氩弧焊设备的使用与维护
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典型工作任务8：氩弧焊设备的使用与维护
典型任务1 钨极氩弧焊设备的结构与使用 任务1 钨极氩弧焊设备 一、钨极氩弧焊设备的一般结构 二、典型钨圾氩弧焊机举例 三、钨极氩弧焊机的保养和常见故障的排除 任务2 任务3 任务5 任务6 制定计划 做出决策 控制 评估
任务4 实施计划
典型任务1 钨极氩弧焊设备的结构与使用
任务1 钨极氩弧焊设备 一、钨极氩弧焊设备的一般结构
分类 手工钨极氩弧焊机和自动钨极氩弧焊机。
手工钨极氩弧焊设备：焊接电源、焊枪、供气和供水系统、控制系统。 自动氩弧焊机设备：焊接电源、焊枪、供气和供水系统、控制系统、焊接小 车 和焊丝送给机构 。 (一) 焊接电源 钨极氩弧焊种类： 直流、交流或交、直流两用电源。 电源特性： 具有陡 降外特性或垂直下降外特性。
(二) 控制系统 组成： 引弧器、稳弧器、行车(或转动)速度控制器、程序控制器、电磁气 阀和水压开关 1．对控制系统的要求 ⑴ 提前送气和滞后停气，以保护钨极和引弧、熄弧处的焊缝；
⑵ 自动控制引弧器、稳弧器的起动和停止；
⑶ 手工或自动接通和切断焊接电源； ⑷ 焊接电流能自动衰减。
A
起始电流 上升时间 脉冲电流 脉冲频率 下降时间 收弧电流
焊接电流
点焊
脉冲幅
收弧 脉冲 气体 有 检查 无 焊接 选择 焊接 焊炬 点焊 手弧焊 风冷 连续 TIG焊 水冷
无
图17-1为典型的钨极氩弧焊接程序流程。
图17-1 钨极氩弧焊焊接程序流程图 Q-氩气流量 UG-高频振荡vW-焊接速度 IH-焊接电流 tG-高频振荡时间 t1-提前送气时间 t2-正常焊接电流时间 t3-电流衰减时间t4-滞后停气时间 tH焊接时间
2．引弧器和稳弧器 ⑴ 引弧器 有高压脉冲式和高频振荡式两种。 1) 高频振荡引弧器 电气原理图如图17-2所示
图17-2 高频振荡器原理电路图
图17-3 高频振荡波形示意图
（三）供气供水系统 1.供气系统 组成：氩气瓶、减压器、流量计及电磁气阀，其组成如图17-5所示。
⑴ 氩气瓶 外表涂为灰色，并标以“氩气”字样。氩气瓶最大压力为14700kPa， 容积一般为40L。氩气在钢瓶中呈气体状态，从钢瓶中引出后，不需要预热和
干燥。
⑵ 减压器 用以减压和调压 。 ⑶ 气体流量计 检测通过气体流量大小 。 ⑷ 电磁电阀 达到提前送气和滞后断气的目的。 2. 供水系统 主要用来冷却焊接电缆、焊枪和钨棒。
二、典型钨圾氩弧焊机举例
图17-6 NSA-500-1型手工钨极氩弧焊外部接线图
配电箱
流量 计 焊接电 源
气瓶
焊矩 遥控器 插座
TIG STAR
TR315
水出口
进气管
开关
出气 管 焊矩电缆
母材电缆
工件
表17-1
NSA-500-1型焊机主要技术数据 名 称 数 据
电源电压 工作电压
200/380V 20V
钨极直径
额定持续率 额定焊接电流 焊接电流调节范围 氩气流量 冷动水流量
1~7mm
60% 500A 50~500A 25L/min 1L/min
三
钨极氩弧焊机的保养和常见故障的排除
故障现象 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SW ②增大水流量 ①更换焊把开关 ②更换KA2
合上电源开关，电源指示 灯不亮，拨动焊把开关， 无任何动作 电源指示灯亮，水流开关 指示灯不亮，拨动焊把开 关，无任何动作 电源及水流指示灯均亮， 拨动焊把开关，无任何动 作
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
①焊把开关损坏 ②继电器KA2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
①清理气路
②检修电磁气阀或更换气阀
③检修接线处 ①检修T2输出侧与焊接主回路联接处 ②检修引弧触发回路及输入、输出端 ③检修脉冲主回路和脉冲旁路回路 ①对调焊接电源输入端或输出端 ②调节RP16使引弧脉冲加在电源空载电压 90°处 ③检修接触器KM或焊接电源输入端接线
有引弧脉冲， 但不能引弧
引弧脉冲相位不
对或焊接电源不 工作
引弧后无稳弧脉
冲
稳弧脉冲触发电路发生故障
先切断引弧触发脉冲，然
后检修稳弧脉冲触发回路 更换VSCR1和VSCR2 调节RP16使引弧脉冲加在 电源空载电压90°处 更换击穿或特性差的可控 硅 ①检修VC1是否有一桥臂 损坏而成为半波整流
接通焊机电源， 晶闸管VSCR1、VSCR2中的一个 即有脉冲产生 引弧脉冲和稳弧 脉冲互相干扰 或两个正向阻断电压过低 引弧脉冲相位偏差过大
稳弧脉冲时有时 晶闸管VSCR1 、VSCR2一只击 无 穿，另一只正向阻断电压低
引弧及稳弧脉冲 高压整流电压过低或R2阻值 弱，工作不可靠 偏大
②减少R2的阻值
任务2 制定计划 分组讨论。每组要讨论以下三个主要问题 1.钨极氩弧焊设备的焊接电源的类型和性质。 2.钨极氩弧焊设备的机械组成部分。 3.钨极氩弧焊设备的操作规范。（时间15分钟） 任务3 做出决策。
针对讨论结果，做出拆装和使用钨极氩弧焊设备的最优方案。（时间10分钟）
任务4 实施计划 这一任务将在焊接实验室来完成。（时间45分钟） 任务5 控制 实施过程中，及时记录拆装过程中各个重要组成结构的认知程度。（10分钟）
任务6 评估 学生通过实施计划，对结果进行评估。具体考核内容如下（10 分钟）
考核等级
考核内容 铭牌上各参数的意义 焊枪 送气系统 焊接电源 操作演示 电源型号 电源外特性 优 良 中 及 格 不及 总评
典型任务2 熔化极氩弧焊设备的结构与使用
一、熔化极氩弧焊设备的结构 1．焊接电源. 熔化极氩弧焊一般使用直流电源。对电源要求与埋弧焊 相同。 2．送丝机构．
送丝轮的安装
SUS导套帽 焊丝
每个送丝轮可适用两种 直径的焊丝,送丝轮槽大小必 须与焊丝直径保持一致,安装 正确时丝径标号应朝向外侧 。 紧固螺母必须拧紧以保证 送丝轮槽与SUS导套帽的同心 度。每天作业前应查看其是 否松动。否则将增加送丝阻 力或刮伤焊丝，从而引起焊 接电弧不稳，影响焊接质量 。
1.2
送丝轮 电机轴
丝径标号 紧固螺母
3. 焊枪 和CO2焊焊枪相似
4．控制系统 包括程序控制、引弧控制、送丝控制、电流衰减控制等
焊机操作面板
数显表2块、电源开关1个、保险3个、指示灯1个、选择开关7个、调节旋钮5个
5. 供气、供水系统
AG2焊机供气系统连接图
流量计 加热器电源（36V） 气瓶 后面板8A保险
供气系统的控制
1.提供加热电源 2.控制电磁阀通断 3.控制提前、滞后供气 4.气体检查、焊接状态控制
面板1A保险
六芯送丝电缆 气 管
电磁气阀
焊枪
工件
送丝机
CO2气体流向
配电箱
流量计
焊机组成及连接
A
Panasonic
YD-350AG2
焊接 电源
气管
_
+
六芯送 丝电缆
电机 负 极 电 缆 正极 电缆
气瓶 电磁气 阀 焊枪 工 件
遥控盒
维护保养步骤
供气系统
焊接电源 送丝机 焊枪
供电系统与外部环境
焊接电源的安装使用与维护保养
安装：1. 距墙壁20cm以上，两台并放相隔30cm以上。
2. 在避免阳光直射、避雨、湿度和灰尘小的室内使用。 3. 焊机外壳必须接地，电缆直径应大于14mm2以上。 4. 焊机输入、输出的连接必须牢固，并加以绝缘防护。 5.焊机的输入、输出电缆截面积应符合要求,不要过长。
使用: 1. 焊接前应将相应的功能旋钮、开关置于正确位置。
2. 焊机电源开关打开后,电源指示灯亮,冷却风扇转动,焊机 既进入准备焊接状态。
维护保养：
1. 每6个月用干燥的压缩空气清除焊机内部的灰尘一次。 2. 注意焊机不受外物的挤压、砸碰。 3. 焊机超载异常报警后，不要关闭电源开关，利用冷却风扇进 行冷却，恢复正常后降低负载，再重新焊接。
送丝机使用的注意事项
1.送丝机必须与规定的焊接电源和焊枪配套使用。
2.送丝机与焊接电源、焊枪和供气系统的连接必须紧固、密封， 否则易造成送丝机的损坏或焊接过程的不稳定。 3.焊接工作中应避免金属飞溅物落在送丝机上,并注意及时清理。 4.送丝机应避免受到外力的强烈撞击,不要在潮湿的地面上工作。
5.不要用拉动焊枪的方式来移动送丝机,以免造成损坏。
6.送丝轮和SUS导套帽应注意清理,磨损严重或损坏应及时更换。 7.送丝机发生非使用故障时应请专业人员进行修理。
焊枪使用时的注意事项
1.焊枪必须和指定的送丝机、焊接电源配套使用。 2.易损件及需更换的部件应选用纯正部品。 3.焊接时要注意焊枪的额定负载持续率。 4.焊枪必须注意不得挤压、砸碰、强力拉拽，焊接结束时应放置 在安全的位置。 5.焊枪的各连接处必须紧固，每次焊接前均应进行检查。 6.送丝管的规格，长短应符合要求，并定期进行清理。 7.导电咀与所用焊丝的规格必须一致，磨损后应及时更换。 8.喷嘴、喷嘴接头、气筛必须完好、齐备，并保持良好的清洁、 绝缘状态。 9.焊接时一线制电缆的弯曲半径不得小于300mm。 10.使用防堵剂，喷嘴、气筛和导电咀的飞溅物要及时清理。
电弧不稳定
输出电压不稳定
紧固焊机各连接处
送丝不稳定
排除相关因素
电弧 不稳定
焊丝质量不良
使用化学成分及 机械性能合格的焊丝
操作、调整不当
保持正确焊枪高度角度 焊接电压与焊接电流匹配
电弧不稳中容易忽视的内容
地线不紧：接触电阻太大， 引弧不良并且电弧不稳。
接触不良
焊机
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
焊枪电缆弯曲半径应大于 300 mm。
焊机操作面板
数显表2块、电源开关1个、保险3个、指示灯1个、选择开关7个、调节旋钮5个
焊枪开关的操作
收弧（有）操作
焊接 电流 带初期条件
焊接 电流
收弧 电流
停止 焊接
收弧（有）
初始 电流
焊接 电流
收弧 电流
停止 焊接
典型任务1 钨极氩弧焊设备的结构与使用 任务1 钨极氩弧焊设备 一、钨极氩弧焊设备的一般结构 二、典型钨圾氩弧焊机举例 三、钨极氩弧焊机的保养和常见故障的排除 任务2 任务3 任务5 任务6 制定计划 做出决策 控制 评估
任务4 实施计划
典型任务1 钨极氩弧焊设备的结构与使用
任务1 钨极氩弧焊设备 一、钨极氩弧焊设备的一般结构
分类 手工钨极氩弧焊机和自动钨极氩弧焊机。
手工钨极氩弧焊设备：焊接电源、焊枪、供气和供水系统、控制系统。 自动氩弧焊机设备：焊接电源、焊枪、供气和供水系统、控制系统、焊接小 车 和焊丝送给机构 。 (一) 焊接电源 钨极氩弧焊种类： 直流、交流或交、直流两用电源。 电源特性： 具有陡 降外特性或垂直下降外特性。
(二) 控制系统 组成： 引弧器、稳弧器、行车(或转动)速度控制器、程序控制器、电磁气 阀和水压开关 1．对控制系统的要求 ⑴ 提前送气和滞后停气，以保护钨极和引弧、熄弧处的焊缝；
⑵ 自动控制引弧器、稳弧器的起动和停止；
⑶ 手工或自动接通和切断焊接电源； ⑷ 焊接电流能自动衰减。
A
起始电流 上升时间 脉冲电流 脉冲频率 下降时间 收弧电流
焊接电流
点焊
脉冲幅
收弧 脉冲 气体 有 检查 无 焊接 选择 焊接 焊炬 点焊 手弧焊 风冷 连续 TIG焊 水冷
无
图17-1为典型的钨极氩弧焊接程序流程。
图17-1 钨极氩弧焊焊接程序流程图 Q-氩气流量 UG-高频振荡vW-焊接速度 IH-焊接电流 tG-高频振荡时间 t1-提前送气时间 t2-正常焊接电流时间 t3-电流衰减时间t4-滞后停气时间 tH焊接时间
2．引弧器和稳弧器 ⑴ 引弧器 有高压脉冲式和高频振荡式两种。 1) 高频振荡引弧器 电气原理图如图17-2所示
图17-2 高频振荡器原理电路图
图17-3 高频振荡波形示意图
（三）供气供水系统 1.供气系统 组成：氩气瓶、减压器、流量计及电磁气阀，其组成如图17-5所示。
⑴ 氩气瓶 外表涂为灰色，并标以“氩气”字样。氩气瓶最大压力为14700kPa， 容积一般为40L。氩气在钢瓶中呈气体状态，从钢瓶中引出后，不需要预热和
干燥。
⑵ 减压器 用以减压和调压 。 ⑶ 气体流量计 检测通过气体流量大小 。 ⑷ 电磁电阀 达到提前送气和滞后断气的目的。 2. 供水系统 主要用来冷却焊接电缆、焊枪和钨棒。
二、典型钨圾氩弧焊机举例
图17-6 NSA-500-1型手工钨极氩弧焊外部接线图
配电箱
流量 计 焊接电 源
气瓶
焊矩 遥控器 插座
TIG STAR
TR315
水出口
进气管
开关
出气 管 焊矩电缆
母材电缆
工件
表17-1
NSA-500-1型焊机主要技术数据 名 称 数 据
电源电压 工作电压
200/380V 20V
钨极直径
额定持续率 额定焊接电流 焊接电流调节范围 氩气流量 冷动水流量
1~7mm
60% 500A 50~500A 25L/min 1L/min
三
钨极氩弧焊机的保养和常见故障的排除
故障现象 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SW ②增大水流量 ①更换焊把开关 ②更换KA2
合上电源开关，电源指示 灯不亮，拨动焊把开关， 无任何动作 电源指示灯亮，水流开关 指示灯不亮，拨动焊把开 关，无任何动作 电源及水流指示灯均亮， 拨动焊把开关，无任何动 作
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
①焊把开关损坏 ②继电器KA2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
①清理气路
②检修电磁气阀或更换气阀
③检修接线处 ①检修T2输出侧与焊接主回路联接处 ②检修引弧触发回路及输入、输出端 ③检修脉冲主回路和脉冲旁路回路 ①对调焊接电源输入端或输出端 ②调节RP16使引弧脉冲加在电源空载电压 90°处 ③检修接触器KM或焊接电源输入端接线
有引弧脉冲， 但不能引弧
引弧脉冲相位不
对或焊接电源不 工作
引弧后无稳弧脉
冲
稳弧脉冲触发电路发生故障
先切断引弧触发脉冲，然
后检修稳弧脉冲触发回路 更换VSCR1和VSCR2 调节RP16使引弧脉冲加在 电源空载电压90°处 更换击穿或特性差的可控 硅 ①检修VC1是否有一桥臂 损坏而成为半波整流
接通焊机电源， 晶闸管VSCR1、VSCR2中的一个 即有脉冲产生 引弧脉冲和稳弧 脉冲互相干扰 或两个正向阻断电压过低 引弧脉冲相位偏差过大
稳弧脉冲时有时 晶闸管VSCR1 、VSCR2一只击 无 穿，另一只正向阻断电压低
引弧及稳弧脉冲 高压整流电压过低或R2阻值 弱，工作不可靠 偏大
②减少R2的阻值
任务2 制定计划 分组讨论。每组要讨论以下三个主要问题 1.钨极氩弧焊设备的焊接电源的类型和性质。 2.钨极氩弧焊设备的机械组成部分。 3.钨极氩弧焊设备的操作规范。（时间15分钟） 任务3 做出决策。
针对讨论结果，做出拆装和使用钨极氩弧焊设备的最优方案。（时间10分钟）
任务4 实施计划 这一任务将在焊接实验室来完成。（时间45分钟） 任务5 控制 实施过程中，及时记录拆装过程中各个重要组成结构的认知程度。（10分钟）
任务6 评估 学生通过实施计划，对结果进行评估。具体考核内容如下（10 分钟）
考核等级
考核内容 铭牌上各参数的意义 焊枪 送气系统 焊接电源 操作演示 电源型号 电源外特性 优 良 中 及 格 不及 总评
典型任务2 熔化极氩弧焊设备的结构与使用
一、熔化极氩弧焊设备的结构 1．焊接电源. 熔化极氩弧焊一般使用直流电源。对电源要求与埋弧焊 相同。 2．送丝机构．
送丝轮的安装
SUS导套帽 焊丝
每个送丝轮可适用两种 直径的焊丝,送丝轮槽大小必 须与焊丝直径保持一致,安装 正确时丝径标号应朝向外侧 。 紧固螺母必须拧紧以保证 送丝轮槽与SUS导套帽的同心 度。每天作业前应查看其是 否松动。否则将增加送丝阻 力或刮伤焊丝，从而引起焊 接电弧不稳，影响焊接质量 。
1.2
送丝轮 电机轴
丝径标号 紧固螺母
3. 焊枪 和CO2焊焊枪相似
4．控制系统 包括程序控制、引弧控制、送丝控制、电流衰减控制等
焊机操作面板
数显表2块、电源开关1个、保险3个、指示灯1个、选择开关7个、调节旋钮5个
5. 供气、供水系统
AG2焊机供气系统连接图
流量计 加热器电源（36V） 气瓶 后面板8A保险
供气系统的控制
1.提供加热电源 2.控制电磁阀通断 3.控制提前、滞后供气 4.气体检查、焊接状态控制
面板1A保险
六芯送丝电缆 气 管
电磁气阀
焊枪
工件
送丝机
CO2气体流向
配电箱
流量计
焊机组成及连接
A
Panasonic
YD-350AG2
焊接 电源
气管
_
+
六芯送 丝电缆
电机 负 极 电 缆 正极 电缆
气瓶 电磁气 阀 焊枪 工 件
遥控盒
维护保养步骤
供气系统
焊接电源 送丝机 焊枪
供电系统与外部环境
焊接电源的安装使用与维护保养
安装：1. 距墙壁20cm以上，两台并放相隔30cm以上。
2. 在避免阳光直射、避雨、湿度和灰尘小的室内使用。 3. 焊机外壳必须接地，电缆直径应大于14mm2以上。 4. 焊机输入、输出的连接必须牢固，并加以绝缘防护。 5.焊机的输入、输出电缆截面积应符合要求,不要过长。
使用: 1. 焊接前应将相应的功能旋钮、开关置于正确位置。
2. 焊机电源开关打开后,电源指示灯亮,冷却风扇转动,焊机 既进入准备焊接状态。
维护保养：
1. 每6个月用干燥的压缩空气清除焊机内部的灰尘一次。 2. 注意焊机不受外物的挤压、砸碰。 3. 焊机超载异常报警后，不要关闭电源开关，利用冷却风扇进 行冷却，恢复正常后降低负载，再重新焊接。
送丝机使用的注意事项
1.送丝机必须与规定的焊接电源和焊枪配套使用。
2.送丝机与焊接电源、焊枪和供气系统的连接必须紧固、密封， 否则易造成送丝机的损坏或焊接过程的不稳定。 3.焊接工作中应避免金属飞溅物落在送丝机上,并注意及时清理。 4.送丝机应避免受到外力的强烈撞击,不要在潮湿的地面上工作。
5.不要用拉动焊枪的方式来移动送丝机,以免造成损坏。
6.送丝轮和SUS导套帽应注意清理,磨损严重或损坏应及时更换。 7.送丝机发生非使用故障时应请专业人员进行修理。
焊枪使用时的注意事项
1.焊枪必须和指定的送丝机、焊接电源配套使用。 2.易损件及需更换的部件应选用纯正部品。 3.焊接时要注意焊枪的额定负载持续率。 4.焊枪必须注意不得挤压、砸碰、强力拉拽，焊接结束时应放置 在安全的位置。 5.焊枪的各连接处必须紧固，每次焊接前均应进行检查。 6.送丝管的规格，长短应符合要求，并定期进行清理。 7.导电咀与所用焊丝的规格必须一致，磨损后应及时更换。 8.喷嘴、喷嘴接头、气筛必须完好、齐备，并保持良好的清洁、 绝缘状态。 9.焊接时一线制电缆的弯曲半径不得小于300mm。 10.使用防堵剂，喷嘴、气筛和导电咀的飞溅物要及时清理。
电弧不稳定
输出电压不稳定
紧固焊机各连接处
送丝不稳定
排除相关因素
电弧 不稳定
焊丝质量不良
使用化学成分及 机械性能合格的焊丝
操作、调整不当
保持正确焊枪高度角度 焊接电压与焊接电流匹配
电弧不稳中容易忽视的内容
地线不紧：接触电阻太大， 引弧不良并且电弧不稳。
接触不良
焊机
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
焊枪电缆弯曲半径应大于 300 mm。
焊机操作面板
数显表2块、电源开关1个、保险3个、指示灯1个、选择开关7个、调节旋钮5个
焊枪开关的操作
收弧（有）操作
焊接 电流 带初期条件
焊接 电流
收弧 电流
停止 焊接
收弧（有）
初始 电流
焊接 电流
收弧 电流
停止 焊接