钨极氩弧焊设备手工钨极氩弧焊设备组成
《钨极氩弧焊 》课件
钨极氩弧焊：常见问题
1 焊接后出现气孔
可能是由于未正确清洁工件表面、气体流量不足或焊接速度过快导致。
2 焊缝表面出现裂纹
可能是由于焊接温度过高或冷却速度过快引起的热应力。
3 焊缝强度不够
可能是由于焊接参数选择不当、焊接位置不准确等因素造成的。
钨极氩弧焊：参考文献
相关书籍和文献
《钨极氩弧焊技术手册》、《钨极氩弧焊应 用与发展》等。
《钨极氩弧焊 》PPT课件
钨极氩弧焊是一种常用的焊接方法，本课件将详细介绍钨极氩弧焊的概述、 工作原理、设备和材料、操作步骤、应用、安全注意事项、常见问题和参考 文献。
钨极氩弧焊：简介
钨极氩弧焊是一种常用的电弧焊方法，通过在焊接区域施加一定电压，使用钨极产生的氩气弧电弧，将 工件表面熔化，并通过熔化池形成焊缝。
气体
氩气是常用的气体，用于 保护焊接区域。
钨极氩弧焊：操作步骤
1
准备工作
清洁工件表面，确认焊接位置和姿态。
焊接准备
2
选择合适的焊接参数和材料，安装钨
极和阴极，设置气体流量。
3
开始焊接
点燃等离子弧，将钨极和工件接触，
焊接结束
4
开始焊接过程。
停止等离子弧，清理残留材料，检查 焊缝质量。
钨极氩弧焊：应用
优点
钨极氩弧焊具有高焊接质量、焊缝美观、焊 接可靠等优点。
应用领域
广泛应用于航空航天、化工、能源、制造等 行业的焊接工艺。
钨极氩弧焊：安全注意事项
1 焊接环境
2 泄漏隐患3 电气安全源自确保焊接区域通风良好， 远离易燃、易爆物品。
注意气体泄漏，及时处 理和预防意外。
遵循正确的电气安全操 作，避免触电风险。
焊接方法与设备(钨极氩弧焊)
01
02
03
电源类型
钨极氩弧焊设备需要直流 电源，通常采用硅整流或 可控硅整流电源。
电源特性
电源应具有稳定的输出电 压和电流，能够调节焊接 参数，以满足不同焊接需 求。
电源保护
电源应具备过流、过压、 缺相和短路等保护功能， 确保设备安全运行。
焊接机头
机头结构
焊接机头应具备稳定和灵 活的定位系统，能够快速 准确地调整钨极位置和焊 接角度。
部质量。
力学性能检测
03
对焊接接头进行力学性能测试，如拉伸、弯曲、冲击等试验，
确保其满足使用要求。
04
钨极氩弧焊材料
焊接材料选择
母材
根据母材的材质、厚度、结构以及使用要求，选择合适的焊接材 料。
焊接工艺参数
根据母材的特性、焊接要求以及设备条件，确定合适的焊接工艺 参数，如电流、电压、焊接速度等。
清理焊件表面杂质，正确装配焊件，调整焊机至合适状态。
焊接姿势
保持正确的焊接姿势，避免操作不顺或疲劳。
焊接方法
采用合适的焊接方法，如平焊、立焊、仰焊等，根据实际情况选择。
焊接质量检测与控制
外观检测
01
检查焊缝外观是否符合要求，如焊缝宽度、深度、表面质量等。
无损检测
02
采用无损检测技计
根据母材的结构和使用要求，设计合理的焊接接头形式，以确保 焊接质量和结构的完整性。
填充材料
填充材料的种类
根据母材的材质和焊接要求，选择合适的填充材料，如焊丝、焊条 等。
填充材料的规格
根据焊接接头的大小和厚度，选择合适规格的填充材料，以确保焊 接质量和结构的完整性。
填充材料的成分
根据母材的材质和焊接要求，选择合适成分的填充材料，以确保焊接 接头的机械性能和耐腐蚀性能。
中级焊工练习题与答案
中级焊工练习题与答案1、根据GB/1591—94规定，低合金高强度结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”，屈服点数值，（）符号三部分按顺序排列。
A、抗拉强度B、质量等级C、伸长率D、冲击韧度答案：B2、手工钨极氩弧焊设备是由焊接电源、控制装置、焊枪、( )及指示仪表等组成。
A、遥控盒B、供气和供水系统C、氩气瓶D、电源开关答案：B3、在( )条件下，采用埋弧自动焊等速送丝焊接。
A、细丝低电流密度条件B、粗丝低电流密度条件C、粗丝高电流密度条件D、细丝高电流密度条件答案：D4、焊接接头力学性能试验的目的是为了确定( )是否合适。
A、焊接接头的应力分布B、焊接结构形式C、焊接接头的化学成分D、焊接工艺参数答案：D5、用氧-乙焕切割淬火倾向较大的钢材时，为了避免切口淬火或产生裂纹，应采取适当( )。
A、加大预热火焰功率和放慢切割速度B、减少预热火焰功率和放慢切割速度C、加大预热火焰功率和加快切割速度D、减少预热火焰功率和加快切割速度答案：A6、同主族元素随原子序数增加从上而下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性( )。
A、逐渐减弱B、逐渐增强C、没有变化D、不确定答案：A7、与焊条电弧焊相比，( )不是自动埋弧焊的缺点。
A、节约焊接材料和电能B、不适合焊接薄板C、焊接设备较复杂，维修保养工作量大D、仅适用于长焊缝的焊接答案：A8、中华人民共和国合同法颁布于( )年。
A、1994B、1996C、1998D、1999答案：D9、钨极氩弧焊喷嘴直径与气体流量的关系不正确的是( )。
A、气体流量和喷嘴直径有一个最佳的匹配范围B、流量一定时，喷嘴直径过小，易形成紊流C、流量一定时，喷嘴直径过大，妨碍焊工观察D、流量一定时，喷嘴直径越小，保护效果越好答案：D10、槽钢切割的工艺方法与角钢类似，均应从腿的( )起割，至腰的内侧位置停止，将割炬转为垂直于腰的外表面切割至另一腿的内侧停止，转为切割最后一条艇，至割完结束。
工业管道安装手工钨极氩弧焊作业指导书
工业管道安装手工钨极氩弧焊作业指导书一、引言工业管道安装是工程领域中重要的一环，而手工钨极氩弧焊是常用的管道焊接方法之一。
本指导书旨在为工业管道安装人员提供全面的手工钨极氩弧焊作业指导，帮助他们正确、高效地进行焊接作业，确保管道的安装质量和工程的顺利进行。
二、手工钨极氩弧焊的基本原理手工钨极氩弧焊是利用钨极、氩气保护和电弧熔化的焊接方法。
其基本原理如下：1. 电源提供恒定的电流和电压，通过钨极产生电弧。
2. 电弧的高温作用下，将焊条和工件端溶化，形成焊缝。
3. 氩气通过喷嘴保护焊缝，防止其受氧化和污染。
三、手工钨极氩弧焊的工具和设备进行手工钨极氩弧焊作业所需的工具和设备如下：1. 手工钨极氩弧焊机：包括电源、控制系统和焊枪等。
2. 钨极：选用适当尺寸和材质的钨极。
3. 氩气保护装置：包括气瓶、减压器和流量表等。
4. 焊条：根据工件材质和焊接要求选用合适的焊条。
5. 焊接辅助工具：如焊接刷、砂纸等。
四、手工钨极氩弧焊作业步骤1. 准备工作：检查焊接设备和工具是否正常工作；准备好焊接材料和氩气瓶。
2. 工件准备：清理工件表面，去除氧化物和油污等杂质。
3. 焊接参数设置：依据工件材质和焊条规格，设定适当的焊接电流、电压和氩气流量。
4. 焊接极性调整：根据焊接材料的不同，选择适当的极性。
5. 焊接操作：将钨极插入焊枪，将焊条插入焊钳，控制电流、电压和氩气流量，开始进行焊接。
6. 焊接完成后，检查焊缝质量：包括焊缝外观、尺寸、焊缝与母材的结合等方面。
7. 清理和保养：及时清理焊接设备和工具，保养好焊枪和钨极等易损件。
五、手工钨极氩弧焊的注意事项在进行手工钨极氩弧焊作业时，需要注意以下事项：1. 安全操作：佩戴好防护眼镜、手套和焊接服装等个人防护装备；确保工作区域通风良好。
2. 焊接位置选择：根据工作需要和焊接材料的特性，选择合适的焊接位置和角度。
3. 电流和电压调整：根据焊接需求和焊接材料的厚度等因素，调整好电流和电压的数值。
钨极氩弧焊的焊接
⑶热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进 行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。
⑷由于填充焊丝熔滴不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝成 形美观。
钨极氩弧焊的特点
2、缺点
⑴焊缝熔深浅，熔敷速度小，产生率较低。
钨极氩弧焊
杨利国
目录
钨极氩弧焊的认识 钨极氩弧焊的特点 钨极氩弧焊设备的认识 焊接时的注意事项 钨极氩弧焊的安全技术
一、钨极氩弧焊
1、钨极氩弧焊的原理
钨极惰性气体保护焊是指在惰性气体的保护下，利 用钨电极和工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝 （可以不用焊丝）的一种焊接方法。惰性气体有二氧 化碳、氩气等。而氩气作为保护气体最好。铈钨极最 常用。
问题2：为什么用氩气作为惰性气体？
与其他气体相比，氩气有以下优点： （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。
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
注：铝、镁及其合金和易氧化的铜合金（铝青铜）焊
接时，应该选择交流钨极氩弧焊。
钨极氩弧焊的主要设备
2、控制箱
（1）引弧和稳弧装置 ➢ 短路引弧
采用钨极和焊件近似垂直的方法，去接触焊件表 面，引弧后要迅速提起，进行焊接即可。由于短路接 触，产生电流较大，钨极损耗较大，所以，应尽量少 用。 ➢ 高频引弧
问题1：为什么选用铈钨极？
目前，常用的钨极有钍钨极、纯钨极、铈钨极 三种。纯钨极的熔点和沸点都很高，要求空载电 压较高，承载电流能力较小；钍钨极加入了氧化 钍，可降低空载电压，改善引弧稳弧性能，增大 许用电流范围，但有微量放射性；铈钨极比钍钨 极更容易引弧，更小的钨极损耗，放射剂量也低 的多。因此，采用铈钨极。
电弧焊基础(第三章)钨极氩弧焊 TIG
（五）TIG焊的保护气体
He 空气中的含量为0.0005%，比空气轻，保护差 导热系数大，电弧温度高 价格昂贵 He+Ar 厚板、高热导、高熔点金属焊接（双层 保护气体） Ar+He Ar中加入He
提高电弧功率和温度。
（五）TIG焊的保护气体
Ar+O2：金属流动性好，电弧稳定，低氧焊接 不锈钢，高氧焊接碳钢
•
四、 TIG焊接设备 （四）钨极
1、对电极的要求：
电弧引燃容易、可靠； 工作中产生的熔化变形及耗损对电弧特性不构成
大的影响； 电弧的稳定性好，电弧产生在电极前端，焊接过 程中不出现阴极斑点的上爬。
主要材料：W及W合金 其他材料：特殊环境下有锆电极和钽电极，昂贵
2、钨电极材料
W在很广泛的电流范围内充分具备发射电子的能力
Ar+H2: 2-5%，焊缝光滑，防止表面氧化，电 弧温度高，效率高，焊接不锈钢、镍基合金、 镍铜合金 Ar+N2: 可以用来焊接铜合金，2.5%N2可以用 来焊接双相不锈钢，维持相平衡
第二节 TIG焊接过程
焊接过程包括： 焊前准备：惰性气体没有脱氧去氢作用，清理
非常重要。机械的、化学的，去除油、水、锈 提前通气【焊枪（电源联动）、拖罩、背 板】——引弧——电流上升——正常焊接（填 丝）——电流衰减——熄弧——滞后停气 如没有提前通气？ 1. 电弧不能引燃； 2.电弧暴乱，烧坏钨极、喷嘴、点击夹、母材， 还可能导致漏水
三、 TIG焊实例
手Байду номын сангаас焊
第三节 TIG焊焊接方法
一、直流TIG焊接 1、直流反接(DCRP/DCEP/DC+) :母材接负极
《电弧焊与电渣焊》第6章 钨极惰性气体保护焊(TIG)
电压波形
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电流波形
3. 方波（矩形波）交流电源
（1）方波电流过零后增长快， 再引燃容易，大大提高 了稳弧性能。
（2）选择最小而必要的K， 使其既能满足清除氧化 膜的需要，又能获得最 小的钨极损耗和可能的 最大熔深。
（3）正、负半波电流幅值可调，焊接铝、镁及其合合时， 无需另加消除直流分量装置。
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2. 电弧电压 3. 焊接速度 4. 焊丝直径与填丝速度 5. 保护气体流量 6.钨极直径与形状 7.钨极伸出长度
前端呈尖锥角 前端呈平顶锥形
直流正接（ThW极）
直流反接（W极）
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四、实际焊接时，确定焊接参数的顺序
根据被焊材料的性质，先选定焊接电流的种类、 极性和大小，然后选定钨极的种类和直径，再选定 焊枪喷嘴直径和保护气体流量，最后确定焊接速度。 在施焊的过程中根据情况适当地调整钨极伸出长度 和焊枪与焊件相对的位置。
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2. 钨极材料
（1） 纯钨电极 一般在交流TIG焊中使用，当钨电极不需要保
持一定的前端角度形状时可以使用纯钨极。 （2） 钍钨极
一般用于TIG直流正接；由于钍元素具有一定的 放射性，因此应用受到一定限制。 （3） 铈钨极
它的使用性能在某些方面优于钍钨极；其缺点 是不适合于大电流条件下使用。 （4） 其他电极
选用氦气 ； （4）焊接不锈钢时可以在氩或氦中加入少量氢气 ； （5）焊接铜及其合金时，有些情况下也加入少量氮气。
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一、钨 极
1. 对电极的要求及钨极性能
（1）对钨极的要求，一般应满足三个条件： （a）引弧及稳弧性能好； （b）耐高温、不易损耗； （c）电流容量大。
（2） 钨极性能： （a）钨(W)的电子逸出功为4．54eV，但其熔点高，在高温 时有强烈的电子发射能力，因此是一种目前最好的非 熔化电极的材料。 （b）当在钨中加入微量逸出功较小的稀土元素，或它们的 氧化物，能显著地提高电子发射能力。既易于引弧和 稳弧，又可提高其电流的承载能力。
钨极氩弧焊(TIG)
采用可控的电流来加热工件。当每一脉冲电流通过时，工件被加热熔 化形成一个点状熔池，基值电流通过时是熔池冷凝结晶，同时维持电弧燃 烧。因此脉冲氩弧焊的焊接过程是一个断续的加热过程，焊缝由一个一个 点状熔池叠加而成。脉冲电流频率超过5KHz后，电弧具有强烈的电磁收 缩效果，使得高频电弧的挺度大为增加，电弧具有很强的稳定性和指向性， 因此很适合薄板焊接。此外，高频电弧具有很强的穿透力，增加焊缝熔深。 高频电弧也有利于晶粒细化、消除气孔，得到优良的焊接接头。
Q
脉冲
M 变位式
7
真空充气式
8
2010 Edition 1
2.2 钨极氩弧焊设备的组成
手工钨极氩弧焊（TIG）焊机通常由焊接电源、焊接控制系统、焊枪、 水冷系统及供气系统等部分组成。自动TIG焊机比手工TIG焊机多了一个 焊枪移动装置（行走小车或机器人）和焊丝送进机构。
手 工 钨 极 氩 弧 焊 设 备 的 组 成
按填充焊丝的状态：
冷丝焊 热丝焊 双丝或多丝焊
2010 Edition 1
带脉冲功能的直流TIG焊机（OTC）
当利用基值电流维持主电弧的电离
通道，并周期地加一同极性高峰值的脉 冲电流，产生脉冲电弧，以熔化金属并 控制熔滴过渡，称为脉冲氩弧焊。脉冲 氩弧焊的焊接电流时脉冲直流或脉冲交 流。脉冲氩弧焊由基本电流维持电弧稳 定燃烧，用可控的脉冲电流加热熔化焊 件。脉冲氩弧焊与一般氩弧焊的主要区 别是采用可控的脉冲电流来熔化工件， 而不是利用稳定的直流或交流。又可分 为使用钨极的脉冲氩弧焊和使用熔化极 的脉冲氩弧焊。脉冲氩弧焊（PulsedTIG）特别适合焊接薄板，且飞溅小。
很稳定
不需要
除铝、镁及其 合金、铝青铜 的几乎所有金
氩弧焊设备结构简介
氩弧焊设备结构简介第三章 钨极氩弧焊(5)第五节钨极氩弧焊设备结构简介图3-30表示一台水冷钨极氩弧焊焊机的结构示意图。
焊工可通过焊炬上的开关或脚踏开关，经控制线路和控制设备开启或关闭焊接电流和保护气体。
这种水冷钨极氩弧焊机的循环冷却水有的来自生产车间的冷却水管路，焊机与其连接时必须注意允许压力是否吻合。
许多焊机均采用焊机自备的循环冷却设备供应焊接时要求的冷却水。
一台这样的烛福寿绵长的控制系统如图3-31所示，下面将逐项说明设备的最主要的部分。
图中文字说明：eventuell zusaetzlicher SL-Anschluss (5-Leiter-Anschluss):可能附加的SL-接线装置（5-导线-接线装置）Transformator,Umformer oder Gleichrichter 变压器，换流器或整流器Impuls-Generator ：脉冲发生器Wasserleitung oder Kreislaufk ühlgeraet ：水管或冷却水循环装置Wasserleitung ：水管Wasser vom Brenner (Wasserr ücklauf mit Schweissstromkabel)：焊炬用水（带焊接电流电缆）水循环系统Wasser zum Brenner ：通往焊炬的水Argon zum Brenner ：通往焊炬的氩Brennerschalter(Steuerleitung)：焊炬开关（控制导线）Wasser zum Gulli oder Kreislaufk ühlgeraet ：通往循环水装置的水Siebkondensator(nur bei Wechselstrom)：滤波电容器（只用于交流电）Hochfrequenzdrossel (nur bei Wechselstrom )：高频扼流圈Argon 10m3 200bar ：10米3，200巴氩气Argon 5-10 l/min ：氩气5-10升/分Wasservorlauf ：进水Wasserr ücklauf mit Schweissstromkabel ：带有焊接电流电缆的回水Steuerleitung ：控制导线Schlauchpaket ：软管组件WIG-Brenner ：钨极惰性气体保护焊焊炬W-Elektrode ：钨极 Werkst ück ：工件一 钨极氩弧焊焊炬及其附件焊炬的功用是使保护气体输送到焊接部位、夹持钨极和让电流通过钨极。
氩弧焊与二保焊使用
1.2
送丝轮 电机轴
丝径标号 紧固螺母
焊把的结构
3. 焊枪 和CO2焊焊枪相似
焊枪操作基础
在焊接过程中,焊枪的高度(干伸长度)和角度, 自始至终保持一致.
＜20 0
小于300A时: L= (10--15)倍焊丝直径. 大于300A时:
L= (10--15)倍焊丝直径 + 5mm
L
焊接方向
焊枪操作基础
异常指示灯亮
6.7
保险管烧毁
6.1
送丝不稳定
送丝软管阻力大
用压缩空气清理或更换送丝软管。 送丝压力调整不当
在所用焊丝直径刻度的上方
导电咀规格不对 规格不对或内径太小
焊丝不良
无交叉，直径均匀、无硬弯
送丝 不稳定
送丝轮有污物规格错
清理、更换
SUS与送丝轮不同心
紧固送丝轮，校正SUS位置
焊枪电缆弯曲半径小
可能原因
排除方法 ①更换开关 ②更换保险丝 ③更换指示灯 ①更换或修复水流开 关 ②增大水流量 ①更换焊把开关 ②更换继电器开关
①电源开关接触不良或
损坏 ②保险丝烧断 ③指示灯损坏 ①水流开关失灵或损坏
②水流量小
电源及水流指示灯均亮，
拨动焊把开关，无任何动 作
①焊把开关损坏 ②继电器开关损坏
①气路堵塞 焊机启动正常， ②电磁气阀损坏 但无保护气输 或气阀线圈接入 出 端接触不良 引弧触发回咱或 拨动焊把开关， 脉冲发生主回路 无引弧脉冲 发生故障 引弧脉冲相位不 对或焊接电源不 工作
前进法特点：电弧推着溶池走，不直接作用在工件上，焊道平而 宽，容易观察焊缝，气体保护效果好，溶深小，飞溅较大。 后退法特点：电弧躲着溶池走，直接作用在工件上，溶深大，飞 溅较小，容易观察焊道，焊道窄而高，气体保护效果不太好。
第五章钨极氩弧焊
1）钨极直径 根据焊.0 1.6 1.6 尖端直径/mm 0.125 0.25 0.5 0.8 尖端角度（°） 12 20 25 30 电流/A 恒定电流 2～15 5～30 8～50 10～70 脉冲电流 2～25 5～60 8～100 10～140
2.4
2.4 3.2 3.2
第一节 钨极氩弧焊基础
一、钨极氩弧焊原理及应用 1．钨极氩弧焊原理 氩弧焊有钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种。钨极氩弧 焊是用钨捧（纯钨或钨合金）做电极，焊接时钨极不熔 化，需另添加焊丝。熔化极氩弧焊使用焊丝作电极，属 于熔化极焊接。氩弧焊的焊接过程如图所示。
a)钨极氩弧焊 l-熔池 2-喷嘴 3-钨极
GB／T 4842-2006《氩》规定用于焊接的氩气纯度应不 小于99．99％。焊接用的氩气常以气态形式罐装在氩气 瓶内，氩气瓶呈灰色，瓶体标以深绿色“氩”字样；氩 气瓶工作压力为14.7 MPa，容积40 L(升)，氩气瓶的气 体必须经减压器减压后方可使用，其安全使用规程与氧 气瓶相似，图是氩气瓶的外观图。 2）氦气 氦气也是惰性气体，所谓惰性气体的基本 含义是既不与金属发生反应，也不溶解于 液态金属中，氦气的基本性质与氩气有共 同之处，且具有更大的电弧热量。焊接所 应用的氦气应符合GB4844.2-1995《纯氦》 氩气瓶 的要求，纯度≥99.99％。
11.1
3.2
喷嘴与钨极相应数值关系
3)控制系统 控制系统功能最基本的是程序控制、引弧、提前送气/ 滞后断气、电流衰减等, 图是控制箱外形。不同品牌的 设备其功能不尽相同,当前控制系统已向数字化方向发展
4）供气系统 供气系统连接路线是氩气瓶（银灰色） →气体减压及气体流量计→电磁气阀控制 →焊枪，图是应用比较多的一种气体减压 流量计。
手工钨极氩弧焊操作规程
手工钨极氩弧焊操作规程一、钨极氩弧焊操作前需了解的知识钨极氩弧焊是一种高品质、高效率的金属焊接方法，通常用于焊接不锈钢、铜、铝等材料，有着高强度、高密度的焊缝，加工后无污染、无气孔、无瑕疵、无炭化等缺陷，是制造、工艺及科技领域的基础技术之一。
因此，操作人员在开展钨极氩弧焊的工作前，需了解以下知识：1、材料的特点：钨极氩弧焊可以焊接的材料种类较多，如不锈钢、铜、铝等。
其中，不锈钢具有抗腐蚀性强、强度高的特点，是应用钨极氩弧焊较多的一种材料。
2、焊接设备的结构：钨极氩弧焊设备一般由焊接电源、气瓶、气路、电极和焊接工具等组成。
其中电极主要用于提供电弧，并将其传递到工件上。
气瓶用于提供惰性气体，如氩气，以保护熔池，并使之更加稳定。
3、电弧的特点：在钨极氩弧焊工作过程中，钨极会被加热，并释放出电子，形成电弧。
电弧作为焊接过程中能量的源头，其温度可达到数千摄氏度，并伴随着强烈的光和热。
二、钨极氩弧焊的操作规程（一）操作步骤1、准备工作检查焊接设备，确保其正常工作。
准备好钨极、氩气瓶、扳手、焊接工具等。
2、清理工件表面用钢丝刷或无尘抹布等清理工件表面，以除去锈迹、污垢、油脂等，保证焊接质量。
3、准备电极选用合适的电极，将其切割成适当的长度，并用砂纸等打磨其末端，以确保其质量和可靠性。
4、准备焊接工具调节焊接工具，使其符合工件的要求和焊接质量。
5、保护熔池打开氩气瓶，调节气路压力，以便将氩气稳定地喷洒出来，覆盖住熔池，并保持焊接工作区域的清洁。
6、将电极塞入钨极套管中将准备好的电极插入钨极套管中，使焊接电极良好接触。
7、焊接将电极缓慢地接触工件表面，点燃电极，形成电弧，然后才开始焊接工作。
焊接时需按照规定的参数（电流、电压、速度等）进行操作，使之保持稳定，严防烧孔、溢焊等现象。
（二）注意事项：1、工件表面应干净，以免影响焊接质量。
2、操作人员应定期检测氩气瓶和钨极套管，如有毛刺、油渍等缺陷需及时清理。
3、操作人员要根据工件厚度、角度、位置等因素，调整焊接参数，确保焊接接头几何形状、尺寸都符合要求。
16钨极氩弧焊焊接设备构造和主要参数
大
小
小
小
焊接速度
小
大
大
大
气体保护收到破环， 焊缝易产生未焊透和气孔
焊缝易产生焊穿和咬边
大
大
电弧长度 小
小
（不短路）
钨极头直 径和形状
直径
形状
小
小
焊缝易产生未焊透和氧化现象
大
大
气体保护效果好，热量集中，电弧稳 焊缝定高，度焊透均匀以及焊a 件变形小
根据焊件厚度和焊接电流的大小决定
根据焊件熔透程度和焊缝成形的要求决定
大 气体流速增大，产生气体湍流
气体流量
保护性能下降，焊缝产生气孔和氧化现象
小
气体容易侵入熔池
一、钨极氩弧焊及其特点 二、钨极氩弧焊机及结构 三、钨极氩弧焊焊缝成形参数 四、钨极氩弧焊接参数
金属材料工程第十六讲
胡燕燕
一、钨极氩弧焊及其特点概述
钨极氩弧焊原理：以钨棒作为非熔化电极，
采用惰性气体作为保护气体， 利用钨极与工件之间产生的电弧热作为热源， 加热并融化焊件和填充金属的一种直接电弧焊方法。
特点： 利用的是从喷嘴流出的氩气，在电弧焊接池的周围形成连续封闭的气流，保护钨极（或
焊丝）和焊接熔池不被氧化。由于氩气是惰性气体，它与熔化金属不起化学反应也不溶 解于金属
2、结构 焊接电源
焊枪
供气系统
供水系统
焊接控制系统
三、钨极氩弧焊焊缝成形参数
1、不加填充焊丝的钨极氩弧焊 焊缝宽度
B
凹陷深度
n
熔透深度
h
2、加填充焊丝的钨极氩弧焊 焊缝宽度
B
焊缝高度
a
熔透深度
h
四、钨极氩弧焊接参数
钨极氩弧焊
钨极氩弧焊一、焊接电源电流焊接电源；一种交流或直流电源，用于引弧、稳弧及正常焊接，电流5~1500A，电压10~35V。
常用手工焊机有S-160A、S-200A、S-250A等。
编称中的S为小类名称手工操作；A为额定电流安培数。
S-160A是小焊机，适合于厚度3mm以下的管道，S-200A适用于5mm 以下的管道焊接。
焊机具有电流自动衰减装置，保证焊缝的收尾质量适应环焊的需要。
有长焊、短焊转换装置，以适应长焊缝、间断焊和点焊。
焊接电流、电流衰减时间及气体保护滞后的时间全部采用无级调节，采用硅整流器作为焊接电源，维护简单、噪声小、效率高、体积小。
二、焊炬焊炬的作用是夹钨极、传导电流、向焊接区输送保护气和供水以冷却喷嘴。
对焊距的要求如下：1、保护气流具有良好的流动状态和造当的挺度，以获得可靠的保护。
2、有良好的导电性。
3、充分地冷却，以保证持久工作。
4、喷嘴与钨极间绝缘良好，以免喷嘴与工件接触时产生短路打弧。
5、质量小，结构紧凑，可达性好，拆装维修方便。
三、气体保护设备为了保护焊接熔池焊缝免受污染，GTAW需要一个保护气源，一个减压器以降低气源的压力，一个流量计以调节和控制气体流量，一个电磁阀，以电信号控制气流的通断。
1）、气瓶；气瓶是保护气气源，氩气瓶外涂以灰色，并标以“氩气”字样，以防止与其他气瓶混用。
瓶装氩气在20°C时，瓶装压力为15Mpa，容积40L、20L等。
使用瓶装氩气焊接完毕时，要把瓶嘴关闭严密以免漏气。
瓶装氩气将要用完时，瓶内要留有少量底气，不得全部用完，以免空气进入瓶内。
2）减压器和流量计；高压气瓶使用一个减压器和流量计或组合装置。
减压器由细螺纹拧到气瓶头上，单级减压器需要定期调节以维持工作压力，双级减压器有着更精确的调节作用，在气瓶压力降低时不用后果新调节。
3）电磁气阀；电磁气阀装在控制箱内，一般是接入36V的交流电，由延时继电器控制。
当切断电源时，电磁气阀处于关闭状态；接通电源时，芯子连同密封塞被吸上去，电磁气阀打开，气体进入焊炬。
钨极氩弧焊的主要设备
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停止焊接时，将熔填金属从熔池中抽回，但
暂时的保持在气体保护下。以防止熔填金属氧化，
然后在熄弧之前移动焊枪至熔池的前方边缘，将
焊枪提升到刚好足以熄弧但又不足以引起熔坑和
电极棒污染的高度而断弧，最佳的操作是以脚踏
控制方式逐渐的减少电流而不需提升焊枪。
钨极氩弧焊的安全技术
2、安全防护措施
① 通风措施 在氩弧焊工作现场、焊接工作量大，焊机集中 的地方，要有良好的通风装置或者将电弧周围的有害 气体抽走，例如采用明弧排烟罩、排烟焊枪、轻便小风机 等。
① 防护射线措施 尽可能采用放射剂量极低的铈钨极。钍钨 极和铈钨极加工时，应采用密封式或抽风式砂轮磨削，操 作者应配戴口罩、手套等个人防护用品，加工后要洗净手 脸。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。
四、钨极氩弧焊的焊接
钨极氩弧焊焊接时的注意事项：
（1）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。
钨极氩弧焊的焊接
（2）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。
问题2：为什么用氩气作为惰性气体？
与其他气体相比，氩气有以下优点： （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。
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
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氩弧焊设备
气冷式氩弧焊炬 1-钨极 2-陶瓷喷嘴 3-枪体 4-短帽 5-手把 6-电缆
7-气体开关手轮 8-通气接头 9-通电接头
氩弧焊设备
水冷式氩弧焊炬 1-钨极 2-陶瓷喷嘴 3-导流件 4、8-密封圈 5-枪体 6-钨极夹头
7-盖帽 9-船形开关 10-扎线 11-手把 12-插圈 13-进气皮管 14-出水皮管 15-水冷缆管 16-活动接头 17-水电接头
常见的焊枪喷嘴出口形状如图所示 。
氩弧焊设备
圆柱带锥形 圆柱带球形 圆锥形
4. 供气系统
（1）氩气瓶
氩气钢瓶外表涂灰色，并标有深绿 色“氩气”的字样。
氩弧焊设备
氩弧焊设备
工作任务
参观焊接生产车间，观察钨极氩弧焊生产过程。
氩弧焊设备
一、氩弧焊概述
1. 氩弧焊的工作原理
从焊枪喷嘴中喷出的氩气流，在焊接区形成厚而密的气 体保护层而隔绝空气，同时，在电极(钨极或焊丝)与焊件之间 燃烧产生的电弧热量使被焊处熔化，并填充焊丝，将被焊金 属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头。
氩弧焊设备
氩弧焊示意图 a)钨极氩弧焊 b)熔化极氩弧焊 1-熔池 2-喷嘴 3-钨极 4-气体 5-焊缝 6-焊丝 7-送丝滚轮
2. 氩弧焊的分类
氩弧焊设备
3. 氩弧焊的特点
（1）优点 • 焊缝质量较高 • 焊接变形与应力小 • 可焊的材料范围广 • 操作技术易于掌握
氩弧焊设备
（2）缺点 • 熔深浅，熔覆速度慢 • 钨极承载电流小 • 氩气较贵 • 不适于有风的地方 • 设备比较复杂
钨极氩弧焊原理图
氩弧焊设备
三、钨极氩弧焊设备
手工钨极氩弧焊设备由焊接电源、控制系统、焊枪、供 气系统及冷却系统等部分组成。
手工钨极氩弧焊设备组成 1-焊件 2-焊丝 3-焊炬 4-冷却系统 5-供气系统 6-焊接电源
氩弧焊设备
1. 焊接电源（焊机）
因为手工钨极氩弧焊的电弧静特性与焊条电弧焊相似， 所以任何具有陡降外特性的弧焊电源都可以作氩弧焊电源。
交直流两用氩弧焊机
直流氩弧焊机 脉冲氩弧焊机
氩弧焊设备
直流电没有极性变化，电弧燃烧很稳定。直流电源的连 接可分为直流正接、直流反接两种。采用直流正接时，电弧 燃烧稳定性更好。
直流正接
直流反接
2. 控制系统
交流手工钨极氩弧焊机的控制程序方框图。
氩弧焊设备
氩弧焊设备
3. 焊炬
焊炬主要由焊炬体、钨极夹头、进气管、电缆、喷嘴、 按钮开关等组成。
氩弧焊设备
二、钨极氩弧焊概述
钨极氩弧焊又称为不熔化极氩弧焊，简称为TIG焊 。 钨极氩弧焊是使用高熔点的钨棒作为电极，在氩气流保护 下，利用钨极与焊件之间的电弧热量来熔化母材及填充焊丝， 形成焊缝。
1-电缆 2-保护气体导 管 3-钨极 4-保护气体 5-熔池 6-焊缝 7-焊件 8-填流量调节阀 它不仅能起到降压和稳压的作用，而且可方便地调节氩 气流量。 （3） 电磁气阀
AT-15型
AT-30型