七、钨极氩弧焊

模块三钨极氩弧焊任务1认识钨极氩弧焊及其电源任务2低碳钢板对接平焊任务3小直径管水平固定氩弧焊任务4小直径管垂直固定氩弧焊任务5小直径管对接水平固定加障碍管焊任务6大直径管对接水平固定组合焊（TIG焊+焊条电弧焊）任务7小直径铝合金管水平固定氩弧焊任务8大直径中厚壁管对接水平固定组合焊（TIG焊+CO2焊）模块三钨极氩弧焊1．了解氩弧焊的工作原理、分类及特点。2．认识钨极氩弧焊及其设备。3．了解钨极氩弧焊机的使用方法任务1认识钨极氩弧焊及其电源模块三钨极氩弧焊参观焊接生产车间，观察钨极氩弧焊生产过程。模块三钨极氩弧焊一、氩弧焊概述1.氩弧焊的工作原理从焊枪喷嘴中喷出的氩气流，在焊接区形成厚而密的气体保护层而隔绝空气，同时，在电极(钨极或焊丝)与焊件之间燃烧产生的电弧热量使被焊处熔化，并填充焊丝，将被焊金属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头。模块三钨极氩弧焊氩弧焊示意图a)钨极氩弧焊b)熔化极氩弧焊1-熔池2-喷嘴3-钨极4-气体5-焊缝6-焊丝7-送丝滚轮模块三钨极氩弧焊2.氩弧焊的分类模块三钨极氩弧焊3.氩弧焊的特点（1）优点•焊缝质量较高•焊接变形与应力小•可焊的材料范围广•操作技术易于掌握（2）缺点•熔深浅，熔覆速度慢•钨极承载电流小•氩气较贵•不适于有风的地方•设备比较复杂模块三钨极氩弧焊二、钨极氩弧焊概述钨极氩弧焊原理图1-电缆2-保护气体导管3-钨极4-保护气体5-熔池6-焊缝7-焊件8-填充焊丝9-喷嘴钨极氩弧焊又称为不熔化极氩弧焊，简称为TIG焊。钨极氩弧焊是使用高熔点的钨棒作为电极，在氩气流保护下，利用钨极与焊件之间的电弧热量来熔化母材及填充焊丝，形成焊缝。模块三钨极氩弧焊三、钨极氩弧焊设备手工钨极氩弧焊设备组成1-焊件2-焊丝3-焊炬4-冷却系统5-供气系统6-焊接电源手工钨极氩弧焊设备由焊接电源、控制系统、焊枪、供气系统及冷却系统等部分组成。模块三钨极氩弧焊交直流两用氩弧焊机直流氩弧焊机脉冲氩弧焊机1.焊接电源（焊机）因为手工钨极氩弧焊的电弧静特性与焊条电弧焊相似，所以任何具有陡降外特性的弧焊电源都可以作氩弧焊电源。模块三钨极氩弧焊直流正接直流反接直流电没有极性变化，电弧燃烧很稳定。直流电源的连接可分为直流正接、直流反接两种。采用直流正接时，电弧燃烧稳定性更好。模块三钨极氩弧焊2.控制系统交流手工钨极氩弧焊机的控制程序方框图。模块三钨极氩弧焊3.焊炬焊炬主要由焊炬体、钨极夹头、进气管、电缆、喷嘴、按钮开关等组成。焊炬的作用是传导电流、夹持钨极、输送氩气。氩弧焊焊炬分为分为大、中、小三种，按冷却方式又可分为气冷式焊炬和水冷式焊炬。模块三钨极氩弧焊气冷式氩弧焊炬1-钨极2-陶瓷喷嘴3-枪体4-短帽5-手把6-电缆7-气体开关手轮8-通气接头9-通电接头模块三钨极氩弧焊水冷式氩弧焊炬1-钨极2-陶瓷喷嘴3-导流件4、8-密封圈5-枪体6-钨极夹头7-盖帽9-船形开关10-扎线11-手把12-插圈13-进气皮管14-出水皮管15-水冷缆管16-活动接头17-水电接头模块三钨极氩弧焊圆柱带锥形圆柱带球形圆锥形常见的焊枪喷嘴出口形状如图所示。模块三钨极氩弧焊4.供气系统（1）氩气瓶氩气钢瓶外表涂灰色，并标有深绿色“氩气”的字样。氩气钢瓶模块三钨极氩弧焊（2）氩气流量调节阀它不仅能起到降压和稳压的作用，而且可方便地调节氩气流量。（3）电磁气阀AT-15型AT-30型模块三钨极氩弧焊1．掌握钨极氩弧焊焊接工艺参数。2．掌握钨极氩弧焊基本操作技术。3．掌握手工钨极氩弧焊板平对接焊的操作。任务2低碳钢板对接平焊模块三钨极氩弧焊完成图示的低碳钢板对接平焊训练。模块三钨极氩弧焊一、焊接参数1.钨极直径和焊接电流通常根据焊件的材质、厚度来选择焊接电流。钨极直径应根据焊接电流大小而定。焊接电流和相应的电弧特征a）焊接电流正常b）焊接电流过小c）焊接电流过大模块三钨极氩弧焊不锈钢和耐热钢手工钨极氩弧焊钨极直径和焊接电流见下表。材料厚度/mm钨极直径/mm焊丝直径/mm焊接电流/A1.021.640～701.521.640～852.022.080～1303.02～32.0120～160模块三钨极氩弧焊铝合金手工钨极氩弧焊钨极直径和焊接电流见下表。材料厚度/mm钨极直径/mm焊丝直径/mm焊接电流/A1.52270～802.02～3290～1203.03～42120～1304.03～42.5～3120～140模块三钨极氩弧焊2.电弧电压电弧电压主要由弧长决定。3.焊接速度由焊工根据熔池的大小、形状和焊件熔合情况随时调节。焊炬不动速度正常速度过快焊接速度对保护效果的影响模块三钨极氩弧焊4.焊接电源的种类和极性材料直流交流正极性反极性铝及其合金×◎Δ铜及铜合金Δ×◎铸铁Δ×◎低碳钢、低合金钢Δ×◎高合金钢、镍及镍合金、不锈钢Δ×◎钛合金Δ×◎注：Δ—最佳◎—可用×—最差模块三钨极氩弧焊5.氩气流量与喷嘴直径喷嘴直径可按下列经验公式确定：D=2d+4氩气流量可按下式计算：qv=（0.8～1.2）D在生产实践中，孔径在12～20mm的喷嘴，最佳氩气流量范围为8～16L/min。常用的喷嘴直径一般取8～20mm。焊丝直径的选择模块三钨极氩弧焊6.喷嘴与焊件间的距离喷嘴与焊件间的距离以8～14mm为宜。7.钨极伸出长度伸出长度一般为3～5mm。焊丝直径的选择氩气有效保护区域模块三钨极氩弧焊在生产实践中，可通过观察焊接表面色泽，以及是否有气孔来判定氩气保护效果。不锈钢件焊缝表面色泽与保护效果的评定焊丝直径的选择焊缝色泽银白色、金黄色蓝色红灰色黑灰色保护效果最好良好较好差铝及铝合金件焊缝表面色泽与保护效果的评定焊缝色泽银白有光泽白色无光泽灰白色无光泽灰黑无光泽保护效果最好较好差最差模块三钨极氩弧焊1.引弧（1）短路接触引弧（2）非接触引弧2.焊炬摆动方式二、焊接基本操作技术焊枪摆动方式摆动方式示意图适用范围直线形I型坡口对接焊多层多道焊的打底焊锯齿形对接接头全位置焊角接接头的立、横和仰焊月牙形圆圈形厚件对接平焊模块三钨极氩弧焊3.焊接操作手法（1）左焊法（2）右焊法焊接操作手法a）左焊法b）右焊法模块三钨极氩弧焊手工TIG焊的填丝操作a）连续填丝b）断续填丝4.填丝的基本操作技术（1）连续填丝（2）断续填丝模块三钨极氩弧焊填丝的位置a）正确b）不正确（3）焊丝紧贴坡口与钝边同时熔化焊丝（4）焊丝操作注意事项模块三钨极氩弧焊1.焊机和焊炬WSJ—300型钨极氩弧焊机，气冷式焊炬。2.焊件和气瓶Q235钢板，尺寸为300mm×100mm×3mm，两块为一组。氩气瓶及AT—15型氩气流量调节器。3.焊丝和钨极H08A焊丝，直径为2.5mm和3mm。Wce—20铈钨极，直径为2.5mm和3mm，端头磨成30°圆锥形，锥端直径0.5mm。一、焊前准备模块三钨极氩弧焊1.焊前清理采用钢丝刷或砂布将焊接处和焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。2.装配及定位焊定位焊时先焊焊件两端，然后在中间加定位焊点。定位焊缝宽度应小于最终焊缝宽度。二、焊前清理、装配及定位模块三钨极氩弧焊三、焊接参数焊接层次钨极直径/mm喷嘴直径/mm钨极伸出长度/mm氩气流量/L/min焊丝直径/mm焊接电流/A打底层（1）2.58～125～68～122.570～90盖面层（2）38～125～610～143100～120模块三钨极氩弧焊1.调试焊机2.打底焊采用左焊法，焊枪与焊件表面成80°左右的夹角，填充焊丝与焊件表面以10°～15°为宜。（1）焊道接头（2）收弧四、焊接操作过程焊枪、焊件与焊丝的相对位置和夹角模块三钨极氩弧焊3.盖面焊盖面层焊接要相应加大焊接电流，并要选择比打底焊时稍大些的钨极直径及焊丝。4.结束焊接模块三钨极氩弧焊五、任务考核项目分值扣分标准焊缝宽度c/mm10c=4～6，超过标准不得分焊缝宽度差c'/mm8c'≤1，超过标准不得分焊缝余高h/mm10h=0～2，超过标准不得分焊缝余高差h'/mm8h'≤1，超过标准不得分错边量8超过标准不得分焊后角变形α/°8α≤3°，超过标准不得分夹渣8出现一处夹渣扣5分气孔8出现一处气孔扣4分未焊透8出现一处未焊透扣5分未熔合8出现一处未熔合扣5分咬边8出现一处咬边扣4分凹陷8出现一处凹陷扣4分模块三钨极氩弧焊1．掌握钨极氩弧焊焊丝及钨极的相关知识。2．掌握小直径管水平固定焊焊接方法及操作。任务3小直径管水平固定氩弧焊模块三钨极氩弧焊完成图示的小直径管水平固定氩弧焊训练。模块三钨极氩弧焊在仰焊及斜仰焊爬坡位置时，宜采用内填丝法，如图所示。当在立焊、斜平焊及平焊位置时，恢复常用的外填丝法。仰焊位置内填丝法示意图模块三钨极氩弧焊1.焊丝分类及牌号编制方法（1）钢焊丝（2）非铁金属焊丝（3）焊丝牌号的编制方法1）碳素钢和合金结构钢焊丝2）不锈钢焊丝一、焊丝模块三钨极氩弧焊2.焊丝的作用及要求（1）焊丝的作用焊丝是填充金属，与熔化母材混合形成焊缝。（2）对焊丝的要求1）化学成分匹配。2）合金成分含量稍高。3）符合国家规定。4）手工焊焊丝一般每根长500~1000mm的直丝。5）焊丝直径范围为0.4～9mm。模块三钨极氩弧焊3.焊丝的使用与保管（1）焊丝应符合国家标准规定（2）焊丝化学成分应与母材化学成分接近（3）焊丝应用质量合格证书（4）焊丝的清理模块三钨极氩弧焊1.钨极的作用传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧。2.对钨极材料的要求二、钨极钨极类别牌号化学成分(质量分数，％)W≥ThO2CeOSiO2≤Fe203、A1203≤MO≤Ca0≤纯钨极W199.92——0.030.030.010.01纯钨极W299.85杂质成分总的质量分数不大于0.15（%）钍钨极WTh-7余量0.7～0.99—0.060.020.010.01钍钨极WTh-10余量1.0～1.49—0.060.020.010.01钍钨极WTh-15余量1.5～2.0—0.060.020.010.01铈钨极WCe-20余量—1.8～2.20.060.020.010.01锆钨极WZr-1599.63——————模块三钨极氩弧焊3.钨极的种类、牌号及规格（1）纯钨极——W1、W2（2）钍钨极——WTh-7、WTh-10、WTh-15（3）铈钨极——Wce-20（4）钨极的规格钨极的长度范围为76～610mm，直径分为：0.5mm、1.0mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm、6.3mm、8.0mm、10mm等多种。模块三钨极氩弧焊钨极端部可磨成不同形状。球形圆台形圆锥形模块三钨极氩弧焊1.焊机和焊炬WSJ—250型手工钨极氩弧焊机，采用直流正接，气冷式焊炬。2.焊件和气瓶20钢管，尺寸为φ57mm×100mm×5mm，一侧加工30°坡口。氩气瓶及AT—15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%。3.焊丝和钨极H08A焊丝，直径为2.5mm。Wce—20铈钨极，直径为2.5mm，端头磨成30°圆锥形，锥端直径0.5mm。一、焊前准备模块三钨极氩弧焊1.焊前清理采用钢丝刷或砂布将焊接处和焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。2.装配及定位焊焊件装配各项尺寸见表。二、焊前清理、装配及定位坡口角度/°间隙/mm钝边/mm错边量/mm定位焊缝长度/mm601.5～2.00.5～1≤0.510模块三钨极氩弧焊三、焊接参数焊接层次焊枪摆动运条方法钨极直径/mm喷嘴直径/mm钨极伸出长度/mm氩气流量/L/min焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V打底焊小月牙形2.58～125～68～122.590～10012～16盖面焊月牙形或锯齿形2.58～125～68～122.595～11015～17模块三钨极氩弧焊将焊件水平固定在距地面800～900mm高度的焊接工位架上。采用两层两道焊，采用内填丝法和外填丝法，分前、后半部进行打底焊。在时钟6点起焊，12点收尾。1.打底焊（1）引弧四、焊接操作过程模块三钨极氩弧焊引弧和收弧操作示意图模块三钨极氩弧焊焊炬、焊丝随焊接位置变化的关系a）仰焊位置b）立焊位置c）平焊位置模块三钨极氩弧焊2.盖面焊采用月牙形