钨极氩弧焊工艺

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(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。

图1-7 钨极惰性气体保护焊示意图1—喷嘴 2—钨极 3—电弧 4—焊缝 5—工件 6—熔池 7—填充焊丝 8—惰性气体钨极氩弧焊（GTAW ）焊接方法简介1．原理钨极氩弧焊是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法，其方法构成如图1-7所示。

焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而获得优质的焊缝，焊接过程根据工件的具体要求可以加或不加填充焊丝。

2．分类这种焊接方法根据不同的分类方式大致有如下几种：1）按电流波形 直流氩弧焊 交流氩弧焊 脉冲氩弧焊 正弦波矩形波变脉宽 变极性 低频0.1～10Hz 中频10～1kHz 高频＞15kHz2）按操作方式手工自动 焊枪移动是手工操作，填充焊丝送进可以是手工，也可以是机械送丝 焊枪安装在焊接小车上，小车的行走和焊丝送进均由机械完成3）按保护气体成分 氩弧焊氦弧焊混合气体保护焊上述几种钨极氩弧焊方法中手工操作应用最为广泛。

3．特点这种焊接方法由于电弧是在氩气中进行燃烧，因此具有如下优缺点：1）氩气具有极好的保护作用，能有效地隔绝周围空气；它本身不与金属起化学反应，也不溶于金属，使得焊接过程中熔池的冶金反应简单易控制，因此为获得高质量的焊缝提供良好条件。

2）钨极电弧非常稳定，即使在很小的电流情况下（＜10A ）仍可稳定燃烧，特别适合于薄板材料焊接。

3）热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调整，所以这种焊接方法可进行全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。

4）由于填充焊丝不通过电流，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。

5）交流氩弧在焊接过程中有自动清除工件表面的氧化膜作用，因此，可成功的焊接一些化学活泼性强的有色金属，如铝、镁及其合金。

6）钨极承载电流能力较差，过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而引起夹钨。

因此，熔敷速度小、熔深浅、生产率低。

7）采用的氩气较贵，熔敷率低，且氩弧焊机又复杂，和其他焊接方法（如焊条电弧焊、埋弧焊、CO 2气体保护焊）比较，生产成本较高。

1. 目的1.1 为确保手工钨氩弧焊的焊接质量，特制定本规程。

1.2 本规程为手工钨极氩弧焊基本工艺文件，适用于碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢的手工钨极氩弧焊，是焊工操作时的通用指导书。

2. 引用标准GB/T985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝NB/T47018 承压设备用焊接材料条订货技术条件NB/T47015 压力容器焊接规程YB/T5092 焊接用不锈钢丝3. 技术要求3.1 焊工3.1.1 焊工应能熟练掌握手工钨极氩弧焊的基本操作方法，并有一定基础理论知识，可单独施焊，压力容器的焊接应由持有特种设备焊接操作人员《焊工合格证》且具有相应合格目的焊工担任。

3.1.2 施焊前仔细阅读工艺文件，了解结构特点、焊件材质、焊丝钢号以及相关工艺数据，明确施焊要求及技术要领。

3.2 焊机、焊材3.2.1 焊机必须是性能良好的完好设备，电流表、电压表齐全并在检定期内。

3.2.2 焊材应符合NB/T47018.3 标准的规定mm时，可不填充焊丝。

；当母材为不锈钢，或不锈钢与低碳钢焊接时，采用不锈钢焊丝，其牌号根据母材选取。

工艺参数见下表13.2.3 保护气体（氩气）应达到一定钝度，对于碳钢、低合金钢及不锈钢的氩弧氩气钝度不低于99.9%。

3.2.4 电极的选择；常用铈钨极。

，焊接电流不得超过钨极产品说明书规定的载流量上限。

，采用的是直流正接，即电极为负。

3..钨极应采用硬磨料精磨砂轮机磨削，应保持钨极几何形状的均一性。

在磨削钍、铈钨极时，应采用密封式或抽风式砂轮磨削。

磨削完毕，操作者应洗净手脸。

当采用直流时，钨棒端头应磨成锥形，小电流时夹角为30°，当采用大电流时，钨棒注：V形坡口，夹角为600~900的夹角为90°；当采用交流时（焊铝及铝合金）钨棒端头应磨成球形；3.3 焊前准备3.3.1 焊缝坡口型式和尺寸按焊接工艺卡规定。

钨极氩弧焊（TIG焊）焊接工艺一焊接接头、坡口和焊缝的概念和名称如图3-42所示，所谓焊接接头指焊接件相互拥有的焊层。

焊缝种类焊缝种类由焊接接头的种类和坡口形式得出。

坡口形状主要与材料性能、工件外形尺寸、可接近性以及与焊接方法的焊层结构等有关系。

如果两个焊件的接缝部处在同一个平面内，称这种焊缝为对接焊缝（图3-43）。

焊件在相互垂直的两平面内的焊缝称为角焊缝。

焊接位置图3-44给出了主要的焊接位置。

其它位置（中间位置）可以通过焊缝倾角和焊缝回转角的数据来说明。

二焊接准备钨极氩弧焊首先也要求工件表面清洁。

工件的焊缝区域应通过磨、刷、喷砂、喷小钢球、酸洗等呈现出金属光泽。

不允许任何杂质进入母材，例如用鎯头在有氧化皮的平台上敲打校正铝板时，便有可能出现氧化皮进入铝材的情况。

这种氧化皮杂质可能对焊接过程和焊缝的耐腐蚀性带来不利的影响。

油污、油脂、国际货币基金组织漆和水份均会引起焊缝的气孔。

在工地不允许有穿堂风（应避开门、窗和风扇），因为会吹跑氩气流，引起故障和气孔。

必须保持焊接工作台的清洁。

在储放焊丝时，也应注意存放场地的清洁。

应选择合适的夹具、冷却设备和保护气体设备施焊。

因为这些都是获得优良焊缝质量和尺寸精度的先决条件。

费用不大，但收效明显。

焊工在焊接前应选择好合适的电流种类、电源、焊接电流范围、焊炬种类和大小、气体喷咀、喷咀尺寸、气体流量（升/分）、电极种类（材料、直径和准备）、填充焊丝种类和直径等。

要求的焊接电流又首先取决于材料，工件厚度和外形尺寸、坡口形状、导热垫板、夹紧元件、瓮中保护气体种类、焊接速度和电极端部形状。

三焊工姿势焊工一般应坐着焊接水平的小零件，前臂轻放在焊接工作台上。

就是对于其它位置也不是随意站着焊，而是倚靠在什么东西上焊接。

焊工姿势应尽可能自我感觉舒服，不紧张。

过分拘谨或受约束的焊接姿势易引起焊工过早疲劳，并造成不均匀的焊缝。

焊工的手可轻松地握持焊炬。

焊机软管组件不得承受大的拉力，以减轻手上的负担。

手工钨极氩弧焊通用焊接工艺目录1、一般要求2、应用范围3、焊接准备4、操作技术5、焊接6、氩气焊丝和焊条7、焊接工艺8、质量记录9、焊接及注意事项10、钨极氩弧焊安全规程11、焊接危险点危险源辩识、评价及控制对策表一、一般要求1、焊接材料1.1 焊丝：用于GB的焊丝应符合GB/T8110的有关规定,对于入库时间长而有锈斑，影响使用的应予报废。

1.2 保护气体的种类和质量：采用纯度大于99.99%纯氩。

1.3 钨极的种类：采用钍钨极或铈钨电极，其端头的几何形状应根据电流的大小选择，采用小电流时，端头夹角为30度。

1.4 焊接设备：氩弧焊机。

1.5 焊接辅助装备：安全防护用品、手锤、角向砂轮等。

1.6 焊工资格：焊工必须经过南昌市技术质量监督局培训，并且取得相应的合格项目，方可从事相关焊接工作。

1.7 焊接工作必须按照技要、技术标准进行。

1.8 焊接环境：当风速大于2m/s、相对湿度大于90%、雨、雪环境、焊件温度低于0℃时，均应采取相应的措施来保证焊接质量。

当焊件温度在-18~0℃之间时，应将始焊点周围100mm的母材预热到约15℃再开始焊接。

否则禁止施焊。

1.9 焊接极性：直流正接既焊枪接负极，工件接正极。

1.10 在操作过程中若有个人无法解决的问题，应立即与班组长、检验员或焊接工程师联系。

2、焊前准备2.1 根据焊接位置、持证项目、接头形式和作业情况等选择合适的焊接辅助装置。

2.2 去除坡口内、外20mm 范围内的水、锈、油污等杂质。

2.3 根据图纸、工艺要求核对坡口形式及角度、材质、坡口尺寸及装配质量。

2.4 如需要标记移植，检查标记移植情况。

2.5 检查所用设备是否完好情况。

2.6 不锈钢管焊接的接头，应内部充氩保护，保护时，管子两头和管子四周的孔应该用美纹纸或铁板封住，以增强保护效果。

2.7试焊，根据表1调节焊接参数。

表1 焊接参数二、应用范围不同直径的钢管及耐热合金钢管子一般采用钨极氩弧焊打底，手工电弧焊填充及盖面层焊接，小直径管子可用手工钨极氩弧焊打底及盖面层焊接。