鎢極氬弧焊如圖3-32所示,在焊槍所夾持的鎢極與被焊工件之間通電產生電弧,電弧空間通以惰性氣體(Ar或He),使電弧在惰性氣體的氣氛中燃燒。氬或氦原子在焊接過程中與鎢極、焊件、填充焊絲不發生任何化學、冶金作用。氬弧焊的顯著特點是電弧燃燒穩定,能有效地隔絕周圍空氣,使熔池、填充焊絲不受氧化和氮化,因而能獲得高質量的焊縫,且能進行全位置焊接。但鎢極所通過的電流密度受到限制,若通過電流密度太大,就會燒損鎢極,使焊縫金屬造成夾鎢的缺陷。鎢極氬(ya)弧焊電弧能量密度低,也不能獲得較大的熔深和較高的勞動生產率。如使用同鎢極氬弧焊同樣的電流密度的條件下,采用鎢極氦弧焊,其電弧電壓較高,電弧熱功率高,氦氣作為熱能載體,它的熱傳導能比氬氣約大9倍。這樣,鎢極氦弧焊就有大量的熱能輸送到焊接熔池中去,從而獲得較大的熔深和較高的勞動生產率。但是氦氣來源較為困難,價格比氬氣高20~30倍,同時氦氣的密度比氬氣小,要達到同樣的保護效果,氦氣的耗量就要增大,所以氦弧焊成本太高。焊接薄的和中等厚度的奧(ao)氏體不(bu)銹鋼一般極少采用它,只有在焊接關鍵焊件時才使用氦弧焊。
鎢極氬弧焊時,母材金屬加熱特點(主要指能量密度和熱功率大小)介于氣焊和焊條電弧焊之間,加之在很小的焊接電流(≤10A)下,電弧仍可穩定燃燒,特別適于焊接薄件或超薄件奧氏體型不銹鋼的焊接構件。鎢極氬弧焊時能清晰地觀察到焊接熔池和熔透情況,因此,在要求保證焊透及反面又有一定成形要求的情況下,單面焊采用內壁(或背面)通氬氣的鎢極氬弧封底焊的方法,在國內外已得到普遍的應用。鎢極氬弧焊采用的填充絲為裸焊絲,在施焊過程中,不會產生飛濺,焊縫成形美觀,焊縫上不存在渣殼,無需清理。
一、鎢(wu)極氬弧焊的(de)特點
鎢(wu)(wu)(wu)極氬弧焊(han)(han)(han)(han)電(dian)弧的(de)(de)熱功(gong)率低,所以焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)相(xiang)對其他電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)而言比較低。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)同樣厚度(du)(du)的(de)(de)奧氏體型不銹鋼材料時(shi),鎢(wu)(wu)(wu)極氬弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)約(yue)為焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)速(su)度(du)(du)的(de)(de)1/2到1/3,導致焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱影響(xiang)區較寬(kuan),冷(leng)卻速(su)度(du)(du)較緩(huan)慢。焊(han)(han)(han)(han)縫及熱影響(xiang)區冷(leng)卻過程中在400~800℃的(de)(de)危險溫度(du)(du)區間停留時(shi)間較長,使鎢(wu)(wu)(wu)極氬弧焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐蝕(shi)性(包括晶間腐蝕(shi)和(he)均(jun)勻腐蝕(shi))比焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭要低。
此(ci)外(wai),保護氣體幕易受周圍氣流的干(gan)擾,不(bu)宜在野外(wai)操作。
二(er)、鎢極氬弧焊機(ji)及其他器(qi)具
1. 鎢極氬弧焊(han)機
鎢(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)的電(dian)源必須具有(you)陡降或垂直陡降外(wai)特性(xing)。我國對電(dian)焊(han)(han)(han)(han)機(ji)型號(hao)編制(zhi)方法已(yi)有(you)國家標準(GB/T 10249-2010),國內幾種專(zhuan)用(yong)的鎢(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)機(ji)的型號(hao)見表3-21。除此,還可以(yi)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)的弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)整流器,配以(yi)專(zhuan)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)槍,也可作為手工鎢(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)使(shi)用(yong),但僅(jin)適(shi)用(yong)于薄件焊(han)(han)(han)(han)接結構(gou)。
專用焊機應具(ju)有(you)下列功能(neng):
a. 焊(han)(han)前(qian)提前(qian)1.5~4.0s輸送(song)保護氣,以(yi)驅趕管內和(he)焊(han)(han)接區間空氣。
b. 焊后延遲5~15s停(ting)氣,以(yi)保證尚(shang)未(wei)冷卻的鎢(wu)極和熔池能在保護氣氛(fen)下冷卻下來
c. 有自動接(jie)通(tong)和切斷保護氣及引弧(hu)、穩弧(hu)的電路。
d. 能控(kong)制電(dian)源的通(tong)斷。
e. 焊(han)接結束前電流(liu)能自動(dong)衰減,以消除弧坑和(he)防(fang)止產生弧坑裂紋。
一般(ban)采用直流電(dian)源正極性,也(ye)可(ke)將交(jiao)流電(dian)源用于(yu)鎢極氬(ya)弧焊焊接奧氏體型不(bu)銹鋼。
2. 鎢極氬(ya)弧焊焊槍
由噴嘴(zui)、鎢極夾持(chi)裝置、導線、氣水輸送膠(jiao)管、起(qi)動開關等零部件組(zu)成(cheng)。根據適用(yong)的(de)焊(han)(han)接電(dian)流大(da)小,焊(han)(han)槍分水冷(leng)(leng)和(he)氣冷(leng)(leng)式(shi)(shi)兩(liang)類。常用(yong)水冷(leng)(leng)卻式(shi)(shi)焊(han)(han)槍型號(hao)(hao)(hao)(hao)有QS-75°/400、QS-75°/500等型號(hao)(hao)(hao)(hao),均(jun)可匹配在大(da)功率(lv)氬(ya)弧焊(han)(han)機上;氣冷(leng)(leng)卻式(shi)(shi)的(de)焊(han)(han)槍型號(hao)(hao)(hao)(hao)有QQ-85°/100A、QQ-85°/200A等型號(hao)(hao)(hao)(hao),可配在小功率(lv)氬(ya)弧焊(han)(han)機上。
3. 氣體保護(hu)裝置
有氬氣瓶、減壓器和流量計。氬氣瓶是儲存氬氣的高壓容器,使用時應注意安全規則。按國標氬氣瓶應為灰色,并標有“氬”字樣。使用中應注意瓶內氬氣不得用盡,應保留0.1~0.2MPa的余氣,以防止空氣混入而造成氬氣不純。減壓器可用普通氧氣減壓器QD-3A和QD-2A代用。流量計是標定通入氣體流量的裝置,保證氬氣在焊接過程中按給定的數量輸送。常用的有LZB型玻璃轉子流量計或醫用流量計。但應注意流量計的示值受氣體密度的影響,使用非氬氣專用流量計時,表中的示值并非氬氣的真實流量。現在已有氬氣減壓器和流量計結合一體的儀器,如YQAR-195,CO2減壓器和流量計一體的YQT-195。
三、鎢極(ji)氬弧焊焊接工藝
1. 坡口形(xing)式
由于(yu)受許用(yong)焊(han)(han)接(jie)電(dian)流的限制,這(zhe)種(zhong)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法主要用(yong)于(yu)薄板(ban)和(he)管(guan)(guan)路的單層(ceng)焊(han)(han)或中(zhong)厚板(ban)和(he)管(guan)(guan)路多層(ceng)焊(han)(han)的封底焊(han)(han)道(dao),也可用(yong)于(yu)中(zhong)厚板(ban)的焊(han)(han)接(jie)。在保證(zheng)焊(han)(han)透(tou)的情況下,對(dui)接(jie)焊(han)(han)縫應力求縮小焊(han)(han)縫截面(mian)積(ji),減(jian)小熔敷金屬并考慮(lv)操作方(fang)便,故常用(yong)坡口形(xing)式有V形(xing)、U形(xing)、雙面(mian)V形(xing)及V-U組合形(xing)式等。奧(ao)氏體型不銹鋼管(guan)(guan)子對(dui)接(jie)焊(han)(han)坡口形(xing)式見表3-22。
2. 焊前清理
焊接區及填充焊絲均應進(jin)行嚴(yan)格清理,除盡(jin)氧化膜(mo)、油污、臟物和水分。
3. 焊(han)接參數
下列因(yin)素(su)對(dui)鎢極(ji)氬弧焊(han)焊(han)縫質(zhi)量均有一(yi)定影響:
a. 引(yin)弧(hu)方法
有(you)(you)非(fei)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)和接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)。非(fei)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)又有(you)(you)高(gao)頻引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)和高(gao)壓(ya)脈沖引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong),其中(zhong)高(gao)頻引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)在(zai)直流(liu)(liu)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)上應用(yong)(yong)較為廣(guang)泛。接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)有(you)(you)劃擦式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)和提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)。在(zai)沒有(you)(you)專(zhuan)用(yong)(yong)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)的(de)情況下(xia),劃擦式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)是(shi)(shi)常(chang)(chang)用(yong)(yong)的(de)一(yi)種(zhong)(zhong)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)方法。劃擦式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)時(shi),引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)和焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu)一(yi)樣大,甚至(zhi)更大些,鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)容易燒損(sun)(sun),焊(han)(han)(han)(han)(han)縫不可(ke)避免地會產生夾鎢(wu)(wu)現(xian)象(xiang)。提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)式(shi)(shi)(shi)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)是(shi)(shi)指一(yi)項控制引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)技術(shu),在(zai)機(ji)(ji)械操作的(de)直流(liu)(liu)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi),焊(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)起(qi)動后(hou)(hou)將焊(han)(han)(han)(han)(han)槍中(zhong)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)輕輕地與焊(han)(han)(han)(han)(han)件接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu)一(yi)下(xia),形成短路(lu)(lu)和預(yu)熱,隨后(hou)(hou)立即提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)離開焊(han)(han)(han)(han)(han)件直至(zhi)預(yu)置(zhi)高(gao)度,此時(shi)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)在(zai)迅速建立的(de)較強電(dian)(dian)場作用(yong)(yong)下(xia),產生電(dian)(dian)子發(fa)射而引(yin)(yin)(yin)燃。依賴(lai)電(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)控制,以很小(xiao)(xiao)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu),形成一(yi)個(ge)(ge)小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu),待小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)形成之后(hou)(hou),再增大到預(yu)定的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu),從而結束引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)過程轉入(ru)正常(chang)(chang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)狀態。其曲(qu)(qu)線(xian)示意圖(tu)如(ru)圖(tu)3-33。這種(zhong)(zhong)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)方法將引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)分為小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)和大電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)兩(liang)(liang)個(ge)(ge)階段。小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)時(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)很小(xiao)(xiao)(約3~5A),電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)壓(ya)低(di)(2~3V),從而避免了鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)熔化圖(tu)3-33提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)曲(qu)(qu)線(xian)示意圖(tu)燒損(sun)(sun)或由于母材金屬殘留在(zai)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)上而造(zao)成鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)爆崩(beng)現(xian)象(xiang);大電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)大電(dian)(dian)流(liu)(liu)就(jiu)是(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)使用(yong)(yong)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。這是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)穩(wen)妥、可(ke)靠(kao)、幾(ji)乎無(wu)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)污染、對(dui)人身健康無(wu)損(sun)(sun)害的(de)引(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)方法,值得(de)推(tui)廣(guang)就(jiu)用(yong)(yong),一(yi)些專(zhuan)用(yong)(yong)氬(ya)弧(hu)(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)(ji)均具有(you)(you)此功(gong)能。
b. 焊接電(dian)流
要根據(ju)焊件的厚度、接頭形式(shi)、焊接位置等(deng)因(yin)素(su)來選用焊接電(dian)(dian)流,除(chu)此還要考慮鎢(wu)極(ji)所(suo)受電(dian)(dian)流的能力。焊接電(dian)(dian)流過大,容易(yi)產生燒穿待焊處或使焊縫下(xia)陷(xian)和咬邊(bian)等(deng)缺(que)陷(xian),嚴重時還會(hui)引起鎢(wu)極(ji)燒損(sun)或產生夾(jia)鎢(wu)等(deng)缺(que)陷(xian)。焊接電(dian)(dian)流過小,電(dian)(dian)弧燃(ran)燒不穩(wen)定(ding),會(hui)造(zao)成(cheng)未焊透等(deng)缺(que)陷(xian)。
c. 電弧電壓
主(zhu)要取決于焊接(jie)(jie)過(guo)程中電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)的長(chang)度(du),電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)拉(la)長(chang),電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)壓增大,熔寬(kuan)增寬(kuan),熔深變淺。當電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)壓過(guo)高,會導致焊接(jie)(jie)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)不穩(wen),易產生未(wei)焊透、未(wei)熔合和熔池保(bao)護不佳(jia)等缺(que)陷(xian)。應在(zai)保(bao)證電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)不短(duan)路的情況下,盡量減少弧(hu)(hu)(hu)(hu)長(chang),通常電(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)壓控制在(zai)10~20V范圍(wei)內。
d. 鎢(wu)極
有純(chun)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)、鈰(shi)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)和(he)錸鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)等,其中鈰(shi)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)比純(chun)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)工藝性(xing)好得多,且(qie)對(dui)人身(shen)無損(sun)害(hai),推薦(jian)首(shou)選使用(yong)(yong)(yong),不推薦(jian)對(dui)人身(shen)有害(hai)的(de)(de)(de)針鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)。鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)直徑與相應焊(han)(han)接電(dian)(dian)源和(he)極(ji)(ji)性(xing)條件下(xia)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接電(dian)(dian)流允許值,見表3-23。施焊(han)(han)前,要(yao)將(jiang)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)端(duan)(duan)部(bu)磨(mo)成一定(ding)形(xing)狀(zhuang),通常有尖頭(tou)和(he)平(ping)頭(tou)等形(xing)狀(zhuang),采用(yong)(yong)(yong)較小(xiao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接電(dian)(dian)流施焊(han)(han)時(shi),要(yao)選用(yong)(yong)(yong)小(xiao)直徑的(de)(de)(de)鎢(wu)(wu)棒(bang),端(duan)(duan)頭(tou)磨(mo)成尖形(xing)狀(zhuang),錐(zhui)頂(ding)角(jiao)度約(yue)30°,如(ru)圖3-34a所示。當采用(yong)(yong)(yong)大的(de)(de)(de)焊(han)(han)接電(dian)(dian)流施焊(han)(han)時(shi),鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)應磨(mo)成帶有平(ping)頂(ding)的(de)(de)(de)錐(zhui)形(xing)形(xing)狀(zhuang),如(ru)圖3-34b所示。平(ping)頂(ding)錐(zhui)形(xing)的(de)(de)(de)端(duan)(duan)頭(tou)可避(bi)免尖端(duan)(duan)過熱熔化(hua),減少(shao)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)端(duan)(duan)部(bu)損(sun)耗,同時(shi)還有利于(yu)防止(zhi)陰極(ji)(ji)斑點的(de)(de)(de)游動,從而穩定(ding)電(dian)(dian)弧。
e. 氣體保護效果。
①. 氬氣純度(du)與(yu)流量
氬(ya)(ya)氣純(chun)度(du)越(yue)高(gao)(gao)(gao)(gao),保護(hu)(hu)效(xiao)果越(yue)好,焊接奧(ao)氏體型(xing)不銹鋼時,氬(ya)(ya)氣純(chun)度(du)大于99.7%(體積分數)即可,不必選用高(gao)(gao)(gao)(gao)純(chun)度(du)氬(ya)(ya)氣;鋁、鈦及其合(he)(he)金等(deng)有色(se)金屬對保護(hu)(hu)氣體要(yao)求很(hen)高(gao)(gao)(gao)(gao),氬(ya)(ya)氣的純(chun)度(du)要(yao)在99.99%(體積分數)以上(shang),要(yao)選用高(gao)(gao)(gao)(gao)純(chun)或超(chao)純(chun)度(du)的氬(ya)(ya)氣。由于氬(ya)(ya)氣提(ti)純(chun)復雜,高(gao)(gao)(gao)(gao)純(chun)度(du)氬(ya)(ya)氣制造(zao)成本高(gao)(gao)(gao)(gao),經濟(ji)上(shang)不合(he)(he)算,不宜選用。
氣(qi)(qi)體流量過低,氣(qi)(qi)體挺度不足,排除(chu)周圍空氣(qi)(qi)的能(neng)力(li)減弱,造(zao)成(cheng)熔池(chi)(chi)保護(hu)效果(guo)不佳;氣(qi)(qi)體流量過大(da),容易將熔池(chi)(chi)周圍的空氣(qi)(qi)卷入熔池(chi)(chi),形成(cheng)氣(qi)(qi)體紊流,也會(hui)降低保護(hu)效果(guo)。
②. 噴嘴(zui)形狀
當(dang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流量選定(ding)后,改變噴(pen)(pen)嘴(zui)直徑(jing)也會造(zao)成(cheng)下述現(xian)象(xiang):噴(pen)(pen)嘴(zui)內徑(jing)增大,氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流量即顯得(de)不(bu)(bu)足,會造(zao)成(cheng)焊池保(bao)(bao)護效果(guo)(guo)欠佳;噴(pen)(pen)嘴(zui)內徑(jing)換小(xiao),氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)流速增大過(guo)多,可(ke)造(zao)成(cheng)紊(wen)流,同樣也會造(zao)成(cheng)保(bao)(bao)護效果(guo)(guo)不(bu)(bu)好。實踐證明,在手工鎢極氬(ya)弧焊時(shi),噴(pen)(pen)嘴(zui)內徑(jing)在8~20mm范圍內,氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流量以10~25L/min為宜(yi)。常用鎢極氬(ya)弧焊用噴(pen)(pen)嘴(zui)結(jie)構示意(yi)圖如(ru)圖3-35所示,D端與(yu)焊槍連(lian)接段有長約(yue)10~12mm的(de)(de)(de)圓(yuan)(yuan)柱體(ti)(ti);帶圓(yuan)(yuan)柱的(de)(de)(de)末端部(bu)分的(de)(de)(de)長度L不(bu)(bu)應小(xiao)于(yu)噴(pen)(pen)嘴(zui)孔(kong)徑(jing),其(qi)長度以1.2~1.5倍噴(pen)(pen)嘴(zui)直徑(jing)(d)為宜(yi)。噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)(de)錐(zhui)形部(bu)分有緩沖氣(qi)(qi)(qi)流的(de)(de)(de)作(zuo)用,可(ke)改善保(bao)(bao)護效果(guo)(guo)。為了(le)提(ti)(ti)高氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)保(bao)(bao)護效果(guo)(guo),噴(pen)(pen)嘴(zui)的(de)(de)(de)內壁應光滑(hua),不(bu)(bu)允許棱角、凹槽,不(bu)(bu)得(de)沾上飛濺(jian)物。為了(le)使(shi)氬(ya)氣(qi)(qi)(qi)從噴(pen)(pen)嘴(zui)噴(pen)(pen)出時(shi)成(cheng)為穩定(ding)的(de)(de)(de)層(ceng)流,提(ti)(ti)高氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)保(bao)(bao)護效果(guo)(guo),焊槍應有氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透鏡(類似(si)穩定(ding)裝置),由多孔(kong)性擋板(可(ke)用1~2層(ceng)銅(tong)絲網組成(cheng),網目數不(bu)(bu)得(de)少于(yu)600~700孔(kong)/c㎡)及緩沖室組成(cheng)。
當噴嘴和氣體流量一定時,噴嘴至焊(han)件(jian)(jian)之間的(de)距離(li)越(yue)短,則(ze)保護效果越(yue)好,但(dan)過(guo)小會影響焊(han)工的(de)操作視線和引(yin)起(qi)鎢極與(yu)焊(han)件(jian)(jian)短路。對(dui)于噴嘴內徑為8~20mm的(de)噴嘴,距離(li)焊(han)件(jian)(jian)一般(ban)不超過(guo)15mm。
③. 鎢極(ji)
鎢極端(duan)頭(tou)越(yue)尖越(yue)易燒損。燒損后將導致電弧電壓增(zeng)高,直接(jie)影(ying)響熔池保護效果,也會使(shi)焊縫(feng)氧化甚至產生焊縫(feng)寬度不均的缺(que)陷。
鎢極伸出長度(du)指(zhi)鎢極超出噴(pen)嘴端(duan)面(mian)的長度(du)。伸出長度(du)小,可以(yi)使噴(pen)嘴與焊件相(xiang)對距離靠(kao)近,氣體保護效果好,
④. 焊接速(su)度
為了(le)不(bu)破壞氣(qi)流對熔池的(de)保護作用,焊接(jie)速(su)度一般不(bu)宜過快。在保證焊后(hou)的(de)焊縫金(jin)(jin)屬和母材(cai)金(jin)(jin)屬不(bu)被(bei)氧化的(de)前(qian)提下,為了(le)提高生產效率(lv),盡可能加(jia)快焊接(jie)速(su)度;同時焊接(jie)速(su)度的(de)提高,使焊接(jie)接(jie)頭在危險溫度400~800℃停留時間相對會減少,有(you)利于(yu)提高焊接(jie)接(jie)頭的(de)耐蝕性。
⑤. 焊(han)接(jie)接(jie)頭形式
T形接(jie)頭、對接(jie)接(jie)頭的保護(hu)效果較好,而角接(jie)頭、端(duan)接(jie)接(jie)頭因為(wei)氣體流量(liang)分散(san)性較大,保護(hu)效果較差,如圖(tu)3-36所示。
⑥. 提高氣(qi)體保護效果(guo)的措施(shi)
為(wei)了使焊縫金(jin)屬正面和背面得到可靠保(bao)護(hu),可采用圖 3-37 ,圖 3-38 和 圖 3-39 所示的措(cuo)施,來(lai)提供氣體(ti)保(bao)護(hu)效果(guo)。
四、操(cao)作技術
裝配定位(wei)焊(han),應采用與正式焊(han)接相(xiang)同的(de)填充(chong)焊(han)絲和工藝(yi),定位(wei)焊(han)縫的(de)長(chang)度、距(ju)離應根(gen)據焊(han)件厚度與結構剛(gang)度而(er)定。一般每個定位(wei)焊(han)縫長(chang)度為10~15mm,焊(han)縫余高不超過(guo)2mm。例如,直徑60mm以下的(de)不銹(xiu)鋼管(guan)子(zi),用定位(wei)焊(han)點固2~3處;直徑159mm以上的(de)不銹(xiu)鋼管(guan)子(zi),定位(wei)焊(han)點固4處。定位(wei)焊(han)縫應保證質量,不允許(xu)存在缺陷。
對(dui)接焊(han)時,焊(han)槍(qiang)與(yu)焊(han)件(jian)(jian)之間(jian)(jian)保持后傾,鎢極與(yu)焊(han)件(jian)(jian)之間(jian)(jian)傾角(jiao)為(wei)(wei)75°~80°,填充(chong)焊(han)絲(si)與(yu)焊(han)件(jian)(jian)傾角(jiao)為(wei)(wei)5°~15°,希望填充(chong)焊(han)絲(si)與(yu)焊(han)件(jian)(jian)傾角(jiao)越小越好(hao),過大則容易擾亂氣體保護;角(jiao)接焊(han)時,除(chu)了對(dui)接焊(han)的要求外,還要求與(yu)板(ban)之間(jian)(jian)傾角(jiao)為(wei)(wei)45°~60°。焊(han)槍(qiang)、焊(han)絲(si)和焊(han)件(jian)(jian)之間(jian)(jian)的相對(dui)位置見圖3-40。
填充(chong)焊(han)(han)絲(si)時動(dong)作要(yao)緩(huan)、穩,不要(yao)破壞(huai)氬(ya)氣對熔(rong)池(chi)的(de)保(bao)護。不能(neng)像氣焊(han)(han)那(nei)樣在熔(rong)池(chi)中攪拌,應一(yi)滴(di)一(yi)滴(di)地緩(huan)慢(man)送入熔(rong)池(chi),或者將焊(han)(han)絲(si)端頭浸入熔(rong)池(chi)中不斷填入并向前移(yi)動(dong),焊(han)(han)絲(si)端頭不能(neng)脫(tuo)離氣體保(bao)護區。要(yao)防(fang)止焊(han)(han)絲(si)與鎢(wu)極(ji)接觸、碰(peng)撞,否(fou)則將加劇(ju)鎢(wu)極(ji)燒損而引(yin)起夾鎢(wu)。焊(han)(han)接結束(shu)收弧時,應減慢(man)焊(han)(han)接速(su)度,增加焊(han)(han)絲(si)填充(chong)量,填滿熔(rong)池(chi)。電弧熄(xi)滅后,焊(han)(han)槍噴嘴(zui)仍要(yao)對準熔(rong)池(chi),以(yi)延續氬(ya)氣保(bao)護,防(fang)止氧化(hua)。
焊(han)接薄板時,為了防止變形可采(cai)用銅襯墊(dian),并(bing)將焊(han)件壓貼于(yu)襯墊(dian)上,以利散熱(re)。在銅墊(dian)板上加工出凹槽,凹槽對準焊(han)縫以便(bian)背(bei)面充(chong)氬(ya)氣保護,如圖3-38。
實踐證明,從焊(han)接接頭的顏(yan)色,也可(ke)以判(pan)斷焊(han)接區的保(bao)護效(xiao)果,見表3-24。
下面(mian)介紹一組奧氏(shi)體(ti)型不銹(xiu)鋼鎢極氬弧焊(不加填充焊絲(si)或(huo)加填充焊絲(si))用機械操(cao)作的焊接參數(shu),見表3-25和表3-26。表3-27為加填充焊絲(si)的手工鎢極氬弧焊的焊接參數(shu)。