氩弧焊基本培训教学文案Word文件下载.docx
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手工钨极氩弧焊设备由焊接电源、焊枪、供气系统、控制系统和冷却系统等部分组成。
1-焊件2-焊枪3-遥控盒4-冷却水
5-电源与控制系统6-电源开关7-流量调节器8-氩气瓶
(1)焊接电源
钨极氩弧焊要求采用具有陡降外特性的焊接电源,有直流电源和交流电源两种。
(常用的直流钨极氩弧焊机有WS-250型、WS-400型等;
交流钨极氩弧焊机有WSJ-150型、WSJ-500型等;
交直流钨极氩弧焊机有WSE-150型、WSE-400型等。
森松公司用的为松下TSP-300型。
)
(2)控制系统
控制系统是通过控制线路,对供电、供气与稳弧等各个阶段的动作进行控制。
手工钨极氩弧焊控制程序
(3)焊枪
焊枪的作用是装夹钨极、传导焊接电流、输出氩气流和启动或停止焊机的工作系统。
焊枪分为大、中、小三种,按冷却方式又可分为气冷式和水冷式。
当所用焊接电流小于150A时,可选择气冷式焊枪见下图。
焊接电流大于150A时,必须采用水冷式焊枪见下图:
常见的焊枪喷嘴形状示意图:
(4)供气系统
供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器及电磁气阀组成。
1)氩气瓶外表涂灰色,并用绿漆标以“氩气”字样。
氩气瓶最大压力为15MPa,容积为40L。
2)电磁气阀是开闭气路的装置,由延时继电器控制,可起到提前供气和滞后停气的作用。
3)氩气流量调节器起降压和稳压的作用及调节氩气流量。
氩气流量调节器的外形如右图。
(5)冷却系统
用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。
如果焊接电流小于150A可以不用水冷却。
使用的焊接电流超过150A时,必须通水冷却,并以水压开关控制。
二、钨极氩弧焊的焊接材料
钨极氩弧焊的焊接材料主要有钨极、氩气和焊丝。
1、钨极
氩弧焊时钨极作为电极起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用。
目前所用的钨极材料主要有以下几种。
1)纯钨极其牌号是Wl、W2,纯度99.85%以上。
纯钨极要求焊机空载电压较高,使用交流电时,承载电流能力较差,故目前很少采用。
为了便于识别常将其涂成绿色。
2)钍钨极其牌号是WTh-10、WTh-15,是在纯钨中加入1%~2%的氧化钍(ThO2)而成。
钍钨极电子发射率提高,增大了许用电流范围,降低了空载电压,改善引弧和稳弧性能,但是具有微量放射性。
为了便于识别常将其涂成红色。
3)铈钨极其牌号是Wce-20,是在纯钨中加入2%的氧化铈(CeO)而成。
铈钨极比钍钨极更容易引弧,使用寿命长,放射性极低,是目前推荐使用的电极材料。
为了便于识别常将其涂成灰色。
2、钨极的规格
长度范围供给,在76~610mm之间;
常用的直径为0.5、1.0、1.6、2.0、2.4、3.2、4.0、5.0、6.3、8.0、10mm多种。
钨极端部的形状:
30~50°
3、氩气
(1)氩气易引弧,电弧稳定;
(2)氩气的密度大,已形成良好的保护罩,获得较好的保护效果;
(3)氩气的原子质量大,具有很好的阴极清理效果;
(4)氩气相对便宜,广泛应用于工业生产中。
4、焊丝
氩弧焊用焊丝主要分钢焊丝和有色金属焊丝两大类。
焊丝可按GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳、低合金钢焊丝》和YB/T5092-1996《焊接用不锈钢焊丝》选用。
焊接有色金属一般采用与母材相当的焊丝。
氩弧焊用焊丝直径主要有0.8、1.0、1.2、1.4、1.5、1.6、2.0、2.4、2.5、4.0、5.0、6.0mm等十余种规格,多选用直径2.0~4.0mm的焊丝。
三、钨极氩弧焊焊接工艺参数
1、焊接电源的种类和极性
钨极氩弧焊可以采用交流或直流两种焊接电源,采用哪种电源与所焊金属或合金种类有关;
采用直流电源时还要考虑极性的选择。
a)直流反接b)直流正接
采用直流反接时,焊件是阴极,质量较大的氩正离子流向焊件,撞击金属熔池表面,可将铝、镁等金属表面致密难熔的氧化膜击碎,这种现象称为“阴极破碎”作用。
但是直流反接时,钨极因接正极温度较高,容易过热或烧损。
所以,铝、镁及其合金一般不采用直流反接,而应尽可能使用交流电进行焊接。
采用直流正接,没有“阴极破碎”作用,故适用于焊接不锈钢、耐热钢、钛、铜及其合金。
2、钨极直径与焊接电流
钨极直径应根据焊接电流大小而定,焊接电流通常根据焊件的材质、厚度来选择。
3、电弧电压
电弧电压主要由弧长决定。
电弧长度增加,容易产生未焊透的缺陷,并使保护效果变差,因此应在电弧不短路的情况下,尽量控制电弧长度,一般弧长近似等于钨极直径。
4、焊接速度
焊接速度通常是由焊工根据熔池的大小、形状和焊件熔合情况随时调节。
过快的焊接速度会使气体保护氛围破坏,焊缝容易产生未焊透和气孔;
焊接速度太慢时,焊缝容易烧穿和咬边。
5、氩气流量与喷嘴直径
喷嘴直径的大小,直接影响保护区的范围,一般根据钨极直径来选择。
按生产经验:
2倍的钨极直径再加上4mm即为选择的喷嘴直径。
流量合适时,熔池平稳,表面明亮无渣,无氧化痕迹,焊缝成形美观;
流量不合适,熔池表面有渣,焊缝表面发黑或有氧化皮。
氩气的合适流量为0.8~1.2倍的喷嘴直径。
6、喷嘴与焊件间的距离
喷嘴与焊件间的距离以8~14mm为宜。
距离过大,气体保护效果差;
若距离过小,虽对气体保护有利,但能观察的范围和保护区域变小。
7、钨极伸出长度
为了防止电弧热烧坏喷嘴,钨极端部应突出喷嘴以外,其伸出长度一般为3~4mm(具体情况视焊接需要而定)。
伸出长度过小,焊工不便于观察熔化状况,对操作不利;
伸出长度过大,气体保护效果会受到一定的影响。
四、手工钨极氩弧焊操作要点
1、引弧
通常手工钨极氩弧焊机本身具有引弧装置(高压脉冲发生器或高频振荡器),钨极与焊件并不接触保持一定距离,就能在施焊点上直接引燃电弧。
如没有引弧装置操作时,可使用纯铜板或石墨板作引弧板,在其上引弧,使钨极端头受热到一定温度(约1s),立即移到焊接部位引弧焊接。
这种接触引弧,会产生很大的短路电流,很容易烧损钨极端头。
2、持枪姿势和焊枪、焊件与焊丝的相对位置
3、右焊法和左焊法
右焊法适用于厚件的焊接,焊枪从左向右移动,电弧指向已焊部分,有利于氩气保护焊缝表面不受高温氧化。
左焊法适用于薄件的焊接,焊枪从右向左移动,电弧指向未焊部分有预热作用,容易观察和控制熔池温度,焊缝形成好,操作容易掌握。
一般均采用左焊法。
4、焊丝送进方法
一种方法是以左手的拇指、食指捏住,并用中指和虎口配合托住焊丝便于操作的部位。
需要送丝时,将弯曲捏住焊丝的拇指和食指伸直如下b图,即可将焊丝稳稳地送入焊接区,然后借助中指和虎口托住焊丝,迅速弯曲拇指、食指,向上倒换捏住焊丝如下a图,如此反复的填充焊丝。
另一种方法如下图所示夹持焊丝,用左手拇指、食指、中指配合动作送丝,无名指和小手指夹住焊丝控制方向,靠手臂和手腕的上、下反复动作,将焊丝端部的熔滴送入熔池,全位置焊时多用此法。
5、收弧
一般氩弧焊机都配有电流自动衰减装置,收弧时,通过焊枪手柄上的按钮断续送电来填满弧坑。
若无电流衰减装置时,可采用手工操作收弧,其要领是逐渐减少焊件热量,如改变焊枪角度、稍拉长电弧、断续送电等。
收弧时,填满弧坑后,慢慢提起电弧直至熄弧,不要突然拉断电弧。
熄弧后,氩气会自动延时几秒钟停气,以防止金属在高温下产生氧化。
焊接实训
任务一、参观钨极氩弧焊操作
参观钨极氩弧焊操作,加深对钨极氩弧焊的工作过程、焊接设备、焊接材料的认识,并按参观记录下表内容加以总结。
任务二、手工钨极氩弧焊操作
1、会正确选用钨极氩弧焊工艺参数
2、掌握钨极氩弧焊操作技术
任务实施
1、焊前准备工作
(1)焊接设备(TSP-300型钨极氩弧焊机)
(2)氩气瓶及氩气流量调节器
(3)铈钨极
(4)水冷式焊枪
(5)焊件下料与打磨
(6)焊丝
(7)装配及定位焊
2、调试焊机
1)分别开启气阀和电源开关,若无无异常情况,可调节焊接电流为80~150A,氩气流量为8~15L/min。
2)正式操作前,通过短时焊接,对设备进行一次负载检查,检查气路和电路系统工作是否正常。
3、确定焊接工艺参数
4、焊接操作
(1)打底层焊接
采用左焊法,焊丝、焊枪与焊件之间的角度,见下图所示.
起焊时,将稳定燃烧的电弧移向定位焊缝的边缘,用焊丝迅速触及焊接部位进行试探,当感到该部位变软开始熔化时,立即填加焊丝,焊丝的填充一般采用断续点滴填充法,同时,焊枪向前作微微摆动。
焊接过程中,若焊件间隙变小时,则应停止填丝,将电弧压低1~2mm,直接进行击穿;
当间隙增大时,应快速向熔池填加焊丝,然后向前移动焊枪。
一根焊丝用完后,焊枪暂不抬起,按下电流衰减开关,左手迅速更换焊丝,将焊丝端头置于熔池边缘之后,启动正常焊接电流,继续进行焊接。
(2)盖面焊
盖面层焊接应适当加大焊接电流,可选择比打底层焊接时稍大些的钨极直径及焊丝。
操作时,焊丝与焊件间的角度尽量减小,焊枪作小锯齿形横向摆动。
(3)焊后关闭气路和电源,并清理操作现场)
任务评价焊接质量评定表总分:
技术指导
1.操作过程中,若不慎焊丝与钨极相触碰怎么办?
如果焊丝与钨极相触碰,发生瞬间短路造成焊缝污染和夹钨。
应立即停止焊接,用砂轮磨掉被污染处,直至露出金属光泽,被污染的钨极要重新磨尖后,方可继续施焊。
2.手工钨极氩弧焊的氩气流量大小对焊缝质量有何影响?
如果氩气流量过小,容易产生气孔、焊缝被氧化等缺陷;
若氩气流量过大,则会产生紊流,使空气卷入焊接区,降低保护效果。
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。
3.手工钨极氩弧焊时,如何判断焊接电流是否合适?
焊接电流合适时,钨极端部的电弧呈半球状(下图a),此时电弧稳定,焊缝成形良好;
焊接电流过小时,钨极端部电弧偏移,此时电弧飘动(下图b);
焊接电流过大时,钨极端部发热,钨极的部分熔化脱落到熔池中(下图c)形成夹钨等缺陷,并且电弧不稳,焊接质量差。
4.手工钨极氩弧焊过程中应该注意哪些事宜?
打底焊时,应尽量采用短弧焊接,填丝量要少,焊枪尽可能不摆动,当焊件间隙较小时,可直接进行击穿焊接;
如果定位焊缝有缺陷,必须将缺陷磨掉,不允许用重熔的办法来处理定位焊缝上的缺陷。
盖面焊时,填充焊丝要均匀,快慢适当。
过快焊缝余高大;
过慢则焊缝下凹和咬边。
焊至收尾处焊件温度会提高很多,这时就应适当加快焊接速度,收弧时多送几滴熔滴填满弧坑,防止产生弧坑裂纹。
手工钨极氩弧焊是双手同时操作,这一点有别于焊条电弧焊。
操作时,双手配合协