钨极氩弧焊工艺
不锈钢管钨极氩弧焊(TIG)焊接工艺
不锈钢管钨极氩弧焊（TIG）焊接工艺摘要：不锈钢的焊接方式也是千姿万态，当今社会可以实现机械化、焊接时无粉尘、无飞溅的有钨极氩弧焊（TIG）、熔化极氩弧焊（MIG）、等离子弧焊（PAw）等。
钨极氩弧焊（1rIG）主要应用在非连续成型焊接机组上，是一种非熔化极氩弧焊。
关键词：不锈钢管钨极氩弧焊；焊接工艺管内焊缝有毛刺、凹坑、焊缝过高等缺陷，会导致产品或原料在管内积留造成腐烂变质，影响产品质量。
所以对该种管道的焊缝成型要求特别高，要求双面成型，不允许咬边和未焊透。
一、钨极氩弧焊（TIG）的特点钨极氩弧焊的机械保护效果很好，焊缝金属纯净，焊接质量优良；在小电流时电弧很稳定；焊缝区没有熔渣，工人可以清楚地看到熔池和焊缝的成形过程；采用气体保护电焊，易于自动控制；适于薄板焊接、全位置焊接以及不加衬垫的单面焊双面成形工艺。
1.单面焊双面成形。
由于从背面无法铲除焊根，并且使焊接的正反面都能得到均匀、无缺陷的焊道叫做单面焊双面成形。
它的焊接方法有两大类，即断续灭弧法和连续焊接法，连续焊接法又可以分为两种，即螺旋式和移距式，而在实际生产中，采用的方法是连续焊接法。
同时，单面焊双面成形也存在不少的缺陷。
2.尺寸上的缺陷。
包括焊接结构的尺寸误差和焊缝形状不佳等。
这些缺陷不仅影响使焊缝成形的美观，而且容易造成应力集中，影响焊缝与母材的结合强度。
3.结构上的缺陷。
包括气孔、夹渣、非金属夹杂物、熔合不良、未焊透、咬边、裂纹、表面缺陷等。
这些缺陷在焊接过程中最容易出现，影响焊缝的有效面积，降低了焊接接头的力学性能，而且易造成应力集中，引起裂纹，导致结构破坏，使焊接结构无法承受正常工作载荷。
4.性质上的缺陷。
包括力学性能和化学性质等不能满足焊件的使用要求。
力学性能指的是抗拉强度、屈服点、疲劳强度、伸长率、冲击吸收功、硬度、塑性、弯曲角度等。
化学性质指的是化学成分和耐腐蚀性等。
这些缺陷阻碍焊缝结构，无法达到所需的设计要求。
二、不锈钢管钨极氩弧焊（TIG）焊接工艺1.焊接设备及焊接方法选择。
钨极氩弧焊工艺
钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺1 ．焊前准备因钨极氩弧焊的抗气孔能力最弱，必须在焊前要对焊接工件进行清理。
去除工件上的油污，氧化膜等等，以保证焊缝质量。
2 ．焊接参数的选择钨极氩弧焊的焊接参数，主要包括焊接电流，电弧电压，焊接速度，电极直径，保护气体流量和喷嘴口径等等参数，可参照资料查询，再通过试焊来确定。
钨极氩弧焊可以使用交流，直流和脉冲电流，以适应不同材料的焊接要求。
a ．交流钨极氩弧焊在焊接铝、镁及其合金时，一般都选择交流钨极氩弧焊。
这样，可利用交流电流的负半波的阴极清理作用去除氧化膜，又可利用正半波冷却钨极来增加熔深。
从而达到了去除氧化膜的目的，又在一定程度上提高了电极的载流能力，很好地解决了去除氧化膜和钨极烧损这一对矛盾，改善了这类材料的焊接性。
b ．直流钨极氩弧焊除焊接铝、镁及其合金外，其他的金属材料一般都选择直流钨极氩弧焊。
通常选用直流正接。
因直流正接时既可以增加熔深，又可减小钨极烧损。
c ．脉冲钨极氩弧焊脉冲钨极氩弧焊是经过调制而周期变化的焊接电流进行焊接的一种电弧焊方法，其中焊接电流是由脉冲电流I p和基值电流I b两部分组成。
当脉冲电流作用时母材熔化形成熔池，当基值电流作用时只有维持电弧在燃烧，已形成的熔池开始凝固，焊缝是由许多相互重叠的焊点组成。
脉冲钨极氩弧焊分为低频( 0 . IHz 一10Hz ）、中频（10Hz 一5OOHz ）、高频（10 kHz 一20kHz ) ，其中低频脉冲氩弧焊应用最为普遍。
该实验的电源是低频脉冲。
低频脉冲钨极氩弧焊的特点：①可调参数多，可以精确的控制热输入量，特别适合于薄板和超薄板的焊接以及全位置焊接和单面焊双面成形脉冲焊的司调参数有脉冲电流I p 和基值电流I b、脉冲电流持续时间t p．、脉冲频率 f 等等。
②因为每个焊点加热和冷却迅速，适合焊导热性或者厚度差别大的工件。
③熔池金属冷凝速度快，高温停留时间短，可减小热敏感性材料焊接时产生裂纹的倾向。
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
钨极氩弧焊(TIG焊)焊接工艺参数
钨极氩弧焊(TIG焊)的焊接工艺参数
钨极氩弧焊简称为TIG焊,它使用熔点很高的纯钨或钨合金(钍钨、铈钨)作为不熔化电极的氩气保护焊,故也称不熔化极氩弧焊。
为了确保钨极氩弧焊的质量,必须对焊件与焊丝表面进行清理,去除金属表面的氧化膜、油污等杂质,否则在焊接过程中将会影响电弧的稳定性,产生气孔和未熔合等缺陷.焊接工艺参数如下；
1)钨极直径：
钨极直径主要根据焊件厚度选取.此外,在同等焊接条件下,选用不同的电流种类和极性,钨极电流许用值不同,采用的钨极直径也不同.如钨极直径选择不当,将造成电弧不稳、钨极烧损和焊缝夹钨现象；
2)焊接电流：
当钨极直径选定后,再选择合适的焊接电流.各种直径的钍(铈)钨极许用电流值见表1-001;
3)氩气流量：
氩气流量主要根据钨极直径和喷嘴直径来选取,通常在3~20L/min范围内；
4)焊接速度：
氩气保护层是柔性的,当遇到侧向风力或焊接速度过快时,则氩气气流会产生弯曲而偏离熔池,影响气体保护效果,而且焊接速度会影响焊缝成形,因此应选择合适的焊接速度；
5)工艺因素：
主要指喷嘴形状与直径、喷嘴至焊件的距离、钨极伸出长度、填充焊丝直径等.虽然这些工艺因索变化不大,但对气体保护效果和焊接过程有一定影响,应根据具体情况选择.通常喷嘴直径在5~20mm内选用;喷嘴至焊件的距离不超过15mm;钨极伸出喷嘴长度为3~4mm;填充焊丝直径根据焊件厚度选择。
TIG焊焊接工艺参数：
杨怡平
2011-6-19。
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
钨极氩弧焊工艺规范
钨极氩弧焊工艺规范一、装配定位焊1、钨极氩弧焊装配定位也应采用钨极氩弧焊，以熔化钝边为宜，一般不再加焊丝。
2、对于外径Φ≤60mm的管子，可对称定位二处；对于Φ>60mm的管子,可定位焊三处,定位焊长度为10—20mm。
3、定位焊时，如发现有偏差或焊接缺陷，应清除后重新定位焊，以确保焊接质量。
二、焊接规范1、钨极直径：钨极直径应根据焊件厚度选择，焊件厚度δ1—3mm时，钨极直径为Φ2—3mm。
钨极端头形状宜选用锥形平端比较理想。
2、氩气流量一般情况下，氩气流量在3—10升/分之间选择，流量小时，电弧不能得到应有的保护；流量大时，会产生紊流，也会降低保护效果。
3 焊接电流、电压、速度应按焊接工艺卡上的要求选择，此处不做出规定。
三、焊接1、氩弧焊的工作场地，应有适当的防风措施。
严禁顶风（如风扇、鼓风机）施焊。
2、手工钨极氩弧焊时，引弧处和收弧处是影响焊接质量的薄弱环节，施焊焊工应在这方面具备熟练的技巧。
3 运弧：手工钨极氩弧焊时，应尽可能采用短弧焊，一般弧长为4—7mm；焊嘴和工件保持80°—85°的倾角，以不影响焊工视线为宜；送丝角度应尽可能小，一般为10°—20°，填充焊丝应在钨极的前方边熔化边送进，这样，熔池中熔化了的填充金属能很好地与母材金属熔合。
4 施焊过程中，焊丝不可和钨极相触，防止焊缝夹钨和钨极污染，加剧钨极的烧损。
5 当电弧中断再度起焊时，应将原焊缝末端重新熔化，使起焊处与原焊缝重叠10—15mm。
6 施焊过程中，焊丝端部应始终处于氩气的保护范围内，以免焊丝端部被氧化。
7 焊接结束时,应掌握正确的收弧技巧，否则，在收弧处容易产生弧坑裂纹，气孔和烧穿等缺陷。
8 当焊接管径Φ>89mm时对接的两管端应密闭充氩，这样在施焊过程中，焊口处将始终处于良好的氩气保护状态中。
9 为有效地保护焊接区，熄弧后继续送氩气3—5秒钟，以避免钨极和焊缝表面氧化。
手工钨极氩弧焊接工艺指导规程
手工钨极氩弧焊接工艺操作规程,保护电极和溶池不受大气有害气体的危害。
（一）手工钨极氩弧焊工艺参数钨极与工件间放电的电弧加热焊丝及母材进行焊接。
由于电弧具有良20~30A的低电流下电弧还可稳定地燃烧。
手工钨极氩弧焊工艺参数主要有焊接电流、电弧电压、钨极直径、氩气流量、焊丝直径、喷嘴直径、钨极伸出长度、焊接速度等。
1、焊接电流电流过大容易产生烧穿或焊缝下陷、咬边等缺陷还会引起钨极烧损或产生夹钨缺陷，电流过小，电弧燃烧不稳定甚至发生偏吹。
2、，也会使焊缝氧化或产生焊透不匀等缺陷。
应在保证良好视线的前提下短弧操作。
通常电弧电压的选用范围是10~20V。
3、钨极直径相应的电流调节参数：4、焊丝直径和氩气流量：D=(2.5-3.5)d D---表示喷嘴直径（mm）d---表示钨针直径（mm）式、焊接电流及喷Q=KD Q—表示氩气流量（L/min）D---表示喷嘴直径（mm）K—表示系数K值=0.8~1.25、钨极伸出长度：总之手工钨极氩弧焊的喷嘴直径一般为5~20mm氩气流量3~25 L/min 钨极伸出长度为5~10mm喷嘴与工件距离5~12mm。
（二）手工钨极氩弧焊操作技术1.焊接工艺参数：氩气保护试验法：按选定的工艺参数在试验板（与工件材质相同）5~10果越好。
颜色观察法以鉴；铝焊缝表面呈银白本色。
2. 电源种类和极性的选择：3. 坡口形式和尺寸：常用坡口形式有V形、U形、双面V形和V-U组合形等。
（三）焊前清理及预热：1、焊前清理：施焊前必须严格清理焊接区及填充焊丝，去除氧化膜、油脂及水分。
工件表面未形成氧化膜时，可用丙酮进行脱脂处理，当已生成氧化膜时应进行酸化处理或用机械法打磨掉，焊前再用丙酮去污。
2、预热：黑色金属焊接一般不须预热，δ> 26mm时，可适当预热。
预热可加快焊接速度、防止过热、减少合金元素烧损，并利于良好熔合。
（四）操作技术：1、定位焊：装配定位，焊接用采用与正式焊接相同的焊丝和工艺。
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钨极氩弧焊工艺
1 ．焊前准备
因钨极氩弧焊的抗气孔能力最弱，必须在焊前要对焊接工件进行清理。
去除工件上的油污，氧化膜等等，以保证焊缝质量。
2 ．焊接参数的选择
钨极氩弧焊的焊接参数，主要包括焊接电流，电弧电压，焊接速度，电极直径，保护气体流量和喷嘴口径等等参数，可参照资料查询，再通过试焊来确定。
钨极氩弧焊可以使用交流，直流和脉冲电流，以适应不同材料的焊接要求。
a ．交流钨极氩弧焊
在焊接铝、镁及其合金时，一般都选择交流钨极氩弧焊。
这样，可利用交流电流的负半波的阴极清理作用去除氧化膜，又可利用正半波冷却钨极来增加熔深。
从而达到了去除氧化膜的目的，又在一定程度上提高了电极的载流能力，很好地解决了去除氧化膜和钨极烧损这一对矛盾，改善了这类材料的焊接性。
b ．直流钨极氩弧焊
除焊接铝、镁及其合金外，其他的金属材料一般都选择直流钨极氩弧焊。
通常选用直流正接。
因直流正接时既可以增加熔深，又可减小钨极烧损。
c ．脉冲钨极氩弧焊
脉冲钨极氩弧焊是经过调制而周期变化的焊接电流进行焊接的一种电弧焊方法，其中焊接电流是由脉冲电流I p和基值电流I b两部分组成。
当脉冲电流作用时母材熔化形成熔池，当基值电流作用时只有维持电弧在燃烧，已形成的熔池开始凝固，焊缝是由许多相互重叠的焊点组成。
脉冲钨极氩弧焊分为低频( 0 . IHz 一10Hz ）、中频（10Hz 一5OOHz ）、高频（10 kHz 一20kHz ) ，其中低频脉冲氩弧焊应用最为普遍。
该实验的电源是低频脉冲。
低频脉冲钨极氩弧焊的特点：
①可调参数多，可以精确的控制热输入量，特别适合于薄板和超薄板的焊接以及全位置焊接和单面焊双面成形脉冲焊的司调参数有脉冲电流I p 和基值电流I b、脉冲电流持续时间t p．、脉冲频率f 等等。
②因为每个焊点加热和冷却迅速，适合焊导热性或者厚度差别大的工件。
③熔池金属冷凝速度快，高温停留时间短，可减小热敏感性材料焊接时产生裂纹的倾向。
④在脉冲焊时，由于电极在基值电流作用时得到冷却，提高了，电极的载流能力。
因此，在保持同样熔深时可以减小电极的直径。
脉冲钨极氩弧焊的焊接参数比较多，在确定具体的焊接参数时，应先根据工件的材料，结构，板厚及焊缝的位置等再参考有关资料初步确定，然后通过试焊来观察焊缝是否符合要求，是否存在未焊透或者咬边等缺陷，根据实焊情况调整参数，直至获得合格的焊缝。