氬弧鈦焊接不銹鋼怎麼焊不發黑

❶ 氬弧焊怎樣才能焊出均勻，不發黑，直，排列均勻的顏色正的焊點

氬弧焊工藝

（1）焊接實例 省煤器、蒸發段管束、水冷壁及低溫過熱器用材為20號鋼，高溫過熱器管為12Cr1MoV。
（2）焊前准備 焊接前，管口應做30°的坡口，管端內外15mm范圍內應打磨出金屬本色。管道對口間隙為1~3mm。實際對口間隙過大時，需先在管道坡口一側堆焊過渡層。搭建臨時避風設施，嚴格控制焊接作業處的風速，因風速超過一定范圍，極易產生氣孔。
（3）操作 使用WST315手工鎢極氬弧焊機，焊機本身裝有高頻引弧裝置，可採用高頻引弧。熄弧與焊條電弧焊不同，如熄弧過快，則易產生弧坑裂紋，所以操作時要將熔池引向邊緣或母材較厚處，然後逐漸縮小熔池慢慢熄弧，最後關閉保護氣體。
對於壁厚3~4mm的20號鋼管材，填充材料可用TIGJ50（對12Cr1 MoV，可用08CrMoV ），鎢極棒直徑2mm，焊接電流75~100A，電弧電壓12~14V，保護氣體流量8~10L/min，電源種類為直流正接。
焊絲

▲GMT-SKD11 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 56~58 焊補冷作鋼、五金沖壓模、切模、刀具、成型模、工件硬面製作具高硬度、耐磨性及高韌性之氬焊條，焊補前先加溫預熱，否則易產生龜裂現象。
▲GMT-SKD61 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 40~43 焊補鋅、鋁壓鑄模、具良好之耐熱性與耐龜裂性、熱氣沖模、鋁銅熱鍛模、鋁銅壓鑄模、具良好耐熱、耐磨、耐龜裂性。一般熱壓鑄模常有龜甲裂紋狀，大部 份是由熱應力所引起，亦有因表面氧化或壓鑄原料之腐蝕所引起，熱處理調至適當硬度改善其壽命，硬度太低或太高均不適用。
▲GMT-8407-H13 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 43~46 制鋅、鋁、錫等有色合金及銅合金之壓鑄模，可用作熱鍛或沖壓模。具高韌性、耐磨性及防熱熔蝕性佳，抗高溫軟化，防高溫疲勞性良好，可焊補熱作沖頭、 絞刀、軋刀、切槽刀、剪刀...等做熱處理時，需防止脫碳，熱工具鋼焊後所產生之硬度太高亦發生破裂。
▲GMT-888T > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高硬度鋼之接合，硬面製作之打底，龜裂之焊合。高強度焊支，含鎳鉻合金成份高，用於防破裂底層焊接、填充打底，拉力強，並可修補鋼材之龜裂焊合重建。
▲GMT-718 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 28~30 大型家電、玩具、通信、電子、運動器材等塑料產品模具鋼。塑料射出模、耐熱模、抗腐蝕模，切削性、蝕花性良好，研磨後表面光澤性優良，使用壽命長。預熱溫度250~300℃後熱溫度400~500℃，作多層焊補時，採用後退法焊補，較不易產生融合不良及針孔等缺陷。
▲GMT-738 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 32~35 半透明及需有表面光澤之塑料產品模具鋼，大型模具，產品形狀復雜及精度高之塑料模用鋼。塑料射出模、耐熱模、抗腐蝕模、蝕花性良好，具備優良加工性 能，易切削拋光和電蝕，韌性及耐磨性佳。預熱溫度250~300℃後熱溫度400~500℃，作多層焊補時，採用後退法焊補，比較不易產生融合不良及針孔等缺陷。
▲GMT-P20Ni > 0.5 ~ 3.2mm HRC 30~34 塑料射出模、耐熱模（鑄銅模）。以焊接裂開敏感性低的合金成份設計，含鎳約1%，適合PA、POM、 PS、PE、PP、ABS塑料，具良好之拋光性，焊後無氣孔、 裂紋，打磨後有良好之光潔度，經真空脫氣，鍛造後，預硬至HRC 33度，斷面硬度分布均一，模具壽命達300,000以上。預熱溫度250~300℃後熱溫度400~500℃，作多層焊補時，採用後退法焊補，較不易產 生融合不良及針孔等缺陷。
▲GMT-NAK-80 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 38~42 塑料射出模、鏡面鋼。高硬度，鏡面效果特佳，放電加工性良好，焊接性能極好，研磨後，光滑如鏡，為世界最進步，最優秀塑模鋼，加入易削元素，切削加 工容易，具高強韌性及耐磨不變形特性，適合各種透明塑料產品之模具鋼。預熱溫度300~400℃後熱溫度450~550℃，用作多層焊補時，採用後退法焊補，較不易產生融合不良及針孔等缺陷。
▲GMT-S-136 > 0.5 ~ 1.6mm HB~400 塑料射出模，抗腐蝕、滲透性良好。高純度、高鏡面度，拋光性良好，抗銹防酸能力極佳，熱處理變型少，適合PVC、PP、EP、PC、PMMA塑料，耐腐蝕及容易加 工之模件及夾具，超鏡面耐蝕精密模具，如橡膠模具、照相機部件、透鏡、表殼等。
▲GMT-200T（皇牌S-2）> 0.5 ~ 2.4mm HB~200 鐵模、鞋模、軟鋼焊接、易雕刻蝕花，S45C 、S55C 鋼材等修補。質地細密、軟、易加工、不會有氣孔產生，預熱溫度200~250℃ 後熱溫度350~450℃。
▲GMT-BeCu （鈹銅） > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高導熱的銅合金模具材料，主加元素為鈹，其適用於塑料注塑成型模具的內鑲件、模芯、壓鑄沖頭、熱流道冷卻系統、導熱嘴、吹塑模具的整體型腔、磨耗板等。鎢銅材料則應用在電阻焊、電火花、電子封裝以及精密機械設備等。
▲GMT-CUS（氬焊銅） > 0.5 ~ 2.4mm HB~200 此焊支用途廣泛，可焊補電解片、銅合金、鋼、青銅、生鐵、一般銅件之焊補。機械性能良好，可用於銅合金之焊接修補，也可用於焊接鋼和生鐵、鐵的接合。
▲GMT-OH1-1G（油鋼） > 0.5 ~ 3.2mm HRC 52~57 沖裁模、量規、拉模、穿孔沖頭、可廣泛使用在五金冷沖壓，手飾壓花模等，通用特殊工具鋼、耐磨、油冷。
▲GMT-Cr鋼 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 55~57 沖裁模、冷作成型模、冷拉模、沖頭、高硬度、高軔性、線切割性良好。焊補前先加溫預熱，焊補後請做後熱動作。
▲GMT-MS-3 > 1.6~2.4mm 焊後HRC 30~32 500℃ 2H較硬化，硬度HRC 48~50馬氏體時效鋼系，鋁壓鑄模，低壓鑄造模，鍛造模，沖裁模，注塑模的堆焊。特殊硬化高韌度合金，非常適用於鋁重力壓鑄模、澆 口、延長使用壽命的2~3倍，可製作非常精密之模具、超鏡面（澆口補焊，使用不易熱疲勞裂痕）。
▲GMT-M3-2(SKH9） > 1.2~1.6mm HRC 61~63 高速鋼，耐用性為普通高速鋼的1.5~3倍，適用於製造加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金、高強度鋼等難加工材料的刀具、焊補拉刀、熱作高硬度工具、模具、 熱鍛總模、熱沖模、螺絲模、耐磨耗硬面、高速度鋼、沖具、刀具、電子零件、螺紋滾模、牙板、鑽滾輪、滾字模、壓縮機葉片及各種模具機械零件等 ...。經過歐洲工業水準嚴格品質管制，高含碳量，成份優 良材料內部組織均勻，硬度穩定，而且耐磨性、韌性、耐高溫等 ...。特性皆比一般同等級之材料為佳。
▲GMT-2083 > 0.5 ~ 1.6mm HB~240 耐酸抗腐蝕塑料模具，抗腐蝕，極高拋光性，加工性能良好。
▲GMT-2344 > 0.5 ~ 3.2mm HB~230 導熱性能好，熱強度高，具高溫耐磨性及高韌性，適合於水冷不足的模具，熱作鋼材應用於壓鑄、鍛制模及模芯，塑料啷筒、熱剪口刀片。
▲GMT-67Ni（生鐵） > 1.6 ~ 2.4mm HB~220 高硬度鋼之接合，鋅鋁壓鑄模龜裂、焊合重建、生鐵/鑄鐵焊補。可直接堆焊各種鑄鐵/生鐵材料模具，也可做為模具龜裂之焊合，使用鑄鐵焊接時，盡量將電流 放低，用短距離的電弧焊接，鋼材進行部份之預熱，焊接後之加熱以及慢慢冷卻，擴大原材表面焊接部位之面積，亦而較不易產生氣孔及裂痕。抗拉強度：537 延伸率：40
▲GMT-Nitride > 0.8 ~ 2.4mm HB~300 適用於氮化後模具修補。

❷ 氬弧焊怎麼不變黑

適當調小電流。檢測氬氣純度，最少是99.99的。反面也要氬氣保護。加快焊接速度，不能打底的時候焊氧化了，打底沒打好，蓋面肯定不漂亮的。

氬弧焊，是使用氬氣作為保護氣體的一種焊接技術。又稱氬氣體保護焊。就是在電弧焊的周圍通上氬氣保護氣體，將空氣隔離在焊區之外，防止焊區的氧化。

氬弧焊技術是在普通電弧焊的原理的基礎上，利用氬氣對金屬焊材的保護，通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態形成熔池，使被焊金屬和焊材達到冶金結合的一種焊接技術，由於在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不銹鋼、鐵類五金金屬。

鎢極惰性氣體保護焊（TIG）的一種。是在氬氣保護下，利用電弧熱熔化母材和填充絲而形成接頭的焊接方法。主要控制焊接電流、焊接速度、氬氣流量三個參數。與手工焊相比，電弧和熔池可見，操作方便；可焊接活性金屬的薄板結構；焊縫質量好，接頭強度可達母材的80%～90%。

1930年美國發明惰性氣體保護焊，1957年中國開始使用鎢極氬弧焊。可焊接不銹鋼、高溫合金、鈦合金、鋁合金等材料，用於核能、航空航天、船舶、電子、冶金等工業。

❸ 氬弧焊焊接不銹鋼時為什麼會發黑

主要是焊縫被氧化造成的。

不銹鋼焊縫發黑屬於最次焊縫，不合格焊縫。

導致原因：

1，氬氣流量太小，保護能力變弱導致空氣侵入焊縫。適當加大氬氣流量即可。

2，氬氣流量太大，氬氣流形成漩渦捲入了熔池空氣，不僅造成氬氣浪費，增加焊接成本，還會使焊縫嚴重氧化。降低氬氣流量即可。

3，氬弧焊焊槍噴嘴直徑太小。導致焊縫保護不良被氧化。更換大直徑噴嘴。

4，電弧太高、焊絲距離工件及母材太原 焊縫被空氣侵入。適當壓低焊槍、焊絲與工件距離。

5，焊接環境有風。氬弧焊抗風能力較差。做擋風措施焊接即可。

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氬弧焊技術是在普通電弧焊的原理的基礎上，利用氬氣對金屬焊材的保護，通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態形成熔池。

使被焊金屬和焊材達到冶金結合的一種焊接技術，由於在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不銹鋼、鐵類五金金屬。

氬弧焊在主迴路、輔助電源、驅動電路、保護電路等方面的工作原理是與手弧焊是相同的。在此不再多敘述，而著重介紹氬弧焊機所特有的控制功能及起弧電路功能。

氬弧焊之所以能獲得如此廣泛的應用，主要是因為有如下優點。

1、氬氣保護可隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等對電弧和熔池產生的不良影響，減少合金元素的燒損，以得到緻密、無飛濺、質量高的焊接接頭；

2、氬弧焊的電弧燃燒穩定，熱量集中，弧柱溫度高，焊接生產效率高，熱影響區窄，所焊的焊件應力、變形、裂紋傾向小；

3、氬弧焊為明弧施焊，操作、觀察方便；

4、電極損耗小，弧長容易保持，焊接時無熔劑、塗葯層，所以容易實現機械化和自動化；

5、氬弧焊幾乎能焊接所有金屬，特別是一些難熔金屬、易氧化金屬，如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁等及其合金；

6、不受焊件位置限制，可進行全位置焊接。

❹ 二保焊怎麼焊不銹鋼304

不銹鋼是近年來在工業生產製造領域廣泛應用的材料，其中304不銹鋼尤為常見。要想獲得更優質的焊接效果，二保焊是一種備受青睞的焊接技術。
二保焊，即保護氣體焊接，使用氬氣作為保護氣體，焊條通常由銅、鋁、鎳、鉻、鈦、鋯等金屬製成。在焊接過程中，保護氣體圍繞工件形成惰性氛圍，有效防止工件表面氧化。因此，採用二保焊可以確保不銹鋼焊接後表面無氧化皮，且焊接接頭更加牢固穩定。在焊接過程中，還需嚴格控制保護氣體的流量和焊接電流，以確保焊接接頭的質量。
在焊接不銹鋼時，請注意清潔工件表面。工件表面可能附著金屬酸、油脂等雜質，這些雜質會影響焊接效果和質量。因此，在焊接前將工件表面打磨干凈是十分必要的。同時，針對不同厚度的工件選擇適當的焊接參數，以達到最佳焊接效果。
總之，二保焊作為一種優秀的焊接技術，可以使不銹鋼的焊接效果更佳。關鍵在於合理控制保護氣體和焊接參數，以及重視工件表面的清潔與打磨。只有關注細節，才能焊接出高質量的不銹鋼接頭。

❺ 氬弧焊怎樣調才能 最好的防止氣孔的出現

氬弧焊調整技巧

常用的鎢極2.4mm為例，常用6號噴嘴匹配，直流正接方式，常焊接碳鋼、不銹鋼、銅、鈦合金等，氬氣流量一般為7-12升/每分鍾，氣體延時保護3-5秒，電流在70-250A范圍內使用。

根據點焊效果和焊接要求適當調整。一般情況下，點焊發黑是因為氬氣保護效果不好造成的，只要在氣體延時保護的時間內，焊槍息弧後繼續保持在焊接位置不離開，基本上都能保證焊。

焊接時的參數調整注意

1、在焊接手法相同的情況下，參數是包括電源類型、焊接電流、電壓、氣體流量，延遲保護時間、鎢極直徑、鎢極伸出長度、噴嘴規格等的調整和匹配。

2、要求焊接電弧有瞬間電弧熱，所以必須有較強的電流，足以熔化焊縫兩側母材而自熔，或者填絲焊接。電流的大小要根據板厚、材質、電源種類和極性等綜合考慮。

❻ 鈦和不銹鋼能焊接在一起嗎

鈦和不銹鋼能焊，但不能用焊條來焊。

鈦和不銹鋼焊接採用的方法有：爆炸焊、摩擦焊、釺焊、閃光對焊、擴散焊。

鈦和鈦合金與不銹鋼焊接的主要難點是：

1、熔點差距大，約150℃，會造成Fe流失，合金元素燒損或蒸發，使焊接接頭難以焊合；

2、鐵與鈦極易生成金屬間化合物，如TiFe、TiFe2、Ti2Fe等，另外不銹鋼中的合金元素鉻和鎳也能夠與鈦形成脆性的金屬間化合物，同時鈦還是強碳化物形成元素，與鋼中的碳會化合形成形成脆性的TiC。

鈦、鐵、鉻和鎳之間還可能形成多元復合脆性金屬間化合物，由於金屬間化合物具有較大的脆性使接頭脆化，在焊接應力的作用下容易導致焊縫產生裂紋甚至斷裂，導致接頭的塑性和高溫性能變差。

3、 二者熱導率、比熱容和線膨脹系數的差異大，導致焊縫晶粒粗大，焊接變形大。

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焊接通過下列三種途徑達成接合的目的：

1、熔焊——加熱欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷卻凝固後便接合，必要時可加入熔填物輔助，它是適合各種金屬和合金的焊接加工，不需壓力。

2、壓焊——焊接過程必須對焊件施加壓力，屬於各種金屬材料和部分金屬材料的加工。

3、釺焊——採用比母材熔點低的金屬材料做釺料，利用液態釺料潤濕母材，填充接頭間隙，並與母材互相擴散實現鏈接焊件。適合於各種材料的焊接加工，也適合於不同金屬或異類材料的焊接加工。

❼ 氬弧焊發黑怎麼回事

氬弧焊機工作原理
一、什麼是氬弧焊氬弧焊即鎢極惰性氣體保護弧焊，指用工業鎢或活性鎢作不熔化電極，惰性氣體（氬氣）作保護的焊接方法，簡稱TIG。二、氬弧焊的起弧方式氬弧焊的起弧採用高壓擊穿的起弧方式，先在電極針（鎢針）與工件間加以高頻高壓，擊穿氬氣，使之導電，然後供給持續的電流，保證電弧穩定。三、氬弧焊的一般要求對氣體的控制要求：要求氣體先來後走，氬氣是較易被擊穿的惰性氣體，先在工件與電極針間充滿氬氣，有利於起弧；焊接完成後，保持送氣，有助於防止工件迅速冷卻防止氧化，保證了良好的焊接效果。電流的手開關控制要求：要求按下手開關時，電流較氣延遲，手開關斷開（焊接結束後），根據要求延時供氣電流先斷。高壓的產生與控制要求：氬弧焊機採用高壓起弧的方式，則要求起弧時有高壓，起弧後高壓消失。干擾的防護要求：氬弧焊的起弧高壓中伴有高頻，其對整機電路產生嚴重的干擾，要求電路有很好的防干擾能力。四、氬弧焊機與手弧焊機的工作電路的差別氬焊機與手弧焊機在主迴路、輔助電源、驅動電路、保護電路等方面都是相似的。但它在後者的基礎上增加了幾項控制：1、手開關控制；2、高頻高壓控制；3、增壓起弧控制。另外在輸出迴路上，氬弧焊機採用負極輸出方式，輸出負極接電極針，而正極接工件。五、氬弧焊機的工作原理氬弧焊機在主迴路、輔助電源、驅動電路、保護電路等方面的工作原理是與手弧焊機是相同的。在此不再多敘述，而著重介紹氬弧焊機所特有的控制功能及起弧電路功能。手開關控制手開關原理圖如圖8.1圖8.1氬弧焊機要求氬氣先來後走，而電流則後來先走（相對氣而言），這此都是通過手開關控制實現的。由圖知：當焊機主開關合上後，輔助電源工作，給控制電路提供了24V的直流電。手開關未合上時，24V直流電通過電阻R5使Q2導通， CW3525晶元的8腳經過T形濾波器（L5、C5組成，抗干擾用）對地短路，此時，CW3525處於封波狀態，電路無輸出；手開關合上時，24V直流電通過電阻R4、 R8使Q1導通，Q2基極被拉低而關斷，24V直流電通過電阻R6、 R7使Q3導通繼電器J3A吸合，使控制氣體供給的電磁閥工作，給焊接供氣。而8腳電位由於緩起動電阻，電容的作用緩慢增長，經過一定時間，CW3525開始工作，電路開始輸出功率。這樣，電流就較氣延時供給延時時間由緩起動動阻、容值決定）。電磁閥為氣體供給控制器件，當繼電器J3A合上，電磁閥中的電感線圈獲得電流，產生磁能，把鐵塊吸離氣管管口，氣體通過電磁閥供給焊接。手開關控制電路中，電感線圈L1~L4及C1、C2起到防止干擾而使手開關誤導通的作用。手開關合上時，由於Q3導通繼電器J3A吸合，電磁閥打開供氣。輔助電源向電容C17充電。而由於熱敏電阻RT4、RT5的限流，使得手開關不到於因電流過大而損壞；2、焊接結束，手開關斷開後，Q2導通，CW3525 的8腳電位被拉低，電路停止輸出，而C17上仍充有電能，它通過R6、R7放電供給Q3導通，保持電磁閥導通延時供氣。實現了焊接對電流、氣體的控制要求。高頻、高壓電流的產生與控制產生：氬弧焊機的起弧需要高壓，為了能在手弧焊機的基礎上產生高壓並送到輸出迴路，採用了如圖8.2的電路。圖8.2工作原理：升壓變壓器；圖中變壓器為24：70，將307電壓升高約3倍。採用4倍壓整流電路；如圖（C11~C14、D11~D14）來產生高壓：①當升壓變壓器（T1）初級流過一正脈沖電流時（電壓值為U），N2產生一上正下負（正向）的感應電動勢，並給電容C14充電，使電容C14的端電壓也為U，（方向如圖）；且由於線圈續流和D14的作用，在主變中無電流流過時，C14也不能放電；②升壓變壓器流過一等值的負脈沖電流時，在N2上產生一上負下正的感應電動勢（值為U），給C11充電，使得C11上的壓降VC11=VC14+U感應 =2V，方向如圖；③升壓變壓器T1再流過一正脈沖電流時，N2上又產生上正下負的感應電動勢，這時，電容C13充電，端電壓VC13=VC11+U感應-VC14=2V，方向如圖；④升壓變壓器的電流方向再次改變，使得N2上的感應電動勢方向為上負下正，這時，電容C12得到電能，且VC12=VC13+VC14-VC11=2V，方向如圖，這樣，在A、B間便形成了4U的壓降。高頻振盪發生器：（由L3（N3）、C5、放電嘴組成）①A、B兩點的壓降達到4V（V為逆變器輸出電壓，約1KV），給電容C15充電；②放電嘴因高壓擊穿放電，此時，相當於短路L3、C15；③L3、C15產生高頻振盪，f=L/2π√LC ④由於輸出能量的不斷補充，使得每隔一定時間，L3、C15便產生高頻振盪電流，並通過T4次級輸出到輸出。由於T4上要通過高頻高壓的電流，其技術參數要求嚴格，它的質量是起弧難易，焊接效果的決定性因素。控制輸出迴路中有高頻高壓電流後，保證了起弧，可如果防護不當，高頻高壓電流便會反向擊穿二次整流中的整流管，甚至損壞主變T1初級線圈所聯接的電路，而且，高頻高壓只是在起弧時使用，起弧後，便不再需要，所以，需適時斷開高頻高壓發生器，其控制電路如圖8.3所示 圖8.3①防干擾控制：在輸出端的正負極間接有壓敏電阻與電容，其對於高頻高壓電流來說明相當於短路同時，正負端都接有抗高頻的電感線圈，這樣，就控制了高頻高壓電流反竄到二次整流的電路中，只在輸出端形成迴路。同時，接在正極與機殼間的電阻（壓敏）和電容也能有效地防止高頻電流及其它干擾。②高頻高壓電流的產生與關斷控制：高頻高壓電流的產生與關斷都由繼電器J控制，手開關全上時，把S2合上，這時，電路工作，輸出約56伏的直流電壓，它使繼電器動作，吸合JA，使高頻高壓電路工作，產生高頻高壓電流輸出，引起電弧，電弧一引起，輸出迴路便出現大電流，流經電抗器（電感線圈）；由於電感的續流作用，能使電抗器正端（圖中A點）電壓降到很低的電位（甚至為負值），這時，繼電器被可靠地斷開，高頻高壓發生器停止工作，完成了對高頻高壓電流的控制。增壓起弧控制為了保護輕易起弧，提供焊接質量，氬弧焊機還在輸出端增設了一個增壓起弧的裝置，其利用高頻高壓發生器的變壓器的另一組次邊作為增壓變壓器，使得高頻高壓發生器工作時，也同時抬高了輸出端的電壓，保證起弧，起弧後，增壓裝置也隨著高頻高壓電流發生器一起被斷開。其原理圖如圖8.2福州金橋高級中學 TeachingPlan 2006年普通高等學校招生全國統一 第八章 氬弧焊機工作原理 什麼是氬弧焊 氬弧焊即鎢極惰性氣體保護弧焊，指用工業鎢或活性鎢作不熔化電極，惰性氣體（氬氣）作保護的焊接方法，簡稱TIG。 二、氬弧焊的起弧方式 氬弧焊的起弧採用高壓擊穿的起弧方式，先在電極針（鎢針）與工件間加以高頻高壓，擊穿氬氣，使之導電，然後供給持續的電流，保證電弧穩定。 三、氬弧焊的一般要求 對氣體的控制要求：要求氣體先來後走，氬氣是較易被擊穿的惰性氣體，先在工件與電極針間充滿氬氣，有利於起弧；焊接完成後，保持送氣，有助於防止工件迅速冷卻防止氧化，保證了良好的焊接效果。

鎢極氬弧焊原理圖

第四節 氣體保護電弧焊

氣體保護電弧焊簡稱氣體保護焊或氣電焊，它是利用電弧作為熱源，氣體作為保護介質的熔化焊。在焊接過程中，保護氣體在電弧周圍造成氣體保護層，將電弧、熔池與空氣隔開，防止有害氣體的影響，並保證電弧穩定燃燒。氣體保護焊，可以按電極的狀態、操作方式、保護氣體種類、電特性、極性、適用范圍等不同加以分類，常用氣體保護焊分類見表3-14。



根據具體情況的不同，氣體保護焊可採用不同的氣體，常用的保護氣體有二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣及混合氣體。氣體保護焊的優點是：電弧線性好，對中容易，易實現全位置焊接和自動焊接；電弧熱量集中，熔池小，焊接速度快，熱影響區較窄，焊件變形小，抗裂能力強，焊縫質量好。缺點是不宜在有風的場地施焊，電弧光輻射較強。本節著重介紹氬弧焊和二氧化碳氣體保護電弧焊。

一、氬弧焊

氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。

1．非熔化極氬弧焊的工作原理及特點
非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極(通常是鎢極)和工件之間燃燒，在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學反應的惰性氣體(常常用氬氣)，形成一個保護氣罩，使鎢極端頭，電弧和熔池及已處於高溫的金屬不與空氣接觸，能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成緻密的焊接接頭，其力學性能非常好。如圖3-9所示。

鎢極氬弧焊的特點如下。
(1)可以焊接化學性質非常活潑的金屬及合金。惰性氣體氬或氦即使在高溫下也不與化學性質活潑的鋁、鈦、鎂、銅、鎳及其合金起化學反應，也不溶於液態金屬中。用熔渣保護的焊接方法(如手弧焊或埋弧焊等)很難焊接這些材料，或者根本不能焊接。
(2)可獲得體質的焊接接頭。用這種焊接方法獲得的焊縫金屬純度高，氣體和氣體金屬夾雜物少，焊接缺陷少。對焊縫金屬質量要求高的低碳鋼、低合金鋼及不銹鋼常用這種焊接方法來焊接。
(3)可焊接薄件、小件。
(4)可單面焊雙面成形及全位置焊接。
(5)焊接生產率低。
鎢極氬弧焊所使用的焊接電流受鎢極載流能力的限制，電弧功率較小，電弧穿透力小，熔深淺且焊接速度低，同時在焊接過程中需經常更換鎢極。

2．熔化極氬弧焊的工作原理及特點
熔化極氬弧焊原理如圖3-10所示。


焊絲通過絲輪送進，導電嘴導電，在母材與焊絲之間產生電弧，使焊絲和母材熔化，並用惰性氣體氬氣保護電弧和熔融金屬來進行焊接的。它和鎢極氬弧焊的區別：一個是焊絲作電極，並被不斷熔化填入熔池，冷凝後形成焊縫；另一個是保護氣體，隨著熔化極氬弧焊的技術應用，保護氣體已由單一的氬氣發展出多種混合氣體的廣泛應用，如Ar 80％＋CO220％的富氬保護氣。通常前者稱為MIG，後者稱為MAG。從其操作方式看，目前應用最廣的是半自動熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護焊，其次是自動熔化極氬弧焊。
熔化極氬弧焊與鎢極氬弧焊相比，有如下特點。
(1)效率高 因為它電流密度大，熱量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。
(2)需加強防護 因弧光強烈，煙氣大，所以要加強防護。

3．保護氣體
(1)最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種五色無味的氣體，在空氣的含量為0．935％(按體積計算)，氬的沸點為－186℃，介於氧和氦的沸點之間。氬是氧氣廠分餾液態空氣製取氧氣時的副產品。
我國均採用瓶裝氬氣用於焊接，在室溫時，其充裝壓力為15MPa。鋼瓶塗灰色漆，並標有「氬氣」字樣。純氬的化學成分要求為：Ar≥99．99％；He≤0．01％；O2≤0．0015％；H2≤0．0005％；總碳量≤0．001％；水分≤30mg／m3。
氬氣是一種比較理想的保護氣體，比空氣密度大25％，在平焊時有利於對焊接電弧進行保護，降低了保護氣體的消耗。氬氣是一種化學性質非常不活潑的氣體，即使在高溫下也不和金屬發生化學反應，從而沒有了合金元素氧化燒損及由此帶來的一系列問題。氬氣也不溶於液態的金屬，因而不會引起氣孔。氬是一種單原子氣體，以原子狀態存在，在高溫下沒有分子分解或原子吸熱的現象。氬氣的比熱容和熱傳導能力小，即本身吸收量小，向外傳熱也少，電弧中的熱量不易散失，使焊接電弧燃燒穩定，熱量集中，有利於焊接的進行。
氬氣的缺點是電離勢較高。當電弧空間充滿氬氣時，電弧的引燃較為困難，但電弧一旦引燃後就非常穩定。
(2)氦氣(He)。氦氣在空氣中的含量很少，按體積計算只佔0．0005％，密度約為氬氣的1／10。因而為了獲得良好的保護效果，就要加大流量。
用氦氣保護時，電弧電壓比氬要高得多，氦弧的發熱量要比氬弧大得多。因此，氦氣保護焊可焊接大厚度工件及導熱性好的材料，如銅及銅合金，也用於不銹鋼管的高速機械化焊接。
但是，氦氣提取的成本費用昂貴，因而應用很少。
(3)混合氣體。在一種氣體中加人少量的另外一種或兩種氣體後，對細化熔滴、減少飛濺、提高電弧穩定性、改變熔深及提高電弧溫度等有一定好處。因而，以氬為主的混合氣體熔化極氣體保護焊應用十分廣泛，如Ar 80％＋CO2(5～20)％，Ar 95％＋O2(1～5)％，Ar 80％＋N2 20％，Ar＋H2，Ar＋He，Ar 80％＋CO2 15％＋O2 5％等。

4．非熔化電極
(1)非熔化極氣體保護焊對電極材料的要求
①耐高溫，在焊接過程中本身不熔化。
②電極要有較高的電子發射能力，要易於引弧及維持電弧的穩定燃燒。
從這些要求來看，鎢是比較理想的電極材料。
(2)常用鎢極材料的特點 鎢極氬弧焊用的非熔化極材料有純鎢極、釷鎢極、鈰鎢極、鑭鎢極、鋯鎢極、釔鎢極等。其中前三種是最常見的。
①純鎢極 是使用歷史最長的一種非熔化電極。但其有一些缺點：一是電子發射能力較差，要求電源有較高的空載電壓；二是抗燒損性差，使用壽命較短，需要經常更換重磨鎢極端頭。目前主要用於交流電焊接鋁、鎂及其合金時，利用其破碎氧化膜的作用好的特點。
②釷鎢極 在鎢中加入一定量的氧化釷(ThO2)後就成為釷鎢極。其電子發射能力高，所需電弧電壓低，引弧容易而且穩定，大大延長鎢極的使用壽命。但氧化釷(THO2)有微量放射性。
③鈰鎢極 在鎢中加入2％以下的氧化鈰(CeO)，就製成了鈰鎢極。其主要特點是：沒有放射性，許用電流增大，熱電子發射能力強，電弧穩定，熱量集中，使用壽命長，端頭形狀易於保持。

5．電流種類和極性
氬弧焊既可以使用直流電又可以使用交流電。而在使用直流電時，直流正極性應用最廣。電流種類及極性不同時，電弧的特點也截然不同。
(1)直流反極性 產生兩種極重要的物理現象，即「陰極破碎作用和鎢極過熱問題」。
①陰極破碎作用。電流在直流反極性時，由於焊件是陰極，電弧空間的正離子飛向焊接熔池及其附近的區域，質量大的正離子帶著很大的動力撞擊其表面，釋放出很多能量，正離子撞擊陰極釋放出的能量要比電子撞擊陽極表面釋放出的能量多。在正離子的撞擊作用下，金屬表面氧化膜被破壞，甚至發生分解、蒸發而消失，液態金屬附近的母材表面清潔而光亮。冷卻以後，焊縫表面無氧化膜，成形美觀。這就是陰極破碎作用，被廣泛應用於化學性質非常活潑的金屬，如鋁、鎂及其合金的焊接。
②鎢極過熱 由於鎢極是陽極，電子以很高的速度轟擊鎢極，放出大量的熱量，造成鎢極溫度升高，降低鎢極使用壽命，因而除了焊接鋁鎂合金外，一般很少使用。
(2)直流正極性
①焊件為正極，經受電子轟擊時放出的全部能量轉變成熱能，焊接熔池深而窄，有利於金屬的連接，焊接內應力和變形都小，焊接生產率高。
②鎢極不易過熱，使用壽命長，許用電流值大。
③鎢極發射電子能力強，電弧穩定。
④沒有陰極破碎作用，因而不能焊接鋁、鎂及其合金，但廣泛用於碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鎳基合金、鈦合金、銅合金等的焊接。

二、二氧化碳氣體保護電弧焊

二氧化碳氣體保護電弧焊簡稱為CO2氣體保護焊或CO2焊，屬於熔化極氣體保護焊。它是利用CO2氣體保護電弧，使電弧與空氣隔離，電弧在焊絲和工件之間燃燒，焊絲自動送進，熔化了的焊絲和母材形成焊縫。CO2氣保焊分為半自動焊和自動焊兩類。
CO2氣體保護焊是應用最廣泛的一種熔化極氣體保護電弧焊方法。其主要有以下優點。
(1)焊接成本低。CO2氣體是釀造廠和化工廠的副產品，價格低、來源廣，其焊接成本約為手弧焊和埋弧焊的40％～50％。
(2)焊接生產率高。由於焊絲自動送進，焊接時焊接電流密度大，焊絲的熔化效率高，所以熔敷速度高。焊接生產率比手弧焊高2～3倍。
(3)應用范圍廣。可以焊接薄板、厚板以及全位置的焊接等。
(4)抗銹能力強。CO2焊對焊件上的鐵銹、油污及水分等，不像其他焊接方法那樣敏感，具有較好的抗氣孔能力。
(5)操作性好，具有手弧焊那樣的靈活性。
但是CO2氣體保護焊也有一些缺點。
(1)在電弧空間里，CO2氣體氧化作用強，因而需對焊接熔池脫氧，要使用含有較多脫氧元素的焊絲。
(2)飛濺大。不論採用什麼措施，也只能使CO2焊接飛濺減小到一定程度，但仍比手弧焊、氬弧焊大得多。

1．CO2氣體
CO2是一種無色、無味的氣體。在0℃和1atm(101325Pa)下，密度為1．9768g／L，是空氣的1．5倍。CO2在常溫下很穩定。
焊接用的CO2氣是鋼瓶的液態CO2汽化形成的。液態CO2是無色液體。其沸點為－78℃，在常溫下能迅速汽化，因而從鋼瓶放出的是氣態的CO2。標准鋼瓶容積為40L。經常灌人25kg的液態CO2，占鋼瓶容積的80％左右，其餘20％的空間則充滿了已汽化的CO2。CO2鋼瓶為鋁白色，字體為黑色。
CO2氣體的純度要大於99．5％，其水分要求小於1～2g／m3，O2小於0．1％。通常，為減少CO2氣體中的水分，可將氣瓶倒置一段時間，然後正放，擰開氣閥將上部水分較多的氣體放掉。同時在焊接氣路系統中可串聯一個乾燥器或預熱器。

2．CO2焊的冶金特點
雖然CO2氣體在常溫下是穩定的，但高溫下是不穩定的。在電弧高溫作用下有部分CO2要發生下式的分解，即

分解出來的原子狀態的氧，具有強烈的氧化作用。在電弧區有40％～60％的CO2發生分解，因而在電弧氣氛中，同時有CO2、CO和O的存在。而原子狀態的氧在液態熔滴和焊接熔池表面，對熔化金屬產生如下的氧化反應作用，即

在上述反應產物中，SiO2和MnO成為熔渣浮於熔池表面，CO2會逸出到空氣里，FeO會進入熔池當中繼續和其他元素反應，即

所形成的CO不溶於液態金屬，形成氣泡從液態金屬中逸出，由於氣體的析出十分猛烈，會使液態金屬沸騰，甚至在氣泡浮出時使其發生粉碎性的細滴爆炸。CO2氣體保護焊時，在焊絲端頭和焊接熔池都可能產生這一過程。飛濺也主要是由這一原因造成的。
另外，由於焊接熔池的凝固速度快，CO氣體來不及逸出，而在焊縫中形成氣孔。同時殘留在焊縫金屬中的FeO，增加了焊縫金屬的含氧量，引起力學性能降低。
因此，為了解決CO2氣體保護焊中FeO的不利影響以及飛濺和氣孔的問題，就應加強其脫氧作用，亦即在焊絲當中增加脫氧元素(如Mn、Si等)來抑制FeO的生成和飛濺的形成。

三、氣體保護焊的不安全因素

(1)產生有毒氣體。由於氣體保護焊的電流密度大、弧溫高、弧光強，除了金屬的蒸發和氧化產生有害的金屬粉塵外，還會產生溫度較高的有毒氣體，如臭氧、氮氧化物和一氧化碳等。例如，氬弧焊時電弧外圍空氣受熱所產生的臭氧和氮氧化物的濃度，分別是手工電弧焊的4．4倍和7倍。
(2)弧光輻射強。氣體保護焊的弧光輻射強度高於手工電弧焊，例如波長為233～290nm的紫外線相對強度，手工電弧焊為0．06，而氬弧焊為1．0。強烈的紫外線輻射，會損害焊工的皮膚、眼睛和工作服。
(3)氬氣是一種惰性氣體，但其壓縮氣瓶在運輸、儲存和使用中，存在著引起氣瓶爆炸的危險性。
(4)氬弧焊採用高頻振盪器引弧，高頻振盪器工作期間有電磁場輻射產生，而使用的釷鎢極的放射性物質會對操作者帶來危害。

四、手工鎢極氬弧焊的操作規程

1．准備工作
(1)熟悉圖樣及工藝規程，掌握施焊位置、尺寸和要求，合理地選擇施焊方法及順序。
(2)清理好工作場地，准備好輔助工具和防護用品。
(3)檢查設備。焊機上的調整機構、導線、電纜及接地是否良好；手把絕緣是否良好，地線與工件連接是否可靠；水路、氣路是否暢通；高頻或脈沖引弧和穩弧器是否良好。
(4)檢查工件。坡口內不得有熔渣、泥土、油污、砂粒等物存在，在焊縫兩側20mm范圍內不得有油、銹，焊絲應進行除油除銹工作。
(5)不要在風口處或強制通風的地方施焊。
(6)依據工藝文件和產品圖樣要求，正確選擇焊絲。

2．安全技術
(1)穿戴好個人防護用品，應在通風良好的環境下工作，工作場地嚴防潮濕和存有積水，嚴禁堆放易燃物品。
(2)工件必須可靠接地，用直流電源焊接時要注意減少高頻電作業時間，引弧後要立即切斷高頻電源。
(3)冬季施焊時，一定要用壓縮空氣將整個水路系統中的水吹凈，以免凍壞管道。
(4)修磨鎢極時要戴手套和口罩。

3．工藝參數的選擇
鎢極氬弧焊的工藝參數主要有焊接電流種類及極性、焊接電流、鎢極直徑及端頭形狀、保護氣體流量等。
(1)焊接電流種類及大小 一般根據工件材料選擇電流種類。焊接電流的大小是決定焊縫熔深的最主要參數，它主要根據工件材料、厚度、接頭形式、焊接位置選擇，有時還考慮焊工技術水平(手工焊時)等因素。
(2)鎢極直徑及端頭形狀 鎢極直徑根據焊接電流大小、電流極性選擇(見表3-14)。
鎢極端頭形狀是一個重要工藝參數。根據所用焊接電流種類，選用不同的端頭形狀，如圖3-11所示，尖端角度。的大小會影響鎢極的許用電流、引弧及穩弧性能，表3-15列出了鎢極不同尖端尺寸推薦的電流范圍。


圖3-11 電極的端頭形狀



(3)氣體流量和噴嘴直徑 氬弧焊質量在很大程度上取決於氬氣的保護效果。在一定條件下，氣體流量和噴嘴直徑有一個最佳范圍，此時，氣體保護效果最佳，有效保護區最大。表3-16列出焊接電流和噴嘴直徑、氣體流量的關系。


氬氣保護效果的評定，主要是根據焊縫表面的顏色。焊接表面色澤和氣體的保護效果見表3-17。



4．操作技術
鎢極氬弧焊的操作技術包括引弧、填絲焊接、收弧等過程。
(1)引弧
①短路引弧法(接觸引弧法)，即在鎢極與焊件瞬間短路，立即稍稍提起，在焊件和鎢極之間便產生了電弧；
②高頻引弧法，是利用高頻引弧器把普通工頻交流電(220V或380V，50Hz)轉換成高頻(150～260kHz)、高壓(2000～3000V)電，把氬氣擊穿電離，從而引燃電弧。
(2)收弧
①增加焊速法，即在焊接即將終止時，焊炬逐漸增加移動速度；
②電流衰減法，焊接終止時，停止填絲使焊接電流逐漸減少，從而使熔池體積不斷縮小，最後斷電，焊槍或焊炬停止行走。
(3)填絲焊接 填絲時必須等母材熔化充分後才可填加，以免未熔合，填充位置一定要填到熔池前沿部位，並且焊絲收回時盡量不要馬上脫離氬氣保護區。

五、CO2氣體保護焊操作規程

1．准備工作
(1)認真熟悉焊接有關圖樣，弄清焊接位置和技術要求。
(2)焊前清理。CO2焊雖然沒有鎢極氬弧焊那樣嚴格，但也應清理坡口及其兩側表面的油污、漆層、氧化皮以及鐵金屬等雜物。
(3)檢查設備。檢查電源線是否破損；地線接地是否可靠；導電嘴是否良好；送絲機構是否正常；極性是否選擇正確。
(4)氣路檢查。CO2氣體氣路系統包括CO2氣瓶、預熱器、乾燥器、減壓閥、電磁氣閥、流量計。使用前檢查各部連接處是否漏氣，CO2氣體是否暢通和均勻噴出。

2．安全技術
(1)穿好白色帆布工作服，戴好手套，選用合適的焊接面罩。
(2)要保證有良好的通風條件，特別是在通風不良的小屋內或容器內焊接時，要注意排風和通風，以防CO2氣體中毒。通風不良時應戴口罩或防毒面具。
(3)CO2氣瓶應遠離熱源，避免太陽曝曬，嚴禁對氣瓶強烈撞擊以免引起爆炸。
(4)焊接現場周圍不應存放易燃易爆品。

3．焊接工藝
CO2氣體保護焊的工藝參數有焊接電流、電弧電壓、焊絲直徑、焊絲伸出長度、氣體流量等。在其採用短路過渡焊接時還包括短路電流峰值和短路電流上升速度。
(1) 焊接電流和電弧電壓 短路過渡焊接時，焊接電流和電弧電壓周期性的變化。電流和電壓表上的數值是其有效值，而不是瞬時值，一定的焊絲直徑具有一定的電流調節范圍。常用焊接電流和電弧電壓的范圍見表3-18。


(2)焊絲伸出長度 是指導電嘴端面至工件的距離。由於CO2焊時選用焊絲較細，焊接電流流經此段所產生的電阻熱對焊接過程有很大影響。生產經驗表明，合適的伸出長度應為焊絲直徑的10～20倍，一般在5～15mm范圍內。
(3)氣體流量 小電流時，氣體流量通常為5～15L／min；大電流時，氣體流量通常為10～20L／min，並不是流量越大保護效果越好。氣體流量過大時，由於保護氣流的紊流度增大，反而會把外界空氣捲入焊接區。
(4)電源極性 CO2氣體保護焊一般都採用直流反接，飛濺小，電弧穩定，成形好。