钨极氩弧焊的主要设备
《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。
钨极氩弧焊GTAW介绍及优缺点
钨极氩弧焊GTAW介绍及优缺点下一种介绍的工艺是钨极氩弧焊，与其它已经讨论过的焊接方法相比，有许多有趣的不同。
图3.20显示出该工艺的基本要素。
GTAW最重要的特性是电极在焊接过程中不会消耗。
它采用纯钨或钨合金制造，具有承受高温的能力，甚至是电弧的高温。
因而，当电流通过时，就在钨极和工件之间建立起电弧。
当需要填充金属，必须额外添加，通常采用手工方式，或采用机械送丝系统。
电弧和金属采用惰性气体保护，这些气体从包围着钨极的喷嘴中流出。
因为没有使用焊剂，熔敷金属不需要清渣。
同其它方法一样，有一个系统使各种类型的钨极容易辩识。
这个标识由一系列的字符组成，它以字符“E”开头表示电极。
接下来的字母“W”是钨的化学符号。
然后是字符的数字，它们表示合金类型。
由于只有5种不同的类型，它们通常使用颜色系统来区分。
表中给出了分类和对应的颜色代码。
A WS 钨极分类氧化钍或氧化锆的加入可帮助电极改善电特性，类别合金颜色其结果是使钨极的发射能力地到轻微的提高。
简单的EWP 纯钨绿说，就是氧化钍或氧化锆型的钨极比纯钨更容易起EWCe-2 1.8-2.2%铈橙弧。
纯钨在加热时有形成“球”端的能力，所以经常EWLa-1 1%镧黑用于铝焊接。
和尖形钨极相比，球形钨极具有较低的EWLa-1.5 1.5%镧金电流集中，从而减小了钨极损坏的可能性。
EWTh-2钨EWLa-2 2%镧蓝极是铁基金属焊接中最常用的电极。
EWTh-1 0.8-1.2%钍黄用于GTAW的填充材料标识采用“ER”作前缀，EWTh-2 1.7-2.2%钍红后接化学成分。
外购实心光焊丝的长度一般是36EWZr 0.15-0.40锆褐英寸，并在两端作有标识。
GTAW可以采用直流反接DCEP，直流正接DCEN或交流AC。
直流反接DCEP将在电极上产生较多的热量，而直流正接DCEN则在工件上产生更多的热量。
交流AC则在电极和工件之间变换热量。
交流AC主要用于铝焊接，这是因为电流的变换会提高清洁作用，从而提高焊接质量。
任务一钨极氩弧焊的基本介绍
了解了钨极氩弧焊在工业生产中 的应用领域和优势，对其市场需
求和发展前景有了初步认识。
通过实践操作，提高了自己的动 手能力和解决问题的能力，为今 后的学习和工作打下了良好基础。
存在问题和挑战分析
在焊接过程中，对焊接参数的掌握不够熟练，需要进一步加强实践和理论学习。 对于复杂形状和厚度的工件，焊接难度较大，需要进一步提高技能水平和经验积累。
射线检测
利用X射线或γ射线穿透焊缝，在 胶片上形成影像，通过观察影像
判断焊缝内部质量。
超声波检测
利用超声波在焊缝中的反射和传 播特性，检测焊缝内部缺陷。
磁粉检测
通过磁化焊缝，在缺陷处形成漏 磁场，吸引磁粉形成磁痕，从而
显示缺陷。
力学性能试验方法及评定指标
拉伸试验
01
将焊缝试样拉伸至断裂，测量其抗拉强度和延伸率，评定焊缝
钨极氩弧焊设备价格较高，对于一些小型企业或个人而言，成本压力较大。
未来发展趋势预测
随着制造业的快速发展，对焊接 技术的需求将不断增加，钨极氩 弧焊作为一种高效、优质的焊接 方法，其应用前景将更加广阔。
随着科技的不断进步，钨极氩弧 焊设备将更加智能化、自动化，
提高生产效率和焊接质量。
为了适应环保和可持续发展的要 求，未来钨极氩弧焊将更加注重 环保、节能等方面的研究和应用。
控制系统
对焊接参数进行精确控制，如电流、电压、焊接速度等，实现高质量的焊接。
焊枪与送丝机构
焊枪
传导焊接电流、输送保护气体和焊丝，是焊接过程中的重要 工具。
送丝机构
将焊丝均匀地送入焊接区域，保证焊接过程的连续性和稳定 性。
保护气体供应系统
01
02
03
气瓶
氩弧焊基本培训
氩弧焊一、认识手工钨极氩弧焊及其设备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，又称为GTAW（Gas Tungsten Arc Welding）焊或TIG焊接（Tungsten Inert Gas）。
a）钨极氩弧焊 b）熔化极氩弧焊2、氩弧焊的特点（1）焊缝质量较高由于氩气是惰性气体，不与金属产生化学反应，同时氩气不溶解于液态金属，将其作为气体保护层，使高温下被焊金属中的合金元素不会氧化烧损，并且保护效果好，因此，能获得较高的焊接质量。
（2）焊接变形与应力小，特别适宜于薄件的焊接。
（3）可焊的材料范围广，几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊。
（4）操作技术易于掌握，容易实现机械化和自动化。
3、氩弧焊的分类根据所用的电极材料可分为：根据操作方式可分为：根据采用的电源的种类可分为：4、氩弧焊的设备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。
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。
氩弧焊设备介绍
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
200/380V
工作电压
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
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。
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 。
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。
钨极氩弧焊的主要设备
•
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
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
氩弧焊的使用方法
氩弧焊的使用方法
氩弧焊是一种常用的电弧焊方法，常用于不锈钢、铁合金、铝和镍合金等材料的焊接。
以下是氩弧焊的使用方法步骤：
1. 准备焊接设备：氩弧焊需要使用特殊的设备，包括氩气瓶、气管、减压阀、高压焊机和焊接电极等。
2. 清洁焊接表面：在焊接之前，需要将要焊接的金属表面进行清洁，以去除油脂、氧化物和其他污物，可以使用钢丝刷进行清洁。
3. 准备焊接电极：根据需要焊接的材料，选择相应的焊接电极。
常用的有钨极、钨合金极等。
4. 设置焊接参数：根据焊接材料和焊接接头的尺寸，调整焊机的电流、电压和焊接速度等参数。
5. 连接气源：将氩气瓶连接到焊接设备上，通过气管传送氩气到焊接区域。
在焊接过程中，氩气将起到保护焊缝不受氧化的作用。
6. 进行焊接：将电极插入焊机的电极夹持装置中，并将电极与焊接材料的表面接触，使电弧可以产生。
在焊接过程中，可以通过调整焊接电流和焊接速度来控制焊接质量。
7. 检查焊缝：在焊接完成后，可以对焊缝进行外观检查，确保焊接质量良好。
需要注意的是，氩弧焊需要注意焊接区域的通风，以防止产生有害气体。
此外，焊接过程中也需要注意安全措施，如佩戴焊接面罩、防护服和手套。
氩弧焊机的类型
类型
描述
典型特点
按电极类型分类
1. 熔化极氩弧焊机
电弧在熔化极（焊丝）和工件之间燃烧，焊丝同时作为电极和填充材料。
- 焊丝不断熔化并填入熔池- 保护气体常用氩气或混合气体- 应用广泛，包括MIG（熔化极惰性气体保护焊）和MAG（熔化极活性气体保护焊）
2. 非熔化极氩弧焊机
电弧在非熔化极（通常是钨极）和工件之间燃烧，钨极不熔化。
- 提高焊接效率- 减轻操作人员劳动强度- 适用于批量生产
3. 自动氩弧焊机
焊枪和送丝机构均自动控制，实现全自动化焊接。
- 焊接效率高，质量稳定- 适用于大型工件和生产线焊接- 设备成本高，操作复杂
按电源类型分类
1. 直流氩弧焊机
使用直流电源供电，电弧稳定，焊接质量高。
- 适用于大多数金属材料的焊接- 焊接过程易于控制- 设备成本适中
- 钨极作为电极，不参与熔池形成- 保护气体为惰性气体（如氩气）- 适用于薄板焊接及高质量要求进行焊接，灵活性高。
- 适用于复杂形状工件的焊接- 操作技能要求较高- 常用于精密焊接和修补工作
2. 半自动氩弧焊机
焊枪可部分自动移动，焊丝通过送丝机构送入熔池。
2. 交流氩弧焊机
使用交流电源供电，适用于某些特殊材料的焊接。
- 适用于铝、镁等金属材料的焊接- 焊接过程需特别注意电流和电压的控制- 设备成本较高
3. 脉冲氩弧焊机
在直流或交流基础上加入脉冲控制，实现精细焊接。
- 焊接过程更加精细，焊缝质量高- 适用于薄板、精密件等高质量要求的焊接- 设备成本和技术要求均较高
氩弧焊基本知识
氩弧焊：工业翘楚，肆意畅谈焊接艺术与技
巧
氩弧焊是一种重要的金属焊接方法，特别用于不锈钢、铜、铝等高耐腐蚀性合金的焊接。
下面介绍氩弧焊的几个基本知识和技巧。
1. 氩弧焊的原理及设备
氩弧焊是一种通过气体保护断开与空气接触的焊接方式。
它利用惰性气体，例如氩气，将焊接区域周围的氧气剔除。
然后发生弧光，在加热过程中，金属在高温下熔化，并焊接即可。
氩弧焊设备包括气瓶、减压器、电源源、切割机等。
其中电源源是氩弧焊的关键设备，它提供焊接所需的电能和电弧。
2. 氩弧焊的种类
氩弧焊有以下几种常见的种类:
(1) 直流氩弧焊
(2) 交流氩弧焊
(3) 钨极氩弧焊
3. 焊接材料的选择及填充材料
正确选择焊接材料和填充材料对氩弧焊的成功非常重要。
多种合金钢可以进行氩弧焊，但要根据不同的情况选择合适的填充材料，以达到优良牢固的焊接。
4. 氩弧焊的安全注意事项
氩弧焊属于高风险的作业，因此保护措施必不可少，必须遵守以下安全规定:
（1）工作区域必须清洁，并设置消防设备；
（2）在使用气瓶和切割机时必须遵守操作步骤和注意事项；
（3）使用防辐射眼镜确保眼睛的安全；
（4）必须穿戴安全防护服和鞋子以及最适合的手套。
氩弧焊是工业领域的翘楚之一，只要您依据以上内容掌握一些基本技巧并加以练习，您一定也能够成为熟练的氩弧焊工。
氩弧焊基础培训
氩弧焊板对接平焊
2. 焊前清理 钨极氩弧焊时，必须对被焊工件的接缝附近及填充焊丝
进行焊前清理，去除金属表面的氧化膜、油脂和水分等 杂质，如果不清理，因为氩弧焊对杂质比较敏感，容易 产生焊接缺陷的。清理方法随被焊工件的材质不同而异
氩弧焊板对接平焊
3. 装配 清理坡口及坡口正反两侧20mm范围内铁锈、油污、油
氩弧焊平敷焊
b) 接头 当更换焊丝或其他情况或其他情况需要暂停焊接时需要
接头时， 应将电弧拉至熔池边缘熄弧、停止送丝。借焊 接电流衰减熄弧，熄弧后熔池仍然处于高温状态，请勿 将焊枪移走，利用焊机气体滞后对熔池保护，大约3~5 秒后待熔池冷却后移走焊枪。接头前观察熔池是否有缺 陷，如有缺陷应修磨掉缺陷后接头，接头时如图4-14， 在①处熔池前段起弧，起弧后将电弧拉至②处熔池中， 待熔池大小与焊缝相同时开始填送丝，继续向前焊件。
漆等污物，直至露出打磨光泽。始焊端装配间隙为2~3 毫米，终焊端装配间隙为3~4mm，终焊端装配间隙大 于始焊端。确定装配间隙后在试件两段点焊定位，定位 焊长度约10~20mm，定位后预制3°左右反变形。
氩弧焊板对接平焊
4. 确定参数
焊接位置 打底焊 填充焊 盖面焊
焊接电流 100~160A 120~180A 140~200A
氩弧焊参数
钨极氩弧焊采用直流反接时，焊件是阴极。氩的正离子 流向焊件，撞击金属溶池表面，将铝、镁等金属表面致 密难熔的氧化膜击碎并去除，使焊接顺利进行。这种现 象称为“阴极破碎”。在直流反接时，钨极因正极温度 较高，钨极容易过热或烧损，所以在焊接镁、铝及其合 金时尽可能采用交流电源进行焊接。
正接
氩弧焊参数
d) 纯钨电极， 牌号WP，绿色涂头，不含任何稀土氧化物，电子发射
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钨极氩弧焊的主要设备
（2）焊接程序控制装置
焊接程序装置应满足如下5～15s停气，以保护尚未冷却的钨极和熔池；
➢ 自动接通和切断引弧和稳弧电路；
➢ 控制电源的通断；
➢ 焊接结束前电流自动衰减，以消除火口和防止弧坑开裂， 对于环缝焊接及热裂纹敏感材料，尤其重要。
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
钨极氩弧焊的主要设备
焊接电流大于100A时，必须采用水冷式焊枪见下图：
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
钨极氩弧焊的主要设备
4、供气系统和水冷系统
（1）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。
➢ 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。
➢ 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。
➢ 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 量调节器的外形如下图。
利用高频振荡器产生的高频高压击穿钨极与工件 之间的间隙（3mm左右)而引燃电弧。它一般用于焊 接开始时的引弧。但是高频振荡器对人体伤害很大， 不可以一直开着。
钨极氩弧焊的主要设备
➢ 高压脉冲引弧
在钨极和工件之间加一高压脉冲，使两集气体介质电 离而引弧。焊接时，高压脉冲既可以引弧也可以稳弧。电 弧引燃后，就产生稳弧脉冲，而引弧脉冲自动消失。因此， 选用高压脉冲是较好的引弧方法。
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。
钨极氩弧焊
2、钨极氩弧焊所使用的主要设备
钨极、电源、控制箱、焊枪、供气系统，水冷系 统等。
3、钨极氩弧焊的分类
按操作方法分为：手工焊、自动焊、半自动焊三 类。手工钨极氩弧焊应用最广泛。
二、钨极氩弧焊的特点
1、优点
⑴氩气能有效地隔绝周围空气，不溶于金属，不和金属反应， 自动清除熔池表面氧化膜的作用。因此，可成功地焊接易 氧化、化学活泼性强的强的有色金属、不锈钢和各种合金。
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。
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
⑵钨极承载电流的能力较差，过大的电流会引起钨极熔化和 蒸发，其微粒有可能进入熔池，造成污染(夹钨)。
⑶惰性气体(氩气、氮气)较贵，和其他电弧焊手法(如交流手 工弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等)比较，生产成本较 高。
目录
应用范围
• 钨极氩弧焊是一种高质量的焊接方法，因此在工 业行业中均广泛的被采用。特别是一些化学性能 活泼的金属，用其他电弧焊焊接非常困难，而用 氩弧焊则可容易地得到高质量的焊缝。另外，在 碳钢和低合金钢的压力管道焊接中，现在也越来 越多地采用氩弧焊打底，以提高焊接接头的质量。
钨极氩弧焊的主要设备
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100A时， 可选择气冷式焊枪 见下图。喷嘴的材料有陶瓷、紫铜和石英三 种。
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
三、钨极氩弧焊的主要设备
1、电源
为了减小和排除因弧长变化而引起的电流波动， 钨极氩弧焊应该选择具有下降外特性的电源。钨极气 体保护焊使用的电流种类有：直流正接、直流反接和 交流。
直流正接是工件接正极，钨极接负极。钨极因发 热量小，不易过热，热电子发射能力强，电弧稳定而 集中，同样大小大小直径的钨极可以采用较大的电流， 工件产生大量的热，熔池深而窄，生产率高，焊件的 收缩和变形都小。直流反接与之相反，因此，大多数 金属宜采用直流正接法。
⑵钨极电弧稳定，即使在很小的焊接电流(<10A)下仍可稳定 地燃烧，特别适合于薄板、超薄板材料的焊接。
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。
钨极氩弧焊的主要设备
（2）水冷系统
用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。如果焊接电流小于 100A可以不用水冷却。使用的焊接电流超过100A时，必 须通水冷却，并以水压开关控制，保证冷却水接通并有一 定压力后才能启动焊机。
钨极氩弧焊
问题3 钨极氩弧焊的操作要点：
送气 引弧 运条 熄弧
（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。