氩弧焊管对接水平固定焊
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钨极氩弧焊的控制系统 使通过控制线路，对供 气、供电、引弧与稳弧 等各个阶段的动作实现 控制。
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三、钨极氩弧焊工艺参数
1、焊前清理
钨极氩弧焊时，必须对被焊材料的坡口、 坡口附近20mm范围内进行清理，去除金 属表面的氧化膜和油污等杂质，以确保 焊缝的质量。焊前清理的常用方法有： 机械清理、化学清理和化学机械联合清 理法。
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3、氩弧焊的分类
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二、钨极氩弧焊设备
钨极氩弧焊的设备包括焊机、 焊枪、供气系统、冷却系统、 控制系统等部分组成，如图 所示。
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1、焊机
焊机包括焊接电源及高频振荡器、脉冲稳 弧器、消除直流分量装置等控制装置，若采 用焊条电弧焊的电源，则应配用单独的控制 箱。
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1.焊前准备
（1）试件材料：20钢管。 （2）试件尺寸： φ42mmX5mm,L=100mm, 60±5°V形坡口（每组两根）。 （3）焊接材料：焊丝ER49-1
（H08Mn2SiA）,φ2.5mm;铈钨极φ2.5mm。 （4）焊机：WS-400型焊机
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2、氩弧焊的特点
优点： 1）焊接变形小 2）焊缝质量高 3）可焊的材料范围广 4）操作技术易于掌握，易于实现自动化 5）焊接过程是明弧，易于观察电弧、熔池 6）能够进行全位置焊接
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缺点： 1）焊接速度低 ，熔敷率小 2）氩气价格昂贵，焊接生产成本高 3）焊接时需要采取必要的防风措施 4）氩气电离势高，引弧困难
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5.焊接质量检验
（1）焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔、焊瘤或未焊透。 （2）焊缝与母材圆滑过渡，咬边深度≤0.5mm。 （3）焊缝两侧咬边总长度不得超过焊缝长度的10%。 （4）焊缝宽度比坡口每侧增宽0.5~1.5mm，焊缝宽度差≤ 3mm。 （5）焊缝余高0~4mm，余高差≤ 3mm，背面凹坑小于25%壁厚，且小于1mm。
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1）机械清理法 机械清理法这种方法比较简便， 而且效果较好，适用于大尺寸、焊 接周期长的焊件。通常使用直径细 小的钢丝刷等工具进行打磨，也可 用刮刀铲去表面氧化膜，直至露出 金属光泽。
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2）化学清理法 化学清理法是指依靠化学反应 去除焊丝或工件表面氧化膜的方法， 对于填充焊丝及小尺寸焊件，多采 用化学清理法。这种方法与机械清 理法相比，具有清理效率高、质量 稳定均匀、保持时间长等特点。
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4.焊接过程
（1）打底焊 1）引弧 引弧时将钨极对准坡口根
部并使其逐渐接近母材引燃电弧。引 燃电弧后控制弧长为2~3mm，对坡口 根部两侧加热，待钝边熔化形成熔池 后，即可填丝。
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2）焊枪角度 打底焊时，焊 枪与焊丝形成90°夹角。
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（1）电源种类和极性 钨极氩弧焊可以使用直流电源，
也可以使用交流电源。电源种类 和极性可根据焊件材质进行选择。
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（2）钨极直径及端部形状 钨极直径主要按焊件厚度、焊 接电流、电源极性来选择。钨 极端部形状对电弧稳定性有一 定影响，交流钨极氩弧焊时， 一般将钨极端部磨成半圆珠形； 直流小电流施焊时，钨极可以 磨成尖锥角；直流大电流时， 钨极宜磨成钝角。
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2、焊枪
钨极氩弧焊焊枪的作 用是夹持电极、导电和输 送氩气流。焊枪一般由枪 体、喷嘴、电极夹头、电 极帽、手柄和控制开关等 组成。
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3、供气系统
钨极氩弧焊的供气系统 由氩气瓶、减压器、流 量计和电磁阀组成。
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3）化学—机械清理法 清理时先用化学清理法，焊前 再对焊接部位进行机械清理。这 种联合清理的方法适用于质量要 求高的焊件。
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2、焊接参数的选择
钨极氩弧焊的焊接参数主 要有：电源种类和极性、钨极 直径、焊接电流、电弧电压、 氩气流量、焊接速度和喷嘴直 径等。正确地选择焊接参数是 获得优质焊接接头的重要保证。
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3.确定焊接工艺参数
焊接层次 焊接电流 氩气流量 钨极直径 焊丝直径 钨极伸出长度 喷嘴直径 喷嘴至焊件的距离
（A） (L/min)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
打底层 90~100 8~10
2.5
2.5
4~6
8
≤8
盖面层 95~100
6~8
而且容易形成紊流，使空气卷入，对焊接区的保护不利，同时还会带走电弧区 的热量，影响电弧稳定燃烧。而流量过小也不好，气流挺度差，容易受到外界 气流的干扰，以致降低气体保护效果。通常氩气流量在3~20L/min范围内。
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（5）焊接速度 在一定的钨极直径、焊接电流 和氩气流量条件下，焊速过快会使 保护气流偏离钨极与熔池，影响气 体保护效果，易产生未焊透等缺欠； 焊速过慢时， 焊缝易咬边和烧穿。 因此， 应选择合适的焊接速度。 焊炬不动
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（3）焊接电流 焊接电流主要根据焊件的厚 度、钨极直径和焊缝空间位 置来选择，过大或过小的焊 接电流都会使焊缝成形不良 或产生焊接缺陷。
钨极直径 （mm）
1.0 1.6 2.4 3.2 4.0 5.0 6.0
直流正接 （A） 15～80 50～70 150～250 250～400 400～500 500～750 750～1000
速度正常
速度过快
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（6）喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以5~15mm为
宜，距离过大，气体保护效果差； 距离过小，随对气体保护有利， 但能观察的范围和保护区域变小。
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（7）钨极伸出长度 为了防止电弧热烧坏喷嘴，
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2.试件装配及定位
（1）钝边：修磨钝边0.5~1mm，去除毛刺。 （2）焊前清理：清理坡口及坡口附近20mm范
围的氧化膜和油污等杂质。 （3）装配间隙：上部（12点位置）装配间隙
2.5mm,下部（6点位置）装配间隙2.0mm （4）定位焊：一点定位，焊缝长约10mm。
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四、氩弧焊管对接水平固定焊
工艺分析
水平固定管焊接时，若焊枪角度不正确，未熔透即填入焊丝，很有可 能出现底层仰焊部位未焊透的缺陷。因此，焊接时，要调整好焊枪角度， 等待形成熔孔后，再填入焊丝；操作过程中，焊枪摆动频率不正确，加之 焊丝填入量不恰当，容易出现整体焊缝仰位超高、平位偏低等。焊接时在 仰位填丝要少些，平位要多些；立位焊枪摆动要快些，平位要慢些。
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学习目标
1、理解氩弧焊的原理、特点、分类
2、掌握氩弧焊的设备组成、连接方法
3、掌握焊接工艺及焊接参数选择
4、掌握氩弧焊管对接水平固定焊操作技能
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一、氩弧焊的原理、特点和分类
1、氩弧焊的原理
氩弧焊是使用氩气作为保护气体的 一种气体保护电弧焊方法。焊接时， 先从喷嘴中喷出Ar气，使焊接区内 形成严密的气体保护层，隔离空气 再将电极与焊件接触产生电弧热量 → 使之熔化焊丝和母材→ 形成熔
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焊工培训
模块一 钨极氩弧焊管对接水平固定焊
开发学校：陕西汽车技工学校
授课教师：王 钦
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培训内容：
一、氩弧焊的原理、特点、分类 二、氩弧焊设备、连接方法 三、氩弧焊焊接工艺参数的选择 四、氩弧焊管对接水平固定焊操作技能
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直流反接 （A）
10～20 15～30 25～40 40～55 55～80 80～125
交流 （A） 20～60 60～120 100～180 160～250 200～320 290～390 340～525
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（4）氩气流量和喷嘴直径 对于一定孔径的喷嘴，选用的氩气流量要适当，如果流量过大，不仅浪费气体，
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3）焊接 焊接过程中， 电弧应交替加热坡口根部 和焊丝端部，控制坡口两 侧熔透均匀，以保证背面 焊缝的成形。
打底层正面成形
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打底层反业培训线上课程
（2）盖面焊 焊枪应在时钟6点左右的位置
起焊。 焊枪摆动到坡口边缘 时，应稍作停顿，以保证熔合 良好，防止咬边。当盖面焊缝 封闭时应尽量向前施焊，并减 少焊丝填充量，衰减电流熄弧。
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谢谢大家的聆听
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钨极端部应伸出喷嘴以外， 其伸出长度一般为3~4mm。 伸出长度过短，焊工不便于 观察熔池状况，对操作不利； 伸出长度过长，气体保护效 果会受到影响。
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经验分享
气体保护效果的好坏，常用焊点试验法来判断。具 体方法是：在铝板上点焊，电弧引燃后焊枪固定不动， 待燃烧5～10s后断开电源。这时铝板上焊点周围因受到 “阴极破碎”作用而出现的银白色区域，就是气体有效 保护区域，称为去氧化膜区。其直径越大，说明保护效 果越好。另外，在生产实际中也可以通过直接观察焊缝 表面色泽和是否存在气孔来判定气体保护效果。
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4、冷却系统
一般选用的最大焊接电流在 150A以上焊接时，必须通水 冷却焊枪和电极。 冷却水 接通并有一定压力后， 才 能启动焊接设备，通常在钨 极氩弧焊设备中用水压开关 或手动来控制水流量。
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5、控制系统
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三、钨极氩弧焊工艺参数
1、焊前清理
钨极氩弧焊时，必须对被焊材料的坡口、 坡口附近20mm范围内进行清理，去除金 属表面的氧化膜和油污等杂质，以确保 焊缝的质量。焊前清理的常用方法有： 机械清理、化学清理和化学机械联合清 理法。
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3、氩弧焊的分类
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二、钨极氩弧焊设备
钨极氩弧焊的设备包括焊机、 焊枪、供气系统、冷却系统、 控制系统等部分组成，如图 所示。
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1、焊机
焊机包括焊接电源及高频振荡器、脉冲稳 弧器、消除直流分量装置等控制装置，若采 用焊条电弧焊的电源，则应配用单独的控制 箱。
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1.焊前准备
（1）试件材料：20钢管。 （2）试件尺寸： φ42mmX5mm,L=100mm, 60±5°V形坡口（每组两根）。 （3）焊接材料：焊丝ER49-1
（H08Mn2SiA）,φ2.5mm;铈钨极φ2.5mm。 （4）焊机：WS-400型焊机
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2、氩弧焊的特点
优点： 1）焊接变形小 2）焊缝质量高 3）可焊的材料范围广 4）操作技术易于掌握，易于实现自动化 5）焊接过程是明弧，易于观察电弧、熔池 6）能够进行全位置焊接
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缺点： 1）焊接速度低 ，熔敷率小 2）氩气价格昂贵，焊接生产成本高 3）焊接时需要采取必要的防风措施 4）氩气电离势高，引弧困难
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5.焊接质量检验
（1）焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔、焊瘤或未焊透。 （2）焊缝与母材圆滑过渡，咬边深度≤0.5mm。 （3）焊缝两侧咬边总长度不得超过焊缝长度的10%。 （4）焊缝宽度比坡口每侧增宽0.5~1.5mm，焊缝宽度差≤ 3mm。 （5）焊缝余高0~4mm，余高差≤ 3mm，背面凹坑小于25%壁厚，且小于1mm。
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1）机械清理法 机械清理法这种方法比较简便， 而且效果较好，适用于大尺寸、焊 接周期长的焊件。通常使用直径细 小的钢丝刷等工具进行打磨，也可 用刮刀铲去表面氧化膜，直至露出 金属光泽。
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2）化学清理法 化学清理法是指依靠化学反应 去除焊丝或工件表面氧化膜的方法， 对于填充焊丝及小尺寸焊件，多采 用化学清理法。这种方法与机械清 理法相比，具有清理效率高、质量 稳定均匀、保持时间长等特点。
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4.焊接过程
（1）打底焊 1）引弧 引弧时将钨极对准坡口根
部并使其逐渐接近母材引燃电弧。引 燃电弧后控制弧长为2~3mm，对坡口 根部两侧加热，待钝边熔化形成熔池 后，即可填丝。
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2）焊枪角度 打底焊时，焊 枪与焊丝形成90°夹角。
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（1）电源种类和极性 钨极氩弧焊可以使用直流电源，
也可以使用交流电源。电源种类 和极性可根据焊件材质进行选择。
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（2）钨极直径及端部形状 钨极直径主要按焊件厚度、焊 接电流、电源极性来选择。钨 极端部形状对电弧稳定性有一 定影响，交流钨极氩弧焊时， 一般将钨极端部磨成半圆珠形； 直流小电流施焊时，钨极可以 磨成尖锥角；直流大电流时， 钨极宜磨成钝角。
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2、焊枪
钨极氩弧焊焊枪的作 用是夹持电极、导电和输 送氩气流。焊枪一般由枪 体、喷嘴、电极夹头、电 极帽、手柄和控制开关等 组成。
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3、供气系统
钨极氩弧焊的供气系统 由氩气瓶、减压器、流 量计和电磁阀组成。
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2、焊接参数的选择
钨极氩弧焊的焊接参数主 要有：电源种类和极性、钨极 直径、焊接电流、电弧电压、 氩气流量、焊接速度和喷嘴直 径等。正确地选择焊接参数是 获得优质焊接接头的重要保证。
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3.确定焊接工艺参数
焊接层次 焊接电流 氩气流量 钨极直径 焊丝直径 钨极伸出长度 喷嘴直径 喷嘴至焊件的距离
（A） (L/min)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
打底层 90~100 8~10
2.5
2.5
4~6
8
≤8
盖面层 95~100
6~8
而且容易形成紊流，使空气卷入，对焊接区的保护不利，同时还会带走电弧区 的热量，影响电弧稳定燃烧。而流量过小也不好，气流挺度差，容易受到外界 气流的干扰，以致降低气体保护效果。通常氩气流量在3~20L/min范围内。
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（5）焊接速度 在一定的钨极直径、焊接电流 和氩气流量条件下，焊速过快会使 保护气流偏离钨极与熔池，影响气 体保护效果，易产生未焊透等缺欠； 焊速过慢时， 焊缝易咬边和烧穿。 因此， 应选择合适的焊接速度。 焊炬不动
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（3）焊接电流 焊接电流主要根据焊件的厚 度、钨极直径和焊缝空间位 置来选择，过大或过小的焊 接电流都会使焊缝成形不良 或产生焊接缺陷。
钨极直径 （mm）
1.0 1.6 2.4 3.2 4.0 5.0 6.0
直流正接 （A） 15～80 50～70 150～250 250～400 400～500 500～750 750～1000
速度正常
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（6）喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以5~15mm为
宜，距离过大，气体保护效果差； 距离过小，随对气体保护有利， 但能观察的范围和保护区域变小。
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围的氧化膜和油污等杂质。 （3）装配间隙：上部（12点位置）装配间隙
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水平固定管焊接时，若焊枪角度不正确，未熔透即填入焊丝，很有可 能出现底层仰焊部位未焊透的缺陷。因此，焊接时，要调整好焊枪角度， 等待形成熔孔后，再填入焊丝；操作过程中，焊枪摆动频率不正确，加之 焊丝填入量不恰当，容易出现整体焊缝仰位超高、平位偏低等。焊接时在 仰位填丝要少些，平位要多些；立位焊枪摆动要快些，平位要慢些。
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1、氩弧焊的原理
氩弧焊是使用氩气作为保护气体的 一种气体保护电弧焊方法。焊接时， 先从喷嘴中喷出Ar气，使焊接区内 形成严密的气体保护层，隔离空气 再将电极与焊件接触产生电弧热量 → 使之熔化焊丝和母材→ 形成熔
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授课教师：王 钦
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一、氩弧焊的原理、特点、分类 二、氩弧焊设备、连接方法 三、氩弧焊焊接工艺参数的选择 四、氩弧焊管对接水平固定焊操作技能
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10～20 15～30 25～40 40～55 55～80 80～125
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起焊。 焊枪摆动到坡口边缘 时，应稍作停顿，以保证熔合 良好，防止咬边。当盖面焊缝 封闭时应尽量向前施焊，并减 少焊丝填充量，衰减电流熄弧。
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气体保护效果的好坏，常用焊点试验法来判断。具 体方法是：在铝板上点焊，电弧引燃后焊枪固定不动， 待燃烧5～10s后断开电源。这时铝板上焊点周围因受到 “阴极破碎”作用而出现的银白色区域，就是气体有效 保护区域，称为去氧化膜区。其直径越大，说明保护效 果越好。另外，在生产实际中也可以通过直接观察焊缝 表面色泽和是否存在气孔来判定气体保护效果。
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一般选用的最大焊接电流在 150A以上焊接时，必须通水 冷却焊枪和电极。 冷却水 接通并有一定压力后， 才 能启动焊接设备，通常在钨 极氩弧焊设备中用水压开关 或手动来控制水流量。
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