焊接工艺及检测详解

WSE-400型等。
（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。
氩弧焊工艺简介和关重点分析 手工钨极氩弧焊控制程序
氩弧焊工艺简介和关重点分析
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
的气孔有氮气孔、氢气孔和co
气孔。
CO2保护焊工艺简介和关重点分析
为了获得高的生产
率和优质的接头，除有
合适的设备外，还必须
采用正确的焊接工艺。
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焊接参数主要包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊 丝直径、焊丝伸出长度、气体流量、焊枪的角度、喷嘴的高 度。
钢板厚度为1~4mm时，应采用直径为 0.5~1.2mm的焊丝； 当钢板厚度大于4mm时，应采用直径大于或等于 1.6mm的焊 丝。
熔化状况，对操作不利；伸出长度过大，气体保护效果会受 到一定的影响。
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2．手工钨极氩弧焊操作要点
（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。如没有引弧装置操作时，可使 用纯铜板或石墨板作引弧板，在其上引弧，使钨极端头受热到 一定温度（约1s），立即移到焊接部位引弧焊接。这种接触引
焊枪轴线和焊缝轴线之间的夹角α称为焊枪的倾斜 角度。
焊枪倾角对焊缝成形的影响
焊枪倾角太大
2.1.6气体流量的选择
Co2气体的流量，应根据对焊接区的保护效果来选择。
“气体流量越大越好？”
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保护气流量太小
保护气流量太大
发生异常现象，自行无法处理时，应及时 报告领导。
氩弧焊工艺简介和关重点分析
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（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
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3．氩弧焊的分类
钨极氩弧焊(不熔化极) (用TIG表示) 根据所用的电极材料可分为: 熔化极氩弧焊(用MIG表示) 手工氩弧焊 根据操作方式可分为: 半自动氩弧焊 自动氩弧焊 直流氩弧焊 根据采用的电源种类可分为: 交流氩弧焊
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4．钨极氩弧焊设备 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
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（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、
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焊接工艺和检测培训
CO2保护焊工艺简介和关重点分析
Co2气体保护焊是利用co2气体作为保护介质的一种先进的电弧焊方法。
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细丝co2焊 按焊丝直径的分类 粗丝co2焊
自动焊 按操作方式的分类 半自动焊
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2)钍钨极 其牌号是WTh-10、WTh-15，是在纯钨中加入1 ％～2%的氧化钍(ThO2)而成。钍钨极电子发射率提高，增大
了许用电流范围，降低了空载电压，改善引弧和稳弧性能，
但是具有微量放射性。为了便于识别常将其涂成红色。 3)铈钨极 其牌号是Wce-20，是在纯钨中加入2%的氧化铈 (CeO)而成。铈钨极比钍钨极更容易引弧，使用寿命长，放射 性极低，是目前推荐使用的电极材料。为了便于识别常将其 涂成灰色。
1.3 Co2气体保护焊的特点
——生产效率高 ——对油銹不敏感 ——操作简单 ——成本低 ——抗风力弱 ——不够灵活 ——飞溅较大
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工业上使用的瓶装液体 co2 既 经 济 又 方 便 。 规 定 钢 瓶主体喷成银白色，用黑漆
标明“二氧化碳”字样。
co2焊时，焊缝中可能产生
150A时，可选择气冷式焊枪 见下图。
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
氩弧焊工艺简介和关重点分析 （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
。1） 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。 2）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。
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3）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 如右图。
（5）冷却系统 用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。如果焊接
电流小于150A可以不用水冷却。使用的焊接电流超过150A时， 必须通水冷却，并以水压开关控制。
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超过0.5m/min。
焊丝伸出长度不是独立的焊接参数，通常根据焊接电流、 气体流量来确定。
焊丝伸出长度对焊缝成形的影响
2.1.4 喷嘴高度的选择
喷嘴下表面和熔池表面的距离称为喷嘴高度，它是影响 保护效果、生产效率和操作的重要因素。
≤200A
200~300A
350~500A
2.1.5焊枪倾角的选择
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电弧电压决定了电弧的长短和熔滴的过渡形式，它对焊 缝的成形、飞溅、焊接缺陷以及焊缝的力学性能有重要影响。
选择焊接速度主要根据生产率和焊接质量。焊接速度过 快，保护效果差，同时使冷却速度加大，不利于焊缝成形， 易形成咬边缺陷；焊速过慢，熔敷的金属在电弧下堆积，电
弧热和电弧力受阻碍，焊道不均匀。在生产中，焊速一般不
裂纹
夹渣 咬边 焊瘤
未焊透
焊接常见缺陷
焊接常见缺陷
1.焊缝的形状缺陷 （图6-1） 2.焊缝尺寸不合格 （图6-2） 3.咬边（图6-3） 沿焊趾或焊根产生的沟槽。 1）焊接电流过大； 2）焊接电弧过长； 3）焊条角度不正确。 4.未焊透（图6-4） 焊接时接头根部未完全熔透的现象。 1）坡口尺寸不正确； 2）焊接工艺参数选用不当； 3）焊条偏离坡口中心或角度不正确。
操作容易掌握。一般均采用左焊法。
三、焊接常见缺陷和检测标准
焊接常见缺陷
一、焊接缺陷的分类及特征
在焊缝区形成凹下的沟槽
头
焊接常见缺陷
缺陷名称 气孔 特征 焊接时，熔池中的过饱和H、N以及 冶金反应产生的CO，在熔池凝固时 未能逸出，在焊缝中形成的空穴 热裂纹：沿晶开裂，具有氧化色 泽，多在焊缝上，焊后立即开裂 冷裂纹：穿晶开裂，具有金属光 泽，多在热影响区，有延时性，可发 生在焊后任何时刻 焊后残留在焊缝中的非金属夹杂物 在焊缝和母材的交界处产生的沟槽和 凹陷 焊接时，熔化金属流淌到焊缝区之外 的母材上所形成的金属瘤 焊接接头的根部未完全熔透 产生原因 焊接材料不清洁；弧长太长，保护效果差；焊接规范 不恰当，冷速太快；焊前清理不当 热裂纹：母材硫、磷含量高；焊缝冷速太快，焊 接应力大；焊接材料选择不当 冷裂纹：母材淬硬倾向大；焊缝含氢量高；焊接 残余应力较大 焊道间的熔渣未清理干净；焊接电流太小、焊接 速度太快； 操作不当 焊条角度和摆动不正确；焊接电流太大、电弧过长 焊接电流太大、电弧过长、焊接速度太慢；焊接位置 和运条不当 焊接电流太小、焊接速度太快；坡口角度太小、间隙 过窄、钝边太厚
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（2）钨极直径wenku.baidu.com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。
氩弧焊工艺简介和关重点分析
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电弧电压主要由弧长决定。电弧长度增加，容易产生未焊透 的缺陷，并使保护效果变差，因此应在电弧不短路的情况下， 尽量控制电弧长度，一般弧长近似等于钨极直径。 （4）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。
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（5）氩气流量与喷嘴直径
喷嘴直径的大小，直接影响保护区的范围，一般根据钨极直
径来选择。按生产经验：2倍的钨极直径再加上4mm即为选 择的喷嘴直径。 流量合适时，熔池平稳，表面明亮无渣，无氧化痕迹，焊缝 成形美观；流量不合适，熔池表面有渣，焊缝表面发黑或有 氧化皮。氩气的合适流量为0.8～1.2倍的喷嘴直径。
等十余种规格，多选用直径2.0～4.0mm的焊丝。
氩弧焊工艺简介和关重点分析 （1）焊接电源的种类和极性
钨极氩弧焊可以采用交流或直流两种焊接电源，采用哪种电 源与所焊金属或合金种类有关；采用直流电源时还要考虑极 性的选择。
a）直流反接
b）直流正接
氩弧焊工艺简介和关重点分析
采用直流反接时，焊件是阴极，质量较大的氩正离子流向焊件，
弧，会产生很大的短路电流，很容易烧损钨极端头。
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（2）持枪姿势和焊枪、焊件与焊丝的相对位置 平焊时持枪的姿势
焊枪、焊件与焊丝的相对位置
一般焊枪与焊件表面成70°～ 80°左右的夹角，填充焊丝与焊 件表面为15°～20°
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（3）右焊法与左焊法 右焊法适用于厚件的焊接，焊枪从左向右移动，电弧指向已 焊部分，有利于氩气保护焊缝表面不受高温氧化。 左焊法适用于薄件的焊接，焊枪从右向左移动，电弧指向未 焊部分有预热作用，容易观察和控制熔池温度，焊缝形成好，
撞击金属熔池表面，可将铝、镁等金属表面致密难熔的氧化膜
击碎，这种现象称为“阴极破碎”作用。
但是直流反接时，钨极因接正极温度较高，容易过热或烧损。 所以，铝、镁及其合金一般不采用直流反接，而应尽可能使用 交流电进行焊接。 采用直流正接，没有“阴极破碎”作用，故适用于焊接不锈钢、 耐热钢、钛、铜及其合金。
氩弧焊工艺简介和关重点分析
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
1—熔池 2一喷嘴 3一钨 极 4一气体 5一焊缝 6一 焊丝 7一送丝滚轮
a)钨极氩弧焊
b)熔化极氩弧焊
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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。
2．钨极氩弧焊的焊接材料 钨极氩弧焊的焊接材料主要有钨极、氩气和焊丝。 （1）钨极 氩弧焊时钨极作为电极起传导电流、引燃电弧和维
持电弧正常燃烧的作用。目前所用的钨极材料主要有以下几种。 1）纯钨极 其牌号是Wl、W2，纯度99.85%以上。纯钨极
要求焊机空载电压较高，使用交流电时，承载电流能力较 差，故目前很少采用。为了便于识别常将其涂成绿色。
CO2保护焊工艺简介和关重点分析
根据焊件的厚度、材质、焊丝的直径、施焊位置及要求
熔滴过渡的形式来选择电流的大小。
注意：
焊接电流过大，容易引起烧穿、焊漏、产生裂纹等 缺陷，且焊件的变形量大，焊接过程飞溅大；而焊接电 流过小时，易产生未焊透，未熔合和夹渣等缺陷以及焊 缝成形不良。通常在保证焊透、成形良好的条件下，尽 可能才用大的焊接电流，以提高生产效率。
氩弧焊工艺简介和关重点分析 （6）喷嘴与焊件间的距离
喷嘴与焊件间的距离以8～14mm为宜。距离过大，气体
保护效果差；若距离过小，虽对气体保护有利，但能观察的
范围和保护区域变小。
（7）钨极伸出长度
为了防止电弧热烧坏喷嘴，钨极端部应突出喷嘴以外，其
伸出长度一般为3～4mm。伸出长度过小，焊工不便于观察
氩弧焊工艺简介和关重点分析
（2）氩气 惰性气体，氩气的密度比空气大，可形成稳定的
气流层，覆盖在熔池周围，对焊接区有良好的保护作用。氩
弧焊对氩气的纯度要求很高，按我国现行标准规定，其纯度 应达到99.99%。 焊接用氩气以瓶装供应，其外表涂成灰色，并且标注有绿 色“氩气”字样。氩气瓶的容积一般为40L，最高工作压力 为15MPa。使用时，一般应直立放置。
氩弧焊工艺简介和关重点分析
（3）焊丝 氩弧焊用焊丝主要分钢焊丝和有色金属焊丝两大类。 焊丝可按GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳、低合金钢焊 丝》和YB/T5092-1996《焊接用不锈钢焊丝》选用。焊接有色 金属一般采用与母材相当的焊丝。氩弧焊用焊丝直径主要有0.8、
1.0、1.2、1.4、1.5、1.6、2.0、2.4、2.5、4.0、5.0、6.0mm