国际焊接工程师技术员培训教教材26

钨极惰性气体保护焊ⅢIWE-3/1.21/5、填充材料焊接填充材料的国际标准（ISO）包括两个系列：按照屈服强度和全焊缝金属平均冲击功47焦耳分类(后缀字母“A”的系列)，此系列相当于欧洲填充材料标准系列，或者按照抗拉强度和全焊缝金属平均冲击功27焦耳进行分类(后缀字母“B”的系列)，此系列是以泛太平洋国家填充材料标准为基础。本教程中出现的焊接填充材料的国际标准（ISO）均按此原则进行标识。1.1ISO636焊接填充材料―非合金钢及细晶粒钢钨极惰性气体保护焊中的焊棒、焊丝和熔敷金属―分类按照A系列分类方法可分为四项：1）第一部分给出产品/工艺的标记；2）第二部分给出全焊缝金属的强度和延伸率标记；3）第三部分给出全焊缝金属冲击性能的标记；4）第四部分给出所用焊棒或者焊丝化学成分的标记。例1：ISO636-AW463W3Si1按照化学成分标记的焊丝，标记方式如下：ISO636-AW3Si1其中：ISO636-A国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类；W钨极惰性气保护焊46强度和延伸率（见表1）3冲击性能（表3）W3Si1焊棒/焊丝的化学成分（见表2）按照B系列分类方法可分为四项：1）第一部分给出产品/工艺的标记；2）第二部分给出焊态或者焊后热处理条件下全焊缝金属的强度和延伸率标记；3）第三部分给出全焊缝金属冲击性能的标记，标记后的字母U指在夏比试验下平均达到47J（非强制性要求）；4）第四部分给出所用焊棒或者焊丝化学成分的标记。例2：ISO636-BW55A3W3按照化学成分标记的焊丝，标记方式如下：ISO636-BW3其中ISO636-B国际标准编号，按照抗拉强度和27焦耳冲击功分类；W钨极惰性气保护焊55A在焊态条件下的强度和延伸率3在焊态条件下的冲击性能W3焊棒/焊丝的化学成分1.2EN1668焊接填充材料―非合金钢及细晶粒钢钨极惰性气体保护焊中的焊棒、焊丝和熔敷金属―分类例3：EN1668W463W7钨极惰性气体保护焊ⅢIWE-3/1.22/5主课程工艺版权归哈尔滨焊接技术培训中心所有按照化学成分标记的焊丝，标记方式如下：EN1668W7其中：EN1668标准编号W熔敷金属/钨极惰性气保护焊46强度和延伸率3冲击功W7焊棒/焊丝的化学成分表1强度和延伸率标记最低屈服强度N/mm2抗拉强度N/mm2最低延伸率*）%3538424650355380420460500440～570470～600500～640530～680560～7202220202018*）L0=5D0表2TIG焊的填充材料化学成分标记（节选）化学成分(质量分数)CSiMnPSNiCrMoVAlTi+ZrW0其它W2Si0.06-0.140.50-0.800.90-1.300.0250.0250.150.150.150.030.020.15W3Si10.06-0.140.70-1.001.30-1.600.0250.0250.150.150.150.030.020.15W4Si10.06-0.140.80-1.201.60-1.900.0250.0250.150.150.150.030.020.15W3Ni10.06-0.140.50-0.901.00-1.600.0200.0200.80–1.500.150.150.030.020.15W2Ni20.06-0.140.40-0.800.80-1.400.0200.0202.10–2.700.150.150.030.020.15表3冲击功标记标记冲击功达到47Ja或者27Jb的试验温度℃Z无要求Aa或Yb+20002-203-304-405-506-607-708-809-9010-100a按照屈服强度和47J冲击功分类。b按照抗拉强度和27J冲击功分类。钨极惰性气体保护焊ⅢIWE-3/1.23/52、按机械化程度对钨极惰性气体保护焊的分类m—手工焊t—部分机械化焊接v—完全机械化焊接a—自动化焊接表4按机械化程度分类TIGTIGTIGTIG化焊接v完全机械化焊接t部分机械a-TIG3、其它钨极惰性气体保护焊工艺3.1脉冲电流焊接脉冲电流焊接时采用可控制的脉冲电流来加热工件。每一次脉冲电流通过时，工件被加热熔化形成一个点状熔池，基值电流通过时使熔池冷却结晶，同时维持电弧燃烧。IG——基础电流（A）IP——脉冲电流（A）IA——电流平均值（A）TP——脉冲时间（s）tG——基础时间（s）Tc——循环周期（s）图2脉冲焊参数的调节主课程工艺版权归哈尔滨焊接技术培训中心所有钨极惰性气体保护焊ⅢIWE-3/1.24/5脉冲钨极惰性气体保护焊与普通恒定电流钨极惰性气体保护焊相比具有以下优点：—较小的能量输入—板厚较大时，焊缝的深宽比较理想—电弧更稳定—均匀的焊缝根部—适用于受限制位置—工件变形较小—焊接熔池形状较好—较好的间隙“搭桥”性3.2热丝钨极惰性气体保护焊热丝钨极惰性气体保护焊是在冷丝钨极惰性气体保护焊基础上开发的一种高效焊接方法，焊丝在进入熔池前将焊丝进行预热，减少了电弧熔化焊丝的能量，提高了填充熔敷效率和焊接速度，同时又保持有钨极惰性气体保护焊的高质量焊接，此工艺广泛用于表面堆焊或大厚板焊接。图4热丝TIG焊3.3管与管板、固定管的钨极惰性气体保护焊在锅炉、化工、电力、原子能等领域的生产制造中，广泛使用全位置钨极惰性气体保护焊解决管与管板、固定管的全位置焊接问题。钨极惰性气体保护焊具有电弧稳定、飞溅小、热输入易控制等特点，易于在焊接位置、焊接工艺参数及运动参数精确控制的焊接中保证质量。图5完全机械化的管口焊接图6使用管子对口器机械化管子对接示意说明主课程工艺版权归哈尔滨焊接技术培训中心所有钨极惰性气体保护焊ⅢIWE-3/1.25/53.4窄间隙焊接TIG图7TIG/MAG/埋弧焊窄间隙节省焊缝体积的对比4、特殊钨极惰性气体保护焊工艺4.1采用多阴极焊枪的TIG焊图8TIG多阴极焊枪图9焊接速度取决于电极的数量4.2TIG点焊图10TIG点焊的主要原理焊ⅢIWE-3/1.31/8、焊接填充材料和辅助材料1.1概述焊接填充材料和辅助材料的性质，公差范围，标记和性能必须符合相应规程。熔化焊焊接方法的符号标记以及ISO-数字标记（括号内）见表1表1熔化焊方法填充材料的符号表示符号方法E手工电弧焊（111）EG电气焊（73）ES电渣焊（72）G金属极气体保护焊（131,135）W钨极惰性气体保护焊（141）O氧－燃气火焰气焊（31）P等离子焊（15）S埋弧焊（12）T自保护和气保护药芯焊丝焊（114，136）各种焊接方法因其物理过程不同，要求相适应的填充材料，表2列出应用的焊接方法要求的填充材料产品种类。表2熔化焊接方法的填充材料产品产品种类应用的焊接方法药芯带极EG，ES，S焊条E实芯焊棒W，O，P实芯带极ES，S焊丝EG，ES，G，W，P，S药芯焊棒W，O，P药芯焊丝EG，ES，W，P，S，T2、焊接填充材料2.1实芯焊丝2.1.1ISO14341:2002焊接填充材料—非合金钢和细晶粒钢气体保护焊用实芯焊丝和熔敷金属—分类按照A系列分类方法可分为五项：1）第一部分给出产品/工艺的标记；2）第二部分给出全焊缝金属的强度和延伸率标记；3）第三部分给出全焊缝金属冲击性能的标记；4）第四部分给出所用保护气体的标记；5）第五部分给出所用焊丝化学成分的标记。例1：ISO14341-AG465MG3Si1按照化学成分标记的焊丝，标记方式如下：ISO14341-AG3Si1其中ISO14341-A国际标准编号，按照屈服强度和47焦耳冲击功分类G焊丝和/或熔敷金属/金属熔化极气体保护焊MIG/MAG焊ⅢIWE-3/1.32/8强度和延伸率（见表4）5冲击性能（见表5）M保护气体（见表7）G3Si1焊丝的化学成分（见表3）表3焊丝的化学成份化学成份%（m/m）1)2)3)CSiMnPSNiMoAlTi和ZrG0其它合金成份组成G2Si10.06～0.140.50～0.800.90～1.300.0250.0250.150.150.020.15G3Si10.06～0.140.70～1.001.30～1.600.0250.0250.150.150.020.15G4Si10.06～0.140.80～1.201.60～1.900.0250.0250.150.150.020.15G3Si20.06～0.141.00～1.201.30～1.600.0250.0250.150.150.020.15G2Ti0.04～0.140.40～0.800.90～1.400.0250.0250.150.150.05～0.020.05～0.25G3Ni10.06～0.140.50～0.901.00～1.600.0200.0200.80～1.500.150.020.15G3Ni20.06～0.140.40～0.800.80～1.400.0200.0200.40～0.600.150.020.15G2Mo0.08～0.120.30～0.700.90～1.300.0200.0200.150.40～0.600.020.15G4Mo0.06～0.140.50～0.801.70～2.100.0250.0250.150.40～0.600.020.15G2Al0.08～0.140.30～0.500.90～1.300.0250.0250.150.150.35～0.750.15说明：1）其余成份：Cr≤0.15,Cu≤0.35和V≤0.03，钢中镀Cu的成份不得超过0.35%；2）表中数值均为昀高值；3）此表数值与ISO31-0附件B中的规定A相符合。表4焊缝金属抗拉强度，昀低屈服强度和昀低延伸率的标记标记昀低屈服强度N/mm2抗拉强度N/mm2昀低延伸率*）%3538424650355380420460500440～570470～600500～640530～680560～7202220202018*）L0=5D0表5冲击功的标记标记冲击功达到47J的试验温度（℃）ZA023456无要求+200-20-30-40-50-60注：该冲击值为三个ISO-V型缺口冲击试样的中间值，其中一个试样的昀小冲击值不得低于32J。MIG/MAG焊ⅢIWE-3/1.33/8组保护气体焊接普通结构钢，使用M3组和CO2保护气体会降低焊缝的强度和韧性G4Si1和G3Si2配合M2、M3、C1组保护气体焊接普通结构钢G2Ti应用于含Ti的细晶粒钢的焊接G3Ni1和G3Ni2含Ni的焊丝可提高韧性，适于低温钢的焊接或要求焊缝韧性时的焊接G2Mo和G4Mo适于含Mo热强钢的焊接，如焊接16Mo3按照B系列分类方法可分为五项：1）第一部