极氩弧焊时，在焊件为负，钨极为正极性的半波里，阴极有去除氧化膜的作用，即“阴极破碎”作用。在焊接铝、镁 及其合金时，其表面有一层致密的高熔点氧化膜，若不能除去，将会造成未熔合、夹渣焊缝表面形成皱皮及内部气孔等缺陷。 而利用反极性的半波里正离子向熔池表面高速运动，可将金属表面氧化膜撞碎，在正极性的半波里，钨极可以得到冷却，以减 少钨极的烧损。所以，通常用交流钨极氩弧焊来焊接氧化性强的铝、镁及其合金。 4）钨极直径 钨极直径主要按焊件厚度、焊接电流的大小和电源极性来选择。如果钨极直径选择不当，将造成电弧不稳，钨棒烧损严重和焊 缝夹钨 等现象。(钨极成分：钨极作为一个电极，它要负担传导电流，引燃电弧和维持电弧的作用。钨是难熔（熔点3410±10℃）、 耐高温（沸点5900℃），导电性能好，允许通过较大电流和具有强的发射电子电子能力的金属，所以，钨棒适于做电极。) 5）焊接电流 焊接电流主要根据工件的厚度和空间位置来选择，过大或过小的焊接电流都会使焊缝成型不良或产生焊接缺陷。所以，必须在 不同钨极直径充许的焊接电流范围内，正确地选择焊接电流，见下表。 不同直径钨极(加氧化物)的许用电流范围
氩弧焊操作方法及理论知识
氩弧焊操作方法及理论知识1.5-2倍，具体大小根据焊接工件的厚度和电流大小来选择。
3.焊接操作1.钨极与工件距离：距离过大会使电弧不稳，过小会引起焊接烧穿。
距离一般为钨极直径的2-4倍。
2.焊枪角度：焊枪角度对焊接质量影响很大。
一般情况下，焊枪角度应与工件垂直，焊缝上方30°-45°，焊枪移动方向与焊接方向成20°-30°的倾斜角度。
3.焊接速度：焊接速度应根据工件厚度、焊丝直径、电流大小和焊接位置等因素来确定。
焊接速度过快会使焊缝未熔合，过慢则会引起焊缝凸起和焊接烧穿。
4.焊接顺序：一般情况下，应先焊接较薄的工件，再焊接较厚的工件，这样可以避免较厚工件的热影响区过大，影响焊接质量。
手工氩弧焊是一种高质量的焊接方法，但在实际操作中，需要注意一些关键的焊接参数和操作技巧。
首先，在焊前必须对被焊工件的接头附近及填充丝进行清理，以保证焊接接头的质量。
清理的方法因材料而异，可以采用机械清理或化学清理的方法。
其次，在选择焊接参数时，需要根据工件材质规格选择焊丝牌号规格和钨极牌号，根据工件特性和焊丝规格确定钨极直径和端部形状，选择合适的焊接电流和喷嘴直径。
最后，在焊接操作时，需要注意钨极与工件的距离、焊枪角度、焊接速度和焊接顺序等因素，以保证焊接质量。
2-3倍加4mm的焊接参数应根据被焊金属的性质进行调整，系数一般取2.5-3.5.当钨极直径小于3mm时，系数取3.5；当钨极直径大于4mm时，系数取2.5.在保证保护效果的前提下，气体流量应尽量减小以降低成本。
流量过小会导致喷出来的气流挺度差，焊缝表面出现氧化物，焊缝发黑而无光亮；流量过大则会浪费保护气，同时焊缝冷却过快，不利于成形。
气体流量主要取决于喷嘴直径、保护气体种类、被焊金属的性质、焊接速度、坡口形式、钨极外伸长度和电弧长度。
手工焊时，可以用公式Q=（0.18-1.2）D计算气体流量Q，其中D为喷嘴直径，单位为mm，Q单位为L/mm。
任务一钨极氩弧焊的基本介绍
了解了钨极氩弧焊在工业生产中 的应用领域和优势，对其市场需
求和发展前景有了初步认识。
通过实践操作，提高了自己的动 手能力和解决问题的能力，为今 后的学习和工作打下了良好基础。
存在问题和挑战分析
在焊接过程中，对焊接参数的掌握不够熟练，需要进一步加强实践和理论学习。 对于复杂形状和厚度的工件，焊接难度较大，需要进一步提高技能水平和经验积累。
射线检测
利用X射线或γ射线穿透焊缝，在 胶片上形成影像，通过观察影像
判断焊缝内部质量。
超声波检测
利用超声波在焊缝中的反射和传 播特性，检测焊缝内部缺陷。
磁粉检测
通过磁化焊缝，在缺陷处形成漏 磁场，吸引磁粉形成磁痕，从而
显示缺陷。
力学性能试验方法及评定指标
拉伸试验
01
将焊缝试样拉伸至断裂，测量其抗拉强度和延伸率，评定焊缝
钨极氩弧焊设备价格较高，对于一些小型企业或个人而言，成本压力较大。
未来发展趋势预测
随着制造业的快速发展，对焊接 技术的需求将不断增加，钨极氩 弧焊作为一种高效、优质的焊接 方法，其应用前景将更加广阔。
随着科技的不断进步，钨极氩弧 焊设备将更加智能化、自动化，
提高生产效率和焊接质量。
为了适应环保和可持续发展的要 求，未来钨极氩弧焊将更加注重 环保、节能等方面的研究和应用。
控制系统
对焊接参数进行精确控制，如电流、电压、焊接速度等，实现高质量的焊接。
焊枪与送丝机构
焊枪
传导焊接电流、输送保护气体和焊丝，是焊接过程中的重要 工具。
送丝机构
将焊丝均匀地送入焊接区域，保证焊接过程的连续性和稳定 性。
保护气体供应系统
01
02
03
气瓶
TIG焊(钨极氩弧焊)的原理、特点及应用
TIG焊（钨极氩弧焊）的原理、特点及应用钨极惰性气体保护焊是利用高熔点钨棒作为一个电极，以工件作为另一个电极，并利用氩气、氦气或氩氦混合气体作为保护介质的一种焊接方法。
我国通常只采用氩气做保护气，因此又称为钨极氩弧焊，简称TIG焊或CGTAW焊。
1、TIG焊的原理用难熔金属纯钨或活化钨（钍钨、铈钨）作为电极，用氩气来保护电极和电弧区及熔化金属的一种电弧焊方法，通常又称为钨极氩弧焊，其原理如下图所示。
▲钨极氩弧焊的工作原理1—钨极2—填充金属3—工件4—焊缝金属5—电弧6—喷嘴7—保护气体氩气属惰性气体，不溶于液态金属。
焊接时电弧在电极与焊件之间燃烧，氩气使金属熔池、熔滴及钨极端头与空气隔绝。
2、TIG焊的特点（1）优点①用难熔金属钝钨或活化钨制作的电极在焊接过程中不熔化。
利用氩气隔绝大气，防止了氧、氮、氢等气体对电弧及熔池的影响，被焊金属及焊丝的元素不易烧损（仅有极少数烧损）。
因此，容易保持恒定的电弧长度，焊接过程稳定，焊接质量好。
②焊接时可不用焊剂，焊缝表面无熔渣，便于观察熔池及焊缝成形，及时发现缺陷，在焊接过程中可采取适当措施来消除缺陷。
③钨极氩弧稳定性好，当焊接电流小于10A时电弧仍能稳定燃烧。
因此特别适合薄板焊接。
由于热源和填充焊丝分别控制，热量调节方便，使焊接热输入更容易控制。
因此，适于各种位置的焊接，也容易实现单面焊双面成形。
④氩气流对电弧有压缩作用，故热量较集中，熔池较小；由于氩气对近缝区的冷却，可使热影响区变窄，焊件变形量减小。
焊接接头组织紧密，综合力学性能较好；在焊接不锈钢时，焊缝的耐蚀性特别是抗晶间腐蚀性能较好。
⑤由于填充焊丝不通过焊接电流，所以不会产生因熔滴过渡造成的电弧电压和电流变化引起的飞溅现象，为获得光滑的焊缝表面提供了良好的条件。
钨极氩弧焊的电弧是明弧，焊接过程参数稳定，便于检测及控制，便于实现机械化和自动化焊接。
（2）缺点①钨极氩弧焊利用气体进行保护，抗侧向风的能力较差。
钨极氩弧焊基础知识
φ4.0 240-320 300-400
φ5.0 300-400 420-520
2.气路
气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀（在焊机内)等组成。减压阀用以减压和调节保护气体的压力。流量计是标定和调节保护气体流量，氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计，这样使用方便、可靠。
钨极氩弧焊对焊件和填充金属表面的污染相当敏感，因此焊前须清除焊件表面的油脂，涂层，加工用的润滑剂及氧化膜等。
7.安全技术
钨极氩弧焊操作者，必须戴好头面罩、手套、穿好工作服、工作鞋，以避免电弧光中的紫外线和红外线灼伤。
斯泰尔钨极氩弧焊机均装有高频引弧器，小功率的高频高压电虽不会电击操作者，但当绝缘性能不良时，高频电会灼伤操作者手的表皮，且很难治愈，所以焊接手把的绝缘性能一定要经常检查。
钨极氩弧焊接时，应加强焊接区的通风。在不能进行通风的局部空间施焊时，应戴供给新鲜空气面罩或防毒面具。
焊缝表面颜色与气体保护效果
焊件材料 效 果
不锈钢 最好 良好 较好 不良 最坏
银白、金黄 蓝色 红灰 灰色 黑色
5.钨极氩弧焊特有的工艺缺陷及防止措施
缺陷 产生原因 防止措施
夹钨 （1）钨极直接
接触焊件
（2）钨极熔化 （1）采用高频引弧
电流种类
及极性 板厚
卷边对接 对接加填充焊丝 焊丝直径
焊接电流（A) 氩气流量（L/min) 焊接电流（A) 氩气流量（L/min)
直流正接（焊炬接焊机输出一） 0.5 30-50 4 35-40 4 Φ1.0
0.8 30-50 4 35-40 4 Φ1.0
3.氩气纯度
钨极氩弧焊 (1)
钨极氩弧焊的安全技术
2、安全防护措施
① 通风措施 在氩弧焊工作现场、焊接工作量大，焊机集中 的地方，要有良好的通风装置或者安装几台轴流风机向外 排风。此外，还可采用局部通风的措施将电弧周围的有害 气体抽走，例如采用明弧排烟罩、排烟焊枪、轻便小风机 等。
① 防护射线措施 尽可能采用放射剂量极低的铈钨极。钍钨 极和铈钨极加工时，应采用密封式或抽风式砂轮磨削，操 作者应配戴口罩、手套等个人防护用品，加工后要洗净手 脸。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。
钨极氩弧焊的主要设备
4、供气系统和水冷系统
（1）供气系统 供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器及电磁气阀组成。 氩气瓶 外表涂灰色，并用绿漆标以“氩气”字样。氩气瓶最大 压力为15MPa，容积为40L。 电磁气阀 是开闭气路的装置，由延时继电器控制，可起到提前 供气和滞后停气的作用。 氩气流量调节器 起降压和稳压的作用及调节氩气流量。氩气流 量调节器的外形如下图。
钨极氩弧焊的主要设备
（2）水冷系统
用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。如果焊接电流小于 100A可以不用水冷却。使用的焊接电流超过100A时，必 须通水冷却，并以水压开关控制，保证冷却水接通并有一 定压力后才能启动焊机。
钨极氩弧焊
问题3 钨极氩弧焊的操作要点：
送气 引弧 运条 熄弧
（1）引弧 通常手工钨极氩弧焊机本身具有引弧装置（高压脉冲 发生器或高频振荡器），钨极与焊件并不接触保持一定距离， 就能在施焊点上直接引燃电弧。 （2）如下图所示夹持焊丝，用左手拇指、食指、中指配合动作 送丝，无名指和小手指夹住焊丝控制方向，靠手臂和手腕的上、 下反复动作，将焊丝端部的熔滴送入熔池，全位置焊时多用此 法。
1-焊件 2-焊枪 3-遥控
氩弧焊基础知识
氩弧焊基础知识氩弧焊是一种常用的焊接方法，它的工作原理是利用氩气作为保护气体，在焊接过程中通过高频电流熔化金属，实现金属材料的连接。
氩弧焊具有焊接质量高、焊缝美观、生产效率高等优点，被广泛应用于各种金属材料的焊接中。
氩弧焊的原理是利用高频电流通过钨极与工件之间的电弧，将金属材料熔化，形成焊接接头。
氩气通过焊枪进入电弧区，在高温下形成保护层，防止空气中的氧气和氮气对焊接区域的影响。
同时，高频电流通过钨极与工件之间的电弧，使得金属材料熔化并形成熔池。
在焊接过程中，钨极作为电极，不断向熔池中添加金属材料，形成连续的焊接。
焊接质量高：氩弧焊采用氩气作为保护气体，可以有效地防止空气中的氧气和氮气对焊接区域的影响，避免了气孔、氧化等问题的产生，提高了焊接接头的质量。
焊缝美观：氩弧焊的电弧热量集中，熔池小，焊缝成形美观，适用于各种金属材料的焊接。
生产效率高：氩弧焊采用自动化控制，可以快速、准确地控制焊接过程，提高了生产效率。
适用范围广：氩弧焊适用于各种金属材料的焊接，如碳钢、不锈钢、铝、铜等。
操作难度大：氩弧焊的操作需要一定的技能和经验，对于初学者来说有一定的学习难度。
焊接电流：焊接电流是氩弧焊的关键参数之一，它直接影响到焊接质量和生产效率。
根据工件材质和厚度等因素，选择合适的焊接电流。
电弧电压：电弧电压是控制电弧长度和焊接稳定性的重要参数。
在焊接过程中，应根据实际情况调整电弧电压，以保证焊接质量和生产效率。
焊接速度：焊接速度是控制生产效率的重要参数。
在保证焊接质量的前提下，应尽可能提高焊接速度。
氩气流量：氩气流量是控制保护效果的重要参数。
在焊接过程中，应根据实际情况调整氩气流量，以保证保护效果和生产效率。
钨极直径：钨极直径是控制电弧稳定性和焊接质量的重要参数。
在选择钨极时，应根据实际情况选择合适的直径。
喷嘴直径：喷嘴直径是控制保护效果和气流稳定性的重要参数。
在选择喷嘴时，应根据实际情况选择合适的直径。
操作前应穿戴好防护用具，如防护眼镜、手套等。
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交流铝合金规范参数如下：
2、焊接
把焊枪的钨极端部对准焊缝起焊点，钨极与工件之间距离为1-3mm按下焊开关，提前送气，高频放电引弧，焊枪保持70°-80°倾角，焊丝倾角为11°-20°焊枪作直线匀速移动，并在移动过程中观察熔池，焊丝的送进速度与焊接速度要匹配，焊丝不能与钨极接触，以免烧坏钨极，焊枪。
同时根据焊缝金属颜色，来判定氩气保护效果的好坏。
3、收弧的方法：
（1）焊接结束时，焊缝终端要多添加些焊丝金属来填满弧坑。
熄灭电弧后，在熄弧处多停留一段时间，使焊缝终端得到充分氩气保护，防止氧化。
（2）利用焊机的电流衰减装置，在焊缝终端结束前关闭控制按钮，此时电弧继续燃烧，焊接继续，直至电弧熄灭，保证了焊缝端部不至于烧穿，保
证了焊缝质量。
（3）重要结构的焊接件，焊缝的两端要加装引弧板和熄弧板。
焊接引弧在引弧板上进行，熄弧在熄弧板上进行，保证了焊缝前点和终端的质量。