,*,船舶气体保护焊工艺设计与实作,钨极氩弧焊的立焊技术及新工艺,主 要 内 容,一、,TIG,立焊焊接工艺,二、,TIG,立焊焊接技术,三、,TIG,焊新工艺,钨极氩弧焊的立焊技术及新工艺,焊接工艺,焊前准备,焊接设备调试,工艺参数及选择,一、,TIG,立焊焊接,工艺,1）TIG立焊的工艺参数,钨极氩弧焊的工艺参数主要有：电流的种类及极性、焊接电流、焊接,电压、钨极直径及端部形状、保护气体流量等。对于自动焊还包括焊接速度和送丝速度。,电流及极性选择,电流类型,交流电流：焊接铝、镁及其合金，焊接带氧化膜的铜,直流电流：正极性时可以焊接几乎所有的钢铁材料，反,极性则很少采用。,脉冲电流：可以控制和改善焊根和焊道成形，改善熔深、,晶粒尺寸及特殊位置焊接,（二）TIG立焊工艺参数及选择,一、,TIG,立焊焊接,工艺,材质,板厚,(mm,）,电极直径,(mm),填充焊丝直径,(mm),电流,(A),氩气流量,(,min),层数,坡口,形状,不锈钢,（直流，焊枪接负极）,0.6,1,1.6,01.6,20,40,4,1,(a),(b),1.0,1,1.6,01.6,3060,4,1,(a),(b),1.6,1.6,2.4,01.6,3060,4,1,(b),2.4,1.6,2.4,1.62.4,3060,4,1,(b),3.2,2.4,3.2,2.43.2,3060,5,1,(b),4.0,2.4,3.2,2.43.2,3060,5,1,(d),(c),4.8,2.4,3.2,4,2.44.0,3060,5,1,d),(c),6.4,3.2,4,8,3.24.0,3060,5,12,(a),(c),脱氧铜,（直流，焊枪接负极）,0.6,1,1.6,01.6,3060,34,1,(a),(b),1.0,1.6,01.6,3060,34,1,(a),(b),1.6,2.4,1.62.4,3060,34,1,(b),2.4,2.4,3.2,2.43.2,3060,4,1,(b),3.2,3.2,4,3.24.8,3060,4,5,1,(c),4.0,3.2,4,4.8,4.04.8,3060,4,5,1,(d),(c),4.8,4,4.8,4.86.4,3060,5,6,1,(d),(c),6.4,4.8,4.86.4,3060,5,6,1 2,(d),(c),上表是OTC机电（青岛）有限公司给出的焊接参数（供参考）,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，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。,电流种类选择提示：,一、,TIG,立焊焊接,工艺,2,）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。,一、,TIG,立焊焊接,工艺,一、,TIG,立焊焊接,工艺,3,）电弧电压,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。,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。,4,）焊接速度,一、,TIG,立焊焊接,工艺,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。,氩气的合适流量为倍的喷嘴直径。,5,）氩气流量与喷嘴直径,一、,TIG,立焊焊接,工艺,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。,6,）喷嘴与焊件间的距离,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。,一、,TIG,立焊焊接,工艺,操 作 提 示,具体的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，出现,银白,色区域,，这就是气体有效保护区域，称为去氧化,膜区，其直径越大，说明保护效果好。,用焊点试验法来判断气体保护效果：,1,钨极、,2,焊枪、,3,焊件,一、,TIG,立焊焊接,工艺,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如何，见下表。,一、,TIG,立焊焊接,工艺,操 作 提 示,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。这种接触引弧，会产生很大的短路电流，很容易烧损钨极端,头。,二、,TIG,立焊焊接技术,2,）持枪姿势和焊枪、焊件与焊丝的相对位置,持枪手势,图 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,。,二、,TIG,立焊焊接技术,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，操作容易掌握。一般均采,用左焊法。,二、,TIG,立焊焊接技术,4,）焊丝送进方法,一种方法是以左手的拇指、食指捏住，并用中指和虎口配合托住焊丝便于操作的部位。需要送丝时，将弯曲捏住焊丝的拇指和食指伸直如下,b,图，即可将焊丝稳稳地送入焊接区，然后借助中指和虎口托住焊丝，迅速弯曲拇指、食指，向上倒换捏住焊丝如下,a,图，如此反复的填充焊丝。,二、,TIG,立焊焊接技术,另一种方法如下图所示夹持焊丝，用左手拇指、食指、中指配合动作,送丝，无名指和小手指夹住焊丝控制方向，靠手臂和手腕的上、下反复动,作，将焊丝端部的熔滴送入熔池，全位置焊时多用此法。,二、,TIG,立焊焊接技术,5,）收弧,一般氩弧焊机都配有电流自动衰减装置，收弧时，通过焊枪手柄上的按,钮断续送电来填满弧坑。若无电流衰减装置时，可采用手工操作收弧，其要,领是逐渐减少焊件热量，如改变焊枪角度、稍拉长电弧、断续送电等。收弧,时，填满弧坑后，慢慢提起电弧直至熄弧，不要突然拉断电弧。,熄弧后，氩气会自动延时几秒钟停气，以防止金属在高温下产生氧化。,二、,TIG,立焊焊接技术,I,形对焊要点,I,形对焊要点:焊炬倾角过大易造成蛇行焊缝。,焊接电流值应比其它形状时略低。,为防止手晃，应尽量使用空冷焊炬。,焊接方向,填充焊丝,1520,0,7080,角焊要点,角焊要点:焊前要进行固定焊，焊点距两端为10,mm,。,钨极伸出过长易引起气体保护不良，一般取56,mm。,电弧指向两工件中心，偏斜时易产生咬边及焊瘤。,焊接方向,填充焊丝,2030,0,4550,0,6070,0,搭接角焊要点,搭接角焊要点:焊接薄板时可不填丝，但搭接面不能有间隙。,应保证弧长约等于所用电极直径。焊缝宽约为电极直径的2倍。,3倍。,从熔池上方填丝可防止咬边。,45,0,20,0,焊接方向,填充焊丝,水平角焊要点,水平角焊要点：,焊前要进行固定焊，焊点距两端为10,mm,。,焊接时角部应充分熔化。钨极和工件间距离23,mm，,过长,形不成焊缝；钨极伸出喷嘴距离78,mm。,焊炬倾角不能过大，以免气体保护不良。,熔池形成后再填丝。在熔池上方填丝。,焊接方向,垂直侧,水平侧,4550,0,6070,0,2030,0,填充焊丝,立焊要点,立焊要点：焊前要进行固定焊，,因重力作用，易出现凸状焊缝，注意掌握熔池的大小。,立焊时熔敷金属的流动与平焊不同，应注意焊缝不要出现咬边。,熔池形成后再填丝，在熔池上方填丝。,7080,90,2030,0,6070,3040,45,焊,接,方,向,横焊要点,横焊要点：焊前要进行固定焊。,因重力作用等，焊缝上边易出现咬边，下边易出现焊瘤。,为防止熔敷金属的下垂，焊矩角度应保持在100,0,。,熔池形成后再填丝，在熔池前上方填丝。,7080,100,0,1520,焊接方向,填充焊丝,仰焊要点,仰焊要点:仰焊是所有焊接姿势中最难操作的一种,，,焊接时重力对熔池的影,响比立焊和横焊更显著。熔池观察难，保持焊炬的稳定和均匀的,填充焊丝更困难，因此仰焊焊接时必须要保持焊接姿势的稳定。,8090,0,90,0,2030,0,填充焊丝,焊接方向,焊缝,一、TIG立焊焊接工艺,形不成焊缝；,一、TIG立焊焊接工艺,形不成焊缝；,一般氩弧焊机都配有电流自动衰减装置，收弧时，通过焊枪手柄上的按,2）填充焊焊丝应偏向电弧快速抽出,以免与熔池边缘粘连。,钨极氩弧焊的立焊技术及新工艺,适用于各种薄板以及薄板与厚板的连接，所焊材料目前为不锈钢、低合金钢等。,1钨极、2焊枪、3焊件,6）尽量采用短弧焊，增强保护效果，减少宽度减小变形热影响区。,焊丝加热至预定温度，从电弧后面进,3、左焊法操作的优点有哪些？,伸出长度过小，焊工不便于观察熔化状况，对操作不利；,一、TIG立焊焊接工艺,直流电流：正极性时可以焊接几乎所有的钢铁材料，反,一般焊枪与焊件表面成7080左右的夹角，填充焊丝与焊件表面为1520。,TIG,焊 金 属 可 焊 性 简 介,1.,不锈钢的焊接要点,2.,铜的焊接要点,3.,铝的焊接要点,直流电流：正极性时可以焊接几乎所有的钢铁材料，反,4、TIG焊中使用交流电源焊接铝合金有什么优势？,填充焊丝更困难，因此仰焊焊接时必须要保持焊接姿势的稳定。,1钨极、2焊枪、3焊件,细化晶粒，提高性能,6）尽量采用短弧焊，增强保护效果，减少宽度减小变形热影响区。,通过导电块对其供电，依靠电阻热将,仰焊要点:仰焊是所有焊接姿势中最难操作的一种，焊接时重力对熔池的影,4）焊前必须仔细清除焊丝及工件表面的油、污垢及氧化物。,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。,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。,熄弧后，氩气会自动延时几秒钟停气，以防止金属在高温下产生氧化。,作，将焊丝端部的熔滴送入熔池，全位置焊时多用此法。,1.,不锈钢的焊接要点（1）,不锈钢,马氏体不锈钢,具有良好的耐腐蚀性,和机械性能,其型号有,1铬13和2铬13等。主,要用于制造受冲击负,荷的零件。受焊接热,作用影响大（强，硬，,脆）。焊接性差。,铁素体不锈钢,铁素体不锈钢主要有,铬17、铬17钛和铬28,等型号，耐酸性能良,好，可用于硝酸工厂,的设备及承受高温、,高浓度硝酸作用的零,件制作。焊接时要注,意保证焊道的韧性和,防止裂纹的产生。,奥氏体不锈钢,具有良好的耐腐蚀性,和可焊性，在化学、,炼油、动力、航空、,造船及医药等行业广,泛使用，应用最广的,为18-8型镍铬不锈钢,（含铬18%，含镍8%）。,焊接时如操作工艺不,当会出现晶间腐蚀及,热裂纹等缺陷。,1.,不锈钢的焊接要点（2）,奥氏体不锈钢焊接注意事项：,1）采用尽量快的焊接速度,减少焊道高温的持续时间,以提高抗晶间腐蚀和,热裂纹的能力。,2）多层焊时,待焊层冷却后(60以下),再焊下一道。,3）采用小的线能量,相同条件时电流比普通钢要小1020%，避免横向摆动。,4）采用脉冲焊接有利于减少接头过热,可改善耐蚀性和