氩弧焊焊接工艺参数23页

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氩弧焊焊接工艺参数的选择

钨极氩弧焊的工艺参数主要有焊接电流种类及极性、焊接电流、钨极直径及端部形状、保护气体流量等,对于自动钨极氩弧焊还包括焊接速度和送丝速度。

脉冲钨极氩弧焊主要参数有 Ip 、 tp 、 Ib 、 tb 、 fa

脉幅比 RA = Ip / Ib 、脉冲电流占空比 Rw = tp / tb+ tp

(1) 钨极氩弧焊工艺参数

1) 焊接电流种类及大小一般根据工件材料选择电流种类,焊接电流大小是决定焊缝熔深的最主要参数,它主要根据工件材料、厚度、接头形式、焊接位置,有时还考虑焊工技术水平 ( 钨极氩弧时 ) 等因素选择。

2) 钨极直径及端部形状,钨极直径根据焊接电流大小、电流种类选择。

钨极端部形状是一个重要工艺参数。根据所用焊接电流种类,选用不同的端部形状。尖端角度α 的大小会影响钨极的许用电流、引弧及稳弧性能。表1列出了钨极不同尖端尺寸推荐的电流范围。小电流焊接时,选用小直径钨极和小的锥角,可使电弧容易引燃和稳定;在大电流焊接时,增大锥角可避免尖端过热熔化,减少损耗,并防止电弧往上扩展而影响阴极斑点的稳定性。

表1 钨极尖端形状和电流范围(直流正接)

钨极尖端角度对焊缝熔深和熔宽也有一定影响。减小锥角,焊缝熔深减小,熔宽增大,反之则熔深增大,熔宽减小。

3) 气体流量和喷嘴直径在一定条件下,气体流量和喷嘴直径有一个最佳范围,此时,气体保护效果最佳,有效保护区最大。如气体流量过低,气流挺度差,排除周围空气的能力弱,保护效果不佳:流量太大,容易变成紊流,使空气卷入,也会降低保护效果。同样,在流量子定时,喷嘴直径过小,保护范围小,且因气流速度过高而形成紊流;喷嘴过大,不仅妨碍焊工观察,而且气流流速过低,挺度小,保护效果也不好。所以,气体流量和喷嘴直径要有一定配合。一般手工氩弧焊喷嘴孔径和保护气流量的选用见表 2。

表 2 喷嘴孔径与保护气流量选用范围

4) 焊接速度焊接速度的选择主要根据工件厚度决定并和焊接电流、预热温度等配合以保证获得所需的熔深和熔宽。在高速自动焊时。还要考虑焊接速度对气体、保护效果的影响。焊接速度过大,保护气流严重偏后,可能使钨极端部、弧柱、熔池暴露在空气中。因此必须采用相应措施如加大保护气体流量或将焊炬前倾一定角度,以保持良好的保护作用。

5) 喷嘴与工件的距离距离越大,气体保护效果越差,但距离太近会影响焊工视线,且容易使钨极与熔池接触而短路,产生夹钨,一般喷嘴端部与工件的距离在 8 ~ 14mm 之间。

表 3 列出了几种材料钨极氩弧焊的参考焊接条件。

表3 铝及铝合金自动钨极氩弧焊焊接条件例(交流)

焊前准备

3.2.1设备的焊前检查

a.检查氩气瓶阀有无漏气及失灵,导气管是否畅通,电流电压表、流量计等仪器仪表是否正常等。

b.接通焊接转换开关,调好焊接电流,电流衰减时间气体滞后时间,选择好长短转换开关。调节氩气流量所需数值。

c.作好个人防护和现场劳动保护。

d.将钨棒磨成所需形状,调节好钨极伸出喷嘴长度(3~6mm左右)。

e.手工钨极氩弧焊的电源极性为直流正接。

f.用管夹将所对接管子装配成所需尺寸。注意调整对接边缘偏差和对接弯折度。

3.2.2坡口准备及焊件装配

a.氩弧焊坡口要采用机械加工,坡口要符合图样规定。

b.装配前,坡口及其边缘两侧各不小于10mm范围内的油污、铁锈等杂物应清除干净,直至露出金属光泽。

c.焊件用氩弧焊定位焊时,以熔化钝边为宜:管径小于或等于φ42mm时,可定位焊一处,位置在管子顶部上中偏左位置。对于外径φ42~60mm的管子可对称定位两处,外径大于60mm的管子可均匀定位三处,定位焊长度10~20mm,定位焊应保证质量,如有未熔合、未焊透、气孔等缺陷,应清除后重新定位焊。

3.2.3焊接材料

a. 根据不同的材料选择合适的焊丝牌号和规格,焊前应彻底清除焊丝表面的油污。

b. 通常情况下,氩气流量为6~10L/min,氩气流量太小时,电弧不能得到应有的保护;太大时,会造成电弧不稳。

c. 钨极氩弧焊的钨棒直径可根据焊件的厚度来选择,焊件壁厚为3~6mm,钨棒直径2.5~4mm,钨棒伸出喷嘴的长度根据焊件尽可能短,一般为4~6mm。3.3焊件要求

3.3.1焊件的焊接工作应有按照《锅炉压力容器压力管道焊工考试管理规则》相应项目考试合格的焊工担任,焊工焊前应熟悉图纸、技术条件、工艺规范。

3.3.2氩弧焊施焊工作应在室内进行,并有适当的防风措施。

3.3.3焊接过程中,焊工应严格按工艺规范操作,注意观察熔池,保证熔透及单面焊双面成形。壁厚3~6mm的管子采用两层焊接,当焊接中断,再次起焊应与原焊缝重叠6~8mm。

3.3.4焊缝焊完后,焊工应检查焊缝外观质量,修磨表面缺陷,并按规定打上焊工钢印。

3.4焊缝表面质量检查

3.4.1焊缝外观尺寸应符合设计图样和工艺文件的规定,焊缝高度不低于母材表面,焊缝与母材应圆滑过渡。

3.4.2焊缝及其热影响区表面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔。

3.4.3管子焊缝咬边深度不超过0.5mm,管子焊缝两侧咬边总长度

氩弧焊电流和电压的比例是多少?

U=10+0.04 I

钨极氩弧焊时常被称为TIG焊,是一种在非消耗性电极和工作物之间产生热量的电弧焊接方式;电极棒、溶池、电弧和工作物临近受热区域都是由气体状态的保护隔绝大气混入,此保护是由气体或混合气体流供应,通常是惰性气体,必须是能提供全保护,因为甚至很微量的空气混入也会污染焊道。

一适用性

钨极氩弧焊,以人工或自动操作都适宜,且能用于持续焊接、间续焊接(有时称为‘跳焊’)和点焊,因为其电极棒是非消耗性的,故可不需加入熔填金属而仅熔合母材金属做焊接,然而对于个别的接头,依其需要也许需使用熔填金属。

钨极氩弧焊是一种全姿势位置焊接方式,且特别适于薄板的焊接—经常可薄至0.005英寸。

(一)焊接的金属

钨极氩弧焊的特性使其能使用于大多数的金属和合金的焊接,可用钨极氩弧焊焊接的金属包括碳钢、合金钢、不锈钢、耐热合金、难熔金属、铝合金、镁合金、铍合金、铜合金、镍合金、钛合金和锆合金等等。

铅和锌很难用钨极氩弧焊方式焊接,这些金属的低熔点使焊接控制极端的困难,锌在1663F汽化,而此温度仍比电弧温度低很多,且由于锌的挥发而使焊道不良,表面镀铅、锡、锌、镉或铝的钢和其它在较高温度熔化的金属,可用电弧焊接,但需特殊的程序。