第二節 鎢極氬弧焊工藝

一、坡口形式

鎢極氬弧焊的接頭形式有對接、搭接、角接及T形接和端接5種基本類形。端接接頭僅在薄板焊接時采用。坡口的形狀和尺寸取決於工件的材料、厚度和工作要求。

二、工藝參數選擇技巧

鎢極氬弧焊焊接規範主要是焊接電流、焊接速度、電弧電壓、鎢極直徑和形狀、氣體流量與噴嘴直徑等參數。這些參數的選擇主要根據焊件的材料、厚度、接頭形式以及操作方法等因素來決定。

1.極性

鎢極氬弧焊電源的種類和極性是按被焊金屬材料的類型進行選擇的。

2.電弧電壓

電弧電壓增加(或減小),焊縫寬度將稍有增大(或減小),而熔深稍有下降(或稍為增加)。當電弧電壓太高時,由於氣體保護不好,會使焊縫金屬氧化和產生未焊透缺陷。所以鎢極氬弧焊時,在保證不產生短路的情況下,應盡量采用短弧焊接,這樣氣體保護效果好、熱量集中、電弧穩定、焊透均勻、焊件變形也小。

3.焊接電流

隨著焊接電流的增加(或減小),熔深和熔寬將相應地增大(或減小),而加強高則相應地減小(或增大)。當焊接電流太大時,不僅容易產生燒穿、焊縫下陷和咬邊等缺陷,而且會導致鎢極燒損,引起電弧不穩及鎢夾渣等缺陷;反之,焊接電流太小時,由於電弧不穩和偏吹,會產生未焊透、鎢夾渣和氣孔等缺陷。

4.焊接速度

當焊槍不動時,隨著焊接速度增加,氬氣保護氣流遇到空氣的阻力,使保護氣體偏到一邊,此時,氫氣對焊接區域仍保持有效的保護。當焊接速度過快時,氬氣流嚴重偏移一側,使鎢極端頭、電弧柱及熔池的一部分暴露在空氣中,此時,這使氬氣保護作用破壞,焊接過程無法進行。因此,鎢極氬弧焊采用較快的焊接速度時,必須采用相應的措施來改善氬氣的保護效果,如加大氬氣流量或將焊槍後傾一定角度,以保持氬氣良好的保護效果。通常,在室外焊接都需要采取必要的防風措施。

焊接速度增大(或減小),熔深和焊縫寬度都相應地有所減小(或增大)。當焊接速度太快時,氣體保護作用將受到破壞,焊縫金屬和鎢極容易被氧化,並容易產生未焊透和氣孔等缺陷;反之,焊接速度太慢時,焊縫也容易產生燒穿和咬邊等缺陷。

5.鎢極

鎢極直徑和形狀,對於焊接過程穩定性和焊縫成形有很大影響。

(1)鎢極直徑。鎢極直徑的選擇主要是根據焊件的厚度和焊接電流的大小來決定。當鎢極直徑選定後,如果采用不同電源極性時,鎢極的許用電流也要作相應的改變。

(2)鎢極形狀。鎢極端部形狀對電弧穩定性和焊縫的成形有很大影響,端部形狀主要有錐台形、圓錐形、半球形和平麵型,一般選用錐形平端的效果比較理想。

6.噴嘴直徑

噴嘴直徑的大小,直接影響保護區的範圍。如果噴嘴直徑過大,不僅浪費氬氣,而且會影響焊工視線,妨礙操作,影響焊接質量;反之,噴嘴直徑過小,則保護不良,使焊縫質量下降,噴嘴本身也容易被燒壞。一般噴嘴直徑為5~14mm。

7.氬氣流量

氣體流量越大,保護層抵抗流動空氣影響的能力越強,但流量過大,易使空氣卷入,應選擇恰當的氣體流量;氬氣純度越高,保護效果越好。

8.噴嘴至工件的距離

噴嘴距離工件越近,則保護效果越好;反之,保護效果越差,但過近造成焊工操作不便,一般噴嘴至工件間距離為10mm左右。